Bakterien sind einzellige Mikroorganismen. Sie besitzen zum Schutz eine zytoplasmatische Membran, und einige Bakterien tragen auch eine weitere Barriere, die als Kapsel bezeichnet wird. Im Allgemeinen ist dies eine Polysaccharidkapsel, obwohl einige Bakterienarten Kapseln auf Proteinbasis besitzen. Verkapselte Bakterien gehören zu den virulentesten. Mikrobiologen sind bestrebt, die Mechanismen eingekapselter Bakterien zu verstehen, um bessere Behandlungen und Vorbeugungen für Krankheiten zu finden.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die virulentesten Bakterien besitzen Polysaccharidkapseln, darunter Streptococcus pnemoniae, Klebsiella Lungenentzündung, Streptokokken der Gruppe B, Escherichia coli, Neisseria meningitides und Haemophilus influenzae, darunter Andere.
Liste pathogener eingekapselter Bakterien
Eine Liste virulenter eingekapselter Bakterien mit einer Polysaccharidkapsel umfasst Streptococcus pnemoniae, Klebsiella-Pneumonie, Streptokokken der Gruppe B, Escherichia coli, Neisseria meningitides und Haemophilus Grippe. Dies ist keine umfassende Liste von Bakterien mit Kapseln, die Krankheiten verursachen, sondern enthält die gängigsten Beispiele. Die Kapseln dieser Bakterien führen zu ihrer Virulenz, da mutierte Versionen von ihnen ohne Polysaccharidkapsel keine Krankheiten verursachen. Zu den krankheitserregenden Bakterien mit Protein- statt Polysaccharid-Kapseln gehören Bacillus anthracis und Yersinia pestis. Menschen, die mit eingekapselten Bakterien infiziert sind, weisen Blutserum auf, das antikapsuläre Antikörper enthält.
Polysaccharid-Kapselfunktionen
Die Polysaccharidkapsel verkapselter Bakterien besteht aus komplexen Kohlenhydraten mit hohem Molekulargewicht. Manchmal trägt diese Kapsel aufgrund ihres Polysaccharidgehalts den Namen "Schleimschicht". Solche eingekapselten Bakterien erscheinen im Mikroskop glänzend. Diese schleimige Kapsel dient dem Schutz der Bakterien vor dem Austrocknen und ihre rutschige Beschaffenheit verhindert den Angriff durch weiße Blutkörperchen der Wirte oder schützt vor der Aufnahme durch Makrophagen. Einige Bakterien scheiden sogar Kapseln aus, wenn sie durch veränderte Bedingungen ausgelöst werden, wie zum Beispiel erhöhten Zucker in ihrer Umgebung. Die Polysaccharidkapsel kann als Tarnmechanismus dienen, indem sie die Eigenschaften ihres Wirts nachahmt. Es gibt Hinweise darauf, dass die Bakterienkapsel zur Toxizität bei einem Wirt beiträgt und die Ausbreitung von Krankheiten ermöglicht. Einige der virulentesten Bakterien haben diese Kapselmembranen. Die Kapsel selbst zeigt den Virulenzgrad an. Einige Bakterien können zum Beispiel Polysaccharidkapseln mit Substanzen wie Säure herstellen, die krankheitsbekämpfende Leukozyten behindern. Polysaccharid-Kapseln sorgen für die Anhaftung an den Wirt und schützen die Bakterien vor der Umgebung. Die Kapsel trägt auch zur Antibiotikaresistenz bei.
Krankheiten durch eingekapselte Bakterien
Krankheiten, die durch Bakterien mit Kapseln verursacht werden, gehören zu den gefährlichsten und potenziell tödlichen Krankheiten. Dazu gehören Lungenentzündung, Mittelohrentzündung und Meningitis. Meningitis ist definiert als Entzündung der Hirnhäute (Schutzmembranen) und der Flüssigkeit, die das Gehirn und das Rückenmark umgibt. Meningitis, die durch eingekapselte Bakterien verursacht wird, ist die gefährlichste Form der Meningitis und muss sofort behandelt werden, da sie zu Lähmungen, Gliedmaßenverlust, Hörverlust oder zum Tod führen kann. Es gibt Impfstoffe gegen Lungenentzündung und Meningitis und können helfen, diese Krankheiten zu kontrollieren, selbst in einem Umfeld zunehmender Antibiotikaresistenzen. Polysaccharid-Impfstoffe wirken über die Entfernung und Reinigung von Polysacchariden aus Bakterien, sodass das Immunsystem bei der Injektion Antikörper bildet, um die Bakterien zu bekämpfen. Während Polysaccharid-Impfstoffe in der Vergangenheit verwendet wurden, können neuere Polysaccharid-Protein-Konjugat-Impfstoffe einen größeren Schutz bieten.
Anfälligkeit von Patienten mit Asplenie gegenüber eingekapselten Bakterien
Manche Menschen werden entweder ohne Milz geboren, wie bei Asplenie, oder besitzen eine Milz mit schlechter Funktion. Bestimmte Bedingungen erfordern zusätzlich die Entfernung der Milz oder eine Splenektomie. Milzen reißen selten, müssen aber möglicherweise aufgrund einer traumatischen Verletzung entfernt werden. Einige Beispiele für Zustände, die zu einer Splenektomie führen, sind gutartige hämatologische Erkrankungen, immunthrombozytopenische Purpura, Sichelzellenanämie, autoimmune hämolytische Anämie, hämolytische Sphärozytose, Thalassämie, verschiedene nicht bösartige Lympherkrankungen und einige Krebsarten wie Non-Hodgkinkin Lymphom.
Asplenie-Patienten sind einem hohen Infektionsrisiko durch Krankheiten ausgesetzt, die durch Bakterien mit Kapseln verursacht werden, die zum Tod führen können. Besonders Kinder mit Asplenie haben ein höheres Risiko, eine überwältigende Sepsis zu entwickeln als Erwachsene. Eine Sepsis kann durch eingekapselte Bakterien, am häufigsten Streptococcus-Pneumonie, auftreten. Sepsis ist ein medizinischer Notfall einer weit verbreiteten körperlichen Infektion, der sofortige Hilfe und Behandlung erfordert und ohne die der Tod schnell eintreten kann. Bei Asplenpatienten ist die Schwere der Infektion durch eingekapselte Bakterien aufgrund der fehlenden Fähigkeit zur Bekämpfung von Milzkrankheiten und Blutreinigung weitaus größer. Milz produziert Lymphozyten und Monozyten, die immunologische Antworten und Abwehr gegen Polysaccharid-Kapselbakterien bieten. Asplenie-Patienten können daher als vorbeugende (Prophylaxe) Maßnahme Antibiotika erhalten, um die Wahrscheinlichkeit einer Infektion zu verringern. Darüber hinaus können vorbeugende Impfstoffe wie Pneumokokken-Konjugatimpfstoff, Haemophilus influenzae Typ B-Impfstoff, Meningokokken-Konjugatimpfstoff und jährlicher Influenza-Impfstoff erforderlich sein. Impfstoffe und prophylaktische Antibiotika bieten zwar den derzeit besten und erforderlichen Schutz gegen eine verkapselte bakterielle Infektion, sie können jedoch nicht vollständig eine Sepsis verhindern. Asplenie-Patienten müssen auf Reisen besonders vorsichtig sein, um malariagefährdete Gebiete zu meiden und Hunde- und Zeckenbisse zu vermeiden, die Krankheiten übertragen und zu Infektionen führen können.
Mikrobiologen arbeiten daran, bessere Medikamente gegen eingekapselte Bakterien zu entwickeln. Dies kann die Bestimmung von Oberflächenproteineigenschaften für verschiedene Stämme oder andere Forschungsmethoden beinhalten.