Tom 57 (2018): Zeszyt 4 (January 2018)

Streszczenie: Antybiotyki są szeroko stosowaną grupą leków w terapii chorób zakaźnych. Niektóre z antybiotyków posiadają właściwości inne niż przeciwdrobnoustrojowe, które coraz częściej są wykorzystywane w leczeniu chorób nieinfekcyjnych. Autorzy uważają, że jest to jedna z przyczyn rozpowszechniania się antybiotyków w środowisku i tym samym zwiększania się ryzyka powstawania oporności. Trzeba pamiętać, że wraz z postępem w nauce i poznawaniem nowych właściwości antybiotyków, każde rozszerzenie wskazań dla leków przeciw-bakteryjnych może spowodować powstanie ograniczeń w pierwotnych wskazaniach. Nie zawsze postęp w nauce oznacza postęp w terapii. Czasami może być odwrotnie i należy umieć ocenić bilans zysków i ewentualnych strat. Celem niniejszego opracowania było przedsta-wienie właściwości antybiotyków innych niż przeciwbakteryjne, które są lub mogą być wykorzystane w terapii chorób nieinfekcyjnych, także po to, aby można było ocenić odległe skutki rozszerzenia wskazań dla leków stosowanych na co dzień w terapii chorób infekcyjnych. Ponieważ tego typu tematyka w sposób zbiorczy nie była dotąd szeroko podejmowana, autorzy postanowili zebrać i podsumować w jednym opracowaniu najważniejsze i najczęściej wykorzystywane oraz najbardziej obiecujące doniesienia dotyczące nieantybiotykowych zastosowań antybiotyków. Niniejsza praca przedstawia najnowsze dane dotyczące prokinetycznego działania erytromycyny, przeciw-zapalnego i immunomodulującego działania azytromycyny, potencjalne zastosowanie doksycykliny jako środka przeciwnowotworowego i przeciwzapalnego, a także przeciwzapalne, neuroprotekcyjne, antyoksydacyjne i antyapoptotyczne właściwości minocykliny. Scharakte-ryzowano również podstawy wykorzystania demeklocykliny w leczeniu zespołu niewłaściwego wydzielania hormonu antydiuretycznego, a także rifaksyminy jako leku o działaniu przeciwzapalnym i eubiotycznym. Opisano ponadto neuroprotekcyjne działanie ceftriaksonu oraz przeciwzapalne i immunostymulujące właściwości fusafunginy.

1. Wprowadzenie – antybiotyki jako potencjalnie skuteczne leki w terapii chorób nieinfekcyjnych. 2. Erytromycyna – działanie prokinetyczne. 3. Azytromycyna – działanie przeciwzapalne i immunomodulujące. 4. Doksycyklina – działanie przeciwnowotworowe i przeciwzapalne. 5. Minocyklina – działanie przeciwzapalne, neuroprotekcyjne, antyoksydacyjne i antyapoptotyczne. 6. Demeklocyklina – działanie antagonistyczne do hormonu antydiuretycznego. 7. Rifaksymina – działanie przeciwzapalne/eubiotyk. 8. Ceftriakson – działanie neuroprotekcyjne. 9. Fusafungina – działanie przeciwzapalne i immunostymulujące. 10. Podsumowanie

Streszczenie: Zakażenia rotawirusowe są najczęstszą przyczyną ostrych biegunek u dzieci poniżej 5 roku życia. Przed wprowadzeniem szczepień przeciwko rotawirusom na świecie dochodziło rocznie do 100–150 mln zachorowań, z czego około 500 tys. kończyło się zgonem. Pierwsze szczepionki przeciw infekcjom rotawirusowym powstały w latach 80. XX wieku. Natomiast w 2007 r. w Europie zostały zarejestrowane dwie doustne szczepionki zawierające żywe atenuowane szczepy rotawirusów: monowalentna szczepionka Rotarix (RV1) i pentawalentna szczepionka Rotateq (RV5). Szczepionki te są dostępne na całym świecie.

Po wprowadzeniu szczepień przeciw rotawirusom liczba zakażeń znacząco się zmniejszyła, a liczba zgonów dzieci z powodu tych zakażeń spadła o ponad połowę. Pomimo potwierdzonego bezpieczeństwa i skuteczności dostępnych szczepionek wciąż pojawiają się obawy związane z ich stosowaniem, które wynikają m.in. ze "złej sławy” szczepionek opracowywanych przed laty (wycofanych lub w ogóle nie wprowadzonych na rynek), które wiązały się z występowaniem niepożądanych odczynów poszczepiennych oraz stosunkowo niską skutecznością.

1. Charakterystyka molekularna rotawirusów. 2. Patogeneza zakażeń rotawirusowych. 3. Badania nad szczepionkami przeciw rotawirusom. 4. Epidemiologia zakażeń rotawirusowych. 5. Odporność zbiorowiskowa. 6. Obawy wobec stosowania szczepionek przeciw zakażeniom rotawirusowym. 7. Podsumowanie

Streszczenie: Układ odpornościowy ssaków rozwinął wiele mechanizmów pozwalających na skuteczną walkę z czynnikami obcymi, w tym patogenami. W 1994 roku Polly Matzinger ogłosiła teorię zagrożenia, nowy pogląd w immunologii, opisujący w jaki sposób układ od-pornościowy reaguje na zagrożenie organizmu, spowodowane uszkodzeniem, ale także i obecnością patogenów. Teoria ta wnosi odmienne spojrzenie na obowiązujący dotychczas pogląd, według której układ odpornościowy rozróżnia struktury własne od obcych i reaguje wyłącznie na czynniki obce. Według teorii zagrożenia, układ odpornościowy posiada zdolność weryfikacji czynników bezpiecznych i niebezpiecznych, a więc teoria ta tłumaczy reakcje immunologiczne powstające m.in. na skutek uszkodzenia tkanek, określane "sterylnym zapaleniem”, ale także powstające w czasie zakażenia. Podstawowym i fundamentalnym elementem w tej teorii są cząsteczki sygnalizujące niebezpieczeństwo lub uszkodzenie – cząsteczki DAMP (Damage/ Danger-Associated Molecular Patterns), uwalniane z uszkodzonych lub martwych tkanek, choć są one także obecne w stanach fizjologicznych, które warunkują analogiczną odpowiedź immunologiczną do tej, która zgodna jest z założeniami self/non-self.

1. Wstęp. 2. Teoria zagrożenia. 3. Wzory cząsteczkowe związane z uszkodzeniem. 4. Charakterystyka wybranych cząsteczek zagrożenia – niebezpieczeństwa. 5. Podsumowanie

Streszczenie: Bakterie Staphylococcus epidermidis są mikroorganizmami komensalnymi, wchodzącymi w skład naturalnej mikrobioty skóry i błon śluzowych człowieka. Wykształciły szereg przystosowań, które umożliwiają kolonizację skóry i pozwalają im na unikanie mechanizmów obrony przeciwdrobnoustrojowej człowieka. Bakterie S. epidermidis wytwarzają czynniki o aktywności przeciwdrobnoustrojowej, które wspomagają barierę ochronną skóry człowieka. Z drugiej strony są jednym z najważniejszych czynników etiologicznych zakażeń szpitalnych. Szczepy szpitalne bakterii S. epidermidis wytwarzają biofilm bakteryjny i wykazują oporność na różne antybiotyki. Są odpowiedzialne głównie za zakażenia krwi oraz zakażenia związane z obecnością biomateriałów w organizmie pacjenta.

1. Wprowadzenie. 2. Bakterie S. epidermidis jako komensale. 2.1. Pochodzenie bakterii S. epidermidis. 2.2. Skóra jako środowisko życia bakterii S. epidermidis. 2.3. Mechanizmy adaptacyjne bakterii S. epidermidis do środowiska życia. 2.4. Mechanizmy wspierania bariery ochronnej skóry. 2.5. Wpływ na funkcje komórek gospodarza. 3. Bakterie S. epidermidis jako patogen. 3.1. Biofilm bakteryjny i czynniki wirulencji. 4. Podsumowanie

Streszczenie: Zakażenia związane z opieką medyczną HAI oraz narastająca oporność bakterii na antybiotyki to obecnie dwa najważniejsze zagrożenia dla współczesnej medycyny i zdrowia publicznego. Bakterie S. epidermidis są mikroorganizmami komensalnymi, wchodzącymi w skład mikrobioty skóry i błon śluzowych człowieka. Jednocześnie obecnie stanowią jeden z ważniejszych czynników etiologicznych zakażeń szpitalnych. Pod względem genotypowym bakterie S. epidermidis są najbardziej zróżnicowanym gatunkiem w obrębie rodzaju Staphylococcus. Szczepy bakterii S. epidermidis należące do najczęściej izolowanego w szpitalach typu sekwencyjnego ST2 tworzą biofilm bakteryjny i wykazują oporność na metycylinę i wiele innych antybiotyków. Bakterie S. epidermidis sągłównie odpowiedzialne za zakażenia krwi oraz zakażenia związane z obecnością biomateriałów w organizmie pacjenta. Leczenie zakażeń związanych z obecnością biofilmu jest trudne. Dodatkowo dużym wyzwaniem jest odróżnienie bakteriemii wywołanej przez bakterie S. epidermidis od kontaminacji próbek krwi.

1. Wprowadzenie. 2. Opis gatunku. 2.1. Struktura genomu. 2.2. Zróżnicowanie genotypowe. 3. Biofilm bakteryjny i strategie jego zwalczania. 4. Oporność na antybiotyki. 5. Epidemiologia i transmisja w środowisku szpitalnym. 5.1. Metody genotypowania. 6. Zakażenia wywoływane przez S. epidermidis. 6.1. Zakażenia łożyska naczyniowego. 6.2. Sepsa noworodków. 6.3. Infekcyjne zapalenie wsierdzia. 6.4. Zakażenia implantów ortopedycznych. 6.5. Zakażenia w okulistyce. 8.6. Zakażenia dróg moczowych. 7. Markery genetyczne szczepów szpitalnych. 8. Podsumowanie.

Streszczenie: Konkurencja bakteryjna, zdefiniowana jako lokalne oddziaływania, może doprowadzić do koegzystencji konkurentów, samoorganizacji społeczności bakteryjnej lub rozkładu dominacji gatunków w niszach ekologicznych. Bakterie wykształciły wiele mechanizmów komunikacji i konkurencyjności. Dyskryminacja krewniacza pozwala gatunkom na rozróżnienie komórek krewniaczych od nie-spokrewnionych w środowisku bytowania. System sekrecji typu Vb oraz VI (SSTVb i TSSVI) odgrywają istotną rolę w tym zjawisku. System inhibicji wzrostu zależnej od kontaktu, odkryty w Escherichia coli, wykorzystuje białka CdiB/CdiA przynależne do SSTVb, opisywane również jako dwu-partnerski system sekrecji, do inhibicji wzrostu niespokrewnionych szczepów i wymaga kontaktu komórek. Obecność wewnątrzkomórkowej, małej proteiny immunoprotekcyjnej (CdiI) chroni komórki E. coli przed autoinhibicją. Inny system konkurencji bakteryjnej, początkowo opisany w procesie nodulacji Rhizobium leguminosarum bv. Trifolii, angażuje system sekrecji typu VI. Struktura TSSVI jest bardziej skomplikowana i zawiera w sobie szereg białek homologicznych do ogonka bakteriofagów i białek membranowych budujących rdzeń aparatury (białka Tss). Cześć białek wchodzących w skład TSSVI opisano jako białka akcesoryjne (białka Tag). Ważnymi dla funkcjonowania TSSVI są heksamery Hcp (haemolysin coregulated protein) oraz białka VgrG (valine-glycine repeat G), które odrywają podwójną rolę: białek chaperonowych dla sekrecji toksyn i/lub właściwych toksycznych efektorów. Pomimo znacznych różnic w budowie, oba przedstawione systemy wykazują homologiczną funkcję w zjawisku konkurencji i regulują interakcje społeczności bakteryjnych 1.Wstęp. 2. Inhibicja wzrostu zależna od kontaktu. 2.1. Budowa białkowej aparatury systemu CDI. 2.2. Efektory systemu CDI. 3. System sekrecji typu VI. 3.1. Budowa systemu sekrecji typu VI. 3.2. Efektory system sekrecji typu VI. 4. Przynależność do systemu polimorficznych toksyn. 5. Znaczenie systemów w biologii drobnoustrojów. 6. Podsumowanie

Streszczenie: Hydrofobiny stanowią rodzinę powierzchniowo czynnych białek wytwarzanych przez grzyby strzępkowe i pełniących wiele istotnych funkcji w ich cyklu rozwojowym. Białka o właściwościach i funkcjach podobnych do hydrofobin odkryto również u bakterii. Hydrofobiny charakteryzuje specyficzne ułożeniem reszt cysteinowych, które w sekwencji aminokwasowej tworzą cztery mostki dwusiarczkowe. Ta charakterystyczna budowa nadaje im hydrofobowe właściwości, dzięki czemu uzyskują zdolność do spontanicznego formowania się w amfipatyczne monowarstwy pomiędzy hydrofobowym a hydrofilowym środowiskiem. Unikatowe właściwości hydrofobin sprawiają, że cieszą się coraz większym zainteresowaniem pod kątem ich potencjalnego zastosowania w przemyśle. Opracowywane są nowe sposoby ich wykorzystania w różnych gałęziach gospodarki. Szerokie zastosowanie odnajdują w branży spożywczej, przemyśle farmaceutycznym, ale także w metodach biologii molekularnej.

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja hydrofobin. 3. Struktura genów i białek hydrofobin. 4. Formowanie się filmu hydrofobinowego. 5. Produkcja, wydzielanie i formowanie się hydrofobin w środowisku naturalnym. 6. Właściwości hydrofobin. 7. Zastosowanie hydrofobin w różnych dziedzinach. 8. Przemysłowa produkcja hydrofobin. 9. Podsumowanie

Streszczenie: Obecnie coraz częściej pojawiają się choroby egzotyczne na obszarach, na których wcześniej nie występowały. Z tych powodów Światowa Organizacja Zdrowia Zwierząt (OIE) i poszczególne kraje wprowadzają przepisy mające na celu zapobieganie i zwalczanie tych chorób. Globalizacja i intensyfikacja handlu zwierzętami i produktami spożywczymi pochodzenia zwierzęcego przyczynia się do przenoszenia zakaźnych chorób zwierzęcych na całym świecie. Globalne ocieplenie i ingerencja człowieka w naturę wpływają na występowanie chorób. Wzrost temperatury tworzy odpowiednie warunki do wzrostu i rozprzestrzeniania się wektorów, takich jak komary. Zmiana klimatu może stać się poważnym zagrożeniem rozprzestrzeniania się chorób zakaźnych w przyszłości.

1. Wstęp. 2. Choroby przenoszone przez wektory owadzie w Europie. 2.1. Wektory. 2.2. Udział owadów w transmisji mechanicznej. 2.3. Wektory pierwotne i wtórne. 2.4. Współczynnik transmisji. 2.5. Nowo pojawiające się choroby zakaźne 3. Choroby wirusowe przenoszone przez wektory owadzie. 3.1. Flawiwirusy. 3.2. Buniawirusy. 3.3. Reowirusy. 3.4. Pokswirusy. 3.5. Asfarwirusy. 4. Choroby bakteryjne przenoszone przez wektory owadzie. 5. Choroby pierwotniacze przenoszone przez wektory owadzie. 6. Choroby wywoływane przez nicienie przenoszone przez wektory owadzie. 7. Endosymbionty. 8. Podsumowanie

1. Przemysłowe zastosowanie dzikich szczepów bakterii octowych. 2. Przemysłowe zastosowanie genetycznie zmodyfikowanych szczepów bakterii octowych. 3. Powszechna opinia na temat organizmów zmodyfikowanych genetycznie stosowanych w przemyśle. 4. Podsumowanie Streszczenie: Bakterie kwasu octowego znane są od wielu lat, od kiedy ludzie po raz pierwszy wykorzystali je do wytworzenia octu. Bakterie octowe biorą udział w produkcji wielu związków o dużym znaczeniu przemysłowym, m.in. kwasu octowego, dihydroksyacetonu, kwasu glukonowego oraz celulozy mikrobiologicznej. Oprócz tradycyjnych kierunków wykorzystania potencjału biochemicznego dzikich szczepów bakterii octowych, coraz więcej uwagi poświęca się badaniom nad konstruowaniem zmodyfikowanych genetycznie szczepów o zwiększonych możliwościach wytwarzania określonych metabolitów. Zastosowanie mutantów bakteryjnych w przemyśle wzbudza wśród społeczeństwa zarówno pozytywne jak i negatywne odczucia. W artykule przedstawiono zastosowanie dzikich szczepów bakterii octowych oraz opisano możliwości przemysłowej aplikacji genetycznie zmodyfikowanych szczepów tych mikroorganizmów.