Bakterier er encellede mikroorganismer. De har en cytoplasmisk membran til beskyttelse, og nogle bakterier bærer også en anden barriere kaldet en kapsel. Generelt er dette en polysaccharid kapsel, selvom nogle bakterityper har proteinbaserede kapsler. Indkapslede bakterier er nogle af de mest virulente. Mikrobiologer stræber efter at forstå mekanismerne for indkapslede bakterier for at søge bedre behandlinger og forebyggende midler mod sygdom.
TL; DR (for lang; Har ikke læst)
De mest virulente bakterier har polysaccharidkapsler, og de inkluderer Streptococcus pnemoniae, Klebsiella lungebetændelse, gruppe B streptokokker, Escherichia coli, Neisseria meningitides og Haemophilus influenzae, blandt andre.
Liste over patogene indkapslede bakterier
En liste over virulente indkapslede bakterier med en polysaccharidkapsel inkluderer Streptococcus pnemoniae, Klebsiella lungebetændelse, gruppe B streptokokker, Escherichia coli, Neisseria meningitides og Haemophilus influenzae. Dette er ikke en omfattende liste over bakterier med kapsler, der forårsager sygdomme, men indeholder snarere de mest almindelige eksempler. Kapslerne på disse bakterier fører til deres virulens, da mutante versioner af dem uden en polysaccharidkapsel ikke forårsager sygdom. Sygdomsfremkaldende bakterier med protein snarere end polysaccharidkapsler inkluderer Bacillus anthracis og Yersinia pestis. Mennesker inficeret med indkapslede bakterier viser blodserum indeholdende antikapsulære antistoffer.
Polysaccharid kapselfunktioner
Polysaccharidkapslen af indkapslede bakterier er lavet af komplekse kulhydrater med høj molekylvægt. Nogle gange bærer denne kapsel navnet "slimlag" på grund af dets polysaccharidindhold. Sådanne indkapslede bakterier synes skinnende via mikroskopi. Denne slimede kapsel beskytter bakterierne mod udtørring, og dens glatte kvalitet forhindrer angreb fra værter af hvide blodlegemer eller beskytter mod at blive indtaget af makrofager. Nogle bakterier udskiller endda kapsler, når de udløses af skiftende forhold, såsom øget sukker i deres omgivelser. Polysaccharidkapslen kan tjene som en forklædningsmekanisme ved at efterligne egenskaber hos dens vært. Bevis tyder på, at bakteriekapslen bidrager til toksicitet i en vært, hvilket muliggør spredning af sygdom. Nogle af de mest virulente bakterier har disse kapselmembraner. Kapslen selv angiver niveauet af virulens. For eksempel kan nogle bakterier producere polysaccharidkapsler med stoffer såsom syre, der hindrer sygdomsbekæmpende leukocytter. Polysaccharid kapsler giver overholdelse af værter og beskyttelse af bakterierne fra det omgivende miljø. Kapslen bidrager også til antibiotikaresistens.
Sygdomme forårsaget af indkapslede bakterier
Sygdomme forårsaget af bakterier med kapsler udgør nogle af de farligste og potentielt dødelige sygdomme. Disse inkluderer lungebetændelse, otitis media og meningitis. Meningitis defineres som betændelse i meninges (beskyttende membraner) og væske, der omgiver hjernen og rygmarven. Meningitis forårsaget af indkapslede bakterier er den farligste form for meningitis og har brug for øjeblikkelig behandling, da det kan føre til lammelse, tab af lemmer, høretab eller død. Der findes vacciner mod lungebetændelse og meningitis og kan hjælpe med at kontrollere disse sygdomme, selv i et miljø med stigende antibiotikaresistens. Polysaccharidvacciner fungerer ved at fjerne og rense polysaccharider fra bakterier, så når immunsystemet skabes, skaber immunsystemet antistoffer til at bekæmpe bakterierne. Mens polysaccharidvacciner er blevet brugt historisk, kan nyere polysaccharid-proteinkonjugatvacciner give større beskyttelse.
Asplenpatients følsomhed over for indkapslede bakterier
Nogle mennesker er enten født uden milt, som ved asplenia, eller har milter med dårlig funktion. Visse tilstande medfører desuden fjernelse af milten eller en splenektomi. Milter brister sjældent, men det kan være nødvendigt at fjerne dem på grund af traumatisk skade. Nogle eksempler på tilstande, der fører til splenektomi, inkluderer godartede hæmatologiske sygdomme, immun thrombocytopenisk purpura, seglcelleanæmi, autoimmun hæmolytisk anæmi, hæmolytisk sfærocytose, thalassæmi, forskellige ikke-maligne lymfoide lidelser og nogle kræftformer såsom ikke-Hodgkins lymfom.
Aspleniske patienter har stor risiko for infektion af sygdomme forårsaget af bakterier med kapsler, som kan føre til døden. Især aspleniske børn har højere risiko for at udvikle overvældende sepsis end voksne. Sepsis kan forekomme på grund af indkapslede bakterier, oftest Streptococcus lungebetændelse. Sepsis er en medicinsk nødsituation for udbredt kropsinfektion, der kræver øjeblikkelig hjælp og behandling, uden hvilken død hurtigt kan forekomme. Hos aspleniske patienter er sværhedsgraden af infektion fra indkapslede bakterier langt større på grund af fraværet af miltens sygdomsbekæmpelse og blodrensningsevne. Milter producerer lymfocytter og monocytter, der giver immunologiske reaktioner og forsvar mod polysaccharidkapselbakterier. Aspleniske patienter kan derfor få antibiotika som en forebyggende (profylakse) foranstaltning for at mindske sandsynligheden for infektion. Derudover kan forebyggende vacciner være påkrævet, såsom pneumokokkonjugatvaccine, haemophilus influenzae type B-vaccine, meningokokkonjugatvaccine og årlig influenzavaccine. Mens vacciner og profylaktiske antibiotika giver den bedste nuværende, nødvendige beskyttelse mod indkapslet bakteriel infektion, er de ikke helt garanteret til at forhindre sepsis. Aspleniske patienter skal være særlig opmærksomme på rejser for at undgå malaria-udsatte områder og for at undgå hunde- og flåtbid, som kan overføre sygdomme og føre til infektion.
Mikrobiologer arbejder på at skabe bedre medicin til at målrette mod indkapslede bakterier. Dette kan medføre bestemmelse af overfladeproteinegenskaber for forskellige stammer eller andre metoder til forskning.