Bakterie beztlenowe – jakie choroby wywołują

– Co spowodowało, że zainteresowała się Pani bakteriami beztlenowymi? Dziś jest Pani w Polsce jednym z największych autorytetów w tej dziedzinie.

– Pochodzę z Armenii. Z wykształcenia jestem lekarzem i od dawna zajmowałam się zakażeniami. Początkowo interesowały mnie zakażenia wywołane przez bakterie tlenowe. Ale kiedy w 1988 roku w Armenii doszło do trzęsienia ziemi, stanęliśmy przed problemem leczenia zakażeń (zgorzeli gazowej i innych) wywołanych przez bakterie rosnące beztlenowo. (Po trzęsieniu ziemi często ludzie znajdują się długo pod gruzami domów; ucisk blokuje dopływ krwi i tlenu do tkanek i narządów. Są to dobre warunki do rozwoju zakażeń, zwłaszcza wywołanych przez bakterie beztlenowe. Mogą być to zakażenia zarówno egzogenne, jak i endogenne). Wtedy postanowiłam pogłębić wiedzę o tych zakażeniach.

Przyjechałam do Polski i pod kierunkiem pani prof. Meisel-Mikołajczyk, która w owym czasie kierowała Katedrą Bakteriologii Klinicznej AM w Warszawie, rozpoczęłam badania nad Clostridium difficile.

– Clostridium difficile to gatunek laseczki Gram-dodatniej.

– Tak. Dziś ten drobnoustrój jest również bardzo ważny. W Polsce na początku lat 90. XX wieku zaczął się boom firm farmaceutycznych. Na rynku pojawiały się coraz to nowe antybiotyki. Niestety, ich stosowanie nie było właściwie nadzorowane. A to prowadzi do powikłań. Jednym z nich są biegunki poantybiotykowe, powstające na skutek namnażania się w przewodzie pokarmowym właśnie laseczki Clostridium difficile. Antybiotyk nigdy nie działa na jeden gatunek bakterii. Jego ofiarą pada również flora fizjologiczna. W efekcie, w jej miejscu namnażają się bakterie patogenne. Clostridium difficile produkuje toksyny i to one wywołują biegunkę. Ale nie tylko biegunkę. Są także przyczyną dużo groźniejszych powikłań, jak rzekomobłoniaste zapalenie jelit, czy „toxic megacolon”, których konsekwencje bywają tragiczne. Antybiotyki musimy stosować, bo dzięki nim jesteśmy w stanie walczyć z infekcją. Trzeba jednak robić to mądrze.

– Inne kraje nie mają tego problemu?

– Jest to problem bardzo rozpowszechniony. Pojawiają się doniesienia o zakażeniach szpitalnych spowodowanych przez szczepy Clostridium difficile z różnych krajów, w tym USA czy Europy Zachodniej. Dlatego też dziś już firmy farmaceutyczne sprawdzają przygotowywany do sprzedaży antybiotyk w kierunku biegunki poantybiotykowej, powodowanej przez Clostridium difficile.

– Jakie jeszcze gatunki Clostridium są niebezpieczne?

– Np. laseczka tężca, zatrucia jadem kiełbasianym, zgorzeli gazowej. Wymienione gatunki Clostridium posiadają zdolność wytwarzania spor – przetrwalników, gdzie jest przechowywany materiał genetyczny bakterii. Spory bakteryjne zawierają dużo wapnia i są bardzo oporne na działanie czynników zewnętrznych, takich jak światło słoneczne czy wysuszenie. Dzięki temu mogą przetrwać poza organizmem człowieka: w glebie, w wodzie, czy w środowisku szpitalnym. Spory Clostridium difficile odgrywają bardzo ważną rolę w powstawaniu tzw. ognisk zakażeń szpitalnych (są to zakażenia, które rozwijają się u wielu pacjentów na jednej sali, czy w jednym oddziale w tym samym czasie).

– Beztlenowcem jest także Propionibacterium. Jakie jest znaczenie tego drobnoustroju?

– Należy on do flory fizjologicznej skóry. Wytwarza kwas propionowy i w ten sposób obniża jej pH. Zaś lekko kwaśne pH pozwala skórze bronić się przed drobnoustrojami patogennymi. Obecność Propionibacterium jak i innych drobnoustrojów flory fizjologicznej jest więc dla skóry bardzo korzystna. Niestety, coraz więcej mydeł zawiera środki antybakteryjne, które niszczą florę fizjologiczną skóry. Używanie mydeł antybakteryjnych w zwykłych warunkach (to znaczy w domu, a nie w szpitalu) jest niewskazane. Są także dezodoranty, które zawierają środki antybakteryjne. Stosowanie takich dezodorantów często również nie jest wskazane. Trzeba chronić swoją florę fizjologiczną.

– Bakterie beztlenowe odgrywają bardzo ważną rolę w utrzymaniu równowagi biologicznej pochwy.

–W pochwie zdrowych kobiet w wieku rozrodczym stosunek bakterii beztlenowych do tlenowych wynosi około 10–50:1. Najwięcej jest Gram-dodatnich pałeczek Lactobacillus, które – produkując H₂O₂ i różne enzymy – blokują rozwój drobnoustrojów patogennych. Gdy liczba tych pałeczek spada, pH pochwy wzrasta. W związku z tym przewagę uzyskują głównie bakterie beztlenowe, rozwija się waginoza bakteryjna (Bacterial vaginosis; BV). Jest ona poważnym powikłaniem. W ciąży może być przyczyną zakażenia płodu, infekcji wewnątrzmacicznych oraz przedwczesnego porodu.

– W składzie flory fizjologicznej jelita grubego też dominują beztlenowce.

– Zdecydowanie. W 1 g kału znajduje się do 10 do potęgi 12 drobnoustrojów, w tym 1000 razy więcej bakterii beztlenowych niż tlenowych. I np. zakażenia pooperacyjne w obrębie jamy brzusznej są powodowane głównie przez beztlenowce. Zakażenia te często mają charakter endogenny, to znaczy beztlenowce, które normalnie bytują w jelicie – w wyniku naruszenia ściany jelitowej rozprzestrzeniają się w jamie brzusznej. I tam – już jako obce – wywołują zakażenia. Najczęściej przyczyną tych endogennych zakażeń są Gram-ujemne pałeczki Bacteroides (Bacteroides fragilis i inne).

– Nazwa „beztlenowce” wskazuje wyraźnie, że chodzi o bakterie, które rosną i rozwijają się w środowisku pozbawionym tlenu. Jak to jest więc możliwe, że np. w przewodzie pokarmowym, gdzie są jednakowe warunki dla wszystkich bakterii – część z nich stanowią tlenowce, a część beztlenowce?

–W przyrodzie mikroorganizmy współpracują ze sobą. Gdy jest tlen, wykorzystują go bakterie tlenowe; gdy brakuje tlenu – namnażają się beztlenowce. A pomiędzy bakteriami tlenowymi i beztlenowymi istnieją jeszcze mikroaerofilne i kapnofilne. Te ostatnie lubią większe stężenie CO₂ i bardzo dobrze egzystują, jeśli w normalnych warunkach atmosferycznych wzrasta ono o 10–15%. Przykładem takich bakterii kapnofilnych jest Neisseria spp. i Haemophilus spp. Mikroaerofile rozwijają się, gdy w środowisku jest do 10% tlenu, a bakterie beztlenowe – gdy mniej niż 0,5%.

– Zakażenia wywołane przez beztlenowce stanowią chyba mniejszość wśród ogólnej liczby zakażeń?

–One wcale nie są rzadkie (np. trądzik młodzieńczy też jest wywołany przez bakterię beztlenową: Propionibacterium acnes). Tylko – ze względu na to, że hodowla bakterii beztlenowych jest dużo trudniejsza niż tlenowo rosnących – zakażenia te są rzadziej rozpoznawane. W związku z tym często też źle leczone. Bakterie tlenowe rosną w zwykłych warunkach – do ich hodowli na ogół nie są potrzebne ani specjalne urządzenia, ani specjalne podłoża. Poza tym rosną szybciej: dziś posiew, jutro wzrost. Na beztlenowe czeka się czasem 2–3 doby albo i dłużej. A drobnoustrój trzeba wyhodować, żeby określić jego wrażliwość na antybiotyki.

– Jakie są w takim razie zalecenia odnośnie terapii tych zakażeń?

–Niestety nie możemy jednoznacznie określić zaleceń terapeutycznych bez uwzględnienia całego szeregu czynników (rodzaj zakażenia, etiologia, stan pacjenta, choroby towarzyszące itd.). Jednak, przy podejrzeniu, że zakażenie jest mieszane i biorą w nim udział zarówno bakterie tlenowe, jak i beztlenowe – pobiera się materiał na posiew i nie czekając na wynik, wdraża leczenie przeciwko jednym i drugim drobnoustrojom (terapia empiryczna, skojarzona). Wiemy, np., że pałeczki Gram-ujemne są wrażliwe na metronidazol (chociaż ostatnio pojawiły się już szczepy oporne); lekiem z wyboru w zakażeniach wywołanych przez Clostridium difficile są metronidazol i wankomycyna itd. Trzeba jednak pamiętać, że po uzyskaniu wyniku antybiotykowrażliwości terapię należy, jeżeli jest to konieczne, skorygować.

– Jakie jeszcze choroby mogą wywoływać beztlenowce?

–Może to być sepsa, zapalenia kości, skóry i tkanek miękkich, wątroby, trzustki, mózgu itd. Beztlenowce biorą udział między innymi w powstawaniu tzw. stopy cukrzycowej oraz często powodują zakażenia w obrębie głowy i szyi (osobnym zagadnieniem są zakażenia stomatologiczne w obrębie jamy ustnej), a także wszelkiego rodzaju ropnie. Za te ostatnie odpowiedzialne są głównie pałeczki Bacteroides. Pojawiły się też doniesienia z Wielkiej Brytanii i innych krajów o zakażeniach wśród narkomanów, stosujących dożylnie narkotyki zanieczyszczone sporami Clostridium histolyticum. Jest to bardzo ciekawy drobnoustrój zdolny do wytwarzania enzymów i toksyn o wieloprofilowym działaniu. Przez ostatnie lata działanie toksyn Clostridium hystoliticum było między innymi przedmiotem moich zainteresowań.