Co to jest Cutibacterium acnes?

Cutibacterium acnes (dawniej Propionibacterium acnes) to stosunkowo wolno rosnąca, zwykle tolerująca tlen, beztlenowa bakteria Gram-dodatnia związana z trądzikiem na skórze. Bakteria ta może również powodować przewlekłe zapalenie powiek i zapalenie wnętrza gałki ocznej, szczególnie po operacji wewnątrzgałkowej. Jego genom został zsekwencjonowany, a badanie wykazało, że kilka genów może generować enzymy degradujące skórę i białka, które mogą być immunogenne (aktywować układ odpornościowy).

Gatunek ten jest w dużej mierze komensalny i stanowi część flory skórnej występującej na skórze większości zdrowych dorosłych ludzi. Zwykle jest ledwo wykrywalny na skórze zdrowych nastolatków. Żyje między innymi głównie na kwasach tłuszczowych zawartych w sebum wydzielanym przez gruczoły łojowe w mieszkach włosowych. Można go również znaleźć w całym przewodzie pokarmowym.

Pierwotnie zidentyfikowany jako Bacillus acnes, Nazwano później Cutibacterium acnes (C. acnes) Propionibacterium acnes ze względu na zdolność do wytwarzania kwasu propionowego. W 2016 roku P. acnes został przeklasyfikowany taksonomicznie w wyniku badań biochemicznych i genomicznych. Zarówno pod względem struktury drzewa filogenetycznego, jak i zawartości DNA G + C, gatunek skórny można było odróżnić od innych gatunków, które wcześniej były klasyfikowane jako P. acnes. W ramach restrukturyzacji nowy rodzaj Cutibacterium został stworzony dla gatunków skórnych, w tym wcześniej zidentyfikowanych jako Propionibacterium acnes, Propionibacterium avidum, i Propionibacterium granulosum. Charakterystyka filotypów C. acnes jest aktywną dziedziną badań.

Role Cutibacterium acnes w chorobach

Trądzik pospolity

C. acnes bakterie przeważnie żyją głęboko w mieszkach włosowych i porach, chociaż można je również znaleźć na powierzchni zdrowej skóry. W tych pęcherzykach C. acnes Bakterie wykorzystują łój, pozostałości komórkowe i produkty uboczne przemiany materii z otaczającej tkanki skóry jako główne źródła energii i składników odżywczych. Zwiększona produkcja łoju przez nadpobudliwe gruczoły łojowe (przerost łojowy) lub zablokowanie pęcherzyka mogą powodować C. acnes bakterie rosną i rozmnażają się.

C. acnes bakterie wydzielają wiele białek, w tym kilka enzymów trawiennych. Enzymy te biorą udział w trawieniu łoju i pozyskiwaniu innych składników odżywczych. Mogą również destabilizować warstwy komórek, które tworzą ściany pęcherzyka. Uszkodzenia komórek, metaboliczne produkty uboczne i szczątki bakteryjne powstałe w wyniku szybkiego wzrostu C. acnes w mieszkach włosowych może wywołać stan zapalny. To zapalenie może prowadzić do objawów związanych z niektórymi powszechnymi chorobami skóry, takimi jak zapalenie mieszków włosowych i trądzik pospolity. Trądzik pospolity jest chorobą, z którą najczęściej się wiąże C. acnes zakażenie.

Staphylococcus epidermidis

Szkody spowodowane przez C. acnes a związane z nim zapalenie sprawia, że ​​dotknięta tkanka jest bardziej podatna na kolonizację przez bakterie oportunistyczne, takie jak Staphylococcus aureus. Wstępne badania pokazują, że zdrowe pory są kolonizowane tylko przez C. acnes, podczas gdy niezdrowe powszechnie obejmują nierezydentów Staphylococcus epidermidis, wśród innych zanieczyszczeń bakteryjnych. Czy jest to pierwotna przyczyna, tylko oportunistyczny i uboczny efekt, czy też bardziej złożona patologiczna dwoistość pomiędzy C. acnes i ten konkretny Staphylococcus gatunek nie jest znany.

Wrzód rogówki

C. acnes stwierdzono również w przypadku owrzodzeń rogówki i jest częstą przyczyną przewlekłego zapalenia wnętrza gałki ocznej po operacji zaćmy.

Przepuklina dysku

C. acnes został znaleziony w przepuklinach dysków. Kwas propionowy, który wydziela, powoduje mikropęknięcia otaczającej kości. Te mikropęknięcia są wrażliwe i stwierdzono, że antybiotyki są pomocne w leczeniu tego typu bólu krzyża.

Sarkoidoza

C. acnes występuje w popłuczynach oskrzelowo-pęcherzykowych u około 70% pacjentów z sarkoidozą i wiąże się z aktywnością choroby, ale można go również znaleźć u 23% osób z grupy kontrolnej. Podgatunek C. acnes które powodują te infekcje skądinąd sterylnych tkanek (przed zabiegami medycznymi), są to jednak te same podgatunki występujące na skórze osób, które nie mają skóry skłonnej do trądziku, więc prawdopodobnie są to miejscowe zanieczyszczenia. Wydaje się, że trądzik pospolity o nasileniu umiarkowanym do ciężkiego jest częściej powiązany z wirulentnymi szczepami.

Choroby oportunistyczne

C. acnes jest często uważany za patogen oportunistyczny, powodujący szereg zakażeń pooperacyjnych i związanych z urządzeniami, np. zakażenia chirurgiczne, zakażenia po neurochirurgii, zakażone protezy stawów (zwłaszcza barku), przecieki neurochirurgiczne i zapalenie wsierdzia u pacjentów z protezami zastawek serca (głównie mężczyzn) .C. acnes może odgrywać rolę w innych stanach, w tym SAPHO (zapalenie błony maziowej, trądzik, krostuloza, hiperostoza, zapalenie kości), sarkoidoza i rwa kulszowa. Podejrzewa się również, że jest głównym bakteryjnym źródłem zapalenia układu nerwowego w mózgu z chorobą Alzheimera. Jest to powszechne zanieczyszczenie krwi i płynu mózgowo-rdzeniowego.

Wrażliwość na środki przeciwdrobnoustrojowe

C. acnes bakterie są wrażliwe na szeroką gamę cząsteczek przeciwdrobnoustrojowych, zarówno ze źródeł farmaceutycznych, jak i naturalnych. Antybiotyki najczęściej stosowane w leczeniu trądziku pospolitego to erytromycyna, klindamycyna, doksycyklina i minocyklina. Kilka innych rodzin antybiotyków jest również aktywnych przeciw C. acnes bakterie, w tym chinolony, cefalosporyny, pleuromutyliny, penicyliny i sulfonamidy.

Odporność na antybiotyki

Pojawienie się oporności na antybiotyki C. acnes bakterie stanowią narastający problem na całym świecie. Problem jest szczególnie wyraźny w Ameryce Północnej i Europie. To rodziny antybiotyków C. acnes najprawdopodobniej nabędą oporność na makrolidy (np. erytromycynę i azytromycynę), linkozamidy (np. klindamycyna) i tetracykliny (np. doksycyklina i minocyklina).

Jednak, C. acnes bakterie są wrażliwe na wiele rodzajów chemikaliów przeciwdrobnoustrojowych znajdujących się w dostępnych bez recepty produktach przeciwbakteryjnych, w tym nadtlenek benzoilu, triklosan, chloroksylenol i glukonian chlorheksydyny.

Kilka naturalnie występujących cząsteczek i związków jest dla nich toksycznych C. acnes bakteria. Niektóre olejki eteryczne, takie jak olejek rozmarynowy, olejek z drzewa herbacianego, olejek goździkowy i olejek cytrusowy, zawierają substancje przeciwbakteryjne. Wykazano również, że naturalny miód ma pewne właściwości przeciwbakteryjne, które mogą być aktywne C. acnes.

Wykazano również, że pierwiastki srebro, siarka i miedź są toksyczne dla wielu bakterii, w tym C. acnes.

Światłoczułość

C. acnes świeci na pomarańczowo pod wpływem światła czarnego, prawdopodobnie z powodu obecności endogennych porfiryn. Jest również zabijany przez światło ultrafioletowe. C. acnes jest szczególnie wrażliwy na światło w zakresie 405–420 nanometrów (w pobliżu ultrafioletu) ze względu na endogenną porfirynę – koporfirynę III. Całkowite natężenie napromienienia 320 J / cm² inaktywuje ten gatunek in vitro. Jego światłoczułość można zwiększyć przez wstępne traktowanie kwasem aminolewulinowym, który zwiększa produkcję tej substancji chemicznej, chociaż powoduje to znaczące skutki uboczne u ludzi iw praktyce nie było znacznie lepsze niż samo leczenie światłem.

Inne siedliska

C. acnes okazał się endofitem roślin. Warto zauważyć, że winorośl wydaje się być gospodarzem endofitycznej populacji C. acnes który jest blisko spokrewniony ze szczepami związanymi z człowiekiem. Te dwie linie rozeszły się mniej więcej 7 000 lat temu, mniej więcej w tym samym czasie, kiedy rozpoczęto uprawę winorośli. To C. acnes podtyp został nazwany Zappae na cześć ekscentrycznego kompozytora Franka Zappy, aby podkreślić jego nieoczekiwane i niekonwencjonalne środowisko.