Bakteriální infekce či bakterióza je obecné označení pro infekční onemocnění způsobené patogenními bakteriemi, bez ohledu na to, zda napadají člověka a jiné živočichy, houby nebo rostliny. Bakterie patogenního typu jsou v rámci celé bakteriální domény spíše výjimečné, většina bakterií je neškodná (či dokonce prospěšná).

V názvosloví bakteriálních infekcí se buď používají tradiční názvy (např. mor, cholera), nebo se názvy tvoří přidáním řecké přípony -osis (v češtině -óza/-osa) k rodovému jménu bakterie (např. listerióza od Listeria).

Rozlišujeme striktní (obligátní) patogeny, které působí nemoc zpravidla vždy (jsou však méně hojné, patří mezi ně například Mycobacterium tuberculosis, Neisseria gonorrhoeae, a jiné), a oportunistické patogenní bakterie, které jsou běžně přítomné jako součásti mikroflóry, ale v určitém případě začnou škodit. Mezi oportunní patogeny patří například Escherichia coli nebo Staphylococcus aureus.

K farmakoterapii bakteriálních infekcí se používají antibiotika.

Kochovy postuláty, navržené Robertem Kochem v roce 1890, jsou kritéria navržená k prokazování souvislosti mezi patogenní bakterií a chorobou. Někdy trvá objevení bakterie, zodpovědné za danou chorobu, velmi dlouho, jak tomu bylo v případě bakterie Helicobacter pylori.

Bakteriózy rostlin

Známe mnoho tzv. fytopatogenních bakterií, tedy bakterií, které způsobují infekční choroby rostlin. Podle některých údajů se tyto bakterie podílí na celkovém počtu hospodářsky důležitých infekčních chorob 8% (více je jen viróz a mykóz). K nejznámějším bakteriálním infekcím plodin patří například měkká hniloba brambor, skvrnitost a spála u bobovitých a skvrnitost a vadnutí lilkovitých rostlin. Zvláštní skupinou jsou navíc fytoplazmózy (způsobuje Fytoplasma) a spiroplazmózy (původem je Spiroplasma).

Průběh bakterióz u člověka

Primárním cílem bakterií je najít vhodné prostředí k životu, kde se rozmnoží a posléze rozšíří dál. Lidské tělo je vhodnou ekologickou nikou zejména proto, že nabízí stabilní podmínky, přijatelnou teplotu, vlhkost a dostatek potravy. Průběh bakterióz u člověka se dá rozdělit na několik fází.

Vstup do lidského těla

Existuje značné množství možností, jak proniknout z vnějšího prostředí dovnitř, skrz bariéry, jimiž je například kůže, hlen, řasinkový epitel či různé sekrety obsahující enzymy. Bakterie mohou buď prolomit tyto bariéry, nebo si najít způsob, jak se jim vyhnout, případně však zůstanou na pokožce (i tam však mohou být patogenní).

Pokud se bakterie chtějí kožní bariéře vyhnout, zpravidla bývají místem průniku následující části těla: ústa, nos, dýchací soustava, uši, oči, urogenitální trakt a řitní otvorm, případně rány. S potravou (alimentárně) se do těla dostává například Salmonella, Shigella, Brucella nebo Listeria, vdechem zase například Mycobacterium nebo Chlamydophila psittaci. Ranami se do těla dostane například původce tetanu, Clostridium tetani. Speciální případ jsou přenosy přes členovce, vyskytující se například u bakterií Borrelia, Rickettsia a další. Přes urogenitální trakt se bakterie mohou dostat do těla pohlavním stykem, jako například Neisseria gonorrhoae či Treponema pallidum.

Kolonizace

Po úspěšném vstupu do těla bakterie musí najít vhodné útočiště. Na tomto místě se uchytí (adheze), a to například díky speciálním látkám, adhezinům, které mohou být přítomné na povrchu fimbrií. Některé bakterie mohou vytvořit na určitém povrchu biofilm, tvořený převážně polysacharidy.

Onemocnění

Při snaze bakterií žít, přijímat potravu a rozmnožovat se ale dochází u patogenních bakterií k narušení hostitelského organismu, a to právě určitou činností bakterií (mechanickým narušováním, atp.) či zplodinami jejich metabolismu. Symptomy však způsobuje velmi často i imunitní reakce hostitele, mezi ně patří například sepse.

Seznam bakteriálních onemocnění člověka

Nejčastější chorobou vyvolanou bakteriemi je pravděpodobně tuberkulóza, která především v subsaharské Africe způsobuje smrt asi 2 miliónů lidí za rok. Známé však i jiné závažné nemoci, jako jsou bakteriální pneumonie (Streptococcus, Pseudomonas). Jídlem se přenáší bakterie Shigella, Campylobacter, Salmonella a další. Bakterie však způsobují i infekce, jako tetanus, tyfus, syfilis a lepra.

Léčba - antibiotikum

pro antimikrobiální látky přírodního původu (a pro ostatní se užíval termín chemoterapeutika), v současné době se velmi často užívá pro všechny látky s tímto účinkem bez ohledu na jejich původ.

V současnosti je známo přes 6000 látek s antibiotickým účinkem, ale jen asi 70 z nich našlo uplatnění v humánní a veterinární medicíně, ostatní mají příliš výrazné nežádoucí účinky nebo jsou pro pacienta toxické. Antibiotika působí především proti bakteriím, některá jsou však účinná také proti houbám a parazitickým prvokům. Z chemického hlediska jsou antibiotika různorodou skupinou látek, většinou však mají molekulovou hmotnost menší než 2000 daltonů.

Historie antibiotik

Objev antibiotik spolu s anestézií a aplikací hygienických praktik u lékařů (např. mytí rukou a použití sterilizovaných nástrojů) je jeden z nejdůležitějších objevů v současné medicíně. Dnes banální zranění, jako je škrábnutí, s sebou dříve nesla riziko infekce a smrti.

Již 2500 let př. n. l. používali v Číně k léčbě infekcí obklady z plesnivého sojového mléka. Stopy antibiotik byly nalezeny také v kosterních pozůstatcích starověkých Egypťanů a Núbijců. První krůčky k vynálezu antibiotik pro západní medicínu a k pochopení, jak fungují, učinil Louis Pasteur, který v roce 1877 zjistil, že laboratorní zvíře naočkované kulturou B. anthracis společně s kulturou saprofytických bakterií neonemocnělo antraxem. O deset let později německý vědec Rudolf Emmerich náhodou objevil, že zvíře naočkované kulturou Streptococcus erysipelatis neonemocní cholerou a o dva roky později Charles-Joseph Bouchard prokázal, že tutéž ochranu poskytuje Pseudomonas aeruginosa. V průběhu dalších let se zjistilo, že antimikrobiální vlastnosti má i lihový výluh z kolonií a účinná substance byla nazvána pyocyanáza.[6] Stala se prvním antibiotikem používaným v nemocnicích, její vlastní toxicita a nemožnost zajistit stále stejně účinný produkt ale neumožnily její delší používání.

První skutečně účinné objevené antibiotikum pocházelo z plísně. Francouzský doktor Ernest Duchesne zaznamenal už v roce 1896 fakt, že určité plísně rodu štětičkovec (Penicillium) ničí bakterie. Duchesne a jeho výzkum však zůstal zapomenut po celou generaci. Až Alexander Fleming během svého výzkumu antibakteriálního působení lysozymu kultivoval baktérie na agarových plotnách a jedna z nich byla napadena plísní druhu Penicillium notatum. Fleming zaznamenal čistou zónu kolem plísňového podhoubí a pochopil, že plíseň vylučuje něco, co růst bakterií zastavilo. I když nebyl schopen sloučeninu izolovat (beta-laktamový kruh v penicilinové molekule při tehdejších rafinačních metodách nebyl stabilní), svůj objev v roce 1929 popsal ve vědecké literatuře. Protože plíseň byla rodu Penicillium, nazval tuto sloučeninu penicilin.

Zároveň ve 30. letech 20. století německý vědec Gerhard Domagk zkoumal antibakteriální vlastnosti některých barviv. Jedním z nich byl sulfonamid zvaný prontosil, který se ukázal být účinným proti infekcím díky tomu, že se v organismu pacienta metabolizuje na aktivní formu sulfanilimid. Podle současné širší definice to patrně lze kvalifikovat jako první úspěšné použití antibiotika. Po nějaké době Rene Dubos izoloval tyrotricin – antibiotikum používané místně na kožní infekce z půdních baktérií.

Pro zvýšenou potřebou léčby infikovaných ran během 2. světové války bylo mnoho prostředků vloženo do výzkumu a rafinace penicilinu. Tým, který vedl Howard Walter Florey, úspěšně vyprodukoval použitelná množství čisté aktivní složky, která byla rychle testována v klinické praxi. Lékaři byli překvapeni rychlou a spolehlivou léčbou stavů, které byly do té doby těžce léčitelné a často končily smrtí. Další výzkum pak otevřel lidstvu dveře k dosud neznámé úrovni chemického boje proti baktériím.

Použití antibiotik

Antibiotika se používají především k léčbě infekčních stavů, někdy však též preventivně (tzv. antibiotická profylaxe). V současnosti je však velkým problémem chybné použití antibiotik - zvláště pak použití nevhodného antibiotika (proti rezistetnímu původci) nebo předepsání antibiotik při léčbě virových onemocnění, jako je rýma nebo chřipka. Při nedodržení celé předepsané dávky antibiotik, obvykle pro pacientův subjektivní pocit zlepšení, nejsou patogenní mikroorganismy zcela zničeny. Kromě selhání léčby vede toto chování k rozvoji antibiotické rezistence u neúplně zahubených populací bakterií.

Antibiotika se uplatňují i v jiných oblastech, než je medicína. Podávání malých množství antibiotik hospodářským zvířatům zvyšuje jejich přírůstky. Od roku 2006 je však jejich používání ve všech státech EU zakázáno. Také při kultivacích mikroorganismů v biotechnologických laboratořích se používají antibiotika, a to v tkáňových kulturách či růstových médiích za účelem potlačení nežádoucí bakteriální kontaminace (v selektivních médiích). Často se používá kontaminace několika antibiotik a antimykotik, aby došlo k pokrytí celého spektra mikroorganismů, například od firmy Sigma-Aldrich je dostupná suspenze, jež obsahuje kombinaci penicilinu, streptomycinu a amfotericinu B.

Mechanismus účinku antibiotik

Nejdůležitější vlastností antibiotik je selektivita jejich účinku, tzn. že zasahují struktury, které jsou specifické pro mikroorganismy a pacienta víceméně nepoškozují. Podle působení na bakterie se antibiotika dělí na dvě velké skupiny: baktericidní a bakteriostatická. První skupina bakterie hubí (tj. usmrcuje), bakteriostatická zastavují jejich množení, ale mnoho bakteriostatických antibiotik působí ve vyšších koncentracích rovněž baktericidně. Oba dva typy jsou nicméně schopné potlačit růst kolonií in vitro.

Podle mechanismu účinku na bakteriální buňku se dělí antibiotika do několika skupin:

  • Antibiotika, která inhibují syntézu lipidů a jiných látek pro buněčné stěny
  • Antibiotika, která narušují cytoplazmatickou membránu
  • Antibiotika, která inhibují syntézu nukleových kyselin
  • Antibiotika, která interferují s bakteriální proteinovou syntézou
  • Antibiotika, která inhibují syntézu kyseliny listové

Citlivost bakterií k antimikrobiálním látkám

Specifická, úzkospektrá antibiotika zasahují buď gramnegativní nebo grampozitivní bakterie, nebo dokonce jen některé bakteriální rody. Naproti tomu širokospektrá antibiotika ničí široké spektrum mikroorganismů, často včetně symbiotické mikroflóry na povrchu sliznic. Účinnost jednotlivých antibiotik však závisí také na umístění infekce a schopnosti pronikat danými tkáněmi až k ložisku infekce.

Ke správné antibiotické terapii je vhodné zjistit citlivost konkrétní patogenní bakterie k antibiotikům. Všechny bakterie totiž nejsou stejně citlivé a některé jsou dokonce rezistentní a dané antibiotikum proti nim nepůsobí. Zjišťuje se proto tzv. minimální inhibiční koncentrace (MIC), což je koncentrace antibiotika, která zabrání růstu bakteriálních kolonií. Koncentrace, která bakterie usmrtí, se označuje jako minimální baktericidní koncentrace (MBC). Je zřejmé, že v případě primárně baktericidních antibiotik se MBC rovná MIC. V celém průběhu terapie by v místě infekce měla být taková koncentrace antibiotika, která odpovídá alespoň minimální inhibiční koncentraci.

Rezistence na antibiotika

Některé bakterie mohou růst i v přítomnosti určitého množství antibiotika; tento jev se nazývá antibiotická rezistence. Může být primární, která je dána druhem bakterie a jejími vlastnostmi - například antibiotika, která narušují syntézu bakteriální buněčné stěny, jsou primárně neúčinná vůči mykoplasmám, které buněčnou stěnu nemají. Sekundární, získaná rezistence je výsledkem přizpůsobení se daného patogenu k účinkům antibiotika. Je zřejmě jedním z vedlejších dopadů jejich chybného užívání a je podobná vzniku pesticidové rezistence u škodlivého hmyzu. Aby se nevyselektovaly na základě evoluční teorie rezistentní kmeny, muselo by být zničeno téměř 100 % infikujících organismů. Přežije-li malá část populace bakterií léčbu a může-li se reprodukovat, průměrná citlivost nové populace na dané antibiotikum bude mnohem menší než u původní populace, protože nová populace vyrostla z nemnohých organismů, které vydržely původní antibiotickou léčbu.

Antibiotická rezistence se stala vážným problémem v rozvojových i vyspělých zemích. V některých nemocnicích je míra antibiotikové rezistence mezi mikroorganismy natolik vysoká, že běžná antibiotika jsou pro léčbu infekcí prakticky nepoužitelná. To vede k častějšímu použití nových a dražších sloučenin, což vzápětí vede k dalšímu vzniku rezistence na tyto nové léky a k nekončící snaze vyvinout nová a odlišná antibiotika pro udržení předstihu před infekcemi.

Kupříkladu Staphylococcus aureus, který byl úspěšně ničen penicilinem ještě ve 40. a 50. létech 20. století, je dnes z 90 % rezistentní na penicilin.[1] Pro účinnou léčbu tak zbyl jen úzký výběr léků, jako je např. vancomycin. Situaci zhoršuje fakt, že geny kódující antibiotickou rezistenci mohou být přenášeny mezi bakteriemi (např. konjugací). Konjugující bakterie, které vůbec nebyly vystaveny působení antibiotik, pak získávají rezistenci od těch, co ji mají. Problém antibiotické rezistence narůstá, pokud jsou antibiotika použita na léčbu viróz (na něž neúčinkují), a když jsou široce používána preventivně (např. v krmivech pro hospodářská zvířata). Těmito způsoby může rezistenci získat velké množství bakterií, z nichž následně vzniknou nové odolné generace.

K napsání tohoto textu byl mimo jiné použit materiál z wikipedia.org, diskuze.eu a sohu.cz.

Reklama