En färgad skanningselektronmikrografi av Staphylococcus epidermidis (grön) och extracellulär matris (lila) |

Ett potentiellt skadligt bakterie

Staphylococcus epidermidis är en normal komponent i vår hud- och slemhinneflora och orsakar ofta inga problem. Det kan till och med hjälpa oss. Under vissa förhållanden ger det dock skadliga och ibland dödliga infektioner. Forskare har nyligen upptäckt att vissa stammar av arten är resistenta mot flera antibiotika och är svåra att behandla. Bakterien har länge betraktats som en olägenhet på sjukhus och vårdinrättningar eftersom den förorenar patientprover, men den kan ha gått in i en ny och farlig fas i sin existens.

S. epidermidis är en konstig bakterie med avseende på dess effekter på våra liv. Beroende på situationen kan bakterien vara till hjälp, tydligen neutral, mildt skadlig eller potentiellt dödlig.

Staphylococcus epidermidis

Staphylococcus epidermidis är unicellulär och klassificeras som en coccus, vilket innebär att kroppen består av en sfärisk cell. Kockorna är ordnade i druvliknande kluster. Ordet "staphylo" härrör från ett antik grekiskt ord som betyder "massa druvor". Arternamnet hänvisar till det faktum att bakterien ofta finns på hudens yttre skikt, eller överhuden. Arten är icke-rörlig, grampositiv (verkar lila efter gramfärgningstekniken) och koagulasnegativ (kan inte skapa ett enzym som kallas koagulas).

Bakterien finns också i kroppen på slemhinnor. Dessa membran leder håligheter och rör som leder till omvärlden. De finns till exempel i luftvägarna, matsmältningsorganen och urinvägarna. Slemhinnor utsöndrar ofta slem, i större eller mindre utsträckning. Slem är ett skyddande och smörjande ämne.

En förstorad bild av två Staphylococcus epidermidis-celler |

Effekter av bakterien

När den är på huden, anses bakterien hjälpa oss genom att hindra skadliga bakterier. Även när den är belägen på slemhinnorna i vår kropp är det ofta ofarligt och kan till och med vara till hjälp. Det är dock en opportunistisk patogen. En patogen är en mikrob som orsakar sjukdom. När förhållandena är lämpliga - vilket vanligtvis inträffar när värden och immunsystemet försvagas på något sätt - gör bakterien oss sjuka. Infektionen kan vara allvarlig. Bakterien är ett speciellt problem på sjukhus och andra vårdinrättningar.

Eftersom Staphylococcus epidermidis kan infektera olika områden i kroppen, varierar symptomen på infektionen. Som med alla andra hälsoproblem, om någon upplever svåra, återkommande eller långvariga symtom på ohälsa, bör en läkare konsulteras för att få en diagnos och behandling.

Hudens anatomi |

Staphylococcus epidermidis lever i överhuden eller det övre skiktet av huden. Epidermis innehåller inga blodkärl. Om bakterien når blodkärlen i den underliggande dermis kan den spridas till andra delar av kroppen och orsaka sjukdom.

Bakteriella biofilmer

Liksom vissa andra bakterier har S. epidermidis förmågan att bilda biofilmer i kroppen. Detta är en anledning till att det kan vara farligt. I en biofilm omges bakterier av ett slemmigt och klibbigt material som är fäst vid en yta. Filmen skyddar bakteriecellerna och gör dem mycket svåra att attackera med antibiotika. Det gör det också svårt för kroppens immunsystem att attackera dem. Filmen är tekniskt känd som en extracellulär matris och produceras av de bakterier som den innehåller. Det består av polysackarider, proteiner och extracellulärt DNA eller deoxiribonukleinsyra.

Tandplack är en form av biofilm. Det kan tas bort mekaniskt genom borstning. Andra filmer i kroppen kan vara mycket svårare att ta bort. Biofilmer kan bildas på höftersättningar och till exempel på medicinska katetrar och ventiler som implanteras i kroppen. Vissa bakterier producerar biofilmer i sår på huden och i vävnader i kroppen.

Bakterierna i en film är aktiva och släpper kemikalier i sin omedelbara miljö som gör det möjligt för dem att kommunicera med varandra och koordinera deras aktivitet. De kan också livnära sig på näringsämnen som kommer in i filmen. Smala kanaler som tillåter näringskemikalier att komma in har hittats i vissa biofilmer. Dessa kanaler kan också frigöra avfall och toxiner som framställts av bakterierna.

Vissa bakterieceller frigörs från den mogna kolonin. Dessa reser genom kroppen och upprättar så småningom nya kolonier inuti biofilmer.

Biofilmer finns på ytor utanför kroppen såväl som inuti oss, till exempel på livsmedelsförberedande ytor som är otillräckligt rengjorda, i rör och i vattenmassor. De är ibland ett stort problem.

Hur antibiotikaresistens utvecklas

Även när det inte finns i en biofilm är Staphylococcus epidermidis resistent mot många antibiotika. Forskare har upptäckt att stammar med en hög tendens att bilda biofilmer har en högre grad av antibiotikaresistens än de med en låg tendens. Utvecklingen av antibiotikaresistens i bakterier är en naturlig process. Människor påskyndar processen genom överanvändning och missbruk av medicinerna.

En gen är ett segment av en DNA-molekyl som kodar för ett visst protein och styr ett specifikt drag i kroppen. Koden är "skriven" i en sekvens av kemikalier som kallas kvävehaltiga baser. En bakterie (och en människa) har många gener. Varje gen finns i variantformer kända som alleler.

Den genetiska sammansättningen av en bakterie förändras över tid på grund av mutationer och / eller erhållande av DNA från andra bakterier. Mutationer är genetiska förändringar som produceras av misstag gjorda under DNA-replikering eller av faktorer som strålning eller påverkan av specifika kemikalier. DNA-replikation äger rum innan en bakterie delar sig för att producera avkommor. Som ett resultat av mutationer och ankomsten av nytt DNA kan en bakterie utveckla eller plocka upp en allel som kan ge den resistens mot ett visst antibiotikum.

Om en grupp bakterier utsätts för antibiotikum, dör individer som är känsliga för medicinens effekter. Om någon av bakterierna har allelen som ger dem resistens mot antibiotikum, överlever de behandlingen. De överlevande reproducerar (om de inte förstörs av immunsystemet) och skickar en kopia av den gynnsamma allelen till deras avkommor. Avkomman upprepar sedan processen. Allelen sprids gradvis genom bakteriepopulationen. Så småningom kommer majoriteten av befolkningen att vara resistenta mot effekterna av antibiotikumet.

Antibiotika är en viktig behandling för vissa sjukdomar och bör användas vid behov. Det är viktigt att antibiotikumet tas under den föreskrivna tiden, även om en person mår bättre när en del av medicinen är kvar.

Antibiotisk känslighet och motstånd |

De vita cirklarna i diskarna ovan innehåller antibiotika. Bakterierna i skålen till vänster är känsliga för alla antibiotika. Bakterierna i skålen till höger är resistenta mot några av antibiotika och känsliga för andra.

Distribution och motstånd mot antibiotika

Den senaste forskningen om antibiotikaresistens vid S. epidermidis gjordes av australiska forskare. Forskare från University of Melbourne undersökte hundratals Staphylococcus epidermidis- prover från sjuttioåtta sjukhus runt om i världen. De hittade flera läkemedelsresistenta former av bakterien i prover från tio länder. De upptäckte också tre stammar av bakterien i Europa som inte kan pålitligt tämmas av något antibiotikum som för närvarande finns på marknaden.

Stammar av en bakterieart har mindre genetiska skillnader från varandra. Dessa skillnader är inte tillräckliga för att orsaka uppdelningen av bakterien i olika arter, men de kan vara betydande med avseende på deras effekt på människor.

För närvarande skadar S. epidermidis främst äldre patienter, personer som har en implanterad urinkateter, ventil eller ledutbyte och personer med ett fungerande immunsystem. Det är verkligen inte oundvikligt att människor i dessa kategorier blir smittade, att de får allvarliga symtom från infektionen om den utvecklas eller att några obehagliga symtom måste bero på en infektion med S. epidermidis. Om det inte förekommer oförklarade symtom bör en läkare konsulteras.

Patienterna är i allmänhet allvarligt försvagade av en annan faktor innan de undergår för bakteriens effekter just nu. Att vissa människor dör av infektionen är tråkiga nyheter. Situationen kan bli ännu värre om antibiotikaresistens hos arten ökar eller om resistenta stammar sprids.

Det kan vara dödligt, men det är vanligtvis hos patienter som redan är mycket sjuka på sjukhus ... det kan vara ganska svårt att utrota och infektioner kan vara allvarliga.

- Ben Howden, University of Melbourne, via Medical Xpress

Som man kan förvänta sig försöker läkare och forskare att minimera möjligheten att en bakteriell biofilm kommer att bildas på en gemensam ersättning såsom en konstgjord höft.

En ovanlig genetisk förändring

Forskarna från University of Melbourne säger att en överraskande upptäckt relaterad till S. epidermidis var att en liten förändring i DNA från vissa stammar ger resistens eller minskad känslighet för två typer av antibiotika som vanligtvis används för att behandla infektionen. Dessa antibiotika liknar inte kemiskt varandra, så det är konstigt att en så liten förändring i det genetiska materialet ger resistens mot båda typer av mediciner.

Antibiotika som undersöktes med avseende på ovanstående observation var rifampin (även känd som rifampicin), vancomycin och teicoplanin. De två sista antibiotika tillhör en annan kemisk familj från rifampin och är kända som glykopeptidantibiotika. Forskarna säger att stammarna av S. epidermidis som de undersökte var resistenta mot rifampin och hade minskat känsligheten för vankomycin och teicoplanin. Tills ganska nyligen har vankomycin ansetts vara en kraftfull och effektiv medicinering som fungerar när andra antibiotika inte gör det. Tyvärr blir flera arter av bakterier resistenta mot det.

Förekomsten av flera läkemedel för att attackera bakterier är viktigt. En patient med en S. epidermidis-infektion kan ges två olika typer av antibiotika samtidigt. Den allmänna tanken bakom att ge två antibiotika på en gång är att om man inte fungerar eller bara är delvis framgångsrik kan bakterien fortfarande dödas av den andra medicinen. Om bakterien dödas framgångsrikt, botas patienten. Dessutom kan risken för antibiotikaresistens utvecklas i bakteriepopulationen minskas. Även om bakterien kan ha varit resistent mot ett av de två läkemedlen förstördes den av den andra och kan därför inte reproducera eller överföra DNA till andra bakterier. Bristen på denna strategi och läkemedlen kan ha allvarliga effekter.

Staphylococcus epidermidis-infektion är svårt att behandla eftersom bakterien har utvecklat resistens mot flera antibiotika.

- Hopkins ADX Guide

Bekämpa Staphylococcus epidermidis

Bakteriens resistens mot ämnen som är utformade för att förstöra dem är en oroande utveckling. Vi kan vara på väg mot en allvarlig situation när det gäller förebyggande och behandling av sjukdomar.

Att ta bort en medicinsk utrustning belagd med en biofilm eller kirurgiskt ta bort vävnad täckt av en film kan bota en Staphylococcus epidermidis- infektion, men detta kan inte vara fallet om bakterier har lämnat filmen och rest till andra delar av kroppen. Antibiotika kan fortfarande behövas för att döda de bakterier som finns kvar i kroppen.

Forskare söker efter nya ämnen för att döda bakterier som orsakar sjukdom. Det finns några tecken på hopp, men mycket mer forskning behövs. Tiden är högst betydelsefull. Vi behöver effektiva läkemedel så snart som möjligt, inte bara för att förstöra S. epidermidis utan också för att döda andra mikrober som gör oss sjuka.

referenser

  • Värdsvar på Staphylococcus epidermidis Kolonisering och infektioner från gränser i cell- och infektionsmikrobiologi
  • Förstå mekanismen för bakteriell biofilmresistens mot antibakteriella medel från The Open Microbiology Journal
  • Läkemedelsresistent superbug sprids på sjukhus från Medical Xpress-nyhetstjänsten
  • Global spridning av tre flerläkemedelsresistenta linjer av Staphylococcus epidermidis (abstrakt) från Nature Microbiology
  • Staphylococcus epidermidis-infektioner från John Hopkins ABX Guide

Innehållet är korrekt och sant efter bästa författares kunskap och ersätter inte diagnos, prognos, behandling, recept och / eller kostråd från en licensierad vårdpersonal. Läkemedel, kosttillskott och naturläkemedel kan ha farliga biverkningar. Om du är gravid eller ammar, konsultera med en kvalificerad leverantör på individuell basis. Sök omedelbar hjälp om du upplever en medicinsk nödsituation.