Čo je patogén Bartonella birtlesii?

Bartonella birtlesii je fakultatívna intracelulárna baktéria. Konkrétne to znamená, že intracelulárne baktérie môžu vstupovať do svojich cieľových buniek a množiť sa v cytoplazme. Patogén Bartonella birtlesii bol po prvýkrát izolovaný z lesných myší rodu Apodemus vo Francúzsku a Spojenom kráľovstve. Prostredníctvom experimentálnych pokusov sa týmto patogénom infikovali aj laboratórne myši, u ktorých sa následne vytvorila baktériémia trvajúca približne 5 až 10 týždňov. Bakteriémia je prítomnosť baktérií v krvnom prietoku.

Podobne ako iné druhy Bartonella, aj patogén Bartonella birtelesii využíva stratégiu parazitizmu, pri ktorej do červených krviniek preniká prenos článkonožcov. Vedci predpokladajú, že blchy a kliešte pôsobia ako vektory patogénu Bartonella birtlesii.

Ako možno charakterizovať patogén Bartonella birtlesii?

Patogén Bartonella birtlesii patrí do rodu Bartonella a je teda gramnegatívna baktéria. Baktéria je parazit, ktorý žije vo vnútri hostiteľskej bunky (intracelulárne). V prípade patogénu Bartonella birtlesii sú touto hostiteľskou bunkou zvyčajne červené krvinky (erytrocyty). Vektorom patogénu Bartonella birtlesii sú blchy a kliešte.

Z biochemického hľadiska ju možno opísať ako oxidázovú a katalázovú baktériu. Oxidáza je enzým, ktorý katalyzuje oxidačno-redukčné reakcie . Patria sem predovšetkým reakcie, v ktorých sa ako akceptor elektrónov zúčastňuje disoxid (O 2 ) . Kataláza je tiež enzým, ktorý je rozšírený a vyskytuje sa takmer vo všetkých živých organizmoch, ktoré sú vystavené pôsobeniu kyslíka . V tomto procese kataláza baktérie katalyzuje rozklad peroxidu vodíka na kyslík a vodu a je dôležitá na ochranu pred oxidačným poškodením, ktoré môže byť spôsobené napríklad reaktívnymi kyslíkovými druhmi (ROS). Patogén Bartonella birtlesii bol izolovaný z Apodemus. Apodemus je rod z čeľade Muridae. Ide o pravé myši a potkany.

Ako nebezpečný je patogén Bartonella birtlesii pre človeka?

Patogenita patogénu Bartonella birtlesii, t. j. jeho schopnosť spôsobiť patologické zmeny u ľudí, je stále z veľkej časti neznáma. Pre Ústrednú komisiu pre biologickú bezpečnosť (ZKBS) má byť Bartonella birtelsii zaradená do rizikovej skupiny 2 ako darcovský a príjemcovský organizmus pre práce v oblasti génového inžinierstva. Toto odporúčanie na zaradenie vychádza zo skutočnosti, že baktéria má nízky patogénny potenciál a jej hostiteľský areál je v súčasnosti veľmi obmedzený. Riziková skupina 2 znamená, že ide o chorobu podliehajúcu oznamovaniu podľa oddielu 6 zákona o ochrane pred infekciami.

Štúdie patogénu Bartonella birtlesii u myší

Baktéria Bartonella birtelesii sa používa najmä na štúdium dlhodobej bakteriémie, adhézie erytrocytov, ako aj invázie u myší. Tu sa zameriavame najmä na to, ako patogén Bartonella birtlesii adaptovaný na myši ovplyvňuje životaschopnosť červených krviniek (erytrocytov) myší Balb/C. Štúdia prebiehala nasledovne:

• Bakteriálne kmene a ich rastové podmienky: 5 dní Patogén Bartonella birtlesii sa pestoval pri 35 °C na krvnom agare . Krvný agar je kultivačné médium pre mikroorganizmy, z ktorých 5 % pochádzalo v tomto experimente z defibrinovanej ovčej krvi (CBA).
• Chov zvierat: V laboratóriách Charles River v Lyone/Francúzsku boli myši Balb/C umiestnené v dvoch klietkach. Pred začatím experimentu všetky zvieratá nevykazovali žiadne príznaky choroby a pred odberom krvi sa nechali aklimatizovať na zariadenie, ako aj na stravu pod neskôr experimentálnym dohľadom najmenej 5 dní.
• Inkubácia in vitro patogénov Bartonella birtlesii s krvinkami (erytrocytmi) hlodavcov: Červené krvinky (erytrocyty) z periférnej krvi myší boli izolované . Metódou centrifugácie s Ficollovým gradientom sa potom prečistili a kultivovali 5 dní na CBA platniach.
• Hodnotenie lýzy erytrocytov: Po 3 dňoch inkubácie sa pod mikroskopom zistilo 100 mikrolitrov erytrocytov a patogénov Bartonella birtlesii.

Aké boli výsledky štúdie patogénu Bartonella birtlesii u myší?

Pokiaľ ide o vplyv patogénov Bartonella birtlesii na životaschopnosť červených krviniek, štúdia odhalila, že podľa stupnice moi 0,01, 0,1 a 1 baktéria neovplyvnila životaschopnosť buniek. Aj po 3 dňoch inkubácie a stupnici moi 10 boli 2 % červených krviniek (erytrocytov) stále neporušené. V porovnaní s červenými krvinkami prítomnými v RPMI bez baktérií sa pri použití kompletného média RPMI nezistil žiadny významný vplyv na životaschopnosť červených krviniek (erytrocytov). Po počiatočnej infekcii patogénom Bartonella birtlesii sa z krvi hlodavcov rýchlo odstránil.

Ako patogén Bartonella birtlesii ovplyvňuje červené krvinky (erytrocyty)?

Aby patogén Bartonella birtlesii vôbec prežil v hostiteľskom zvierati, musí prekabátiť imunitnú odpoveď hostiteľa, čím nielenže umožní svoje mimobunkové prežitie, ale aj prístup k červeným krvinkám (erytrocytom). Ktoré faktory baktérie sú rozhodujúce pre preľstenie imunitného systému hostiteľského zvieraťa a ktoré v konečnom dôsledku vôbec umožňujú replikáciu baktérie, nie je vedcom stále známe. Aby sa však zabránilo šíreniu infekcie Bartonella birtlesii, je dôležité, aby vedci naďalej skúmali mechanizmy infekcie Bartonella. Okrem otázky replikácie patogénu v hostiteľskom zvierati tu zohráva dôležitú úlohu aj génová expresia a regulácia a cesty prenosu signálov baktérií Bartonelaa pri vedeckom poznávaní patogénu Bartonella. Mimochodom, tieto úvahy sa výslovne nevzťahujú len na patogén Bartonella birtlesii, ale aj na iné druhy Bartonella.