Fusobakterije: prijatelj ali sovražnik?

Po klasifikaciji, sprejeti v mikrobiologiji, so fuzobakterije prokarionti in gramnegativne anaerobne bakterije, ki živijo v telesu ljudi in drugih sesalcev ter so del stalne normalne mikrobiocenoze oziroma mikroflore. Njihova družina - Fusobacteriaceae - ima več kot ducat in pol vrst.

[ 1 ] [ 2 ], [ 3 ]

Morfologija fuzobakterij in značilnosti njihove presnove

Fusobakterije imajo enocelično, vretenasto strukturo (fusus v latinščini) zaradi koničastih koncev na obeh straneh. Palice so lahko debele in tanke, ravne in ukrivljene, lahko pa so tudi nitaste. Dolžina teh bakterij se giblje od 0,0005 do 0,008 mm in nimajo organov za gibanje, čeprav nekateri viri trdijo, da imajo peritrihozne (razporejene po celotni površini) bičke.

Bakteriologi ugotavljajo, da ti mikroorganizmi ne tvorijo spor, torej se v primeru poslabšanja življenjskih razmer ne morejo spremeniti v celice z gosto membrano. Fusobakterije se razmnožujejo z mitotično delitvijo ene celice na dve s horizontalnim prenosom genov, koncentriranih v nukleoidu.

Morfologija fuzobakterij delno določa habitate njihovih kolonij: sluznice ustne votline, dihal, urogenitalnega področja in spodnjega dela prebavnega trakta - debelega črevesa. Njihova prisotnost v krvi ni bila ugotovljena, vendar fuzobakterije tega ne potrebujejo, saj hranila prejemajo z oljno fermentacijo glukoze, saharoze, maltoze in nekaterih aminokislin.

Osnova presnove teh mikroorganizmov je torej biokemični proces anaerobne (brez kisika) disimilacije ogljikovih hidratov pod vplivom encimov. Presnovki so nizkomolekularna maslena (butanojska) kislina, ogljikov dioksid in vodik. Za pridobivanje energije bakterije potrebujejo vodik, njegove ione pa sprejme površinski protein fuzobakterij adhezin A (FadA) in se nato premaknejo v celico.

Mimogrede, maslena kislina je zelo pomembna za vzdrževanje črevesne homeostaze (absorpcija vode in elektrolitov) ter za regeneracijo sluznih epitelijskih celic; zdravniki so ugotovili povezavo med pomanjkanjem te kisline v črevesju in razvojem lokalnih vnetnih patologij (na primer ulceroznega kolitisa). Poleg fuzobakterij masleno kislino proizvajajo tudi bakterije iz rodu Clostridium.

O pogojni patogenosti fuzobakterij

Fusobakterije, tako kot večina gramnegativnih anaerobov, bakteriologi uvrščajo med oportunistične patogene, vendar obstajajo sevi, o katerih povečani patogenosti znanstveniki ne dvomijo več. To vključuje zlasti Fusobacterium necrophorum, ki živi v ustni votlini in črevesju, ter Fusobacterium nucleatum, ki si je za svoj habitat izbral zobne obloge.

Kako deluje njihov patogeni mehanizem? Zunanja površina citoplazmatske membrane fuzobakterij je sestavljena iz polimeriziranih maščob, beljakovin in ogljikovih hidratov v obliki lipopolisaharidov, ki so bakterijske strupene snovi (endotoksini) in hkrati antigeni. To pomeni, da te spojine povzročajo imunski odziv telesa in vnetno reakcijo brez očitnega eksogenega (zunanjega) vpliva na posamezne sisteme in organe.

Obstaja mnenje, da se patogenost nekaterih bakterij iz družine Fusobacteriaceae kaže le v primeru oslabljene imunosti, vendar je treba upoštevati, da je bilo dokazano, da so zelo agresivne, saj fuzobakterije proizvajajo fosfolipazo A - encim, ki razgrajuje lipide celičnih membran in odpira dostop bakterijam do celic vseh tkiv. Toda mikroorganizmi tega encima praviloma ne uporabljajo "sami", ampak se v prisotnosti patogenih mikroorganizmov aktivnost znatno poveča. Ko streptokok ali stafilokok poškoduje sluznico, fuzobakterije izkoristijo to priložnost, prodrejo globlje in povzročijo nekrotično vnetje tkiv. Najbolj ilustrativen primer takšnega sinergističnega učinka je gangrenozni faringitis (ali Simanovsky-Plaut-Vincentova angina), ki nastane zaradi okužbe sluznice z gramnegativnimi bakterijami Spirochaetales Borrelia vincentii, Prevotella intermedia in Fusobacterium nucleatum.

Katere bolezni povzročajo fuzobakterije?

Zdaj pa naštejmo nekaj bolezni, ki jih povzročajo fuzobakterije, oziroma natančneje, patologij, ki se razvijejo z njihovim več kot aktivnim sodelovanjem. Mednje zdravniki uvrščajo naslednje:

• pulpitis karioznih zob;
• gingivitis;
• parodontalna bolezen (parodontitis);
• osteomielitis čeljusti;
• flegmoni različnih lokalizacij;
• tonzilitis in paratonzilitis (flegmonski tonzilitis);
• kronični sinusitis;
• retrofaringealni absces po streptokoknem tonzilitisu z nekrozo in sepso (Lemierrov sindrom);
• bronhiektazija;
• gnojna pljučnica;
• pljučni absces;
• empiem plevre;
• možganski abscesi;
• gnojno vnetje trebušnih organov;
• erozivni balanitis in balanopostitis;
• akutni kolpitis (vaginitis) in vulvitis;
• gnojno-septični zapleti medicinskih splavov;
• ulcerozni kolitis;
• Crohnova bolezen;
• sepsa.

Raziskovalci s Harvard Medical School in Dana-Faber Cancer Institute so izvedli genomsko analizo tumorjev kolorektalnega raka in v njih odkrili nenormalno veliko število fuzobakterij F. nucleatum. Do danes potekajo študije, ki bodo potrdile (ali ovrgle) hipotezo, da so fuzobakterije vključene v razvoj raka debelega črevesa in danke. Dejstvo je, da se bakterijski površinski protein adhezin A (ki smo ga omenili zgoraj) veže na transmembranski glikoprotein človeških epitelijskih celic E-kadherin. Ta protein zagotavlja medcelično adhezijo v naših tkivih in lahko "zlepi" rakave celice skupaj, s čimer prepreči njihovo invazijo. Toda fuzobakterije ga nevtralizirajo, zaradi česar se začne neovirano širjenje rakavih celic. [ 4 ], [ 5 ]

Zdravljenje fuzobakterij

Zdravljenje fuzobakterij oziroma zdravljenje z zdravili za fuzobakterijno bolezen se izvaja z antibiotiki.

Med antibakterijskimi zdravili zdravniki dajejo prednost tistim, ki so najbolj aktivna proti F. nucleatum in F. Necrophorum: klindamicin, karbenicilin, cefoksitin, cefoperazon, cefamandol, fosfimicin, ornidazol. Predpisovanje določenega zdravila je seveda odvisno od diagnoze in klinične slike bolezni.

Karbenicilin (trgovska imena: Carbecin, Fugacillin, Microcillin, Pyocyanil itd.) deluje samo na gramnegativne bakterije in se uporablja v primerih peritonitisa, sepse, meningitisa, osteomielitisa kot del kompleksne terapije.

Cefalosporinski antibiotik druge generacije Cefoksitin (Mefoxin, Atralxitin, Boncefin) se priporoča za širok spekter bolezni bakterijske etiologije, vključno s tonzilitisom, pljučnico, okužbami sečil, kosti, sklepov, kože, mehkih tkiv; predpisan je za preprečevanje infekcijskih zapletov po operaciji.

In zdravilo Fosfomicin (fosfomicin trometamol, Monural, Urofosfabol) se uporablja za urološke bakterioze - ponavljajoči se cistitis ali nespecifični uretritis (enkratni odmerek 3 g).

Na začetku članka smo obljubili, da bomo ugotovili stopnjo nevarnosti drobne enocelične fuzobakterije za ljudi. Da, lahko je patogena, po drugi strani pa se je človek ne more znebiti v mikroflori.