bacteroides thetaiotaomicron что это
Bacteroides (бактероиды, род бактерий)
Бактероиды (лат. Bacteroides) — род грамотрицательных анаэробных бактерий. Бактероиды — наиболее типичные нормальные обитатели кишечника человека, составляющие около половины всей его микрофлоры. Бактероиды полиморфны, часто имеют форму палочки с закругленными концами размером 1–3 на 0,5–0,8 мкм. Бактероиды не образуют спор, но могут образовывать капсулы.
В связи с трудностью анаэробного культивирования и, следовательно, с высокой стоимостью исследования бактероиды при анализах во многих лабораториях не определяются (Ардатская М.Д., Минушкин О.Н.). Бактероиды — антагонисты шигелл, сальмонелл, некоторых видов эшерихий (Лобзин Ю.В. и др.).
Основными продуктами брожения являются уксусная кислота, изовалериановая кислота, янтарная кислота.
Бактероиды — нормальная микрофлора человека
Учёными американской Human Microbiome Project (HMP) и европейской Metagenomics of human intestinal tract (MetaHIT) был введен термин «энтеротипы» – это устойчивые кластеры на основе микробного состава в образцах из кишечника человека, которые определяются преобладанием тех или иных ключевых родов бактерий и не являются популяционно- и континент-специфичными. Их исследования установили, что у взрослых в 1-м энтеротипе доминируют представители рода Bacteroides, во 2-м — Prevotella, в 3-м — Ruminococcus. Однако чёткие критерии определения энтеротипов отсутствуют; кроме того, результаты ряда исследований указывают на незначительное преобладание в биотопах организма ключевых бактериальных родов (Кожевников А.А. и др.).
Бактероиды и заболевания человека
Присутствуя в организме человека бактероиды могут вызывать различные гнойно-воспалительные заболевания после травм, оперативных вмешательств, инструментальных исследований, при онкопатологиях или иммунодефиците, такие как перитонит, абсцессы, эндокардит, сепсис, тонзиллит, пародонтоз, анальная трещина и другие. Бактероиды являются причиной более чем половины всех внутрибрюшинных анаэробных инфекций.
Наиболее изучены патогенные свойства бактероидов вида Bacteroides fragilis. Этот вид может вызывать как внутрибрюшинные инфекции, такие как перитонит, хронический язвенный колит, но и синовиит, сальпингит, болезнь Рейтера, хронический тонзиллит. Бактероиды часто вызывают поражение женских внутренних половых органов: цервициты, эндометриты, аднекситы, инфекции в малом тазу. Обнаруживают бактероиды и при простатитах, хронически протекающих осложнённых уретритах у мужчин, у пациентов с упорным течением заболевания и частыми рецидивами.
Бактероиды ассоциируются с колоректальным раком, бронхиальной астмой (Bacteroides fragilis), воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК), сахарным диабетом, ожирением, неалкогольной жировой болезнью печени (НАЖБП) (Bacteroides thetaiotaomicron); титр бактероидов уменьшается при болезни Крона (Карпеева Ю.С. и др.).
Ассоциация бактероидов с Gardnerella vaginalis, Mobiluncus характерна для бактериального вагиноза.
Бактероидные инфекции лечатся метронидазолом, тинидазолом, левомицетином, эритромицином, рифаксимином.
Материалы для пациентов
Публикации для профессионалов здравоохранения, затрагивающие роль бактероидов в заболеваниях человека
Чувствительность бактероидов к антимикробным препаратам
Бактероиды устойчивы к аминогликозидам (стрептомицину, гентамицину, канамицину, мономицину). Большинство штаммов бактероидов устойчивы к тетрациклину. Доксициклин активен в отношении некоторых штаммов бактероидов, но большинство штаммов Bacteroides fragilis к нему устойчивы. В отношении бактероидов активен линкомицин.
Чувствительность Bacteroides spp. к антибактериальным препаратам (Косинец В.А.)
Бактероиды в систематике бактерий
По современной систематике род бактероиды входит в семейство Bacteroidaceae, порядок Bacteroidales, класс Bacteroidia, тип Bacteroidetes, Bacteroidetes/Chlorobi group, Fibrobactere-Chlorobi-Bacteroidetes superphylum, царство Бактерии.
В состав рода бактероиды входят виды: B. acidifaciens, B. barnesiae, B. caccae, B. caecicola, B. caecigallinarum, B. cellulosilyticus, B. caecimuris, B. clarus, B. coprocola, B. coprophilus, B. coprosuis, B. denticanum, B. dorei, B. eggerthii, B. faecichinchillae, B. faecis, B. finegoldii, B. fluxus, B. fragilis, B. galacturonicus, B. gallinaceum, B. gallinarum, B. graminisolvens, B. helcogenes, B. heparinolyticus, B. intestinalis, B. luti, B. massiliensis, B. mediterraneensis, B. neonati, B. nordii, B. oleiciplenus, B. ovatus, B. paurosaccharolyticus, B. plebeius, B. propionicifaciens, B. pyogenes, B. reticulotermitis, B. rodentium, B. salanitronis, B. salyersiae, B. sartorii, B. stercorirosoris, B. stercoris, B. thetaiotaomicron, B. timonensis, B. uniformis, B. vulgatus, B. xylanisolvens, B. xylanolyticus, B. zoogleoformans.
Ранее к роду бактероиды относился целый ряд видов, впоследствии реклассифицированые в виды рода Prevotella. В частности, Bacteroides melaninogenicus и Bacteroides intermedius были реклассифицированы в Prevotella melaninogenica и Prevotella intermedia. Вид Bacteroides urealyticus перенесён в род Campylobacter и назван Campylobacter ureolyticus, виды Bacillus necrogenes, Bacteroides freundii и Bacteroides russii перенесены в род Fusobacterium и названы Fusobacterium necrogenes, Fusobacterium mortiferum и Fusobacterium russii, виды Bacteroides distasonis, Bacteroides goldsteinii и Bacteroides merdae реклассифицированы в виды Parabacteroides distasonis, Parabacteroides goldsteinii и Parabacteroides merdae рода парабактероидов, соответственно. Вид Bacteroides termitidis — в Sebaldella termitidis, Bacteroides corrodens — в Eikenella corrodens, Bacteroides hypermegas — в Megamonas hypermegale, вид Bacteroides forsythus — в Tannerella forsythia и т.д.
Кишечному симбионту Bacteroides thetaiotaomicron оказалось вредно много сладкого
Американские исследователи решили посмотреть как рацион с избытком моносахаридов влияет на Bacteroides thetaiotaomicron — комменсального симбионта, который живет в кишечнике у людей и многих животных. Оказалось, что при избытке фруктозы и глюкозы он плохо растет, поскольку эти сахара блокируют производство необходимого для колонизации кишечника белка. Результаты исследования опубликованы в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
В последние десятилетия потребление сахара на душу населения сильно выросло. Обилие сладостей сильно меняет нашу жизнь (в том числе к худшему), и ученые продолжают находить этому новые подтверждения. Во многих продуктах содержится много простых сахаров — коротких быстроусвояемых молекул, к которым в частности относятся сахароза (обычный магазинный сахар) и глюкоза с фруктозой. Последние попадают к нам в организм как в чистом виде, так и получаются при переваривании сахаров-предшественников.
В лаборатории Эдуардо Гройсмана (Eduardo A. Groisman) в Йельском университете решили посмотреть как избыток простых сахаров в еде отражается на микробиоме кишечника. В качестве подопытных животных взяли мышей, а модельной бактерией избрали Bacteroides thetaiotaomicron — типичную для здорового кишечника бактерию. Эти бактерии специализируются на переработке длинных сложных полисахаридов, недоступных для переваривания хозяином. Они живут в толстой кишке, куда простые моносахариды вроде глюкозы или фруктозы «доезжают» в остаточных количествах, усваиваясь в основном еще в тонком кишечнике. Тем не менее, учитывая возрастающее потребление высокоуглеводной пищи западными популяциями исследователи предположили, что простые сахара все-таки могут повлиять на жизнь этой бактерии.
Для начала исследователи сравнили содержимое слепой кишки мышей, сидящих на диетах с преобладанием глюкозы/сахарозы и полисахаридов. Оказалось, что при соблюдении первой диеты уровень фруктозы в слепой кишке был примерно в три раза выше. Глюкозы не оказалось в обоих случаях, но на сладкой диете обнаружились ее сахара-предшественники. Это свидетельствует в пользу того факта, что диета может влиять на количество простых сахаров, попадающих в толстый кишечник.
В мышах для успешной колонизации кишечника B. thetaiotaomicron необходим белок Roc (regulator of colonisation). Известно, что у дефектных по этому гену бактерий не получается заселить стерильный кишечник мышей, сидящих на богатой полисахаридами диете. В то же время, если в диете преобладают простые сахара, подобной проблемы у бактерии не возникает. В этой работе исследователи выяснили, что количество белка Roc сильно снижается если выращивать бактерий на средах с глюкозой и фруктозой, тогда как в присутствии других моносахаров (например маннозы) этого не происходит. При этом ген Roc активен в обоих случаях, то есть блокировка синтеза происходит уже после начала транскрипции. Выяснилось, что за специфическую реакцию на глюкозу и фруктозу отвечает небольшой участок синтезированной РНК, расположенный между местом посадки рибосомы и стартовым кодоном. В качестве заключительного доказательства исследователи сделали штамм бактерии, где этот участок был заменен, и попробовали заселить им кишечник мышей. Мутантный B. thetaiotaomicron успешно его колонизировал вне зависимости от того на какой диете сидели мыши — легко- или сложноугдеводной.
Таким образом ученые показали, что большое количество сахара и его производных в еде может сказаться на микробиоме кишечника и разобрали как именно это происходит на примере B. thetaiotaomicron. О том, как еще диеты с неправильным соотношением простых и сложных углеводов влияют на нашу жизнь можно прочитать тут.
Что за бактерии – бактероиды и для чего они нужны человеку
Бактероиды представляют собой род грамотрицательных палочек, не способных образовывать споры. Они являются строгими (облигатными) анаэробными микроорганизмами, входящими вместе в фирмикутами в состав условно-патогенной микробиоты человека и млекопитающих.
Классификация
В микробиологии бактероиды причислены к царству бактерий, типу Bacteroidetes. Несмотря на обширность данного типа, для медицины значение имеют только 2 класса, их семейства и рода.
Класс Bacteroidia включает семейства Bacteroidaceae, Porphyromonadaceae, Prevotellaceae. Они, в свою очередь, включают в себя рода Porphyromonas spp., Prevotella spp., Bacteroides spp., Tannerella spp.
Класс Flavobacteria, включает семейство Flavobacteriaceae, species Flavobacterium.
Специалист выделяют отдельную группу бактероидов Bacteroides fragilis group, состоящую из B. fragilis, B. vulgaris, B. ovatus, B. vulgatus и нескольких других видов. Они относятся к нормальной микрофлоре кишечника и отличаются устойчивостью к антибиотикам пенициллинового ряда. На фоне дисбактериоза они начинают интенсивно размножаться и преобладать при перианальных абсцессах, внутрибрюшных гнойных воспалениях, а также в ранах при пролежнях.
Морфология бактероидов
Бактероидам присущ полиморфизм. Их клетки могут иметь вид кокков, палочек или ветвящихся структур, длина которых составляет от 1 до 3 мкм, а ширина — от 0.5 до 0.8 мкм. В мазках обнаруживаются одиночные, парные и соединенные в цепочки бактерии.
Выделяют виды неподвижных бактероидов и способных передвигаться при помощи жгутиков, покрывающих всю поверхность клетки.
Данные бактерии не образуют спор, но отдельные виды покрыты полисахаридной капсулой.
Исследования морфологии бактероидов позволили выявить особенности в строении клеточной стенки. Она состоит из двух мембран, между которыми имеется периплазматическое пространство.
Экология бактероидов
Представители бактероидов входят в состав нормальной микробиоты кишечного тракта, ротовой полости, верхних отделов дыхательных путей и органов мочеполовой системы человека. Однако наибольшее их количество находится в толстом кишечнике. Благодаря современным исследованиям удалось выяснить, каковы биологические свойства бактероидов. Они активно участвуют в процессе пищеварения, разлагая углеводы, протеины и помогая биотрансформации желчных кислот.
Bacteroides forsythus обнаруживаются в десневых карманах в количестве менее 10 3 КОЕ/г. При усиленном размножении они становятся виновниками пародонтита.
Самыми распространенными из всех бактероидов являются Bacteroides thetaiotaomicron. Они предохраняют слизистую оболочку от воспалительных факторов. То, что их количество снижено в кале у взрослого человека на фоне повышенного соотношения Bacteroides fragilis к Faecalibacterium prausnitzii, может свидетельствовать о воспалении и формировании язвенного колита.
Патологии, обусловленные Bacteroides, развиваются на фоне нарушения целостности слизистых оболочек. Наиболее часто отмечаются ассоциированные инфекции, вызванные бактероидами, пептострептококками, превотеллами, кишечной палочкой и другими условно-патогенными бактериями. Также при микробиологических исследованиях выявляются морфотипы строгих анаэробных бактерий, сходных с бактероидами. Но при этом Bacteroides fragilis провоцирует моноинфекции.
Бактериальный вагиноз обусловлен интенсивным размножением Porphyromonas prevotella, которые обнаруживаются в мазке у женщин.
В развитии ассоциированных инфекций верхних дыхательных путей основную роль играет Prevotella melaninogenica.
Факторы патогенности бактероидов
Выделяют следующие факторы патогенности Bacteroides:
Однако наибольшим фактором патогенности выступают токсины, продуцируемые Bacteroides. К ним относятся:
Факторы резистентности бактероидов
Так как все Bacteroides spp. относятся к облигатным анаэробам, они очень быстро погибают в присутствии кислорода.
Но с каждым годом наблюдается нарастание устойчивости к антимикробным препаратам, которые применяются для лечения бактероидов. Среди таких средств выделяют:
К антисептикам и дезинфицирующим средствам у бактероидов резистентность отсутствует.
Диагностика
Материалом для проведения диагностики заболеваний, вызываемых Bacteroides spp. у мужчин, женщин и детей, являются:
Доставку патологического материала в лабораторию осуществляют:
Для подтверждения диагноза проводят следующие исследования:
Для быстрого и точного определения ДНК к бактероидам рода превотелл методом полимеразной цепной реакции делают соскоб из урогенитального тракта. Данный способ также используется для выявления генетического материала бактерий в кале.
Определение ДНК Bacteroides spp. в биоматериале при помощи ПЦР позволяет установить фазу заболевания и выявить бактерионосительство.
При постановке диагноза учитывается также наличие морфотипов бактерий, имеющих сходство с бактероидами, и соотношение Bacteroides fragilis spp. с Faecalibacterium prausnitzii. Его повышение расценивается специалистами как биомаркер дисбактериоза провоспалительного типа. Исходя из данных, полученных в ходе реакции, назначается лечение.
Результаты анализов
Если результаты исследований кала показали, что бактероиды снижены, то это значит, что в кишечнике создана предпосылка для размножения патогенной микрофлоры и воспалительного процесса.
Причиной того, что бактероиды снижены в кале у грудничка, наиболее часто является искусственное вскармливание.
Родителям необходимо знать, что значит, когда у ребенка снижены бактероиды. Это может указывать на:
Причину того, что бактероиды снижены в кале у ребенка, следует выяснять сразу после получения результатов анализов. Это поможет не допустить развития кишечных инфекций и ослабления иммунитета.
Причины того, что бактерии рода Bacteroides снижены у взрослого человека:
При этом важно учитывать не только сам факт того, что в анализе снижены бактероиды, но и соотношение Bacteroides fragilis к Faecalibacterium prausnitzii. Это поможет установить степень дисбактериоза и прогнозировать развитие воспалительных процессов в кишечнике.
Лечение
При обнаружении в кале избытка Bacteroides spp., в качестве лечения назначают левомицетин, метронидазол или эритромицин. При заболеваниях органов ротовой полости и мочеполовой системы применяют дренаж и санацию.
Если бактероиды в кале снижены, то следует знать, как повысить их содержание. Для этого необходимо:
Bacteroides group входит в состав доминирующих бактерий, населяющих толстый кишечник. Поэтому недооценивать их значение и пренебрегать мерами профилактики заболеваний, которые они вызывают, не стоит.
Работаю врачом ветеринарной медицины. Увлекаюсь бальными танцами, спортом и йогой. В приоритет ставлю личностное развитие и освоение духовных практик. Любимые темы: ветеринария, биология, строительство, ремонт, путешествия. Табу: юриспруденция, политика, IT-технологии и компьютерные игры.
Бактероиды: хорошие и плохие
Речь пойдет о самых многочисленных обитателях нашего кишечника — бактероидах.
Бактероиды: вред и польза
Бактероиды. Электронная микроскопия.
Каких вообще представителей микрофлоры кишечника мы знаем? Ну, например, кишечная палочка. Наверное потому, что кишечная, ее и вспоминают. Или лактобактерии. Потому что про них нам вдолбили рекламой. Хотя той же кишечной палочки в толстой кишке менее процента. Основную массу составляют другие микроорганизмы. Одни из таких — бактероиды.
По разнообразию флоры кишечник даст фору другим частям тела человека. И хотя (да и это для многих будет открытием) масса микроорганизмов составляет незначительный процент тела — 2-3 % («всего» 2-3 кг), по количеству клеток наше тело состоит из 30% человека и 70% бактерий! Кроме того, количество разнообразных генов в микробиоме может превышать число генов человеческих клеток на 2 порядка (в 100 раз). То есть мы генетически — 1 % человека и 99% бактерий! Следовательно, бактерии играют важную роль в функциях организма, включая иммунитет, пищеварение и защиту от болезней. Колонизация человеческого тела микробами происходит с момента рождения и многие из них становятся коренными обитателями нашего тела.
В толстом кишечнике выявляется наибольшая популяция бактерий в организме и большая часть — анаэробы (то есть живут без доступа воздуха). 25% их — бактероиды (соотношение бактерий меняется с возрастом). О них и пойдет речь.
Что нам известно о бактероидах?
Бактерии очень древние, возникли на ранних этапах эволюции живых организмов. Анаэробы (им не нужен воздух), желчнорезистентны, не окрашиваются по Граму и не образуют спор. Имеют форму палочек. Сама таксономия бактероидов несколько раз пересматривалась, но сейчас в род Bacteroides входит только группа Bacteroides fragilis. А это чуть более 20 видов.
Бактероиды могут передаваться от матери ребенку через родовые пути в процессе рождения и становятся частью нашей с вами микрофлоры. Они являются комменсалами, то есть в норме заболевания они не вызывают. Однако, при травме, повреждении стенки кишечника они могут вызвать значительную патологию, в том числе образовывать абсцесс в разных частях тела (абсцессы печени, малого таза, легких, головного мозга). Последние исследование Bacteroides fragilis за счет секвенирования генома в 2004-2005 годах проливает свет на ряд уникальных адаптационных механизмов бактероидов:
— сложные механизмы усвоения питательных веществ, способность ферментным механизмам бактерии «подстраиваться» под рацион хозяина;
— способность поддерживать гомеостаз (постоянство внутренней среды) за счет наличия в клетке развитых насосных систем для удаления токсичных веществ;
— взаимодействие с иммунной системой хозяина, чтобы та воздействовала на «конкурентов»;
— довольно любопытный факт, но в бактероидах выявлено небольшое количество генов в которых содержится код для больших белков (более 1000 аминокислот). Белки в основном маленькие. Многим белкам были назначены предполагаемые функции. Очень много генов у бактероидов дублированы, то есть имеется как основной ген (самый ранний) так и более поздний, который из основного гена мутировал. Казалось бы зачем так неэффективно использовать генетический материал? Чтобы в случае чего «откатить драйвера», или убрать неэффективную мутацию основного гена!
Бактероиды: польза
Все же понятие «комменсализм» для отношений этого микроба и человека не совсем точен. Комменсализм предполагает, когда одному от этих отношений хорошо, а другому — да как бы все равно. Сейчас ученые все же считают, что речь о симбиозе, когда хорошо всем. Бактероиды наделяют нас рядом «апгрейдов», а мы предоставляем им «пищу и кров».
Бактероиды выявляются в кишечнике новорожденного примерно через 10 дней после рождения. Кстати, новорожденных, которых кормят грудью количество этих бактерий невелико и преобладают в основном бифидобактерии (их относят к актинобактериям). Количество бактероидов повышается, когда ребенка отнимают от груди. Поэтому грудное вскармливание значение имеет очень важное.
Чем вообще питается кишечная флора?
Самый распространенный источник пищи для кишечных бактерий — различные полисахариды. Ферментация углеводов бактериями приводит к формированию летучих жирных кислот, которые поглощаются слизистой кишечника и используется организмом хозяина как источник энергии. Вырабатывают кишечные бактерии различные простые углеводы, аминокислоты, сахара, витамины. Причем другие микробы, которые не имеют как бактероиды ферментных механизмов, могут извлечь из этого выгоду. Например Bifidobacterium longum лучше усваивает простые сахара, но у Bacteroides thetaiotaomicron может расщепить большое разнообразие полисахаридов. Причем бактероиды «обучаются» — включают все новые и новые ферментные системы для усвоения все новых питательных веществ. После отлучения от груди включаются ферментные механизмы, способные усваивать еще и растительные полисахариды.
Адаптация и выживание бактероидов в желудочно-кишечном тракте
Эти виды бактерий обладают превосходной способностью использовать имеющиеся питательные вещества. В толстой кишке они используют простые и сложные углеводы. При патологическом процессе, когда бактероиды попадают, скажем, на брюшину — используют гликопротеины и гликолипиды поверхности клетки хозяина.
Еще одна интересная особенность: бактероиды имеют особенность модифицировать полисахариды своей клеточной стенки. Буквально их «переворачивая», что дает возможность уклоняться от иммунного ответа макроорганизма. Про подобную способность «маскировки» уже писал в статье «Фагоцитоз«.
Если говорить о способности Bacteroides к расщеплению углеводов (к примеру, крахмал), то они могут расщеплять большую часть гликозидных связей, обнаруженных в природе.
Bacteroides thetaiotaomicron имеет для этого больше всего гликозилгидролаз, чем у любой другой известной бактерии.
Связь бактероидов и ожирения
В течение последних лет в научной литературе было опубликовано несколько сообщений, в которых указывалась на связь микробиома (как у людей, так и у мышей) с ожирением.
При ожирении выявлялось более энергетически эффективная работа бактероидов. То есть с одного и того же количество пищи организм получал большее количество калорий.
Хорошие бактерии. Или «гипотеза гигиены»
Есть исследования, согласно которым коррекция иммунной системы бактериями кишечника имеет значение для развития аллергии. Важно то, что увеличение количества прививок, применение антибиотиков, использование дезинфицирующих средств уменьшает микрофлору кишечника и опосредованно влияет на развитие иммунной системы.
Как бактероиды влияют на клетки Панета.
На кишечных ворсинках есть участки, где располагаются стволовые клетки эпителия, служащие для постоянного обновления эпителиальных клеток, умирающих и теряющихся с ворсинок. Рядом с этими стволовыми клетками располагаются клетки Панета, которые защищают их от микробов, выделяя в просвет между ворсинками противомикробные молекулы (дефензины). Предполагают также, что защитный эффект распространяется и дальше — на уже зрелые клетки. В исследованиях выяснилось, что бактероиды способны стимулировать клетки Панета вырабатывать антибактериальные пептиды. Также выяснено, что отдельные виды бактероидов играют роль в предотвращении заражения Clostridium difficile (приводит к развитию псевдомембранозного колита).
Бактероиды: вред
Это наиболее часто выделяющийся анаэробные патогены толстой кишки. Причина этому — различные факторы вирулентности.
Факторы агрессии бактероидов
Можно разделить на три категории: факторы, связанные с адгезией (прилипанием) к тканям, устойчивостью к иммунной системе хозяина (например к токсичности кислорода и фагоцитозу, а также особенностями капсулы) и с разрушением тканей.
Адгезия
Бактероиды имеют фимбрии (жгутики) которые позволяют хорошо связываться с тканями хозяина. Адгезии также способствует наличие белков агглютининов.
Уклонение от иммунного ответа хозяина
Бактериальная капсула. У B. fragilis капсула инициирует уникальный иммунный ответ у хозяина: формирование абсцесса.
Фактически, формирование абсцесса является примером патологической реакции на вторгшуюся бактерию: происходит отграничение патогенных бактерий, поврежденных погибших тканей, погибших нейтрофилов и макрофагов. Именно фрагилис является единственной бактерией, для инвазии которой и характерно только формирование абсцессов. Причем бактериальная капсула играет здесь ключевую роль. Так, к примеру, введение в эксперименте животным только клеточных стенок бактерий приводило к абсцедированию. Такая особенность клеточной стенки связана с наличием высокомолекулярных полисахаридов: PS-A, PS-B и PS-C.
Разумеется, способность бактерии «прятаться» от иммунного ответа способствует ее вирулентности. Капсула B.fragilis дает устойчивость к поглощению посредством комплемента и фагоцитозу. Последние исследования показывают влияние фрагилис на макрофаги брюшины. Макрофаги важны как самый ранний барьер для внедрившейся бактерии. Еще одна замечательная особенность бактероидов — способность модифицировать свои поверхностные полисахариды. Таким образом, они меняют структуру своей же клеточной стенки и иммунная система их не узнает. Как поменять номера и перекрасить угнанный автомобиль.
Аэротолерантность бактероидов (устойчивость к токсическому действию кислорода). Дело в том, что в кишечнике, чем ближе из просвета приближаться к слизистой кишки, тем выше парциальное давление кислорода (за счет кровообращения). Аэротолерантность не является очевидным фактором вирулентности, но влияет на вирулентность бактероидов.
Ферменты инвазии, разрушающие ткани хозяина
Эти ферменты в конечном итоге позволяют переваривать пищу, а также выборочно поглощать питательные вещества.
Самые распространенные ферменты бактероидов: гиалуронидаза и хондроитинсульфатаза. Есть штаммы, которые способны к фибринолизу (расщеплению волокнистого белка фибрина). Гемолизины — участвуют в разрушении эритроцитов. Нейраминидаза — фермент, разрушающий такой защитный фактор как слизь (а именно — муцин), к тому же использующий разрушенные компоненты как питательную среду. Энтеротоксин. Этот белок представляет собой металлопротеиназу, содержащую атом цинка. Приводит к потере клеточных соединений между отдельными эпителиальными клетками стенки кишечника. Нарушается барьер и это приводит к диарее. И наконец. Bacteroides fragilis toxin (BFT), этот энтеротоксин может играть роль канцерогена при колоректальном раке. Эндотоксин (LPS). И хотя он почти в 100 раз менее токсичен, чем у той же кишечной палочки и обычно как «эндотоксин» не упоминается (у кишечной палочки выброс эндотоксина при воздействии антибиотиков намного выше). Для клиники заболевания все же он значение имеет.
Инфекции, вызываемые бактероидами
Анаэробные инфекции обычно являются полимикробными, а Bacteroides fragilis встречается в большинстве этих инфекций, при этом смертность от них достигает 20%. Если выявлена анаэробная инфекция с участием бактероидов, смертность может достигать 60%. Летальность значительно снижается с применением соответствующей антимикробной терапии.
Внутрибрюшной сепсис
Внутрибрюшной сепсис является наиболее распространенной инфекцией, вызванной бактероидами. Возникает при нарушении целостности стенки кишечника, разрыва дивертикула или перфорацией кишки при ранениях или хирургических операциях. Причем такие аэробы, как кишечная палочка, являются наиболее активными членами инфекции, предварительно разрушают ткани и снижают окислительно-восстановительный потенциал ткани (снижают в ней количество кислорода), после чего начинают преобладать бактероиды.
Перфорированный и гангренозный аппендицит
Из более чем 40 видов, выявленных при гангренозном аппендиците самыми часто выявляемыми микробами были B.fragilis и E.coli. Также нередко выявляется B.thetaiotaomicron.
Инфекции кожи и мягких тканей. Все некротизирующие инфекции мягких тканей являются как правило полимикробными. Бактероиды не являются самыми распространенными в этой «смеси», но тем не менее около 7% анаэробов составляет группа B.fragilis.
Эндокардит и перикардит
Вовлечение в эндокардит анаэробных бактерий нетипично, но если такое происходит, то может иметь очень серьезные последствия (включая разрушение клапанов, нарушение ритма сердца и кардиогенный шок) со смертностью до 43%.
Септический артрит
Bacteroides fragilis — редкая причина септического артрита. Большинство пациентов имеют хроническое заболевание суставов, в частности — ревматоидный артрит. Если говорить об анаэробной инфекции протезов суставов, то сообщают о выделении Clostridium difficile, Clostridium perfringens, виды Veilonella. Бактероиды выявляются очень редко.
Неспецифический язвенный колит
Одна из гипотез для объяснения потенциального патогенного механизма заключается в том, что колонизация B.fragilis приводит к острому или хроническому воспалению кишечника. Энтеротоксин расщепляет межклеточный адгезивный белок (соединяющий между собой энтероциты), что приводит в повышенной проницаемости кишечного эпителия клетки.
Болезнь Крона
Болезнь Крона является подострым или хроническим воспалением желудочно-кишечного тракта. В настоящее время проводится интенсивное изучение роли комменсальных бактерий. В некоторых исследованиях учавствовали E.coli и Bacteroides vulgatus. У пациентов с болезнью Крона выявлены высокие титры сывороток к генам с поверхности B.vulgatus. Сейчас доминируют две основные теории о бактериальной природе болезни Крона. Одна теория приписывает чрезмерную иммунологическую реакцию на нормальную микрофлору «неисправной» иммунной системы. Вторая теория предполагает, что изменения в составе кишечной микрофлоры и нарушение функции эпителиального барьера вызывают патологические реакции нормальной иммунной системы. В любом случае, при ВЗК (воспалительных заболеваниях кишечника — болезни Крона и язвенном колите) имеет местно аномальный иммунный ответ слизистой оболочки. Но здесь имеет место аномалия самих эпителиальных клеток кишечника. Например, отмечается нарушение в выработке клетками Панета защитных белков-дефензинов.
Бактероиды как резервуар генов резистентности
Важный момент. Бактероиды могут быть источником генов устойчивости к антибиотикам. Причем передать эту устойчивость (путем горизонтального переноса генов) они могут даже бактериям, обитающим в верхних дыхательных путях. Они вдыхаются, проглатываются и проходят через кишечник через 1-2 суток. Такому «транзиторному» микробу нет необходимости создавать ген устойчивости к антибиотикам путем мутаций. Достаточно получить ген, созданный кем то другим.
А теперь внимание! На таблице показана именно частота встречаемости заболеваний, при которых бактероиды выделяют. Если по количественным показателям — то B. fragilis — это только 0,5% кишечной флоры. Для клиницистов самая частая проблема — B. fragilis и B. thetaiotaomicron
Если вы нашли опечатку в тексте, пожалуйста, сообщите мне об этом. Выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.