Bakterier är encelliga mikroorganismer. De har ett cytoplasmiskt membran för skydd, och vissa bakterier bär också en annan barriär som kallas en kapsel. I allmänhet är detta en polysackaridkapsel, även om vissa bakterityper har proteinbaserade kapslar. Inkapslade bakterier är några av de mest virulenta. Mikrobiologer strävar efter att förstå mekanismerna för inkapslade bakterier för att söka bättre behandlingar och förebyggande medel för sjukdom.
TL; DR (för lång; Läste inte)
De mest virulenta bakterierna har polysackaridkapslar, och de inkluderar Streptococcus pnemoniae, Klebsiella lunginflammation, grupp B streptokocker, Escherichia coli, Neisseria meningitides och Haemophilus influenzae, bland andra.
Lista över patogena inkapslade bakterier
En lista över virulenta inkapslade bakterier med en polysackaridkapsel inkluderar Streptococcus pnemoniae, Klebsiella lunginflammation, grupp B streptokocker, Escherichia coli, Neisseria meningitides och Haemophilus influensa. Detta är inte en omfattande lista över bakterier med kapslar som orsakar sjukdomar, utan innehåller snarare de vanligaste exemplen. Kapslarna på dessa bakterier leder till deras virulens, eftersom mutanta versioner av dem utan en polysackaridkapsel inte orsakar sjukdom. Sjukdomsframkallande bakterier med protein snarare än polysackaridkapslar inkluderar Bacillus anthracis och Yersinia pestis. Människor som är infekterade med inkapslade bakterier visar blodserum som innehåller antikapsulära antikroppar.
Polysackaridkapselfunktioner
Polysackaridkapseln av inkapslade bakterier är gjord av komplexa kolhydrater med hög molekylvikt. Ibland har denna kapsel namnet "slemskikt" på grund av dess polysackaridinnehåll. Sådana inkapslade bakterier verkar glänsande via mikroskopi. Denna slimiga kapsel skyddar bakterierna från att torka ut, och dess hala kvalitet förhindrar angrepp av vita blodkroppar från värdar eller skyddar mot att konsumeras av makrofager. Vissa bakterier utsöndrar även kapslar när de utlöses av förändrade förhållanden, såsom ökat socker i omgivningen. Polysackaridkapseln kan tjäna som en förklädningsmekanism genom att härma värdens egenskaper. Bevis tyder på att bakteriekapseln bidrar till toxicitet hos en värd, vilket möjliggör spridning av sjukdom. Några av de mest virulenta bakterierna har dessa kapselmembran. Kapseln själv indikerar nivån av virulens. Till exempel kan vissa bakterier producera polysackaridkapslar med ämnen som syra som hindrar sjukdomsbekämpande leukocyter. Polysackaridkapslar ger vidhäftning till värdar och skyddar bakterierna från den omgivande miljön. Kapseln bidrar också till antibiotikaresistens.
Sjukdomar orsakade av inkapslade bakterier
Sjukdomar orsakade av bakterier med kapslar utgör några av de farligaste och potentiellt dödliga sjukdomarna. Dessa inkluderar lunginflammation, otitis media och hjärnhinneinflammation. Meningit definieras som inflammation i hjärnhinnorna (skyddande membran) och vätska som omger hjärnan och ryggmärgen. Meningit orsakad av inkapslade bakterier är den farligaste formen av hjärnhinneinflammation och behöver omedelbar behandling eftersom det kan leda till förlamning, förlust av lemmar, hörselnedsättning eller dödsfall. Det finns vacciner mot lunginflammation och hjärnhinneinflammation och kan hjälpa till att kontrollera dessa sjukdomar, även i en miljö med ökad antibiotikaresistens. Polysackaridvacciner fungerar genom att ta bort och rena polysackarider från bakterier, så att när detta injiceras skapar immunsystemet antikroppar för att bekämpa bakterierna. Medan polysackaridvacciner har använts historiskt, kan nyare, polysackarid-proteinkonjugatvacciner ge större skydd.
Känslighet hos aspleniska patienter för inkapslade bakterier
Vissa människor är antingen födda utan mjälte, som vid aspleni, eller har mjälter med dålig funktion. Vissa tillstånd medför dessutom avlägsnande av mjälten eller en splenektomi. Mjälten brister sällan men kan behöva tas bort på grund av traumatisk skada. Några exempel på tillstånd som leder till splenektomi innefattar godartade hematologiska sjukdomar, immun trombocytopen purpura, sicklecellanemi, autoimmun hemolytisk anemi, hemolytisk sfärocytos, talassemi, olika icke-maligna lymfoida sjukdomar och vissa cancerformer såsom icke-Hodgkins lymfom.
Aspleniska patienter har stor risk för infektion av sjukdomar orsakade av bakterier med kapslar, vilket kan leda till döden. Speciellt aspleniska barn löper högre risk att utveckla överväldigande sepsis än vuxna. Sepsis kan uppstå på grund av inkapslade bakterier, oftast Streptococcus lunginflammation. Sepsis är en medicinsk nödsituation av utbredd kroppsinfektion som kräver omedelbar hjälp och behandling utan vilken döden snabbt kan inträffa. Hos aspleniska patienter är svårighetsgraden av infektion från inkapslade bakterier mycket större på grund av frånvaron av mjältens sjukdomsbekämpning och blodrengöringsförmåga. Mjälter producerar lymfocyter och monocyter som ger immunologiska svar och försvar mot polysackaridkapselbakterier. Aspleniska patienter kan därför ges antibiotika som en förebyggande åtgärd (profylakse) för att minska sannolikheten för infektion. Dessutom kan förebyggande vacciner krävas såsom pneumokockkonjugatvaccin, haemophilus influenzae typ B-vaccin, meningokockkonjugatvaccin och årligt influensavaccin. Medan vacciner och profylaktiska antibiotika ger det bästa nuvarande skyddet mot inkapslad bakterieinfektion, är de inte helt garanterade att förhindra sepsis. Aspleniska patienter måste vara särskilt försiktiga när de reser för att undvika malariabenägna områden och för att undvika hund- och fästbett, vilket kan överföra sjukdomar och leda till infektion.
Mikrobiologer arbetar för att skapa bättre läkemedel för att rikta inkapslade bakterier. Detta kan innebära bestämning av ytproteinegenskaper för olika stammar eller andra metoder för forskning.