Бактериальные инфекции

Введение

Бактерии

Бактерии — это микроскопические одноклеточные организмы. Они относятся к ранним известным формам жизни на Земле. Существует тысячи разных видов бактерий, и они обитают в каждой мыслимой среде по всему миру^[1]. Некоторые из них находятся в воздухе, другие чаще встречаются в воде, почве, растениях, животных и даже людях.

Многие штаммы бактерий безвредны, а некоторые из них даже полезны, как, например, те, которые находятся в желудочно-кишечном тракте человека и помогают пищеварению и производству витаминов. Лишь немногие (менее 1% всех типов бактерий) вызывают заболевания у людей. Некоторые бактерии могут быть весьма опасными, приводя к заболеванию сальмонеллой, пневмонией или менингитом^[2].

• Глобальная проблема инфекционных и смертельных заболеваний, вызванных бактериями, в настоящее время является важнейшей научной и медицинской задачей.
• Бактериальные инфекции имеют значительное влияние на здоровье населения.
• Как правило, бактериальные инфекции легче лечить, чем вирусные инфекции, поскольку существует большая армия антимикробных средств с активностью против бактерий.
• Бактериальная устойчивость к антимикробным препаратам является быстро растущей проблемой с потенциально разрушительными последствиями.^[3]
• Самое смертельное бактериальное заболевание, заражающее людей, - это микобактериальная туберкулез, ведущая инфекционная болезнь в мире с более чем 1,700,000 смертей в год. До 13% случаев устойчивы к большинству антибиотиков, и около 6% устойчивы или не поддаются практически любому лечению^[2].

Структура

Деление надвое

Бактерии — это прокариотические организмы, которые несут свою генетическую информацию в двуспиральной кольцевой молекуле ДНК. Некоторые виды также содержат небольшие кольцевые плазмиды дополнительной ДНК. Цитоплазма клетки содержит рибосомы, и у нее имеется как клеточная мембрана, так и сложная клеточная стенка у всех видов, кроме Mycoplasma. Вне клеточной стенки у некоторых бактерий имеются капсулы, жгутики или пили. Обычно бактерии размножаются путем бинального деления. При соответствующих условиях некоторые бактерии могут быстро делиться и размножаться. Следовательно, для некоторых инфекций требуется лишь небольшое количество организмов, чтобы вызвать потенциально подавляющую инфекцию.

Классификация

Формы бактерий

Несколько способов включают:

• Окрашивание: Грам-положительные или Грам-отрицательные в зависимости от характеристик их клеточной стенки, видимые под микроскопом после нанесения специальных красителей, процедура, называемая Грамм окрашиванием, которая была разработана в 1882 году Хансом Кристианом Грамом. Большинство бактерий попадают в одну из этих двух категорий. Основное отличие между грамположительными и грамотрицательными организмами заключается в том, что грамотрицательные бактерии производят эндотоксин, который может вызывать разрушение тканей, шок и смерть. Эти два класса бактерий также отличаются в отношении их чувствительности к антибиотикам, и различные типы антибиотиков эффективны против них.
• Потребность в кислороде: Аэробные или анаэробные, в зависимости от их роста в присутствии и отсутствии кислорода^[3].
• Научные названия: Бактерии, как и другие живые существа, классифицируются по роду (основываясь на одном или нескольких сходных признаках) и, в пределах рода, по виду. Их научное название состоит из рода и вида (например, Clostridium botulinum). В пределах одного вида могут существовать различные типы, называемые штаммами. Штаммы различаются по генетическому составу и химическим компонентам. Иногда определенные препараты и вакцины эффективны только против определенных штаммов.
• Формы: Все бактерии могут быть классифицированы по одной из трех основных форм: сферы (кокки), палочки (бациллы) и спирали или геликсы (спирохеты)^[1].

Механизм действия

Каждый вид бактерий склонен инфицировать определенные органы и не другие. Например, Neisseria meningitidis обычно инфицирует мозговые оболочки центральной нервной системы, однако она не является причиной инфекции кожи.

Заболевание может быть вызвано

• Поражением клеток организма самим организмом
• Иммунным ответом организма на инфекцию. Антибиотики могут быть мало полезны, когда проявления болезни являются результатом попыток организма избавиться от бактерий. Системный воспалительный ответ синдрома (СВС), обычно вызываемый бактериальной инфекцией, - это подавляющий воспалительный ответ на инфекцию, проявляющийся выбросом большого количества цитокинов и сопровождающийся признаками инфекции и ранними признаками гемодинамической нестабильности. Если прогрессирование этой патологии позволяет развиться, у пациентов с СВС может развиться сепсис с полисистемной недостаточностью и смерть. Когда каскад событий начинается, даже самые мощные антибиотики часто бессильны остановить этот процесс^[3].

Иммунный ответ — это способ, которым ваш организм распознает и защищается от бактерий, вирусов и других веществ, которые являются чуждыми и вредными. Задача иммунной системы заключается в защите нашего организма от вредных вторжений путем распознавания и реагирования на антигены. См. Иммунная система

Бактериальные Защиты

Капсулы бактерий и слизистые слои

Бактерии имеют множество способов защиты себя.

• Биоплёнка
• Капсула: Некоторые бактерии окружены защитной капсулой, которая помогает предотвратить поглощение бактерий белыми кровяными клетками (такие бактерии описываются как капсулированные).
• Внешняя мембрана: Под капсулой, грамм-отрицательные бактерии имеют внешнюю мембрану, которая защищает их от некоторых антибиотиков. Когда эта мембрана разрушается, она высвобождает эндотоксины. Эндотоксины способствуют степени выраженности симптомов во время инфекций грамм-отрицательными бактериями.
• Споры: неактивная (покоящаяся) форма бактерий. Споры могут позволить бактериям выживать, когда условия окружающей среды неблагоприятны. Когда условия становятся благоприятными, каждая спора прорастает в активную бактерию.
• Жгутики: Длинные, тонкие нити, выступающие с поверхности клетки, которые позволяют бактериям двигаться. Бактерии без жгутиков не могут двигаться самостоятельно.
• Антибиотикорезистентность: Некоторые бактерии естественно устойчивы к некоторым антибиотикам. Другие бактерии развивают устойчивость к лекарствам, потому что они приобретают гены других бактерий, которые стали устойчивыми, или из-за мутаций своих собственных генов. Гены, кодирующие лекарственную устойчивость, могут передаваться следующим поколениям бактерий или иногда даже другим видам бактерий.^[1]

<section>

</section>

Наиболее Смертоносные Бактериальные Инфекции

• 
  Туберкулёз
• Сибирская язва
• Столбняк
• Лептоспироз
• Пневмония
• Холера
• Ботулизм
• Инфекция псевдомонас
• Инфекция MRSA
• Инфекция E.Coli
• Менингит
• Гонорея
• Бубонная чума
• Сифилис^[4]

Профилактика

Меры по предотвращению инфекций оказывают драматическое воздействие на заболеваемость и смертность. Профилактика особенно важна в век увеличивающейся антибиотикорезистентности, поскольку лечение может быть так трудно достижимо.

Смотрите Профилактика и контроль инфекций

• Существуют три основные принципа контроля бактериальных инфекций: Устранить или воспрепятствовать источнику инфекции, прервать цепочку передачи и защитить хозяина от инфекции или болезни (которая мера наиболее эффективна, часто зависит от резервоара инфекции).
• Существует возрастающее признание того, что устранение важных кофакторов, таких как загрязнение воздуха от транспортных средств или приготовления пищи в помещении, может значительно снизить заболеваемость бактериальными инфекциями.
• Профилактика инфекции, например, с помощью вакцины, обычно называется первичной профилактикой, лечение инфицированных людей для предотвращения симптоматической инфекции называется вторичной профилактикой, а лечение инфицированных людей для предотвращения передачи другим людям называется третичной профилактикой^[3].

Пример плохого надзора за профилактической мерой приведен ниже.

• Несколько тысяч человек на северо-западе Китая получили положительный результат test for бактериальное заболевание в результате вспышки, вызванной утечкой на биофармацевтической компании в 2019 году. Эта вспышка была вызвана утечкой на заводе биологической фармацевтики, которая произошла с конца июля по конец августа 2019 года. При производстве вакцин против бруцеллеза для использования на животных завод использовал просроченные дезинфицирующие средства и санитайзеры (это означало, что не все бактерии были уничтожены в выбросах отходов).
• Эти загрязненные выбросы образовывали аэрозоли, содержащие бактерии, и выходили в воздух, разносимые ветром вниз к Институту ветеринарии и исследований, где началась вспышка.
• Люди в институте начали сообщать об инфекциях в ноябре, и это быстро ускорилось. К концу декабря по крайней мере 181 человек в институте были инфицированы бруцеллезом^[5]

Антибиотикорезистентность

Диаграмма R: Показывающая, как антибиотики могут нарушать бактериальные процессы, и методы, которые бактерии часто используют для сопротивления антибиотикам.

• 

  Механизмы антибиотикорезистентности
  Антибиотикорезистентность является одной из самых больших угроз для глобального здоровья, продовольственной безопасности и развития в настоящее время.
• Антибиотикорезистентность может затронуть любого человека, любого возраста, в любой стране.
• Антибиотикорезистентность возникает естественным образом, но неправильное использование антибиотиков людьми и животными ускоряет этот процесс.
• Все большее количество инфекций, таких как пневмония, туберкулез, гонорея и сальмонеллез, становится труднее лечить, поскольку антибиотики, используемые для их лечения, становятся менее эффективными.
• Антибиотикорезистентность приводит к более длительному пребыванию в больнице, более высоким медицинским затратам и увеличению смертности.^[6]

Ссылки