captcha image

Hasło zostanie wysłane na twojego e-maila.

 

Pałeczka okrężnicy - przyjaciel i wróg

Pałeczka okrężnicy – przyjaciel i wróg

Zazwyczaj żyjemy z nimi w zgodzie – my dajemy im schronienie i pokarm, one pomagają w trawieniu i dostarczają witamin. Ale ewolucja bakterii przebiega szybko i potrafi zaskakiwać swoimi efektami. To, co się dzieje, gdy Escherichia coli „odpłynie” w niebezpiecznym kierunku może być naprawdę groźne.

Uczymy się o niej w szkole, a po jej skończeniu wielokrotnie słyszymy tę nazwę. Bakteria Escherichia coli, czyli po polsku pałeczce okrężnicy. Mieszka w jelicie grubym, będąc naturalnym składnikiem flory bakteryjnej. Za bycie jej gospodarzem odwdzięcza się pomocą w rozkładaniu pokarmu, jak również produkcją witamin z grupy B oraz witaminy K. Zdarza się jednak, że niektóre jej szczepy „odpłacają”nam także powodując bezpłodność, poronienia oraz przedwczesne porody.

Gdy pałeczka pokazuje pazury

„Zwykłe” bakterie E. coli żyjące w naszym organizmie nie są groźne. Rzadko powodują infekcje, które mogą skutkować problemami z zajściem w ciążę lub jej utrzymaniem. Istnieją jednak nieco podrasowane szczepy, które posiadły zdolność do zakażania dróg rodnych a nawet rozwijających się płodów. Te nowe zdolności są wynikiem horyzontalnego transferu genów, czyli uzyskania materiału genetycznego od innych bakterii. Posiadanie dodatkowych genów, które kodują nowe cząsteczki diametralnie zmienia cechy bakcyla.

Wśród czynników zaangażowanych w rozwój infekcji możemy wskazać fimbrie, czyli włosowate wypustki komórkowe. Mimo, że są obecne również na bakteriach niechorobotwórczych, to ich ilość u patogennych szczepów jest zdecydowanie większa. Obecność fimbrii sprawia, że bakteria wygląda jak kudłata maskotka. Milutki wygląd jest jednak pozorny. Fimbrie zbudowane są z różnego rodzaju białek zwanych adhezynami. Jak sama nazwa wskazuje cząsteczki te odpowiedzialne są za adhezję, czyli przyczepianie się bakterii do ludzkich tkanek. Taki kontakt jest pierwszym etapem inwazji. Ścisłe przyleganie E. coli do tkanek gospodarza umożliwia również formowanie skomplikowanych struktur zwanych biofilmami.  Badania pokazują, że takie zgrupowania bakterii posklejanych przez ich wydzieliny są bardziej odporne na atak komórek odpornościowych oraz antybiotyków.

Inwazja wspomagana jest również przez cząsteczki wydzielające chorobotwórcze szczepy. Do takich czynników należą różnego rodzaju toksyny. Te substancje są w stanie niszczyć komórki nabłonkowe, do których przykleił się patogen. Ich destrukcja ułatwia bakteriom pozyskanie składników pokarmowych, które wyciekają z uszkodzonych tkanek. Takie niszczenie komórek gospodarza prowadzi oczywiście do rozwoju zapalenia, co przywołuje komórki odpornościowe. Jednak obecne w miejscu infekcji toksyny mogą sobie również radzić z tymi obrońcami. Wiadomo, że ich działanie prowadzi do śmierci neutrofili czy limfocytów, dzięki czemu E. coli sprytnie unika zagrożenia.

Atak na płodność

W sytuacji, w której nasz układ odpornościowy nie radzi sobie z bakterią chorobotwórczą, dochodzi do groźnego zakażenia, którego skutki mogą być opłakane. Infekcje z udziałem patotypów, bo tak nazywamy ich groźne „wersje”, mogą być problematyczne zarówno dla kobiet jak i mężczyzn. W pierwszym przypadku może dojść do rozwoju infekcji powodującej zniszczenie jajowodów, które transportują komórkę jajową do macicy.

Równie przykrą niespodziankę może sprawiać u mężczyzn powodując zapalenie najądrza oraz jąder, a więc narządów odpowiedzialnych odpowiednio za produkcję oraz magazynowanie i dojrzewanie plemników. E. coli zaangażowana jest także w 80% przypadków ostrego lub chronicznego zapalenia prostaty. Wiadomo, że infekcje tego gruczołu są przyczyną nawet 12% bezpłodności u mężczyzn. Gdyby tego było mało badania pokazują, że groźne wersje naszej kochanej bakterii powodują również aglutynację, czyli zlepianie spermy, co również nie służy płodności.

Kiedy już cudem dojdzie do zapłodnienia, bakterie również mogą przysporzyć kłopotów. Badania pokazują, że w spontanicznie utraconej ciąży w 66% przypadków E. coli została odkryte w łożyskach lub płodach wraz z innymi patogenami, natomiast w 6% przypadków była ona jedyną znalezioną bakterią. Pałeczka może powodować problemy także pod koniec ciąży będąc przyczyną przedwczesnych porodów bądź niskiej masy urodzonych noworodków.

Czy taka ewolucja E. coli powinna nas dziwić? Absolutnie nie! Pozyskiwanie materiału genetycznego prowadzące do uzyskania patogennych cech jest jak najbardziej naturalne. Stanowi ono jeden z przejawów zwiększania różnorodności genetycznej bakterii. Jest to jednocześnie powód do zachwytu nad skomplikowanemu tej całej mikroukładanki, jak również może powodować obawę przed tym co się stanie, kiedy wspomagające nas antybiotyki przestaną działać.

Bibliografia

1.Bien, J., Sokolova, O. & Bozko, P. Role of Uropathogenic Escherichia coli Virulence Factors in Development of Urinary Tract Infection and Kidney Damage. Int. J. Nephrol. 2012, 1–15 (2012).

2.Cools, P. The role of Escherichia coli in reproductive health: state of the art. Res. Microbiol. (2017).

 

Autorem tekstu jest dr Mariusz Gogól z Wydziału Biochemii, Biofizyki i Biotechnologii Uniwersytetu Jagiellońskiego. Wraz z nim bierzemy udział w programie Rzecznicy Nauki

 

 

Bolesny dowód na ewolucję – gdy nasze miłe bakterie pokazują pazury
5 (100%) 2 głosów

Czego u nas szukaliście?

Nie ma więcej wpisów