• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Europejscy naukowcy stawiają czoło genomowi C. difficile

    24.01.2009. 16:13
    opublikowane przez: Maksymilian Gajda

    Naukowcy z Niemiec, Francji, Włoch, Słowenii i Wlk. Brytanii pracują wspólnie nad rozwikłaniem kodu genetycznego Clostridium difficile, potencjalnie śmiertelnego typu bakterii, powszechnie przynoszonych ze szpitali. Projekt HYPERDIFF (Fizjologiczne podstawy wyjątkowej zjadliwości clostridium difficile: warunek wstępny skutecznej kontroli zakażeń), który jest częścią wysiłków podejmowanych na rzecz kontroli rozprzestrzeniania się wielolekowo odpornych bakterii o wysokiej zjadliwości, został sfinansowany na około 3 mln EUR z Siódmego Programu Ramowego UE (7PR).

    Clostridium difficile (tłumacząc dosłownie "trudna laseczka beztlenowa") to beztlenowe, wrzecionowate i powszechnie występujące (zwłaszcza w glebie) bakterie, które dobrze rozwijają się w organizmie człowieka. W warunkach stresu, C. difficile wytwarza przetrwalniki, które dobrze tolerują ekstremalne warunki, w tym bardzo wysokie temperatury i zakwaszenie (chociaż nie lubią wybielaczy). Czują się jak w domu na szpitalnych powierzchniach, a po połknięciu, przedostają się przez żołądek do jelita, aby je skolonizować. Jeżeli jest ich niewiele, zwykle nie wywołują choroby.

    Jednakże w szpitalach i domach spokojnej starości bakterie rozwijają się w dużych ilościach i pensjonariusze często muszą być poddawani leczeniu antybiotykowemu lub chemioterapii, które radykalnie wyniszczają normalną florę jelita. To prowadzi do szybkiej eksplozji populacji C. difficile, mutacji i zakażenia. Zapalenie okrężnicy rzekomobłoniaste (PMC) stanowi największe zagrożenie dla podatnych pacjentów, a wiadomo, że chorobotwórcze C. difficile wytwarzają toksyny (enterotoksyny i cytotoksyny), które powodują ciężką biegunkę i zapalenie. Terapia antybiotykowa jest problematyczna ze względu na odporność bakterii i jej wzrastającą oporność na antybiotyki.

    Na dzień dzisiejszy nie znamy ani dokładnego zachowania się bakterii, ani powodów dla których niektóre szczepy są bardziej zjadliwe od innych. Zespół HYPERDIFF, pod kierownictwem profesora Nigela Mintona z Uniwersytetu w Nottingham, w Wlk. Brytanii, wykorzystuje technologię wyłączania poszczególnych genów, aby określić ich rolę w szczepach bakterii o wysokiej zjadliwości. Naukowcy mają nadzieję odkryć wskazówki dotyczące patologii i oporności na antybiotyki, aby móc zwalczać zakażenia C. difficile. Partnerzy projektu są przekonani, że ich odkrycia przyczynią się do lepszego diagnozowania, skuteczniejszego leczenia i być może szczepionki.

    "Badania polegają na sprawdzeniu genomów szczepów o wyjątkowo wysokiej zjadliwości i rozpoznaniu różnic w stosunku to tzw. standardowych szczepów" - wyjaśnił profesor Minton. "W ten sposób powinniśmy zyskać wyraźniejszy obraz całego szeregu czynników, biorących udział w rozprzestrzenianiu się bakterii i sposobu, w jaki wywołuje ona chorobę."

    Trzyletnie badania skoncentrują się na zastosowaniu technologii ClosTron, "wszechstronny system wyłączania genu Clostridium", która została opracowana przez naukowców z Uniwersytetu w Nottingham w 2007 r. Technologia ClosTron zostanie wykorzystana do wytworzenia zmutowanych wersji szczepów o wyjątkowo wysokiej zjadliwości, które są coraz powszechniejsze w placówkach szpitalnych w Europie. Naukowcy dosłownie będą wyłączać jeden po drugim geny bakterii i porównywać wersje zmutowane z organizmami standardowymi, aby ocenić konkretną funkcję każdego genu.

    Przez ostatnie kilka lat, bakterie C. difficile były najczęstszą przyczyną zakażeń szpitalnych, na które zarówno zapadalność jak i umieralność rośnie. To może być związane z lepszym raportowaniem, niskim poziomem higieny (zakażenie jest często przekazywane na rękach) lub po prostu z faktem, że populacja się starzeje i staje się przez to bardziej podatna. Jednakże pojawienie się nowych, wyjątkowo zjadliwych szczepów w Europie, w tym ribotype 027, może być ważnym czynnikiem.

    Według profesora Mintona, "wyjątkowo zjadliwe organizmy wydają się zajmować dominującą pozycję w ogniskach choroby, a co najgorsze, istnieją tylko dwa, wciąż skuteczne antybiotyki. Istnieje bardzo realne zagrożenie pojawienia się całkowitej oporności, a jeżeli się tak stanie, będzie to wyjątkowo poważny problem".

    Badania ClosTron mają pogłębić wiedzę niezbędną do udoskonalenia testów diagnostycznych i lepszej kontroli zakażeń. Ponadto naukowcy z HYPERDIFF sprawdzą, czy zwierzęta domowe i udomowione nie są nosicielami bakterii.

    Więcej informacji:

    Uniwersytet w Nottingham:
    http://www.nottingham.ac.uk

    CORDIS
    url: http://cordis.europa.eu/fetch?CALLER=PL_NEWS_FP7&ACTION=D&DOC=1&CAT=NEWS&QUERY=011f0932de28:bf13:17ffb725&RCN=30370
    Źródło danych: Uniwersytet w Nottingham
    Referencje dokumentu: Na podstawie informacji uzyskanych z Uniwersytetu w Nottingham

    Czy wiesz ĹĽe...? (beta)
    Clostridium difficile - to gatunek Gram dodatnich beztlenowych przetrwalnikujących laseczek wykazujących zdolność ruchu. Są jedną z najczęstszych przyczyn rzekomobłoniastego zapalenia jelit, poważnego schorzenia spowodowanego nadmiernym namnożeniem C. difficile w świetle jelita grubego. Drobnoustrój izolowany jest od około 95% pacjentów cierpiących na tę chorobę. Niekontrolowana proliferacja jest skutkiem eradykacji normalnej flory fizjologicznej w następstwie antybiotykoterapii lekami o szerokim spektrum działania. Oporność na antybiotyki – cecha części szczepów bakteryjnych, która umożliwia im przeciwstawianie się wpływowi antybiotyku. W zależności od pochodzenia, dzieli się ją na pierwotną (naturalna struktura bakterii uniemożliwiająca działanie leku) lub nabytą – na skutek nabycia genów oporności od innych bakterii lub spontanicznych mutacji. Częsta oporność wśród bakterii wiąże się z nieracjonalną antybiotykoterapią oraz zbyt dużym zużyciem tych leków w przemyśle spożywczym. Getting on — brytyjski krótki serial komediowy (czarna komedia), którego tematem jest funkcjonowanie współczesnej publicznej służby zdrowia. Akcja serialu odbywa się wokół postaci Kim Wilde (Jo Brand), która po latach wraca do pracy jako pielęgniarka i musi się przystosować do nowych warunków pracy we współczesnym publicznym szpitalu: Clostridium difficile, biurokracji i poprawności politycznej.

    Bacteroides – rodzaj bakterii, będących pałeczkami gram-ujemnymi, należącymi do bezwzględnych beztlenowców. Wchodzą one w skład fizjologicznej flory bakteryjnej przewodu pokarmowego człowieka i są najliczniejsze spośród wszystkich bakterii wchodzących w jej skład. Na jeden gram kału średnio można znaleźć 10 bakterii z rodzaju Bacteroides. Do czynników zjadliwości tych bakterii należy: otoczka, kolagenaza, neuramidaza, DNA-aza, proteaza, fibrynolizyna. Jednak w przeciwieństwie do Fusobacterium nie zawierają LPS. Fimbria - włosowata struktura komórkowa. Niektóre bakterie posiadają ich setki. Występują u bakterii Gram-ujemnych, głównie z rodzaju Enterobacteriaceae (wyjątkowo u Gram-dodatnich - rodzaj Corynebacterium). Ich główną funkcją jest ułatwianie przylegania bakterii do innej komórki (np. w celu zainfekowania jej), czyli adhezji. Odmianą fimbrii pełniących ważną rolę w procesie zwanym koniugacją są fimbrie płciowe lub inaczej pile.

    Ampicylina (ampicillin) – organiczny związek chemiczny, antybiotyk β-laktamowy z grupy aminopenicylin o szerokim spektrum działania, wrażliwy na bakteryjne β-laktamazy. W porównaniu do penicylin naturalnych jest mniej skuteczny w stosunku do bakterii gramdodatnich (2-5 krotnie), ale 10-krotnie bardziej w stosunku do gramujemnych (m.in. E. coli i Proteus sp.). Zaobserwowano znaczący wzrost oporności szczepów E. coli i S. aureus spowodowany nadmiernym stosowaniem ampicyliny. Jak wszystkie antybiotyki beta-laktamowe działa jedynie w stosunku do bakterii rosnących. Plazmid NR1 (R100 lub 222) - koniugacyjny plazmid należący do grupy niezgodności IncFII warunkujący oporność na antybiotyki. Odkryty został przez Rintaro Nakaya u bakterii Shigella flexneri 2b w Japonii w latach 50. Plazmid rozprzestrzenia się wśród drobnoustrojów drogą koniugacji; dostrzeżono ponadto rzadkie przypadki przekazywania jedynie części plazmidu. NR1 może występować u bakterii jelitowych takich jak Escherichia, Klebsiella czy Proteus. Wyróżnia się w nim dwa duże rejony, o odmiennej funkcji.

    BLNAR – (β-lactamase negative, ampicilin resistan) - nazwa opornych szczepów bakterii należących do gatunku Haemophilus influenzae. Nie można wykluczyć, że ten sam mechanizm jest obecny u niektórych bakterii Haemophilus parainfluenzae (wykryte u pacjentów przebywających w rejonach Południowej Afryki) oraz Haemophilus haemolyticus. Zgorzel gazowa – zakażenie wywołane w większości przez bakterię Clostridium perfringens jak również Clostridium novyi, Clostridium septicum, Clostridium heamoliticum, Clostridium sordelli, która rośnie i rozwija się bardzo szybko w środowisku ubogim w tlen. Zwykle infekcji tej towarzyszą inne bakterie. Szczególnie podatne na zakażenie są tkanki o ubogim ukrwieniu. Bakteria atakuje i niszczy komórki organizmu w obszarze infekcji, która szerzy się błyskawicznie. W procesie tym bakterie uwalniają do tkanek gaz, który jest wyczuwalny palpacyjnie i widoczny w badaniu RTG. Ponadto bakterie uwalniają toksyny (włącznie z toksyną alfa), które uszkadzają narządy takie jak serce i nerki prowadząc do śmierci. W leczeniu oprócz antybiotykoterapii i opracowania chirurgicznego stosuje się hiperbarię tlenową.

    Flora fizjologiczna człowieka – tradycyjna nazwa mikroorganizmów występujących naturalnie w organizmie człowieka bez wywoływania objawów chorobowych. W związku z tym, że bakterie nie należą do królestwa roślin bardziej odpowiednią nazwą byłaby tutaj "biota fizjologiczna człowieka". U człowieka prawidłowo występuje około 10 bakterii, w większości beztlenowych. Niektóre grzyby także mogą stanowić skład prawidłowej flory, natomiast wirusy, pasożyty i priony do niej nie należą i zawsze są uznawane za chorobotwórcze. U osób z osłabioną odpornością flora fizjologiczna może powodować zakażenia, które nazywane są oportunistycznymi. Szerszym pojęciem jest mikrobiom, który obejmuje nie tylko mikroorganizmy komensalne i wpływające pozytywnie na organizm ludzki, ale również chorobotwórcze. Jego poznaniem zajmuje się Human Microbiome Project.

    Barwienie metodą Schaeffera-Fultona – metoda polegająca na identyfikacji bakterii zaliczanych do grupy Bacillus i Clostridium, a przede wszystkim przetrwalników tych bakterii, ich kształtu i rozmieszczenia.

    Rifaksymina (ryfaksymina, L 105, ang. rifaximin, łac. rifaximinum) – organiczny związek chemiczny, antybiotyk należący do grupy rifamycyn, wchłaniający się w nieznacznym stopniu z przewodu pokarmowego, stosowany w leczeniu zakażeń jelitowych. Jego stosowanie wiąże się ze względnie niewielkimi działaniami ubocznymi i z niskim ryzykiem rozwinięcia oporności u bakterii.

    Dodano: 24.01.2009. 16:13  


    Najnowsze