Του Εμμανουήλ Μπιμπή,
Ένας ενήλικας αποτελείται από σχεδόν εκατό εκατομμύρια κύτταρα, από τα οποία τα περισσότερα δεν είναι ανθρώπινα. Ως συμβίωση ορίζεται η ανάπτυξη αμοιβαίας σχέσης μεταξύ δυο και παραπάνω οργανισμών, από την οποία επωφελούνται όλα τα μέλη. Το ανθρώπινο σώμα χαρακτηρίζεται από την ύπαρξη αρκετών διαφορετικών μικροβίων που εποικίζουν κυρίως την επιδερμίδα, τους πνεύμονες και την γαστρεντερική οδό, που αποτελεί και την πιο μελετημένη κοινότητα.
Συγκριτικές μελέτες μεταξύ ατόμων, όσον αφορά το μικροβίωμά τους, δείχνει ότι υπάρχουν συγκεκριμένα μικροβιακά είδη που υπάρχουν σε όλους τους ανθρώπους, αν και μπορεί να διαφέρουν οι σχετικές τους αφθονίες. Επίσης, λόγω της εμπλοκής του μικροβιώματος σε κρίσιμες φυσιολογικές λειτουργίες του οργανισμού, όπως ο μεταβολισμός και η άμυνα του οργανισμού, γίνεται προσπάθεια συσχέτισης των διαφορών στη μικροχλωρίδα με παθολογικές καταστάσεις, όπως ο καρκίνος του παχέος εντέρου, μεταξύ υγειών και ασθενών ατόμων. Παρότι η διαβίωση ενός συμβιώτη μπορεί να είναι σε πλήρη αρμονία με τον ανθρώπινο ιστό ή όργανο στο οποίο ζει, αν διαταραχθεί αυτή η ισορροπία λόγω πολλαπλασιασμού και αλλαγής της φυσιολογίας του μικροοργανισμού ή τη μετανάστευσή του σε διαφορετικό σημείο πάνω στο ανθρώπινο σώμα, μπορεί να προκληθεί ασθένεια.
Το βακτήριο Escherichia coli ανήκει στα κατά gram αρνητικά βακτήρια στην οικογένεια των Enterobacteriaceae και υπό φυσιολογικές συνθήκες αναπτύσσεται στο παχύ έντερο. Ωστόσο, μπορεί να προκαλέσει λοίμωξη στην ουροδόχο κύστη, βακτηριαιμία ή ακόμα και σηπτικό επεισοδίου. Μάλιστα, θεωρείται ως ο κύριος παράγοντας που προκαλεί τις παραπάνω ασθένειες στις αναπτυσσόμενες χώρες, ξεπερνώντας τα περιστατικά βακτηριαιμίας, τον Staphylococcus aureus και τον Streptococcus pneumoniae. Σύμφωνα με έρευνα ανασκόπησης του 2020 σε χώρες του Δυτικού κόσμου, η συνολική εμφάνιση βακτηριαιμίας με μολυσματικό παράγοντα την Escherichia coli ήταν 48 στις 100.000 περιπτώσεις, ανεβαίνοντας με την αύξηση της ηλικίας των ασθενών και φτάνοντας ως και 319 περιπτώσεις στους άνω των ογδόντα ετών.
Η E.coli προκαλεί το 27,1% από το σύνολο των περιστατικών βακτηριαιμίας, ενώ με κριτήριο το φύλο των ασθενών, οι γυναίκες εμφανίζουν πιο συχνά από τους άντρες αυτού του τύπου βακτηριαιμία, αν και αυτή η τάση παρατηρείται μόνο στους κάτω των εξήντα. Με κριτήριο την προέλευση της μόλυνσης, μεγαλύτερη συχνότητα εμφανίζουν με ποσοστό 73,4% αυτές που σχετίζονται με την κοινότητα και ακολουθούν οι ενδονοσοκομειακές με ποσοστό 26,6%. Με δεδομένο πως η βακτηριαιμία ως συστημική μόλυνση μπορεί να προκληθεί από μια τοπική μόλυνση, η πλειονότητα των περιπτώσεων αφορούσε ουρογεννητική μόλυνση.
Τα παραπάνω στοιχεία οδήγησαν σε τρία βασικά επιδημιολογικά αποτελέσματα, τα οποία θα πρέπει να ληφθούν υπόψη για την ανάπτυξη στρατηγικών πρόληψης. Το πρώτο αφορά το μεγάλο φορτίο που εμφανίζει στους ηλικιωμένους και με δεδομένο τον όλο και αυξανόμενο ηλικιακά πληθυσμό, προβλέπεται αύξηση των περιστατικών. Για την αντιμετώπιση αυτού, προτείνεται η ανάπτυξη προγραμμάτων εμβολισμού σε ενήλικες κάτω των 60, καθώς τα αντίστοιχα εμβόλια βρίσκονται ήδη σε κλινικούς ελέγχους, όπως συμβαίνει με την εποχιακή γρίπη, τον έρπητα ζωστήρα και των πνευμονιόκοκκο. Το δεύτερο αφορά την προέλευση της μόλυνσης και, δεδομένου πως τα περισσότερα περιστατικά βρίσκονται στην κοινότητα και έχοντας ως μοναδικό κριτήριο την ηλικία, τα μέτρα δημόσιας υγείας, που θα ληφθούν, θα πρέπει να είναι στοχευμένα.
Το τρίτο εστιάζει στη μεγάλη συσχέτιση των ουρογεννητικών μολύνσεων με τις βακτηριαιμίες που προκαλεί η E.coli. Είναι γνωστό πως η συχνότητα εμφάνισης μολύνσεων στην ουροδόχο κύστη αυξάνεται με την ηλικία λόγω φυσιολογικών αλλαγών, που οδηγούν στη δυσλειτουργία της και άρα στη χρήση καθετήρα, η χρήση του οποίου αυξάνει την πιθανότητα εποίκησής του από παθογόνα βακτήρια και, κατ’ επέκταση, μόλυνση του ασθενούς. Επομένως, μέτρα που θα περιορίσουν τις ουρογεννητικές μολύνσεις από την E.coli, θα μειώσουν και τα περιστατικά βακτηριαιμίας.
Εκτός από την ουροδόχο κύστη, ενδοκοιλιακές μολύνσεις μπορεί να οδηγήσουν σε βακτηριαιμία, καθώς βακτήρια μετακινούνται από τον γαστρεντερικό σωλήνα. Άτομα στα οποία εμφανίζονται αυτού του τύπου μολύνσεις είναι ασθενείς με χολιδοχολιθίαση, στην περίπτωση μολύνσεων στην χοληδόχο κύστη και άτομα που υποβάλλονται σε επεμβάσεις στον γαστρεντερικό ή ουρογεννητικό σωλήνα, στην περίπτωση των ενδοκοιλιακών μολύνσεων. Εστιάζοντας στις ουρογεννητικές μολύνσεις, ορίζονται ως οι περιπτώσεις στις οποίες ο μολυσματικός παράγοντας μπορεί να εισέλθει στο ουρογεννητικό σύστημα και να φτάσει συγκέντρωση 100.000 κύτταρα ανά ml ούρων. Διακρίνονται σε ασυπτωματική βακτηριουρία, οξεία, χρόνια ή και επανεμφανιζόμενη μόλυνση. Οι τρόποι μετάδοσης του μολυσματικού παράγοντα περιλαμβάνουν μολυσμένο φαγητό και νερό και σεξουαλική επαφή.
Σε μοριακό επίπεδο, η διαδικασία της μόλυνσης αποτελείται από συγκεκριμένα βήματα. Αρχικά, μόλις το βακτήριο εισέλθει στο ουρογεννητικό σύστημα και φτάσει στην ουροδόχο κύστη, θα συνδεθεί στο στρώμα των επιθηλιακών κυττάρων μέσω κατάλληλων επιφανειακών πρωτεϊνών του. Σε επόμενο στάδιο, τα βακτήρια εισέρχονται στο κυτταρόπλασμα των κυττάρων και αφού πολλαπλασιαστούν, θα σχηματίσουν ενδοκυττάριες βακτηριακές κοινότητες.
Αυτό προκαλεί την απόκριση του ανοσοποιητικού συστήματος το οποίο θα απομακρύνει τα μολυσμένα κύτταρα προς τα ούρα. Κάποια από τα βακτήρια ενδεχομένως θα σχηματίσουν και βιουμένια, τα οποία είναι ανθεκτικά σε πολλά αντιβιοτικά, ενώ κάποια άλλα θα απελευθερωθούν προς τον αυλό-εσωτερικά της ουροδόχου κύστης με στόχο την εισβολή στα επόμενα κύτταρα για πολλαπλασιασμό. Σημαντική παρατήρηση αποτελεί πως ένα τμήμα των ενδοκυττάριων κοινοτήτων παραμένει ανενεργό προκαλώντας επαναλαμβανόμενες μολύνσεις.
Η παθογονικότητα της E.coli οφείλεται στην χρήση διάφορων πρωτεϊνών με τις οποίες αναπτύσσει διακυτταρικές αλληλεπιδράσεις, με στόχο την προσκόλληση και την ενδοκυττάρωση, καθώς και μαστίγια για την κίνηση. Επιπλέον, παρατηρείται ανάπτυξη κάψουλας, η οποία αποτελεί ένα στρώμα πολυσακχαριτών εξωτερικά του κυτταρικού τοιχώματος που συνδέεται ισχυρά με αυτό, η ύπαρξη πρωτεϊνών στην εξωκυτταρική λιπιδική μεμβράνη, καθώς και η ύπαρξη ενδοτοξίνων.
Το ανοσοποιητικό σύστημα αξιοποιεί διάφορους μηχανισμούς που περιλαμβάνουν τόσο την έμφυτη ή μη ειδική άμυνα του οργανισμού όσο και την επίκτητη ή ειδική άμυνα. Συγκεκριμένα, στα πλαίσια της μη ειδικής άμυνας υπάρχουν συγκεκριμένοι παράγοντες στα ούρα όπως η λυσοζύμη η οποία διασπά το κυτταρικό τοίχωμα των βακτηρίων, η λακτοφερρίνη η οποία δεσμεύει τον σίδηρο, ανταγωνίζοντας τις αντίστοιχες πρωτεΐνες των βακτηρίων και περιορίζοντας την ανάπτυξη τους και οι πρωτεΐνες του συμπληρώματος που οδηγούν σε λύση του κύτταρου-στόχου. Εκτός από ουσίες των ούρων, σημαντικό ρόλο παίζουν και τα κύτταρα της μη ειδικής άμυνας, όπως τα ουδετερόφιλα, τα μακροφάγα και τα κύτταρα φυσικοί φονείς που ενεργοποιούνται από την παραγωγή κυτοκινών.
Συνοψίζοντας, η αντίληψη του ανθρώπινου σώματος, δηλαδή ενός συνόλου διακοσίων διαφορετικών ανθρώπινων κυττάρων και εκατομμυρίων διαφορετικών μικροβίων ως ένα ενιαίο οικοσύστημα, θα αποκαλύψει διάφορες πτυχές της αλληλεπίδρασης μεταξύ ξενιστή και συμβιώτη. Αυτές οι πτυχές παίζουν σημαντικό ρόλο για την υγεία του ατόμου στα πλαίσια ενός συναρπαστικού φαινομένου της εξέλιξης, που ονομάζεται συμβίωση.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Epidemiology of Escherichia coli Bacteremia: A Systematic Literature Review, academic.oup.com. Διαθέσιμο εδώ
- Urinary track infection: Pathogenicity, antibiotic resistance and development of effective vaccines against Uropathogenic Escherichia coli, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ
