Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Liste der pathogenen verkapselten Bakterien
- Polysaccharid-Kapsel-Funktionen
- Durch eingekapselte Bakterien verursachte Krankheiten
- Anfälligkeit von Aspleniepatienten für eingekapselte Bakterien
Bakterien sind einzellige Mikroorganismen. Sie besitzen eine zytoplasmatische Membran zum Schutz, und einige Bakterien tragen auch eine andere Barriere, die als Kapsel bezeichnet wird. Im Allgemeinen handelt es sich um eine Polysaccharidkapsel, obwohl einige Bakterientypen Kapseln auf Proteinbasis besitzen. Eingekapselte Bakterien gehören zu den virulentesten. Mikrobiologen bemühen sich, die Mechanismen eingekapselter Bakterien zu verstehen, um bessere Behandlungen und Vorbeugungsmittel für Krankheiten zu finden.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die virulentesten Bakterien besitzen Polysaccharidkapseln, zu denen unter anderem Streptococcus pnemoniae, Klebsiella pneumonia, Streptococci der Gruppe B, Escherichia coli, Neisseria meningitides und Haemophilus influenzae gehören.
Liste der pathogenen verkapselten Bakterien
Eine Liste virulenter verkapselter Bakterien mit einer Polysaccharidkapsel umfasst Streptococcus pnemoniae, Klebsiella pneumonia, Streptococci der Gruppe B, Escherichia coli, Neisseria meningitides und Haemophilus influenzae. Dies ist keine umfassende Liste von Bakterien mit Kapseln, die Krankheiten verursachen, sondern enthält die häufigsten Beispiele. Die Kapseln dieser Bakterien führen zu ihrer Virulenz, da mutierte Versionen ohne Polysaccharidkapsel keine Krankheit verursachen. Krankheitsverursachende Bakterien mit Protein anstelle von Polysaccharidkapseln umfassen Bacillus anthracis und Yersinia pestis. Menschen, die mit verkapselten Bakterien infiziert sind, zeigen Blutserum mit antikapsulären Antikörpern.
Polysaccharid-Kapsel-Funktionen
Die Polysaccharidkapsel von eingekapselten Bakterien besteht aus komplexen Kohlenhydraten mit hohem Molekulargewicht. Manchmal trägt diese Kapsel aufgrund ihres Polysaccharidgehalts den Namen "Schleimschicht". Solche eingekapselten Bakterien erscheinen mikroskopisch glänzend. Diese schleimige Kapsel schützt die Bakterien vor dem Austrocknen und verhindert durch ihre rutschige Beschaffenheit den Befall von Wirten mit weißen Blutkörperchen oder den Verzehr durch Makrophagen. Einige Bakterien scheiden sogar Kapseln aus, wenn sie durch sich ändernde Bedingungen ausgelöst werden, beispielsweise durch erhöhten Zuckergehalt in ihrer Umgebung.Die Polysaccharidkapsel kann als Verkleidungsmechanismus dienen, indem sie die Eigenschaften ihres Wirts nachahmt. Es gibt Hinweise darauf, dass die Bakterienkapsel zur Toxizität in einem Wirt beiträgt und die Ausbreitung von Krankheiten ermöglicht. Einige der virulentesten Bakterien haben diese Kapselmembranen. Die Kapsel selbst gibt den Grad der Virulenz an. Beispielsweise können einige Bakterien Polysaccharidkapseln mit Substanzen wie Säure produzieren, die die Bekämpfung von Leukozyten verhindern. Polysaccharidkapseln bieten die Haftung an Wirten und den Schutz der Bakterien vor der Umgebung. Die Kapsel trägt auch zur Antibiotikaresistenz bei.
Durch eingekapselte Bakterien verursachte Krankheiten
Krankheiten, die durch Bakterien mit Kapseln verursacht werden, gehören zu den gefährlichsten und potenziell tödlichsten Krankheiten. Dazu gehören Lungenentzündung, Mittelohrentzündung und Meningitis. Unter Meningitis versteht man eine Entzündung der Hirnhäute (Schutzmembranen) und der das Gehirn und das Rückenmark umgebenden Flüssigkeit. Die durch eingekapselte Bakterien verursachte Meningitis ist die gefährlichste Form der Meningitis und muss sofort behandelt werden, da sie zu Lähmungen, Verlust der Gliedmaßen, Hörverlust oder zum Tod führen kann. Es gibt Impfstoffe gegen Lungenentzündung und Meningitis, die zur Bekämpfung dieser Krankheiten beitragen können, auch in einem Umfeld mit zunehmender Antibiotikaresistenz. Polysaccharid-Impfstoffe wirken durch Entfernen und Reinigen von Polysacchariden aus Bakterien, sodass das Immunsystem bei der Injektion Antikörper zur Bekämpfung der Bakterien bildet. Während in der Vergangenheit Polysaccharid-Impfstoffe verwendet wurden, bieten neuere Polysaccharid-Protein-Konjugat-Impfstoffe möglicherweise einen besseren Schutz.
Anfälligkeit von Aspleniepatienten für eingekapselte Bakterien
Manche Menschen werden entweder ohne Milz geboren, wie bei Asplenie, oder sie besitzen Milz mit schlechter Funktion. Bestimmte Zustände erfordern zusätzlich die Entfernung der Milz oder eine Splenektomie. Die Milz reißt selten, muss aber möglicherweise aufgrund einer traumatischen Verletzung entfernt werden. Einige Beispiele für Erkrankungen, die zur Splenektomie führen, sind gutartige hämatologische Erkrankungen, immun-thrombozytopenische Purpura, Sichelzellenanämie, autoimmune hämolytische Anämie, hämolytische Sphärozytose, Thalassämie, verschiedene nicht-maligne lymphatische Erkrankungen und einige Krebsarten wie das Non-Hodgkin-Lymphom.
Aspleniepatienten sind einem hohen Infektionsrisiko durch Krankheiten ausgesetzt, die durch Bakterien mit Kapseln verursacht werden und zum Tod führen können. Insbesondere asplenische Kinder haben ein höheres Risiko, eine überwältigende Sepsis zu entwickeln als Erwachsene. Eine Sepsis kann aufgrund von eingekapselten Bakterien auftreten, am häufigsten aufgrund einer Streptococcus-Pneumonie. Sepsis ist ein medizinischer Notfall einer weit verbreiteten Körperinfektion, der sofortiger Hilfe und Behandlung bedarf, ohne die der Tod schnell eintreten kann. Bei Aspleniepatienten ist die Schwere der Infektion durch eingekapselte Bakterien weitaus größer, da die Fähigkeit zur Bekämpfung von Milzkrankheiten und zur Blutreinigung fehlt. Milz produziert Lymphozyten und Monozyten, die immunologische Reaktionen hervorrufen und gegen Polysaccharid-Kapselbakterien schützen. Aspleniepatienten können daher Antibiotika zur Vorbeugung (Prophylaxe) erhalten, um die Wahrscheinlichkeit einer Infektion zu verringern. Zusätzlich können vorbeugende Impfstoffe erforderlich sein, wie ein Pneumokokken-Konjugat-Impfstoff, ein Haemophilus influenzae-Typ-B-Impfstoff, ein Meningokokken-Konjugat-Impfstoff und ein jährlicher Influenza-Impfstoff. Impfstoffe und prophylaktische Antibiotika bieten zwar den derzeit am besten geeigneten Schutz gegen eingekapselte bakterielle Infektionen, können jedoch die Sepsis nicht vollständig verhindern. Aspleniepatienten müssen auf Reisen besondere Sorgfalt walten lassen, um malariaanfällige Gebiete und Hunde- und Zeckenstiche zu vermeiden, die Krankheiten übertragen und zu Infektionen führen können.
Mikrobiologen arbeiten daran, bessere Medikamente gegen eingekapselte Bakterien zu entwickeln. Dies kann die Bestimmung von Oberflächenproteineigenschaften für verschiedene Stämme oder andere Forschungsmethoden beinhalten.