Zašto bakterije postaju opasne

O patogenosti bakterija za Vitu piše Anka Dorić, dr. med., spec. transfuzijske medicine, Imunološki zavod.

Suvremena mikrobiologija do sada je klasificirala i opisala više tisuća različitih vrsta bakterija, od kojih je tek stotinjak sposobno uzrokovati bolest, pa za njih kažemo da su patogene. One uzrokuju zarazne bolesti čovjeka koje nastaju kao posljedica njihova direktnog patološkog djelovanja koje se manifestira uništenjem stanica, tkiva i organa domaćina, ili nanošenjem štete proizvodnjom raznih otrova (endo i egzotoksina).

Nepatogene su bakterije pak fiziološke mikrobiote koje čine populacije mikroorganizama što koloniziraju kožu i sluznice zdravih osoba. Fiziološku mikrobiotu čini oko 300 različitih vrsta mikroorganizama, uglavnom bakterija, a njihov se sastav mijenja ovisno o životnoj dobi, spolu, hormonima, uvjetima života, poput vrste prehrane, higijenskih navika i slično.

Domaća flora

Ta za nas normalna i domaća nam flora može biti stalna (rezidentna) i prolazna (tranzitorna) u suživotu s domaćinom. Naseljava kožu i sluznice probavnog i dišnog sustava te donjeg dijela genitalnog sustava. Ne nanose nam štetu sve dok traje prirodna ravnoteža brojnih čimbenika homeostaze između makro i mikroorganizama. Dokaz je tome i činjenica da u našem crijevu živi 10 puta više korisnih bakterija nego što je ukupni broj stanica našeg tijela. I upravo pojam kolonizacijske otpornosti dobro ukratko opisuje korist koju crijevne mikrobiote čine svakome od nas u očuvanju zdravlja našeg tijela i zaštiti od invazije vanjskih patogena.

Broj bakterija značajno raste od tankog do debelog crijeva te one čine više od 30% fekalne mase. Fiziološke mikrobiote crijeva čine anaerobne bakterije, bakterije iz porodice Enterobacteriacea i Enterococcus spp.

Dok su mokraćni mjehur i bubrezi normalno sterilni organi, uretra i rodnica sadrže uglavnom Gram-pozitivne bakterije. U rodnici na sastav flore utječe hormonalni ciklus, kiseli pH sprečava naseljavanje patogena te se predominanto nalazi Lactobacillus acidophilus.

Normalnu mikrofloru usne šupljine čovjeka čini više od 350 nepatogenih bakterija.

Značaj fiziološke mikrobiote prvenstveno je zaštita od patogenih bakterija mehanizmom bakterijske interferencije. Zaslužne su i za stimulaciju i sazrijevanje imunog sustava te proizvodnju vitamina K i B.

Promjena ćudi

Međutim, u bolesti one mogu uzrokovati tzv. oportunističke infekcije u stanjima koja prati pad imuniteta, imunodeficijencija zbog fizioloških razloga, uslijed osnovne bolesti ili tijekom terapije, kod promjena prirodnog staništa bakterija i kolonizacije drugih lokalizacija (prijenos oralnim i analnim seksom, urogenitalne infekcije) te kao posljedica neracionalne uporabe antibiotika.

Dođe li iz različitih razloga do promijenjenih homeostatskih odnosa, nepatogene bakterije mogu postati patogene, osobito ako su prenesene iz njima prirodnog okoliša u druge, za njih neprirodne dijelove, te nasele tkiva i organe koje uobičajeno ne koloniziraju. Za njih kažemo da su uvjetni patogeni koji u raznim (ne)prilikama mogu postati pravi patogeni.

Jedan od najklasičnijih primjera upravo je Escherichia coli, bakterija čiji je jedan soj lani izazvao epidemiju u Njemačkoj. E. coli je prirodno nastanjena u crijevima, a njena patogenost dolazi do izražaja nađe li se na sluznicama mokraćne cijevi i urogenitalnih organa u oba spola.

Bakterijska varka

Među najčešće uzročnike bakterijskih infekcija u ljudi ubraja se Streptococcus pyogenes ili β-hemolitički streptokok serološke grupe A. To je vrlo patogena bakterija koja je među najčešćim uzročnicima angina (upala ždrijela), ali i drugih tkiva i organa. Ovaj patogen ima brojne stanične i izvanstanične čimbenike patogenosti koji ga štite od imunološkog odgovora domaćina te omogućavaju prianjanje bakterije na sluznicu, njenu kolonizaciju, umnažanje i širenje, ulazak u stanice i prodor u tkiva.

Da bi neka patogena bakterija uzrokovala infekciju, često ima sposobnost da se prilijepi (adherira) na sluznicu ili kožu i na njima se zadrži, umnaža i proliferira. Na svojoj staničnoj stijenci S. pyogenes ima tzv. M protein i neke druge njemu slične (engl. M-like) proteine koji pomažu prianjanju na stanice domaćina te inhibiraju imunološki odgovor leukocita.

Među drugim faktorima virulencije je i bakterijska kapsula koja građom nalikuje hijaluronskoj kiselini iz vezivnog tkiva čovjeka. Ona pomaže streptokokima da zavaraju imunosni sustav domaćina koji neće stvoriti protutijela protiv njih zbog spomenute sličnosti te će nastupiti invazija bakterije u tkiva. Bakterija može ući u stanice sluznice i tamo dugo ostati zaštićenija od antibiotika. Ova sposobnost penetracije u stanice mogla bi biti odgovor zašto u nekih osoba unatoč liječenju penicilinom dolazi do ponavljajućih upala tonzila.

Najbolja prevencija je higijena

Patogene bakterije specifične su i za određenu vrstu domaćina i posebnu vrstu tkiva, a zajedničko im je da se mogu prenijeti sa zaražene osobe ili površina/medija na do tada zdravu osobu, ako je njima zaražena voda, hrana, zrak. Lako se prenose i kihanjem, kašljanjem, fecesom i drugim tjelesnim sekretima zaražene osobe. Dobra je vijest da se većina bakterijskih infekcija može liječiti antibioticima, a što je najvažnije, njihov se nastanak može spriječiti adekvatnim provođenjem higijenskih mjera, termičkom obradom i pravilnom pripremom hrane te cijepljenjem.

Escherichia coli

Porodica Enterobacteriacea obuhvaća velik broj bakterija koje žive u crijevima čovjeka, a pripadaju joj rodovi: Salmonella, Escherichia, Proteus, Shigella, Serratia, Citrobacter, Klebsiella, Enterobacter i drugi. Neke su izraziti patogeni u ljudi, jer mogu uzrokovati sepsu, upale pluća i moždanih opni, uroinfekcije i bolesti probavnih organa. Kontaminacija namirnica Escherichijom indikator je loše higijene hrane te se takve namirnice smatraju zdravstveno naispravnima. Među enterobakterijama za medicinsku bakteriologiju od posebnog je značaja E. coli, čije je prirodno stanište u čovjeka debelo crijevo, gdje živi kao dio normalne flore neophodne za proces probave i sintezu vitamina. To je vrlo otporna bakterija i čest uzrok kontaminacije mesa, mlijeka i mliječnih proizvoda, gotovih jela, svježeg voća i povrća. Ponajviše se prenosi kontaminiranim rukama, hranom i površinama, a bolesti koje uzrokuje gotovo uvijek su povezane s lošom higijenom. Najčešće uzrokuje infekcije probavnog sustava, uroinfekcije, upale pluća i potrbušnice.

E. coli najčešći je krivac i za infekcije mokraćnog sustava u žena i muškaraca, od kojih je najčešća upala mokraćnog mjehura i bubrega. Nastaju širenjem E. coli od otvora uretre uzlazno prema mjehuru i genitalnom sustavu. Infekcije se liječe antibioticima, a problem je sve češća pojava rezistencije na antibiotike.

U probavnom sustavu E. coli imaju još jednu ulogu, a to je pomoć pri sintezi vitamina K i B5.

Divlji soj ove bakterije jedan je od najstarijih mikroba poznatih u živom svijetu, čiji se genom tijekom evolucije gotovo nije mijenjao, a izrazito je otporan na većinu antibiotika. Ujedno je E. coli i najistraživaniji mikroorganizam u molekularnoj biologiji (koristi se kao model za proučavanje funkcioniranja DNA).

E. coli i probavne infekcije

Probavne infekcije najčešće su uzrokovane nekim od pet sojeva E. coli.

• Enterotoksična E. coli (ETEC) uzrokuje proljeve, tzv. putničke dijareje, koji su rezultat djelovanja termolabilnog i termostabilnog enterotoksina koji uzrokuju izlučivanje vode iz tkiva u crijeva. Od ove bolesti godišnje u svijetu oboli više od 200 milijuna ljudi (najčešće djece u nerazvijenim zemaljama) te ima oko 380.000 smrti.

• Enteropatogena E. coli (EPEC) također uzrokuje proljeve, osobito u novorođenčadi u zemljama u razvoju.

• Enteroinvazivna E. coli (EIEC) na stanice crijevne sluznice djeluje stvaranjem mehaničke destrukcije i upalnih krvarenja s defektima sluznice poput onih kod dizenterije.

• Enterohemoragična E. coli (EHEC, najpoznatiji soj O157:H7) uzrokuje krvave proljeve, uglavnom bez temperature, ali i kasnu komplikaciju bolesti hemolitički uremijski sindrom.

• Enteroagregativna E. coli (EAggEC) uzrokuje vodene proljeve u odraslih i novorođenčadi.

Još je osjetljiv

Streptococcus pyogenes među najvažnijim je uzročnicima bakterijskih upalnih bolesti u ljudi, no sretna je okolnost što je streptokok još uvijek osjetljiv na penicilinske antibiotike, uz dokaz stanovitog porasta otpornosti na makrolidne i linkozamidne antibiotike. Osim upala sluznice dišnog sustava i bolesti mekih tkiva i kože, S. pyogenes uzrokuje i upale srca, moždanih ovojnica, otrovanje krvi u rodilja (sepsu) i upale zglobova. Sojevi bakterije koji stvaraju bakterijski otrov uzročnici su šarlaha i sindroma toksičnog šoka.