Fusobaktérie: priateľ alebo nepriateľ?

Podľa klasifikácie akceptovanej v mikrobiológii sú fusobaktérie prokaryoty a sú to gramnegatívne anaeróbne baktérie, ktoré žijú v tele ľudí a iných cicavcov a sú súčasťou konštantnej normálnej mikrobiocenózy alebo mikroflóry. Ich čeľaď - Fusobacteriaceae - má viac ako jeden a pol tucta druhov.

[ 1 ] [ 2 ], [ 3 ]

Morfológia fusobaktérií a vlastnosti ich metabolizmu

Fusobaktérie majú jednobunkovú, vretenovitú štruktúru (latinsky fusus) vďaka špicatým koncom na oboch stranách. Tyčinky môžu byť hrubé a tenké, rovné a zakrivené a môžu byť aj vláknité. Dĺžka týchto baktérií sa pohybuje od 0,0005 do 0,008 mm a nemajú žiadne pohybové orgány, hoci niektoré zdroje uvádzajú, že majú peritrichózne (umiestnené po celom povrchu) bičíky.

Bakteriológovia poznamenávajú, že tieto mikroorganizmy netvoria spóry, to znamená, že v prípade zhoršenia životných podmienok sa nemôžu zmeniť na bunky s hustou membránou. Fusobaktérie sa rozmnožujú mitotickým rozdelením jednej bunky na dve s horizontálnym prenosom génov koncentrovaných v nukleoide.

Morfológia fusobaktérií čiastočne určuje biotopy ich kolónií: sliznice ústnej dutiny, dýchacích ciest, urogenitálnej oblasti a dolnej časti tráviaceho traktu - hrubého čreva. Ich prítomnosť v krvi nebola stanovená, ale fusobaktérie ju nepotrebujú, pretože živiny prijímajú prostredníctvom olejovej fermentácie glukózy, sacharózy, maltózy a niektorých aminokyselín.

Základom metabolizmu týchto mikroorganizmov je teda biochemický proces anaeróbnej (bez kyslíka) disimilácie sacharidov pod vplyvom enzýmov. Metabolitmi sú nízkomolekulárna kyselina maslová (butánová), oxid uhličitý a vodík. Na získanie energie baktérie potrebujú vodík a jeho ióny sú prijímané povrchovým proteínom adhezínom A (FadA) fusobaktérií a potom sa presúvajú do bunky.

Mimochodom, kyselina maslová je veľmi dôležitá pre udržanie črevnej homeostázy (absorpcia vody a elektrolytov) a pre regeneráciu buniek slizničného epitelu; lekári zistili súvislosť medzi nedostatkom tejto kyseliny v čreve a rozvojom lokálnych zápalových patológií (napríklad ulcerózna kolitída). Okrem fusobaktérií produkujú kyselinu maslovú aj baktérie rodu Clostridium.

O podmienenej patogenite fuzobaktérií

Fusobaktérie, podobne ako väčšina gramnegatívnych anaeróbov, sú bakteriológmi považované za oportúnne patogény, existujú však kmene, o ktorých zvýšenej patogenite vedci už nepochybujú. Patrí sem najmä Fusobacterium necrophorum, ktoré žije v ústnej dutine a črevách, a Fusobacterium nucleatum, ktoré si za svoj biotop zvolilo zubný plak.

Ako funguje ich patogénny mechanizmus? Vonkajší povrch cytoplazmatickej membrány fuzobaktérií pozostáva z polymerizovaných tukov, bielkovín a sacharidov vo forme lipopolysacharidov, ktoré sú bakteriálnymi toxickými látkami (endotoxínmi) a zároveň antigénmi. To znamená, že tieto zlúčeniny spôsobujú imunitnú odpoveď tela a zápalovú reakciu bez zjavného exogénneho (vonkajšieho) vplyvu na jednotlivé systémy a orgány.

Existuje názor, že patogenita niektorých baktérií z čeľade Fusobacteriaceae sa prejavuje iba v prípade oslabenej imunity, treba však vziať do úvahy, že sa preukázala ich schopnosť byť vysoko agresívne, pretože fusobaktérie produkujú fosfolipázu A - enzým, ktorý rozkladá lipidy bunkových membrán a otvára baktériám prístup k bunkám všetkých tkanív. Mikroorganizmy však spravidla tento enzým nepoužívajú „samostatne“, ale v prítomnosti patogénnych mikroorganizmov sa aktivita výrazne zvyšuje. Keď je sliznica poškodená streptokokom alebo stafylokokom, fusobaktérie, využívajúc túto príležitosť, prenikajú hlbšie a spôsobujú nekrotický zápal tkanív. Najilustratívnejším príkladom takéhoto synergického účinku je gangrenózna faryngitída (alebo Simanovského-Plaut-Vincentova angína), ktorá vzniká v dôsledku infekcie sliznice gramnegatívnymi baktériami Spirochaetales Borrelia vincentii, Prevotella intermedia a Fusobacterium nucleatum.

Aké choroby spôsobujú fuzobaktérie?

Teraz si vymenujeme niektoré choroby spôsobené fusobaktériami, alebo presnejšie povedané, patológie, ktoré sa vyvíjajú s ich viac než aktívnou účasťou. Lekári medzi ne patria:

• pulpitída kazivých zubov;
• zápal ďasien;
• ochorenie parodontu (parodontitída);
• osteomyelitída čeľuste;
• flegmóny rôznych lokalizácií;
• tonzilitída a paratonzilitída (flegmonózna tonzilitída);
• chronická sinusitída;
• retrofaryngeálny absces po streptokokovej tonzilitíde s nekrózou a sepsou (Lemierrov syndróm);
• bronchiektázia;
• hnisavý zápal pľúc;
• pľúcny absces;
• empyém pleury;
• abscesy mozgu;
• hnisavý zápal brušných orgánov;
• erozívna balanitída a balanopostitída;
• akútna kolpitída (vaginitída) a vulvitída;
• hnisavo-septické komplikácie lekárskych potratov;
• ulcerózna kolitída;
• Crohnova choroba;
• sepsa.

Výskumníci z Harvard Medical School a Dana-Faber Cancer Institute vykonali genomickú analýzu nádorov kolorektálneho karcinómu a zistili v nich abnormálne veľký počet fusobaktérie F. nucleatum. Doteraz prebiehajú štúdie, ktoré majú potvrdiť (alebo vyvrátiť) hypotézu, že fusobaktérie sa podieľajú na vzniku rakoviny hrubého čreva a konečníka. Faktom je, že povrchový proteín baktérií adhezín A (ktorý sme spomenuli vyššie) sa viaže na transmembránový glykoproteín ľudských epitelových buniek E-kadherín. Tento proteín zabezpečuje medzibunkovú adhéziu v našich tkanivách a dokáže „zlepiť“ rakovinové bunky, čím zabraňuje ich invázii. Fusobaktérie ho však neutralizujú, v dôsledku čoho začína nerušené množenie rakovinových buniek. [ 4 ], [ 5 ]

Liečba fusobaktérií

Liečba fusobaktérií, alebo skôr lieková terapia fusobakteriálnych ochorení, sa vykonáva antibiotikami.

Spomedzi antibakteriálnych liekov lekári uprednostňujú tie, ktoré sú najúčinnejšie proti F. nucleatum a F. Necrophorum: klindamycín, karbenicilín, cefoxitín, cefoperazón, cefamandol, fosfimycín, ornidazol. Predpísanie konkrétneho lieku, prirodzene, závisí od diagnózy a klinického obrazu ochorenia.

Karbenicilín (obchodné názvy: Carbecin, Fugacillin, Microcillin, Pyocyanil atď.) pôsobí iba na gramnegatívne baktérie a používa sa v prípadoch peritonitídy, sepsy, meningitídy, osteomyelitídy ako súčasť komplexnej terapie.

Cefalosporínové antibiotikum druhej generácie Cefoxitín (Mefoxín, Atralxitín, Boncefin) sa odporúča pri širokej škále ochorení bakteriálnej etiológie vrátane tonzilitídy, zápalu pľúc, infekcií močových ciest, kostí, kĺbov, kože, mäkkých tkanív; predpisuje sa na prevenciu infekčných komplikácií po operácii.

A liek Fosfomycín (Fosfomycín trometamol, Monural, Urofosfabol) sa používa na urologické bakteriózy - recidivujúcu cystitídu alebo nešpecifickú uretritídu (jednorazová dávka 3 g).

Na začiatku článku sme sľúbili, že zistíme stupeň nebezpečenstva drobnej jednobunkovej fusobaktérie pre ľudí. Áno, môže byť patogénna, ale na druhej strane sa jej prítomnosti v mikroflóre človek nedokáže zbaviť.