Bacteriën zijn eencellige micro-organismen. Ze hebben een cytoplasmatisch membraan voor bescherming en sommige bacteriën dragen ook een andere barrière, een capsule genaamd. Over het algemeen is dit een polysacharidecapsule, hoewel sommige bacteriesoorten capsules op eiwitbasis hebben. Ingekapselde bacteriën zijn enkele van de meest virulente. Microbiologen streven ernaar de mechanismen van ingekapselde bacteriën te begrijpen om betere behandelingen en preventieve middelen voor ziekte te zoeken.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De meest virulente bacteriën bezitten polysacharidecapsules, waaronder Streptococcus pneumoniae, Klebsiella longontsteking, groep B streptokokken, Escherichia coli, Neisseria meningitides en Haemophilus influenzae, onder anderen.
Lijst van pathogene ingekapselde bacteriën
Een lijst van virulente ingekapselde bacteriën met een polysacharidecapsule omvat Streptococcus pneumoniae, Klebsiella-pneumonie, groep B-streptokokken, Escherichia coli, Neisseria meningitides en Haemophilus griep. Dit is geen uitgebreide lijst van bacteriën met capsules die ziekten veroorzaken, maar bevat de meest voorkomende voorbeelden. De capsules van deze bacteriën leiden tot hun virulentie, omdat mutante versies ervan zonder een polysaccharide-capsule geen ziekte veroorzaken. Ziekteverwekkende bacteriën met eiwitten in plaats van polysacharidecapsules zijn Bacillus anthracis en Yersinia pestis. Mensen die besmet zijn met ingekapselde bacteriën vertonen bloedserum dat anticapsulaire antilichamen bevat.
Functies van polysacharidencapsules
De polysacharidecapsule van ingekapselde bacteriën is gemaakt van complexe koolhydraten met een hoog molecuulgewicht. Soms draagt deze capsule de naam "slijmlaag" vanwege het polysacharidegehalte. Dergelijke ingekapselde bacteriën lijken glanzend via microscopie. Deze slijmerige capsule dient om de bacteriën te beschermen tegen uitdroging, en de gladde kwaliteit ervan voorkomt aantasting door witte bloedcellen van gastheren of beschermt tegen opname door macrofagen. Sommige bacteriën scheiden zelfs capsules af wanneer ze worden geactiveerd door veranderende omstandigheden, zoals verhoogde suiker in hun omgeving. De polysacharidecapsule kan dienen als een vermommingsmechanisme door de eigenschappen van zijn gastheer na te bootsen. Er zijn aanwijzingen dat de bacteriële capsule bijdraagt aan toxiciteit in een gastheer, waardoor de verspreiding van ziekten mogelijk wordt. Sommige van de meest virulente bacteriën hebben deze capsulemembranen. De capsule zelf geeft het niveau van virulentie aan. Sommige bacteriën kunnen bijvoorbeeld polysacharidecapsules produceren met stoffen zoals zuur die ziektebestrijdende leukocyten belemmeren. Polysaccharidecapsules zorgen voor hechting aan gastheren en bescherming van de bacteriën uit de omgeving. De capsule draagt ook bij aan antibioticaresistentie.
Ziekten veroorzaakt door ingekapselde bacteriën
Ziekten veroorzaakt door bacteriën met capsules behoren tot de gevaarlijkste en potentieel dodelijke ziekten. Deze omvatten longontsteking, middenoorontsteking en meningitis. Meningitis wordt gedefinieerd als een ontsteking van de hersenvliezen (beschermende membranen) en vloeistof rond de hersenen en het ruggenmerg. Meningitis veroorzaakt door ingekapselde bacteriën is de gevaarlijkste vorm van meningitis en moet onmiddellijk worden behandeld omdat het kan leiden tot verlamming, verlies van ledematen, gehoorverlies of overlijden. Vaccins voor longontsteking en meningitis bestaan en kunnen helpen deze ziekten onder controle te houden, zelfs in een omgeving met toenemende antibioticaresistentie. Polysacharidevaccins werken door het verwijderen en zuiveren van polysachariden uit bacteriën, zodat wanneer dit wordt geïnjecteerd, het immuunsysteem antilichamen aanmaakt om de bacteriën te bestrijden. Hoewel polysacharidevaccins in het verleden zijn gebruikt, kunnen nieuwere, polysacharide-eiwitconjugaatvaccins een betere bescherming bieden.
Gevoeligheid van asplenische patiënten voor ingekapselde bacteriën
Sommige mensen worden geboren zonder milt, zoals bij asplenie, of hebben milten met een slechte functie. Bepaalde aandoeningen omvatten bovendien de verwijdering van de milt of een splenectomie. Milten scheuren zelden, maar moeten mogelijk worden verwijderd vanwege traumatisch letsel. Enkele voorbeelden van aandoeningen die leiden tot splenectomie zijn goedaardige hematologische ziekten, immuuntrombocytopenische purpura, sikkelcelanemie, auto-immuun hemolytische anemie, hemolytische sferocytose, thalassemie, verschillende niet-maligne lymfoïde aandoeningen en sommige vormen van kanker zoals non-Hodgkin lymfoom.
Aspleniepatiënten lopen een groot risico op infectie door ziekten veroorzaakt door bacteriën met capsules, die tot de dood kunnen leiden. Vooral kinderen met asplenie lopen een hoger risico op het ontwikkelen van overweldigende sepsis dan volwassenen. Sepsis kan optreden als gevolg van ingekapselde bacteriën, meestal Streptococcus-pneumonie. Sepsis is een medisch noodgeval van wijdverbreide lichamelijke infectie die onmiddellijke hulp en behandeling vereist, zonder welke de dood snel kan optreden. Bij aspleniepatiënten is de ernst van infectie door ingekapselde bacteriën veel groter vanwege de afwezigheid van het ziektebestrijdende en bloedzuiverende vermogen van de milt. Milten produceren lymfocyten en monocyten die zorgen voor immunologische reacties en verdediging tegen polysacharide-capsulebacteriën. Aspleniepatiënten kunnen daarom antibiotica krijgen als preventieve (profylaxe) maatregel om de kans op infectie te verkleinen. Bovendien kunnen preventieve vaccins nodig zijn, zoals het pneumokokkenconjugaatvaccin, het haemophilus influenzae type B-vaccin, het meningokokkenconjugaatvaccin en het jaarlijkse griepvaccin. Hoewel vaccins en profylactische antibiotica de beste huidige, benodigde bescherming bieden tegen ingekapselde bacteriële infectie, is het niet helemaal gegarandeerd sepsis te voorkomen. Aspleniepatiënten moeten extra voorzichtig zijn tijdens reizen om malariagevoelige gebieden te vermijden en om honden- en tekenbeten te vermijden, die ziekten kunnen overbrengen en tot infectie kunnen leiden.
Microbiologen werken aan het maken van betere medicijnen om ingekapselde bacteriën aan te pakken. Hierbij kan het gaan om het bepalen van eigenschappen van oppervlakte-eiwitten voor verschillende stammen of andere onderzoeksmethoden.