Bakterije su jednoćelijski mikroorganizmi. Za zaštitu posjeduju citoplazmatsku membranu, a neke bakterije nose i drugu barijeru koja se naziva kapsula. Općenito je ovo polisaharidna kapsula, iako neke vrste bakterija posjeduju kapsule na bazi proteina. Kapsulirane bakterije su neke od naj virulentnijih. Mikrobiolozi nastoje razumjeti mehanizme kapsuliranih bakterija u potrazi za boljim liječenjem i prevencijom bolesti.
TL; DR (predugo; Nisam pročitao)
Naj virulentnije bakterije posjeduju polisaharidne kapsule, a uključuju Streptococcus pnemoniae, Klebsiella upala pluća, streptokoki skupine B, Escherichia coli, Neisseria meningitides i Haemophilus influenzae, među drugi.
Popis patogenih inkapsuliranih bakterija
Popis virulentnih kapsuliranih bakterija s polisaharidnom kapsulom uključuje Streptococcus pnemoniae, Klebsiella pneumonija, streptokoki skupine B, Escherichia coli, Neisseria meningitides i Haemophilus gripa. Ovo nije sveobuhvatan popis bakterija s kapsulama koje uzrokuju bolesti, već sadrži najčešće primjere. Kapsule ovih bakterija dovode do njihove virulencije, jer njihove mutirane verzije bez polisaharidne kapsule ne uzrokuju bolest. Bakterije koje uzrokuju bolesti s proteinima, a ne polisaharidnim kapsulama, uključuju Bacillus anthracis i Yersinia pestis. Ljudi zaraženi inkapsuliranim bakterijama pokazuju serum u krvi koji sadrži antikapsularna antitijela.
Funkcije polisaharidnih kapsula
Polisaharidna kapsula inkapsuliranih bakterija izrađena je od složenih ugljikohidrata velike molekularne težine. Ponekad ova kapsula nosi naziv "sloj sluzi" zbog sadržaja polisaharida. Takve inkapsulirane bakterije mikroskopijom izgledaju sjajno. Ova sluzava kapsula služi za zaštitu bakterija od isušivanja, a njezina skliska kvaliteta sprječava napad bijelih krvnih stanica domaćina ili štiti od konzumiranja makrofaga. Neke bakterije čak izlučuju kapsule kada su izazvane promjenom uvjeta, poput povećanog šećera u njihovoj okolini. Polisaharidna kapsula može poslužiti kao prikrivajući mehanizam oponašajući kvalitete svog domaćina. Dokazi sugeriraju da bakterijska kapsula pridonosi toksičnosti kod domaćina, omogućujući širenje bolesti. Neke od naj virulentnijih bakterija imaju ove membrane kapsula. Sama kapsula ukazuje na razinu virulencije. Na primjer, neke bakterije mogu proizvesti polisaharidne kapsule s tvarima poput kiseline koje ometaju leukocite koji se bore protiv bolesti. Polisaharidne kapsule osiguravaju prianjanje za domaćine i zaštitu bakterija iz okolnog okoliša. Kapsula također doprinosi rezistenciji na antibiotike.
Bolesti uzrokovane kapsuliranim bakterijama
Bolesti uzrokovane bakterijama u kapsulama čine neke od najopasnijih i potencijalno smrtonosnih bolesti. Tu spadaju upala pluća, otitis media i meningitis. Meningitis se definira kao upala moždanih ovojnica (zaštitnih membrana) i tekućine koja okružuje mozak i leđnu moždinu. Meningitis uzrokovan kapsuliranim bakterijama najopasniji je oblik meningitisa i treba ga odmah liječiti jer može dovesti do paralize, gubitka udova, gubitka sluha ili smrti. Cjepiva protiv upale pluća i meningitisa postoje i mogu pomoći u kontroli tih bolesti, čak i u okruženju povećane rezistencije na antibiotike. Polisaharidna cjepiva djeluju uklanjanjem i pročišćavanjem polisaharida iz bakterija, tako da kad se ubrizgava, imunološki sustav stvara antitijela za borbu protiv bakterija. Iako su se povijesno koristila polisaharidna cjepiva, novija konjugirana cjepiva protiv polisaharida i proteina mogu pružiti veću zaštitu.
Osjetljivost bolesnika s Asplenic na inkapsulirane bakterije
Neki ljudi su ili rođeni bez slezene, kao kod asplenije, ili imaju slezenu s lošom funkcijom. Određeni uvjeti dodatno uključuju uklanjanje slezene ili splenektomiju. Slezena rijetko pukne, ali možda će biti potrebno ukloniti zbog traumatične ozljede. Neki primjeri stanja koja dovode do splenektomije uključuju benigne hematološke bolesti, imunološku trombocitopeničnu purpuru, anemiju srpastih stanica, autoimuna hemolitička anemija, hemolitička sferocitoza, talasemija, razni nemaligni limfoidni poremećaji i neki karcinomi poput ne-Hodgkinove limfom.
Pacijenti s Asplenicom suočeni su s velikim rizikom od zaraze bolestima koje uzrokuju bakterije s kapsulama, što može dovesti do smrti. Djeca Asplenic posebno su izložena većem riziku od nastanka neodoljive sepse od odraslih. Sepsa se može javiti zbog inkapsuliranih bakterija, najčešće Streptococcus pneumonije. Sepsa je hitna medicinska pomoć kod raširene tjelesne infekcije koja zahtijeva hitnu pomoć i liječenje, a bez koje može brzo doći do smrti. U bolesnika s asplenikom, ozbiljnost infekcije inkapsuliranim bakterijama daleko je veća zbog odsustva sposobnosti suzbijanja bolesti slezene i čišćenja krvi. Slezena proizvodi limfocite i monocite koji pružaju imunološke odgovore i obranu od polisaharidnih bakterija u kapsulama. Pacijentima koji imaju asplenic može se stoga davati antibiotici kao preventivna mjera (profilaksa) kako bi se smanjila vjerojatnost infekcije. Uz to, mogu biti potrebna preventivna cjepiva, poput konjugiranog cjepiva protiv pneumokoka, cjepiva protiv hemofilusa influence B, konjugiranog cjepiva protiv meningokoka i cjepiva protiv gripe godišnje. Iako cjepiva i profilaktički antibiotici pružaju najbolju struju, potrebnu zaštitu od inkapsulirane bakterijske infekcije, nije u potpunosti zajamčeno da će spriječiti sepsu. Pacijenti s asplenikom moraju posebno paziti na putovanjima kako bi izbjegli područja koja su sklona malariji i izbjegavali ugrize pasa i krpelja koji mogu prenijeti bolesti i dovesti do infekcije.
Mikrobiolozi rade na stvaranju boljih lijekova za ciljanje kapsuliranih bakterija. To može podrazumijevati određivanje karakteristika površinskih proteina za razne sojeve ili druge metode za istraživanje.