Fusobacteria: φίλος ή εχθρός;

Σύμφωνα με την ταξινόμηση που γίνεται αποδεκτή στη μικροβιολογία, τα φουζοβακτήρια είναι προκαρυωτικά και είναι αρνητικά κατά Gram αναερόβια βακτήρια που ζουν στο σώμα των ανθρώπων και άλλων θηλαστικών, αποτελώντας μέρος της σταθερής φυσιολογικής μικροβιοκένωσης ή μικροχλωρίδας. Η οικογένειά τους - Fusobacteriaceae - έχει περισσότερα από ενάμισι είδη.

[ 1 ] [ 2 ], [ 3 ]

Μορφολογία των Fusobacteria και Χαρακτηριστικά του Μεταβολισμού τους

Τα φουζοβακτήρια έχουν μονοκύτταρη, ατρακτοειδή δομή (fusus στα λατινικά) λόγω των μυτερών άκρων και στις δύο πλευρές. Οι ράβδοι μπορεί να είναι παχιές και λεπτές, ίσιες και καμπύλες, και μπορούν επίσης να είναι νηματοειδή. Το μήκος αυτών των βακτηρίων κυμαίνεται από 0,0005 έως 0,008 mm και δεν έχουν όργανα κίνησης, αν και ορισμένες πηγές υποστηρίζουν ότι έχουν περιτριχοειδή (εντοπισμένα σε ολόκληρη την επιφάνεια) μαστίγια.

Οι βακτηριολόγοι σημειώνουν ότι αυτοί οι μικροοργανισμοί δεν σχηματίζουν σπόρια, δηλαδή, σε περίπτωση υποβάθμισης των συνθηκών διαβίωσης, δεν μπορούν να μετατραπούν σε κύτταρα με πυκνή μεμβράνη. Τα φουζοβακτήρια αναπαράγονται με μιτωτική διάσπαση ενός κυττάρου σε δύο με οριζόντια μεταφορά γονιδίων συγκεντρωμένων στο νουκλεοειδές.

Η μορφολογία των φουζοβακτηρίων καθορίζει εν μέρει τα ενδιαιτήματα των αποικιών τους: τους βλεννογόνους της στοματικής κοιλότητας, της αναπνευστικής οδού, της ουρογεννητικής περιοχής και του κάτω μέρους του πεπτικού σωλήνα - του παχέος εντέρου. Η παρουσία τους στο αίμα δεν έχει τεκμηριωθεί, αλλά τα φουζοβακτήρια δεν το χρειάζονται αυτό, επειδή λαμβάνουν θρεπτικά συστατικά μέσω της ζύμωσης ελαίου γλυκόζης, σακχαρόζης, μαλτόζης και ορισμένων αμινοξέων.

Έτσι, η βάση του μεταβολισμού αυτών των μικροοργανισμών είναι η βιοχημική διαδικασία της αναερόβιας (χωρίς οξυγόνο) διάσπασης των υδατανθράκων υπό την επίδραση ενζύμων. Οι μεταβολίτες είναι χαμηλού μοριακού βάρους βουτυρικό (βουτανοϊκό) οξύ, διοξείδιο του άνθρακα και υδρογόνο. Για να λάβουν ενέργεια, τα βακτήρια χρειάζονται υδρογόνο και τα ιόντα του προσλαμβάνονται από την επιφανειακή πρωτεΐνη των fusobacteria, την προσκολλητική Α (FadA), και στη συνέχεια μεταφέρονται στο κύτταρο.

Παρεμπιπτόντως, το βουτυρικό οξύ είναι πολύ σημαντικό για τη διατήρηση της εντερικής ομοιόστασης (απορρόφηση νερού και ηλεκτρολυτών) και για την αναγέννηση των επιθηλιακών κυττάρων του βλεννογόνου. Οι γιατροί έχουν διαπιστώσει μια σχέση μεταξύ της ανεπάρκειας αυτού του οξέος στο έντερο και της ανάπτυξης τοπικών φλεγμονωδών παθολογιών (για παράδειγμα, ελκώδης κολίτιδα). Εκτός από τα φουζοβακτήρια, το βουτυρικό οξύ παράγεται από βακτήρια του γένους Clostridium.

Σχετικά με την υπό όρους παθογένεια των φουζοβακτηρίων

Τα φουζοβακτήρια, όπως και τα περισσότερα αρνητικά κατά Gram αναερόβια, θεωρούνται από τους βακτηριολόγους ως ευκαιριακά παθογόνα, αλλά υπάρχουν στελέχη των οποίων την αυξημένη παθογένεια οι επιστήμονες δεν αμφισβητούν πλέον. Συγκεκριμένα, σε αυτά περιλαμβάνονται το Fusobacterium necrophorum, το οποίο ζει στην στοματική κοιλότητα και τα έντερα, και το Fusobacterium nucleatum, το οποίο έχει επιλέξει την οδοντική πλάκα ως βιότοπό του.

Πώς λειτουργεί ο παθογενετικός τους μηχανισμός; Η εξωτερική επιφάνεια της κυτταροπλασματικής μεμβράνης των φουζοβακτηρίων αποτελείται από πολυμερισμένα λίπη, πρωτεΐνες και υδατάνθρακες με τη μορφή λιποπολυσακχαριτών, τα οποία είναι βακτηριακές τοξικές ουσίες (ενδοτοξίνες) και, ταυτόχρονα, αντιγόνα. Δηλαδή, αυτές οι ενώσεις προκαλούν μια ανοσολογική απόκριση του οργανισμού και μια φλεγμονώδη αντίδραση χωρίς εμφανή εξωγενή (εξωτερική) επίδραση σε μεμονωμένα συστήματα και όργανα.

Υπάρχει η άποψη ότι η παθογένεια ορισμένων βακτηρίων της οικογένειας Fusobacteriaceae εκδηλώνεται μόνο σε περίπτωση εξασθενημένης ανοσίας, ωστόσο, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι έχει αποδειχθεί ότι έχουν την ικανότητα να είναι ιδιαίτερα επιθετικά, καθώς τα φουζοβακτήρια παράγουν φωσφολιπάση Α - ένα ένζυμο που διασπά τα λιπίδια των κυτταρικών μεμβρανών και ανοίγει την πρόσβαση για τα βακτήρια στα κύτταρα όλων των ιστών. Αλλά οι μικροοργανισμοί, κατά κανόνα, δεν χρησιμοποιούν αυτό το ένζυμο "μόνο τους", αλλά παρουσία παθογόνων μικροοργανισμών, η δραστικότητα αυξάνεται σημαντικά. Όταν η βλεννογόνος μεμβράνη έχει υποστεί βλάβη από στρεπτόκοκκο ή σταφυλόκοκκο, τα φουζοβακτήρια, εκμεταλλευόμενα την ευκαιρία, διεισδύουν βαθύτερα και προκαλούν νεκρωτική φλεγμονή των ιστών. Το πιο ενδεικτικό παράδειγμα ενός τέτοιου συνεργιστικού αποτελέσματος είναι η γαγγραινώδης φαρυγγίτιδα (ή στηθάγχη Simanovsky-Plaut-Vincent), η οποία εμφανίζεται λόγω μόλυνσης της βλεννογόνου μεμβράνης από αρνητικά κατά Gram βακτήρια Spirochaetales Borrelia vincentii, Prevotella intermedia και Fusobacterium nucleatum.

Ποιες ασθένειες προκαλούνται από τα φουζοβακτήρια;

Ας απαριθμήσουμε τώρα ορισμένες ασθένειες που προκαλούνται από φουζοβακτήρια, ή πιο συγκεκριμένα, παθολογίες που αναπτύσσονται με την ενεργό συμμετοχή τους. Οι γιατροί περιλαμβάνουν μεταξύ αυτών τα ακόλουθα:

• πολφίτιδα των τερηδονισμένων δοντιών.
• ουλίτιδα;
• περιοδοντική νόσος (περιοδοντίτιδα);
• οστεομυελίτιδα της γνάθου.
• φλέγματα διαφόρων εντοπισμάτων.
• αμυγδαλίτιδα και παρααμυγδαλίτιδα (φλεγμονώδης αμυγδαλίτιδα).
• χρόνια ιγμορίτιδα;
• οπισθοφαρυγγικό απόστημα μετά από στρεπτοκοκκική αμυγδαλίτιδα με νέκρωση και σήψη (σύνδρομο Lemierre).
• βρογχεκτασίες;
• πυώδης πνευμονία;
• πνευμονικό απόστημα;
• εμπύημα του υπεζωκότα.
• αποστήματα εγκεφάλου;
• πυώδης φλεγμονή των κοιλιακών οργάνων.
• διαβρωτική βαλανίτιδα και βαλνοποστίτιδα.
• οξεία κολπίτιδα (κολπίτιδα) και αιδοιοπάθεια.
• πυώδεις-σηπτικές επιπλοκές των ιατρικών αμβλώσεων.
• ελκώδης κολίτιδα;
• Νόσος του Crohn;
• σηψαιμία.

Ερευνητές από την Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και το Ινστιτούτο Καρκίνου Dana-Faber διεξήγαγαν γονιδιωματική ανάλυση όγκων καρκίνου του παχέος εντέρου και βρήκαν έναν ασυνήθιστα μεγάλο αριθμό φουζοβακτηρίων F. nucleatum σε αυτά. Μέχρι σήμερα, βρίσκονται σε εξέλιξη μελέτες για να επιβεβαιώσουν (ή να διαψεύσουν) την υπόθεση ότι τα φουζοβακτήρια εμπλέκονται στην ανάπτυξη καρκίνου του παχέος εντέρου και του ορθού. Το γεγονός είναι ότι η βακτηριακή επιφανειακή πρωτεΐνη προσκολλητίνη Α (την οποία αναφέραμε παραπάνω) συνδέεται με τη διαμεμβρανική γλυκοπρωτεΐνη των ανθρώπινων επιθηλιακών κυττάρων Ε-καδερίνη. Αυτή η πρωτεΐνη εξασφαλίζει τη διακυτταρική προσκόλληση στους ιστούς μας και μπορεί να «κολλήσει» τα καρκινικά κύτταρα μεταξύ τους, εμποδίζοντας την εισβολή τους. Αλλά τα φουζοβακτήρια την εξουδετερώνουν, με αποτέλεσμα να ξεκινά ο ανεμπόδιστος πολλαπλασιασμός των καρκινικών κυττάρων. [ 4 ], [ 5 ]

Θεραπεία των Φουζοβακτηρίων

Η θεραπεία των φουζοβακτηρίων, ή μάλλον, η φαρμακευτική θεραπεία για φουζοβακτηριακές ασθένειες, πραγματοποιείται με αντιβιοτικά.

Μεταξύ των αντιβακτηριακών φαρμάκων, οι γιατροί προτιμούν εκείνα που είναι πιο δραστικά έναντι των F. nucleatum και F. Necrophorum: κλινδαμυκίνη, καρβενικιλλίνη, κεφοξιτίνη, κεφοπεραζόνη, κεφαμανδόλη, φωσφιμυκίνη, ορνιδαζόλη. Η συνταγογράφηση ενός συγκεκριμένου φαρμάκου, φυσικά, εξαρτάται από τη διάγνωση και την κλινική εικόνα της νόσου.

Η καρβενικιλλίνη (εμπορικές ονομασίες: Carbecin, Fugacillin, Microcillin, Pyocyanil, κ.λπ.) δρα μόνο σε αρνητικά κατά Gram βακτήρια και χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις περιτονίτιδας, σηψαιμίας, μηνιγγίτιδας, οστεομυελίτιδας ως μέρος σύνθετης θεραπείας.

Το αντιβιοτικό κεφαλοσπορίνης δεύτερης γενιάς Cefoxitin (Mefoxin, Atralxitin, Boncefin) συνιστάται για ένα ευρύ φάσμα ασθενειών βακτηριακής αιτιολογίας, όπως αμυγδαλίτιδα, πνευμονία, λοιμώξεις του ουροποιητικού συστήματος, οστά, αρθρώσεις, δέρμα, μαλακούς ιστούς. Συνιστάται για την πρόληψη μολυσματικών επιπλοκών μετά από χειρουργική επέμβαση.

Και το φάρμακο Φωσφομυκίνη (Φωσφομυκίνη τρομεταμόλη, Monural, Urofosfabol) χρησιμοποιείται για ουρολογικές βακτηριώσεις - υποτροπιάζουσα κυστίτιδα ή μη ειδική ουρηθρίτιδα (εφάπαξ δόση 3 g).

Στην αρχή του άρθρου, υποσχεθήκαμε να μάθουμε τον βαθμό κινδύνου για τον άνθρωπο από το μικροσκοπικό μονοκύτταρο φουζοβακτήριο. Ναι, μπορεί να είναι παθογόνο, αλλά, από την άλλη πλευρά, ένα άτομο δεν μπορεί να απαλλαγεί από την παρουσία του στη μικροχλωρίδα.