Inflamatorne bolesti creva (engl. inflammatory bowel disease, IBD) su hronična, idiopatska, multifaktorska i nespecifična zapaljenska oboljenja za koje se smatra da nastaje kod genetski predisponiranih osoba zbog kompleksne interakcije između crevne mikrobiote i imunskog sistema domaćina. Postoje dva glavna entiteta IBD koja se razlikuju po svojoj distribuciji u gastrointestinalnom traktu i morfološkim karakteristikama u zahvaćenim segmentima, a to su Kronova (Crohn) bolest i ulcerozni kolitis. Incidencija obe bolesti je najviša kod dece i mladih odraslih osoba, međutim zapažena je bimodalna distribucija sa porastom javljanja kod osoba starijih od 60 godina. IBD ima rastuću učestalost (incidencu) u većini zemalja i raznoliku geografsku distribuciju s najčešćom zastupljenošću (prevalencom) u Severnoj Americi i Evropi. Ulcerozni colitis ima incidencu od 9 do 20 slučajeva i prevalencu od 156 do 291 slučaj na 100 000 stanovnika godišnje. U odnosu na Kronovu bolest, ulcerozni kolitis ima veću prevalencu kod odraslih nego u pedijatrijskoj populaciji. Kronova bolest se nešto češće javlja kod osoba ženskog pola, dok se ulcerozni kolitis javlja podjednako u oba pola.
Uprkos brojnim istraživanjima, uzroci nastanka IBD i dan danas ostaju enigma. Iako su donekle otkriveni potencijalni faktori rizika za nastanak IBD, dobar deo etiopatogeneze ostaje i dalje nepoznat. Među važnim faktorima rizika otkrivenim do danas, se ubrajaju pušenje, higijenska hipoteza, mikroorganizmi, apendektomija, neracionalno korišćenje antibiotika, genetske mutacije, stres i brojni drugi... Higijenska hipoteza, koja je isprva povezana sa nastankom astme, ukazuje na to da izglaganje mikroorganizmima iz čovekovog okruženja u detinjstvu jača naš imunski sistem i rezidentnu mikrobiotu u njemu. Ukoliko su deca prezaštićena od izlaganja uobičajenim infektivnim agensima iz okoline zbog poboljšane higijene, kasnije u životu dolazi do razvijanja neadekvatnog imunskog odgovora koji može dovesti do neefikasnog zapaljenskog procesa, pa čak i do IBD. Rizik za nastanak bolesti takođe raste kada postoji već jedan oboleli član u porodici. Do danas je otkriveno preko 200 gena povezanih sa nastankom IBD, među kojima se posebna značajnost pridaje genima NOD2 (povezan sa Kronovom bolešću), ATG16L1 i IRGM. Smatra se da su mutacije ovih gena odgovorne za neadekvatnu odbranu protiv bakterija iz lumena creva usled čega one ulaze kroz epitel creva i izazivaju zapaljensku reakciju u sluznici.
Bakterije i drugi mikroorganizmi koji kolonizuju sluznicu gastrointestinalnog trakta zdravih ljudi se nazivaju crevna mikrobiota, koja je koevulirala sa domaćinom hiljadama godina kako bi stvorila obostrano koristan odnos. Brojni faktori doprinose razvoju crevne mikrobiote tokom detinjstva i procenjuje se da je broj mikroorganizama koji naseljavaju crevnu mikrofloru preko 1014 čineći čak do 1000 različitih vrsta. Poznato je da crevna mikrobiota poseduje brojne esencijalne uloge u našem organizmu uključujući one koje imaju ulogu u odbrani od patogena, sintezi nutrijenata, metabolizmu i imunskom odgovoru domaćina. Izmenjen sastav mikrobiote creva (disbioza) povezan je sa patogenezom brojih inflamatornih procesa i bolesti, uključujući IBD kao jednu od najčešćih. Potvrđena je značajna razlika u sastavu crevne mikrobiote kod zdravih pojedinaca i pacijenata koji boluju od IBD. Obrazac disbioze koji se najviše povezuje sa IBD pacijentima je smanjenje broja i raznolikosti (diverziteta) komensalnih bakterija u crevima, posebno iz roda Firmicutes i Bacteroides i relativno povećanje vrsta iz roda Enterobacteriaceae.
Upotreba antibiotika takođe može biti povezana sa povećanim rizikom od nastanka IBD. Razvoj i otkriće novih klasa antibiotika doneli su veliki doprinos u svetu medicine i unapredili terapijske mogućnosti. Međutim, neracionalna upotreba antibiotika pokrenula je problem antibiotske rezistencije koja predstavlja svetski javno zdravstveni problem. Smatra se da upotreba antibiotika dovodi do crevne disbioze koja pogoduje nastanku IBD. Rađene su brojne studije koje su pokazale da česta upotreba antibiotika u dečijem uzrastu dovodi do duplo većeg rizika za nastanak IBD tokom kasnijih godina života. Naravno, potrebno je sprovesti dalja istraživanja da bi se u potpunosti razumele kompleksne interakcije između antibiotika, crevne mikrobiote i imuskog odgovora domaćina.
U poslednjih nekoliko godina došlo je do ekspanzije terapijskih opcija. Uobičajena terapija je simptomatska i bazira se na supresiji imunskog odgovora domaćina i smanjenju inflamatorne reakacije u sluznici creva i podrazumeva primenu kortikosteroida, aminosalicilata i različitih imunomodulatora (npr. anti-TNFα monoklonska antitela), a dodaju se i probiotici, prebotici i sinbiotici, Ukoliko primenjena terapija i dijeta ne olakšavaju simptome potrebno je izvesti hirušku terapiju koje u pojedinim slučajevima zahteva i odstranjivanje čitavog debelog creva (pankolektomiju). Obećavajuća terapijska metoda kod određenih pacijenata je terapija matičnim ćelijama (engl. stem cell therapy) uključujući terapiju hematopoeznim, mezenhimalnim i intestinalnim epitelnim matičnim ćelijama.
Autor teksta: Ida Bakrač, CSNIRS
Novac je nešto sa čim svi dolazimo u kontakt na svakoga dana. Papirne novčanice su napravljene od mešavine pamučnog papira i drugih tekstilnih vlakana, što čini novčanice izdržljivijim od papira, ali i dobrim staništem za bakterije i druge mikroorganizme. Vlaknasta površina papirnih novčanica čini dobru podlogu za adheziju bakterija. Međutim, dobra adhezivna površina nije dovoljna za rast mikroorganizama, već i vlažna površina i odgovarajuća temperatura. Novčanice koje duži vremenski period cirkulišu u populaciji imaju veću šansu da postanu kontaminirane, a novčanice manjih apoena su povezane sa obimnijom i dužom cirkulacijom u opštoj populaciji.
Fraza koja se ustalila u narodu: ,,Ko zna ko je sve to dirao“ zaista dolazi do izražaja kada se radi o novcu, jer nikada zapravo nismo sigurni o putu novca od štamparije do nas, odnosno da li je neko sa lošijim higijenskim navikama imao kontakt sa tim novčanicama pre nas. Takođe, navike kao što su „bacanje“ novca na slavljima i lizanje prstiju pre brojanja novca doprinose kontaminaciji novčanica.
Bakterije koje se najčešće nalaze na novčanicama su S. aureus, E.coli, Klebsiella spp. i Enterobacter spp., kao i mnoge gljivice. Takođe, radno mesto osobe ima uticaj na to koji će se mikroorganizmi pronaći na novčanicama kojima osoba raspolaže, kao na primer: novčanice kojima raspolažu mesari i ribari su češće kontaminirane intestinalnim patogenima, novčanice kojima raspolaže laboratorijsko osoblje su češće kontaminirane bakterijama roda Pseudomonas i Proteus, dok su novčanice koje su potekle iz objekata koji služe hranu često kontaminirani bakterijama iz roda Salmonella. Radnici u bankama i kasiri su izloženiji svim ovim mikroorganizmima, a jedna studija iz Švajcarske je čak pokazala da su radnici u bankama izloženiji virusu influence. Takođe, tokom pandemije COVID-19, Svetska zdravstvena organizacija je izdala preporuku za upotrebu beskontaktnih sredstava plaćanja, zbog potencijalnog prenošenja virusa novčanicama. Bakterijski izolati sa novčanica takođe pokazuju visok stepen rezistencije na antibiotike. Kovanice takođe predstavljaju potencijalni izvor zaraze, međutim znatno manje nego papirne novčanice, zbog osetljivosti bakterija na metale i legure. Bakterijski mikrobiom na novčanicama može da bude dobar pokazatelj prethodne izloženosti novčanica faktorima sredine kojima su bile okružene.
Sve navedeno ukazuje na to da novac može da bude posrednik u kontaminaciji (engl. hand to hand contamination), te je pranje ruku obavezno nakon manipulisanja novcem. Takođe, ovo može biti potencijalan izvor bioterorizma, kako teroristi mogu da kontaminiraju novčanice nečim izuzetno patogenim, odnosno opasnim po javno zdravlje. Tretiranje papira od kojeg se prave novčanice antimikrobnim sredstvima je jedna od preporuka za suzbijanje kontaminacija posredovanim novcem, kao i upotreba antimikrobnih polimera za proizvodnju novčanica. Kontaminirani novac predstavlja pretnju po javno zdravlje, pogotovo kada se istovremeno manipuliše novcem i hranom. Takođe, novac može predstavljati izvor bolničkih infekcija, u slučajevima kada je potekao iz bolnica/sa ruku bolničkog osoblja. Prelazak na elektronska i beskontaktna plaćanja smanjuje rizik za širenje patogena novcem, međutim, ovaj vid plaćanja je šire rasprostranjen u razvijenijim delovima sveta. Adekvatna higijena ruku je ključ u sprečavanju širenja zaraznih bolesti novcem.
- It’s a rich man’s world
Grupa ABBA, 1976.
Autor teksta: Iva Šikanić, Medicinski podmladak
Literatura
Antimikrobna rezistencija (AMR) je jedna od 10 najznačajnijih pretnji javnom zdravlju. Zbog neracionalne upotrebe antibiotika, kako u humanoj medicini, tako i veterinarskoj medicini i poljoprivredi, danas imamo pojavu sve više multirezistentnih i panrezistentnih bakterijskih sojeva. Enterococcus spp., Staphylococcus aureus, Klebsiella pneumoniae, Acinetobacter baumannii, Pseudomonas aeruginosa i Enterobacter spp. (akronim: ESKAPE) pripadaju grupi bakterija koje su Svetska zdravstvena organizacija – SZO i Centar za kontrolu i prevenciju bolesti – CDC (engl. Center for Disease Control and Prevention) proglasila kao patogene visokog prioriteta (engl. high - priority pathogen list). Uz faktore virulencije i formiranje biofilma, AMR kod ovih patogena značajno doprinosi pojavi invazivnih infekcija kod ljudi.
Navedene multirezistentne bakterije, osim što su česti izazivači intrahospitalnih infekcija, danas se sve češće izoluju i u opšoj populaciji (engl. community acquired infections). Enterococcus spp. je uzročnik bolničkih infekcija, odnosno infekcija povezanih sa kateterima i medicinskim implantatima, kao i urinarnih infekcija. Veliki problem predstavlja rezistencija enterokoka na vankomicin (vankomicin rezistentni Enterococcus spp. – VRE) koja je posredovana transpozonima. S.aureus se odlikuje različitim mehanizima rezistencije, međutim njegova rezistencija na meticilin i sve ostale beta-laktamske antibiotike (meticilin rezistentni S.aureus – MRSA) je rezultat ekspresije penicilin-vezujućeg proteina PBP2a (engl. penicillin binding protein 2a). Za rezistenciju K.pneumoniae uglavnom su zaslužne β-laktamaze proširenog spektra (engl. extended spectrum beta-lactamase - ESBL) kao i produkcija različitih karbapenemaza. Bakterijska vrsta P. aeruginosa predstavlja veliki problem, kako zbog urođene rezistencije na mnoge antibiotike, tako i zbog stečene rezistencije na druge antibiotike, sa sve većom incidencijom pojave multirezistentnih sojeva. A. baumannii, zbog prisustva „sporih” porina, takođe je urođeno rezistentna bakterija, ali poseduje i efluks pumpe, izmene veznih mesta, i produkuje različite β-laktamaze, kao i različite karbapenemaze. Enterobacter spp. produkuje β-laktamaze nakon indukcije agensima kao što je klavulanska kiselina. Takođe, sve češće se uočava veliki broj enterobakterija koje produkuju karbapenemaze (engl. Carbapenem-resistant Enterobacterales, CRE).
Antimikrobna rezistencija, bez podizanja svesti kako medicinskog osoblja, tako i opšte populacije, ima potencijal da postane najveća javnozdravstvena pretnja, zato što bi i banalne infekcije ovim patogenima bile teško lečive i životno ugrožavajuće. Osim medicine, ovaj problem neophodno je sagledati kroz “Pristup jedinstvenog zdravlja” (engl. One health approach) u kome bi učestvoale veterina, poljoprivreda, prehrambena industrija itd. Danas, infekcije izazvane rezistentnim patogenima dovode do smrti 35000 ljudi godišnje širom sveta. Ukoliko se ne budemo bavili problemom AMR, npr. kroz edukaciju o racionalnoj upotrebi antibiotika i pronalasku novih terapijskih opcija, zaista nećemo moći da „pobegnemo“ od ovih patogena.
Autor: Iva Šikanić
https://www.cam.ac.uk/stories/DNA-structure-discovery-cambridge-70th-anniversary
Davne 1918. godine kraj Prvog svetskog rata je već bio na pomolu. Dok su svi željno iščekivali povratak mira u svetu, javlja se ozbiljna pandemija gripa koja nanosi težak udarac poljuljanom moralu svetske populacije. O težini oboljenja govori i pismo doktora Roja Grista koji je lečio pacijente obolele od tzv. španske groznice u Masačusetsu u Sjedninjenim Američkim Državama:
“… These men start with what appears to be an ordinary attack of LaGrippe or Influenza, and when brought to the Hosp. they very rapidly develop the most vicious type of Pneumonia that has ever been seen … and a few hours later you can begin to see the cyanosis extending from their ears and spreading all over the face, until it is hard to distinguish the colored men from the white. It is only a matter of a few hours then until death comes… It is horrible.”
~ Roy Grist
(29. septembar 1918.)
Španska groznica, poznata i kao španski grip, najsmrtonosnija je pandemija u istoriji čovečanstva. Uzrokovana virusom influence A(H1N1), pretpostavlja se da je za samo dve godine trajanja odnela je preko 50 miliona života širom sveta. Obeležavanje Svetskog dana gripa otpočelo je 1. novembra 2018. godine na stogodišnjicu od početka pandemije španskog gripa. Uspostavljen od strane Kineskog centra za kontrolu i prevenciju bolesti, Svetski dan gripa ima za cilj podizanje svesti o ovoj bolesti i podsticanju naučnih istraživanja i nalaženja inovativnih rešenja u borbi protiv influence.
Pandemija španskog gripa 1918. godine nije bila ni prva ni poslednja erupcija gripa svetskih razmera. U poslednjih 500 godina zabeleženo je preko 14 pandemija izazvanih virusom influence. Bolest koju izaziva ovaj virus nazivamo još i sezonskim gripom, zbog tendencije naglog povećanja broja obolelih u jesenjim i zimskim mesecima koji često poprima i epidemijske razmere. Prema Svetskoj zdravstvenoj organizaciji na godišnjem nivou prijavljuje se oko milijardu slučajeva obolelih od gripa.
Postoje četiri tipa virusa influence – tip A, B, C i D. Najopasniji tip – tip A – izaziva infekcije kod ljudi i životinja. Sve pandemije gripa izazvane su influencom A zbog lakog nastanka novih podtipova virusa protiv kojih niko u populaciji nema imunitet. Podtipovi influence A klasifikuju se prema kombinacijama proteina na površini virusa, a jedni od najpoznatijih podtipova su A(H1N1) koji je uzrokovao pandemiju španskog gripa 1918. i A(H1N1)pdm09, uzročnik svinjskog gripa 2009. godine. Influenca tip B prirodno inficira samo ljude i povremeno dovodi do nastanka epidemija.
Virus influence izaziva infekciju respiratornog sistema. Prenosi se aerogenim putem, odnosno preko vazduha u koji virus dospeva kapljicama (tzv. Fligeove kapi) nakon što osoba inficirana virusom kija i kašlje. Moguć je i prenos virusa direktnim kontaktom sa zaraženom osobom (rukovanje, grljenje…). Simptomi gripa javljaju se nekoliko dana posle izlaganja virusu, a obično se ispoljavaju povišenom telesnom temperaturom, sekrecijom iz nosa, bolom u grlu i kašljem, glavoboljom, bolovima u mišićima i zglobovima itd. Terapija je najčešće simptomatska, a specifični antivirusni lekovi se daju u posebnim situacijama.
Najbolji vid zaštite od gripa je vakcina. Ona se u Srbiji može primiti i u domovima zdravlja, a sastavljena je od nekoliko tipova virusa influence A i B čije se kruženje u populaciji te godine očekuje. Svake godine vrše se istraživanja i prave predviđanja koji će podtipovi virusa izazivati najveći broj infekcija u toj godini i prema tome menja sastav vakcine za svaku sezonu.
-- Autor teksta i ilustracije: Milica Mladenović | MFUB | CSNIRS
U tajanstvenom sjaju prirode, mikroorganizmi kriju fascinantnu tajnu. Dok svet obeležava početak Nove godine velikim vatrometom, postoji skriveni spektakl koji se odvija na mikroskopskom nivou. Dobrodošli u svet luminiscentnih mikroorganizama, gde ovi minijaturni čarobnjaci boje prirodu na potpuno jedinstven način.
Za razliku od lampica na jelci koje svetle zahvaljujući struji, neki živi organizmi mogu u enzimski posredovanoj reakciji stvarati i emitovati svetlost što se naziva procesom bioluminiscencije. Mnogi organizmi pokazuju sposobnost bioluminiscencije kao npr. svici ali i mnogo sitniji poput nekih bakterija, gljiva, knidarija, anelida, artropoda.... Biolumuniscentne bakterije su one čiji genomi sadrže gene za enzim luciferazu (lux geni) koji ima glavnu ulogu u produkciji svetlosti. Reč luciferaza potiče od latinske reči lucifer što znači nosilac svetlosti, a u čijem se korenu nalaze reči lux - svetlost i ferre - nositi. Neke od bakterija sa luminiscentnim sposobnostima pripadaju rodovima: Aliivibrio, Photobacterium, Photorhabdus, Vibrio. Većina luminiscentnih bakterija su gram negativni (G-), nesporogeni, pokretni, hemoorganotrofni organizmi koji se mogu naći u morskim ekosistemima, dok se neki rodovi (npr. Photobacterium) mogu naći i na kopnu.
Evolutivna svrha bioluminiscencije različitih organizama najčešće se ogleda u privlačenju partnera ili zaštiti od predatora, kada luminiscencija služi kao znak upozorenja. ; Kod luminiscentnih bakterija, pre svega u vodenim sredinama, sposobnost luminiscencije olakšava privlačenje predatora ; u čijem će se digestivnom traktu nastaniti i na taj način omogućava lakši opstanak ovih bakterija.
Otkriće gena za luciferazu privuklo je pažnju brojnh naučnika koji su ove gene inkorporirali u genome drugih bakterija, a zatim i složenijih organizama. lux geni se primenjuju u oblasti molekularne biologije i genetike, kada se promena intenziteta emitovane svetlosti ; koristi kao marker za praćenje aktivnosti određenih gena ili signalnih puteva u ćeliji. Takođe, lux geni se mogu koristiti u ekotoksikologiji i farmaciji za konstrukciju biosenzora kada smanjenje emisije svetlosti iz ćelije ukazuje na oštećen metabolizam ćelije i toksičnost ispitivane supstance. Geni za luciferazu koriste se i u ispitivanjima tumorskih ćelija. U genom tumorske ćelije integrišu se geni za luciferazu, ćelije se injektuju u eksperimentalnu životinju i zatim se preko emisije svetlosti iz tumorskih ćelija procenjuje rast tumora ili odgovor na terapiju.
Pored lux gena, same luminiscentne bakterije mogu poslužiti kao senzitivni, a ipak lako dostupni i jeftini biosenzori. Naročito se koriste u ekološkim istraživanjima za praćenje koncentracije različitih zagađenja u vodi, kao i za praćenje stepena oporavka prethodno kontaminiranih ekosistema. Takođe, luminiscentne bakterije našle su primenu i u prehrambenoj industriji gde služe za detekciju toksičnih materija u prehrambenim proizvodima.
Luminiscentne bakterije mogu imati više životnih formi – slobodnoživeći organizmi u vodi ili ređe na kopnu, simbiotska forma, kada naseljavaju organe za stvaranje svetlosti ili digestivni sistem raznih morskih životinja… Jedan od poznatih primera ove simbioze je riba pecač (engl. anglerfish) koja poseduje svetlosni organ u vidu produžetka iznad glave na kome žive luminiscentne bakterije. Ove ribe žive na velikim dubinama, u oblastima stalnog mraka pa svetlost emitovanu od bakterija koriste kao mamac kako bi privukle plen. Slična simbioza je opisana i sa bobtail lignjom.
Slobodnoživeće luminiscentne bakterije lebde u vodenim ekosistemima. U određenim periodima godine, kada se uslovi savršeno poklope (obilje nutrijenata, odgovarajuća temperatura i pH sredina u vodi…), putem procesa quorum sensing dolazi do organizacije luminiscentniih bakterija u masovne zajednice. Svaka bakterija u ovom skupu, sinhronizovana sa drugima, počinje da ispoljava gen za luciferazu čime se stvara plavičast svetlosni efekat na površini mora. Ovaj prirodni spektakl poznat je i kao fenomen mlečnog mora i najčešće se viđa duž obale Indijskog okeana.
Iako su naučnici duboko zaronili i istražili svet bioluminiscentnih bakterija, neophodan je nastavak istraživanja ovih jedinstvenih mikroorganizama i načina kako oni utiču na kompleksan život u morskim dubinama i drugim ekosistemima. Za više informacija o ovoj temi predlažem da pogledate TEDEd snimak: ; https://www.ted.com/talks/leslie_kenna_the_brilliance_of_bioluminescence?utm_campaign=;tedspread&;utm_medium=;referral&;utm_source=;tedcomshare.
Autor: Milica Mladenović, CSNIRS
LITERATURA:
© | Udruženje mikrobiologa Srbije. Sva prava zadržana.