INTERESUJĄCE FAKTY NA TEMAT BAKTERII
CZYM SĄ BAKTERIE?
Bakterie to mikroskopijne, jednokomórkowe organizmy, które można znaleźć wszędzie: w powietrzu, w wodzie, w glebie, w żywności oraz w organizmach żywych, jak rośliny i zwierzęta. Są one również obecne na i w każdym człowieku.
Większość rodzajów bakterii jest dla nas nieszkodliwa - tylko około 1% może powodować choroby. Te patogenne gatunki obejmują bakterie salmonelli i Escherichia coli .
W rzeczywistości wiele bakterii jest niezbędnych dla ludzkiego zdrowia. Na przykład flora jelitowa zawiera liczne bakterie prozdrowotne. W jamie ustnej znajdują się nie tylko bakterie powodujące choroby, takie jak próchnica lub infekcje przyzębia, ale także bakterie, które utrzymują florę jamy ustnej w zdrowiu.
STRUKTURA BAKTERII
W przeciwieństwie do komórek roślinnych, zwierzęcych i ludzkich, bakterie nie posiadają jądra ani innych organelli, takich jak w ytwarzające energię mitochondria. Ich DNA znajduje się w zawartości komórki bakteryjnej, gdzie znajdują się również rybosomy produkujące białka. Zawartość bakterii - cytoplazma - jest otoczona błoną plazmatyczną, zwykle otoczoną ścianą komórkową zł ożoną z aminokwasów i cukrów. Ponieważ bakterie nie posiadają mitochondriów, wytwarzają cząsteczki energii (ATP) poprzez t worzenie gradientu protonów (jonów wodorowych) w poprzek błony komórkowej.
ANATOMIA KOMÓREK BAKTERYJNYCH
Kapsuła Wici
Nukleoid (DNA)
W wielu przypadkach bakteryjna ściana komórkowa jest sztywna, nadając bakterii stały kształt: kulisty, lub pałeczki. Bakterie ze sztywną ścianą komórkową mają zwykle wici, które umożliwiają im poruszanie się. Z kolei bakterie spiralne mogą się poruszać dzięki elastycznej ścianie komórkowej. Większość bakterii posiada również zewnętrzną kapsułę.
Rybosom
JAKIE SĄ RODZAJE BAKTERII??
Szacuje się, że na Ziemi istnieje kilkaset tysięcy gatunków bakterii, z których tylko około 5 000 jest znanych. Wszystkie mają różne formy, struktury i właściwości, które pomagają nam identyfikować i kategoryzować je w odrębne grupy. W tym celu stosuje się następujące kryteria:
• Forma: Bakterie można podzielić na trzy główne grupy ze względu na kształt: kuliste, pałeczkowate i spiralne.
• Barwienie metodą Grama: Bakterie są również klasyfikowane według właściwości, k tóre ujawniają się w kontakcie z określonymi barwnikami. Najpopularniejszą techniką mikrobiologiczną stosowaną do identyfikacji bakterii jest tak zwane barwienie metodą Grama. Służy ono do identyfikacji dwóch dużych grup bakterii na podstawie ich różnych składników ściany komórkowej.
Ù Bakterie Gram-dodatnie: Ściany komórkowe bakterii Gram-dodatnich są bogate w substancję zwaną peptydoglikanem (znaną również jako mureina) i nie mają dodatkowej zewnętrznej błony lipidowej. Barwienie metodą Grama nadaje tym bakteriom ciemnoniebieski/fioletowy kolor.
Ù Bakterie Gram-ujemne: Mają tylko cienką warstwę peptydoglikanu, ale także zewnętrzną błonę lipidową. Bakterie te zabarwiają się na czerwono.
BAKTERIA CZY WIRUS: JAKA JEST RÓŻNICA?
Zarówno bakterie, jak i wirusy mogą wywoływać choroby u zwierząt i ludzi. Poza tym mają ze sobą niewiele wspólnego.
Bakterie to żywe organizmy, które mają własny metabolizm i mogą rozmnażać się niezależnie. Wirusy nie mają własnego metabolizmu i do rozmnażania potrzebują żywiciela. Dlatego też nie są uważane za organizmy żywe.
Bakterie i wirusy różnią się także wielkością. Bakterie mają wielkość od 0,1 do 700 mikrometrów (jeden mikrometr = jedna tysięczna milimetra) i są widoczne pod zwykłym mikroskopem świetlnym. Wirusy są znacznie mniejsze, zazwyczaj mają średnicę od 30 do 300 nanometrów (jeden nanometr = jedna miliardowa część metra). Aby je zobaczyć, potrzebny jest mikroskop elektronowy, który ma znacznie wyższą rozdzielczość niż mikroskop świetlny. Dla przykładu, miliony wirusów, ale tylko około 10 bakterii może teoretycznie zmieścić się na drobinie kurzu.
• Wici: Większość bakterii ma wici, które pomagają im się poruszać i są klasyfikowane na podstawie rodzaju ich wici:
Ù Monotrichous: Bakteria posiada tylko jedną wić.
Ù Lophotrichous: Kilka wici jest ułożonych w jednym lub dwóch skupiskach na końcach komórki.
Ù Peritrichous: Kilka wici jest równomiernie rozmieszczonych na całej zewnętrznej powierzchni komórki bakteryjnej.
• Zapotrzebowanie na tlen: Bakterie są również klasyfikowane w zależności od tego, czy potrzebują tlenu do życia i wzrostu. Bakterie, które potrzebują tlenu do życia nazywane są tlenowcami, podczas gdy te, które mogą żyć bez tlenu nazywane są beztlenowcami. Istnieją również bakterie, które żyją i rosną zarówno z tlenem, jak i bez niego. Są one nazywane fakultatywnymi beztlenowcami.
• Czynniki genetyczne: Różnice w składzie genetycznym mogą być wykorzystywane do rozróżniania gatunków i szczepów bakterii.
Czasami do klasyfikacji bakterii stosuje się inne kryteria - na przykład to, czy mają wokół siebie kapsułkę lub tworzą przetrwalniki. Klasyfikacja bakterii jest
ważna w medycynie, ponieważ umożliwia bardziej ukierunkowane leczenie patogenów.
JAK ROZMNAŻAJĄ SIĘ BAKTERIE
Bakterie rozmnażają się przez podział komórki. Najpierw DNA komórki bakteryjnej jest powielane w celu utworzenia identycznej kopii. Następnie komórka rośnie, a dwie wersje DNA migrują na jej przeciwległe końce. Ściana komórkowa tworząca się pośrodku komórki, dzieli jej zawartość na pół. W ten sposób powstają dwie identyczne komórki „córki”. W optymalnych warunkach bakterie mogą podwajać się co 20 minut lub nawet szybciej. Szybkość namnażania się bakterii wpływa również na rozprzestrzenianie się infekcji. Mówiąc prościej, jeśli bakterie namnażają się szybko, szybciej rozprzestrzeniają się w organizmie, a układ odpornościowy ma trudniejsze zadanie. Prowadzi to do poważniejszych objawów i łatwiejszego przenoszenia infekcji na inne osoby.
JAK BAKTERIE ZAPEWNIAJĄ SOBIE PRZETRWANIE
Bakterie to prawdziwi artyści przetrwania. Nie tylko są jednymi z najstarszych żywych istot na Ziemi, ale także przystoso -
2 3 4 5 1
ROZMNAŻANIE BAKTERII
Plazmid
Ściana komórkowa
Cytoplazma
Rybosom
Podwójne DNA
Chromosom (region nukleoidu)
Kopie DNA migrują na końce komórki
Formowanie ścian komórkowych
Dwie identyczne komórki potomne
Grafika 1: S chemat proliferacji bakterii, jak opisano w tekście.
wały się do życia w ekstremalnych miejscach, które są wrogie ludziom, takich jak głębie oceaniczne, lód arktyczny, gorące źródła, skorupa ziemska lub słone jeziora. Niektóre gatunki mogą nawet przetrwać w przestrzeni kosmicznej lub wytrzymać promieniowanie radioaktywne.
Mikroorganizmy zawdzięczają swoją zdolność do przetrwania w trudnych warunkach środowiskowych szerokiemu zakresowi strategii adaptacyjnych:
• Bakterie posiadające wici mogą aktywnie przemieszczać się i migrować w kierunku bardziej sprzyjających warunków, na przykład do miejsc o wyższym stężeniu składników odżywczych lub tlenu.
• Niektóre rodzaje bakterii tworzą przetrwalniki. Są to bardzo odporne, wysoce trwałe formy, które są niewrażliwe na wpływy środowiska, takie jak susza, promieniowanie, agresywne chemikalia lub brak pożywienia. W tej formie bakterie znajdują się w stanie uśpienia, w k tórym zużywają bardzo mało swoich rezerw. Umożliwia im to przetrwanie przez długi czas w ekstremalnych warunkach. Gdy tylko warunki środowiskowe stają się bardziej sprzyjające, z form przetrwalnikowych rozwijają się aktywne bakterie.
• Większość bakterii otacza się kapsułą w celu ochrony. Zwykle składa się ona z cukrów lub białkowych bloków budulcowych. Taka kapsuła chroni bakterię przed substancjami toksycznymi i zapobiega jej „zjedzeniu” przez komórki odpornościowe.
• Bakterie mogą również ukrywać się w biofilmach, czyli komunach mikroorganizmów osadzonych w warstwie śluzu. W biofilmie bakterie są bardziej odporne na mechanizmy obronne organizmu i mogą tolerować znacznie wyższe dawki antybiotyków i środków przeciwdrobnoustrojowych.
• Bakterie opracowały wiele różnych dróg metabolicznych w celu pozyskiwania energii i wzrostu. Gdy dostępna jest wystarczająca ilość tlenu, wykorzystują proces zwany tlenowym oddychaniem komórkowym. W tym procesie energia jest wytwarzana poprzez utlenianie materii organicznej. W warunkach niedoboru lub braku tlenu, np. w głębszych warstwach gleby lub w ludzkich jelitach, bakterie przechodzą na alternatywne szlaki metaboliczne, takie jak oddychanie beztlenowe lub fermentacja. Procesy te pozwalają bakteriom wytwarzać energię i przetrwać przy braku tlenu.
Ponadto bakterie mają różne mechanizmy obronne, takie jak systemy naprawy DNA, enzym katalazę neutralizujący wolne rodniki i tak zwane „pompy wypływowe”, które transportują szkodliwe substancje z komórek. Wszystkie te strategie pomagają bakteriom chronić się przed szkodliwymi wpływami zewnętrznymi i przetrwać w ekstremalnych i stale zmieniających się środowiskach. Z medycznego punktu widzenia nie jest to bezproblemowe: dzięki swoim zdolnościom adaptacyjnym wiele rodzajów bakterii staje się coraz bardziej odpornych na antybiotyki.
Bakterie opracowują strategie obronne, aby chronić się przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi.
CHOROBY BAKTERYJNE
POWSZECHNE BAKTERYJNE
PATOGENY
Bakterie mogą kolonizować praktycznie wszędzie w organizmie, na skórze, w drogach oddechowych i moczowych, w przewodzie pokarmowym lub w narządach rozrodczych - często nie powodując żadnych szkód. Jeśli jednak układ odpornościowy organizmu osłabnie, nawet nieszkodliwe bakterie mogą się namnażać i powodować choroby. Istnieją również gatunki bakterii, które zawsze powodują choroby. Oto kilka przykładów bakterii wywołujących choroby:
• A cinetobacter baumannii: Bakterie z rodzaju Acinetobacter stają się coraz bardziej niepokojące jako patogeny zakażeń szpitalnych. Szczególnie niebezpieczny jest gatunek Acinetobacter baumannii (A. baumannii) Ta Gram-ujemna, tlenowa bakteria w kształcie pałeczki może powodować między innymi zapalenie płuc, zakażenia ran, zakażenia dróg moczowych i zatrucie krwi (sepsę). Leczenie zakażeń A. baumannii okazuje się być wyzwaniem, ponieważ patogen ten staje się coraz bardziej odporny na antybiotyki.
• Borrelia burgdorferi: Bakterie Borrelia burgdorferi (B. burgdorferi) są znane z wywoływania choroby z Lyme (boreliozy). Występują one głównie na półkuli północnej, gdzie rozprzestrzeniają się na ludzi poprzez ukąszenie zakażonych kleszczy. B. burgdorferi to gram-ujemna bakteria należąca do rodziny krętków.
• Escherichia coli: Jako najczęstszy patogen infekcji bakteryjnych, bakteria Escherichia coli (E. coli) w kształcie pałeczki stanowi poważny problem dla medycyny. Niektóre szczepy tej Gram-ujemnej bakterii żyją naturalnie w jelitach zdrowych ludzi. Inne szczepy mogą jednak powodować infekcje, takie jak biegunka i zapalenie pęcherza moczowego. Bakteria E. coli porusza się za pomocą wici.
• Listeria monocytogenes: Gram-dodatnia, pałeczkowata bakteria z wiciami rozmieszczonymi równomiernie na całym ciele, należy do rodziny Listeria i powoduje listeriozę, infekcję zwykle spowodowaną spożyciem skażonej żywności. Objawy często obejmują gorączkę, dreszcze i bóle mięśni, którym towarzyszą nudności, wymioty i biegunka. U kobiet w ciąży infekcja może prowadzić do utraty ciąży lub przedwczesnego porodu, a u noworodków do ciężkiej choroby, a nawet śmierci.
• Mycobacterium tuberculosis: członek rodziny Mycobacteriaceae, jest nieruchomą, tlenową bakterią w kształcie prątka i główną przyczyną poważnej choroby zakaźnej, jaką jest gruźlica. Gruźlica zazwyczaj rozprzestrzenia się przez drogi oddechowe. Bakterie dostają się do płuc wraz z wdychanym powietrzem, ale mogą również zainfekować inne narządy. Typowe objawy obejmują kaszel z plwociną lub bez, gorączkę, ból w klatce piersiowej i duszności.
• Salmonella spp.: Bakterie z rodzaju Salmonella wywołują salmonellozę, zakaźną chorobę biegunkową. Do zakażenia salmonellą dochodzi poprzez skażoną żywność, zawierającą surowe jaja lub niedogotowane produkty mięsne. Typowe objawy salmonellozy to nudności, skurcze, biegunka, gorączka i wymioty.
• S taphylococcus aureus: Gram-dodatnia bakteria w kształcie ziarniaka S taphylococcus aureus (S. aureus) jest najgroźniejszym z licznych gatunków gronkowców. Jest odporna n a prawie wszystkie znane antybiotyki i może powodować poważne, a n awet śmiertelne infekcje. S. aureus występuje na skórze, w nosie, w okrężnicy i w pochwie, nawet u 50% populacji. Wiele osób może być no -
sicielami tej bakterii, nie będąc zakażonymi i nie wykazując żadnych o bjawów.
Wymienione rodzaje bakterii to tylko wybrane spośród wielu, które występują na Ziemi i mogą powodować choroby u ludzi.
JAK PRZENOSZONE SĄ BAKTERIE
Szkodliwe bakterie mogą wnikać do naszego organizmu na różne sposoby, np.:
• poprzez spożycie skażonej żywności,
• przez powietrze, gdy wdychamy zakażone kropelki (zakażenie kropelkowe),
• poprzez dotykanie skażonych przedmiotów, takich jak klamki drzwi, a następnie dotykanie twarzy (infekcja wymazowa),
• przez błonę śluzową narządów płciowych podczas niezabezpieczonego stosunku płciowego,
• poprzez ukąszenia i użądlenia przez zakażone zwierzęta,
• poprzez urazy skóry (rany).
Czasami normalnie nieszkodliwe lub nawet korzystne bakterie, które naturalnie występują w organizmie, mogą również powodować infekcje. Może się tak zdarzyć, gdy dostaną się one do części ciała, które nie są ich środowiskiem. Na przykład bakterie E. coli mogą przemieszczać się z jelit do dróg moczowych i powodować infekcje dróg moczowych.
POWSZECHNE INFEKCJE BAKTERYJNE
W przypadku infekcji bakterie atakują organizm i uszkadzają tkanki różnych narządów. Robią to albo poprzez wnikanie do komórek i niszczenie ich od wewnątrz, albo poprzez wytwarzanie toksyn, które szkodzą zdrowiu. Objawy mogą się różnić w zależności od zaatakowanej części ciała i rodzaju bakterii.
• Zakażenie układu moczowego (ZUM):
Spowodowane przez bakterie, takie jak E. coli, występuje, gdy bakterie dostają się do dróg moczowych, potencjalnie rozprzestrzeniając się z cewki moczowej do pęcherza moczowego, moczowodów lub nerek. Objawy obejmują częste oddawanie moczu, pieczenie lub ból podczas oddawania moczu oraz ból podbrzusza lub pleców.
• Infekcje układu oddechowego:
Patogeny bakteryjne mogą dostać się do dolnych dróg oddechowych przez nos, usta lub oczy, powodując choroby takie jak zapalenie płuc, zapalenie oskrzeli i gruźlica.
Infekcje kropelkowe mogą być łatwo przenoszone w codziennym życiu biurowym.
Zapalenie żołądka i jelit lub „grypa żołądkowa” charakteryzuje się nudnościami, biegunką i wymiotami. W większości przypadków interwencja medyczna nie jest konieczna.
Transmisja często odbywa się drogą kropelkową podczas kaszlu lub kichania. Objawy obejmują zmęczenie, katar, kaszel, ból gardła i gorączkę.
• Infekcje skóry:
Bakterie skórne mogą powodować infekcje, jeśli skóra jest uszkodzona lub układ odpornościowy jest osłabiony. Objawy obejmują zaczerwienienie, obrzęk i swędzenie. Ciężkie przypadki mogą prowadzić do zakażeń krwi. Częstą przyczyną jest Staphylococcus aureus.
• Infekcje przenoszone drogą płciową:
Bakteryjne infekcje, takie jak rzeżączka i kiła, są przenoszone drogą płciową, na przykład podczas niezabezpieczonych stosunków, a w przypadku noworodków mogą być przekazywane podczas porodu przez zakażoną matkę. Objawy obejmują ból lub pieczenie podczas oddawania moczu, swędzenie, owrzodzenia i zmiany skórne. Nieleczone infekcje mogą prowadzić do poważniejszych powikłań, takich jak niepłodność, zapalenie narządów w obrębie miednicy, a w przypadku kiły - do uszkodzenia mózgu, serca lub innych narządów, co może zagrażać życiu.
• Infekcje żołądkowo-jelitowe: Często wywoływane przez bakterie, takie jak: Salmonella lub E. coli. Infekcje te, znane jako grypa żołądkowa, są wysoce zaraźliwe i zwykle rozprzestrzeniają się poprzez skażoną żywność lub kontakt z zakażonymi osobami. Objawy obejmują nudności, biegunkę i wymioty.
• Infekcje wektorowe: Infekcje bakteryjne, takie jak choroba z Lyme, wywoływana przez bakterie Borrelia, są przenoszone przez krwiopijne owady, takie jak kleszcze.
Chociaż przyczyny i dotknięte części ciała mogą się różnić, infekcje bakteryjne zazwyczaj przechodzą przez cztery etapy: przenoszenie (bakterie dostają się
ZAPOBIEGANIE I LECZENIE INFEKCJI BAKTERYJNYCH
NATURALNE BARIERY OCHRONNE PRZED NIECHCIANYMI NAJEŹDŹCAMI
Nasze ciała są stale narażone na kontakt z szeroką gamą mikroorganizmów, ale nie każdy, kto wejdzie w kontakt z patogenami, zachoruje. Jeśli mechanizmy obronne naszego organizmu są optymalne, drobnoustroje patogenne można zazwyczaj skutecznie zwalczać i zapobiegać chorobom. Nasze organizmy mają dwa podstawowe sposoby obrony przed bakteriami:
• Poprzez ochronę integralności skóry i błon śluzowych, które stanowią pierwszą barierę dla patogenów i powstrzymują większość bakterii.
do organizmu); inkubacja (czas między ekspozycją na bakterie a wystąpieniem objawów); reakcja organizmu (organizm zakażonej osoby reaguje na infekcję i rozwija objawy) oraz obrona (układ odpornościowy aktywnie walczy z atakującymi bakteriami).
• Poprzez optymalizację funkcjonowania układu odpornościowego, który zwalcza bakterie atakujące organizm.
Bakterie mogą dostać się do organizmu przez rany.
OCHRONA PRZEZ SKÓRĘ I BŁONY ŚLUZOWE
Nasza skóra jest pierwszą linią obrony organizmu, która działa jako bariera mechaniczna, a także zawiera komórki odpornościowe atakujące patogeny.
Skóra składa się z trzech warstw, które chronią nas przed zagrożeniami środowiskowymi, patogenami i uszkodzeniami. Zewnętrzna warstwa, naskórek, składa się z komórek produkujących keratynę i komórek odpornościowych. Warstwa środkowa, skóra właściwa, zbudowana jest z tkanki łącznej przeplatanej naczyniami krwionośnymi, nerwami i gruczołami. Gruczoły te produkują sebum i pot, tworząc warstwę ochronną, która wspiera pożyteczne bakterie i grzyby. Skóra właściwa zawiera również białe krwinki (makrofagi), które zwalczają infekcje. Najgłębsza warstwa, podskórna, składa się z luźnej tkanki ł ącznej i tłuszczu. Zapewnia ona izolację i amortyzację.
Innym rodzajem bariery biologicznej są błony śluzowe, k tóre wyściełają wewnętrzne
powierzchnie wielu narządów i jam ciała, w tym jamy ustnej, nosa, płuc, macicy, pęcherza moczowego, jelit i żołądka. Wytwarzają one śluz, który zatrzymuje obce cząsteczki i brud, zapobiegając ich przedostawaniu się do organizmu i narządów wewnętrznych oraz utrzymując wilgotność tkanek.
OCHRONA PRZEZ KOMÓRKI ODPORNOŚCIOWE
Gdy patogeny pokonują skórę i błony śluzowe, białe krwinki (leukocyty) natychmiast reagują w celu obrony organizmu. Należą do nich makrofagi, neutrofile, komórki NK i granulocyty. Makrofagi i neutrofile, znane jako fagocyty, pochłaniają i trawią obce cząsteczki i martwe komórki w procesie zwanym fagocytozą. Towarzyszy temu stan zapalny i uwalnianie wolnych rodników, które zwalczają patogeny w ramach wrodzonej odpowiedzi immunologicznej. Jeśli patogeny nie ustępują, do akcji wkracza adaptacyjny układ odpornościowy. Komórki dendrytyczne prezentują antygeny limfocytom T, które atakują pa-
togeny za pomocą toksyn i aktywują limfocyty B do produkcji przeciwciał, oznaczających bakterie do zniszczenia.
Dobrze funkcjonujący układ odpornościowy może skutecznie zwalczać infekcje bakteryjne i przyspieszyć proces gojenia. Jeśli jednak układ odpornościowy jest osłabiony, na przykład z powodu braku pewnych
składników odżywczych w organizmie lub z powodu szczególnie agresywnych bakterii, objawy mogą być bardziej nasilone, a infekcja poważniejsza. Konieczne jest wówczas leczenie mające na celu zwalczenie i w yeliminowanie bakterii lub złagodzenie objawów.
Naskórek (Epidermis)
Skóra właściwa (Dermis) Tkanka podskórna (Subkutis)
ANTYBIOTYKI: RYZYKO I KORZYŚCI
Medycyna konwencjonalna leczy choroby bakteryjne za pomocą antybiotyków. Leki te, które są specjalnie zaprojektowane do zwalczania bakterii, zakłócają pewne procesy lub struktury, które są niezbędne do przetrwania i rozmnażania się bakterii. Na przykład, niektóre antybiotyki zaburzają strukturę ściany komórkowej bakterii. W rezultacie komórka bakteryjna traci swoją integralność strukturalną i ostatecznie pęka. Inne antybiotyki zapobiegają produkcji białek potrzebnych do wzrostu i rozmnażania bakterii lub atakują genom bakterii.
Penicylina jest najstarszym znanym antybiotykiem i po raz pierwszy została użyta do leczenia bakteryjnych chorób zakaźnych w latach 40. ubiegłego wieku. Od tego czasu opracowano wiele środków przeciwdrobnoustrojowych, ale ich skuteczność została osłabiona przez ich szerokie i niewłaściwe stosowanie w ostatnich latach. Doprowadziło to do zwiększonego ryzyka uodpornienia się bakterii, przez co stały się one niewrażliwe na te leki i nie są już przez nie zabijane.
Ś wiatowa Organizacja Zdrowia (WHO) od dawna klasyfikuje oporność na antybiotyki jako jedno z największych wyzwań dla globalnego zdrowia. W związku z tym
coraz więcej ekspertów wzywa do ograniczenia stosowania antybiotyków i promowania alternatyw opartych na roślinach, szczególnie w przypadku drobnych dolegliwości, takich jak infekcje pęcherza i przeziębienia.
Innym problemem jest to, że antybiotyki nie tylko zabijają patogeny wywołujące choroby, ale także zabijają pożyteczne bakterie, co znacznie zmniejsza różnorodność bakterii w jelitach, skórze i błonach śluzowych. Może to prowadzić do dysbiozy, zaburzenia równowagi między korzystnymi i potencjalnie szkodliwymi mikroorganizmami, co ma negatywny wpływ na naszą odporność.
Naukowcy z Badawczego Instytutu dr. Ratha poświęcili dekady na badania i opracowywanie kompozycji mikroskładników odżywczych do skutecznego zwalczania
infekcji bakteryjnych. W ten sposób wnoszą oni znaczący wkład w zapobieganie infekcjom i znajdowanie skutecznych alternatyw dla antybiotykoterapii.
MIK ROSKŁADNIKI ODŻYWCZE:
NATURALNA OBRONA PRZED
BAKTERIAMI I INFEKCJAMI
BAKTERYJNYMI
Niedobór niezbędnych mikroskładników może osłabić układ odpornościowy i naruszyć bariery tkanki łącznej, zwiększając r yzyko infekcji bakteryjnej. Dlatego odpowiednie spożycie określonych mikroskładników odżywczych, połączonych w wielozadaniowe zespoły, jest niezbędne do zapewnienia skutecznej ochrony przed chorobami poprzez wspieranie funkcji układu odpornościowego - pierwszej linii obrony przed infekcją - oraz poprzez
bezpośrednie eliminowanie inwazyjnych patogenów. Jedna z takich kompozycji mikroskładników odżywczych opracowana w Badawczym Instytucie dr. Ratha została opatentowana w Stanach Zjednoczonych (nr patentu US10568866B1) i obejmuje między innymi następujące składniki:
• Witamina C wspomaga tworzenie białych krwinek, wspiera ich funkcjonowanie i chroni je przed szkodliwymi wolnymi rodnikami, które powstają coraz częściej podczas infekcji. Jest niezbędna do utrzymania integralności barier ochronnych organizmu.
• Witaminy z grupy B, takie jak B6, B12 i kwas foliowy, są niezbędne dla układu odpornościowego, ponieważ biorą udział w produkcji i dojrzewaniu komórek odpornościowych oraz wspierają syntezę DNA.
Ekstrakt z wiśni ma właściwości antybakteryjne i wzmacniające odporność.
• Witamina E to rozpuszczalna w tłuszczach witamina o działaniu głównie przeciwutleniającym. Witamina E blokuje prostaglandynę E2, substancję podobną do hormonu, która może tłumić układ odpornościowy.
• C ynk , niezbędny pierwiastek śladowy, bierze udział w wielu procesach zachodzących w układzie odpornościowym, na przykład w rozwoju i funkcjonowaniu limfocytów T. Wykazano, że cynk zwiększa odporność organizmu i zdolność niektórych rodzajów makrofagów do zabijania bakterii E. coli i S. aureus.
• Selen podobnie jak witamina C, odgrywa kluczową rolę w ochronie komórek przed uszkodzeniami powodowanymi przez wolne rodniki. Ten pierwiastek śladowy jest niezbędny do funkcjonowania niektórych białek zwanych selenoproteinami, które pełnią ważne funkcje ochronne i obronne. Białka te pomagają utrzymać równowagę między procesami utleniania i redukcji oraz wspierają aktywność leukocytów i komórek NK.
• Niektóre ekstrakty roślinne, takie jak te z rozmarynu, ciemiernika, wiśni i imbiru, mają właściwości przeciwbakteryjne i wzmac niające odporność. Mają również działanie przeciwzapalne.
Rozmaryn (Salvia rosmarinus)
NAUKOWO
UDOWODNIONE:
MIKROELEMENTY MOGĄ ZWALCZAĆ INFEKCJE
BAKTERYJNE
Rosnąca oporność wielu patogenów na antybiotyki sprawia, że poszukiwanie alternatywnych strategii leczenia staje się jeszcze pilniejsze. Jedną z obiecujących opcji jest ukierunkowane dostarczanie mikroskładników odżywczych. Nie tylko wzmacniają one mechanizmy obronne organizmu, ale mogą również działać bezpośrednio na bakterie, poprzez ich eliminację. Poniżej przedstawiamy przegląd ważnych wyników badań przeprowadzonych przez Instytut dr. Ratha
INFEKCJE DRÓG MOCZOWYCH: WITAMINA C I LIZYNA ZWALCZAJĄ SZKODLIWE BAKTERIE
E. coli jest główną przyczyną infekcji dróg moczowych. Przyczyną może być również A. baumannii. Obie bakterie są wysoce odporne na antybiotyki. Badawczy Instytut dr. Ratha zidentyfikował dwa mikroskładniki odżywcze, witaminę C i lizynę, które mają znaczący wpływ na te niebezpieczne patogeny. Jedną z wyjątkowych właściwości witaminy C i lizyny jest to, że znacząco przyczyniają się do syntezy kolagenu, głównego składnika tkanki łącznej, który tworzy barierę ochronną przed patogenami.
Log10 CFU/ml
9
SYNERGIA MIKROSKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH ZWIĘKSZA EFEKT
MIKROELEMENTY ELIMINUJĄ I ZAPOBIEGAJĄ TWORZENIU SIĘ BIOFILMU
Połączenie witaminy C i L-lizyny zabiło do 4 razy więcej tych bakterii niż w przypadku stosowania pojedynczych substancji.
Grf. 2: Witamina C i lizyna zmniejszają wzrost
E. coli i A. baumannii nawet 7-krotnie i mogą wyeliminować te szkodliwe szczepy nawet 4-krotnie skuteczniej niż kontrola.
Pozostały biofilm (% kontroli)
Pozostały biofilm Verhindert Biofilmbildung
Grf. 3: M ikroskładniki odżywcze mogą wyeliminować do 50% istniejących biofilmów Borrelia i zapobiec ich ponownemu tworzeniu się w 70% przypadków. Dla porównania, doksycyklina jest znacznie mniej skuteczna (ok. 25%).
Badanie[1] przeprowadzone przez Instytut dr. Ratha wykazało, że witamina C w połączeniu z lizyną może skutecznie zwalczać patogeny bakteryjne. Jak pokazano w grafice. 2, połączenie tych dwóch mikroskładników odżywczych było w stanie zmniejszyć wzrost E. coli i A. baumannii nawet 7-krotnie. Ponadto kompozycja mikroskładników wykazała nawet 4 -krotny wzrost zdolności do eliminacji dwóch szkodliwych szczepów bakterii w porównaniu z kontrolą. Podobny efekt uzyskano stosując preparat zawierający lizynę, witaminę C i flawonoidy z owoców cytrusowych.
E. coli A. baumannii
CHOROBA Z LYME (BORELIOZA):
OPATENTOWANA KOMPOZYCJA
MIKROSKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH
(US1023819) Z AKTYWNYMI
EKSTRAKTAMI ROŚLINNYMI JAKO
ALTERNATYWA
DLA ANTYBIOTYKÓW
Borelioza jest wywoływana przez zakażenie bakteriami z gatunku B. burgdorferi (Borrelia) lub gatunkami pokrewnymi. Bakterie Borrelia są wyjątkowe pod względem zdolności do przekształcania się z pierwotnego spiralnego kształtu (krętka) w kształt kulisty. Jest to mechanizm ochronny stosowany przez bakterie, szczególnie w przypadku ekspozycji na antybiotyki. Borrelia może również ukrywać się w biofilmach, które zawierają kolonie bakterii chronione przez złożoną strukturę, która pozwala im ominąć układ odpornościowy i uczynić je odpornymi na antybiotyki. Biofilm przyczynia się do poważnego stanu zapalnego, który towarzyszy boreliozie. Naukowcy z Badawczego Instytutu dr. Ratha ocenili różne naturalne substancje i ich kompozycje przeciwko B. burgdorferi i B. garinii[2, 3]. Szczególnie skuteczna okazała się kompozycja biologicznie aktywnych związków roślinnych (baikaleina, luteolina i ekstrakt z rozmarynu), kwasów tłuszczowych (monolauryna i kwas cis-2-decenowy) oraz jodu z wodorostów. W badaniu, kwas cis-2-decenowy, ekstrakt z rozmarynu, bajkalina, monolauryna, luteolina i jod były najbar-
dziej skuteczne w zabijaniu sferycznych form bakterii. Bajkalina, luteolina, monolauryna, kwas cis-2-decenowy i jod były również w stanie zmniejszyć biofilm utworzony przez B. burgdorferi, podczas gdy bajkalina i monolauryna zmniejszyły tworzenie biofilmu B. garinii. Ważnym aspektem badania było to, że kompozycja mikroskładników odżywczych opracowana w Instytucie była niezwykle skuteczna w zabijaniu form sferycznych i biofilmów tworzonych przez Borrelia, przewyższając nawet działanie antybiotyku doksycykliny (patrz grafika 3).
Skuteczność tego naturalnego podejścia została również potwierdzona „in vivo”[4] , tj. na żywych organizmach. Opisana powyżej kombinacja została przetestowana na grupie myszy zakażonych Borrelia i zdrowej grupie myszy (grupa kontrolna). U zainfekowanych myszy karmionych kompozycją mikroskładników odżywczych przez cztery tygodnie, obciążenie krętkami zostało zmniejszone o około 75 procent w porównaniu z myszami, które nie otrzymywały mikroskładników odżywczych w diecie. Zainfekowane myszy, k tóre otrzymywały mikroskładniki odżywcze, miały również zmniejszony stan zapalny we krwi.
W pilotażowym badaniu obserwacyjnym 17 ochotników z boreliozą (LD) suplementowano kompozycją mikroskładni-
ków odżywczych trzy razy dziennie przez sześć miesięcy. Wyniki wykazały, że
67,4% ochotników, którzy mieli późną lub uporczywą boreliozę i nie zareagowali na wcześniejsze stosowanie antybiotyków, zareagowało pozytywnie, doświadczając zwiększonej energii i poprawy samopoczucia fizycznego i psychicznego.
U 17,7% ochotników nastąpiła niewielka poprawa objawów.
GRUŹLICA: MIKROSKŁADNIKI
ODŻYWCZE MOGĄ HAMOWAĆ POSTĘP CHOROBY
Gruźlica (TB) jest wywoływana przez bakterie z rodzaju Mycobacterium. Jest to choroba zakaźna, która rozprzestrzenia się drogą powietrzną, gdy zakażona osoba kaszle lub mówi. U osób z silnym układem odpornościowym bakterie mogą zostać zamknięte w płucach, co prowadzi do utajonego (ukrytego) zakażenia gruźlicą. Na tym etapie Na tym etapie ludzie nie są zakaźni dla innych osób. Jeśli jednak układ odpornościowy osłabnie, uśpione bakterie mogą się namnażać i powodować aktywne objawy gruźlicy. Cechą charakterystyczną aktywnej lub „otwartej” gruźlicy jest tworzenie się kawern - wnęk w tkance płucnej w ypełnionych martwymi komórkami i aktywnymi bakteriami gruźlicy. Tworzą się one, gdy układ odpornościowy nie jest
w stanie w pełni powstrzymać bakterii. Jednym z najważniejszych czynników osłabiających układ odpornościowy jest niedożywienie i brak niezbędnych mikroelementów w naszym organizmie, które u łatwiają rozwój choroby.
Badanie kliniczne[5] przeprowadzone na hospitalizowanych pacjentach z ostrą gruźlicą płuc wykazało, że mikroskładniki odżywcze mogą wspierać proces gojenia.
Uczestnicy w grupie testowej otrzymywali kompozycję różnych witamin i niezbędnych mikroskładników odżywczych wraz ze standardowymi lekami, podczas gdy grupa kontrolna otrzymywała tylko standardowe leczenie. Po dwóch miesiącach 98 procent pacjentów w grupie testowej wykazywało wyleczone ubytki w płucach, w porównaniu z zaledwie 69 procentami w grupie kontrolnej. Co więcej, pod koniec badania wszyscy pacjenci z grupy otrzymującej mikroskładniki odżywcze uzyskali negatywny wynik testu na obecność bakterii gruźlicy, w porównaniu z 88 procentami z grupy kontrolnej.
Znajdź więcej badań na temat mikroskładników odżywczych w gruźlicy z międzynarodowych instytucji badawczych:
www.healthlibrary.info/scientific-studies/tuberculosis/
ZAPALENIE
PRZYZĘBIA: OPATENTOWANA
FORMUŁA MIKROSKŁADNIKÓW ODŻYWCZYCH (US10463590B1) W ZAPOBIEGANIU I LECZENIU ZAPALENIA PRZYZĘBIA.
Zapalenie przyzębia to poważna infekcja dziąseł i jedna z najczęstszych chorób przewlekłych na świecie. Jest ona w ywoływana przez bakterie tworzące biofilm, lepiej znany jako płytka nazębna. Organizm reaguje na bakterie stanem zapalnym, który charakteryzuje się czerwonymi, opuchniętymi i krwawiącymi dziąsłami. Nieleczony stan zapalny atakuje coraz więcej struktur przyzębia, uszkadzając dziąsła i kości szczęki. Zęby stają się luźne i istnieje ryzyko ich utraty. Zapalenie przyzębia jest również czynnikiem ryzyka chorób serca i płuc.
Badawczy Instytut dr. Ratha przeprowadził kliniczne badanie pilotażowe[6] z udziałem pacjentów z paradontozą. Uczestnicy otrzymywali witaminę C, lizynę, prolinę i inne mikroelementy przez 12 tygodni. W badaniu badano podrażnienie dziąseł po zastosowaniu nacisku na dziąsła uczestników za pomocą sondy periodontologicznej. Technicznym terminem określającym tę procedurę jest „krwawienie podczas sondowania” (ang. bleeding on probing, w skrócie BOP). Do oceny wyników wykorzystano wskaźnik BOP, standardową miarę stanu zapal -
nego przyzębia. Wskazuje on odsetek kieszonek dziąsłowych, które krwawią podczas sondowania. Im niższy odsetek krwawienia, tym bardziej stabilne przyzębie. Wartość progowa wynosi około 25%, a pacjenci z wyższymi wartościami zwykle mają zapalenie przyzębia.
Na początku badania średnia wartość BOP wynosiła 60 procent, co odpowiada zaawansowanemu stadium zapalenia przyzębia. Po sześciu tygodniach przyjmowania mikroskładników odżywczych wartość ta znacznie spadła. Po zaledwie ośmiu tygodniach średnia spadła do 14 procent. Pod koniec 12-tygodniowego okresu badania krwawienie dziąseł zmniejszyło się ostatecznie o około 85 procent. Naukowcy zaobserwowali również, że po przyjęciu mikroskładników odżywczych dziąsła pacjentów stały się jędrniejsze, z zauważalnym zmniejszeniem spontanicznego, krwawienia.
Płytka
Kieszonka przyzębna
ZAPALENIE
ZDROWY ZĄB
OPORNOŚĆ NA ŚRODKI
PRZECIWDROBNOUSTROJOWE:
MIKROELEMENTY ZWIĘKSZAJĄ
WRAŻLIWOŚĆ BAKTERII NA
ANTYBIOTYKI
Malejąca skuteczność antybiotyków stanowi poważne wyzwanie dla systemów opieki zdrowotnej na całym świecie. Badania pokazują, że mikroskładniki odżywcze stanowią obiecujące podejście w walce z bakteriami opornymi na antybiotyki. Zespół naukowców z Uniwersytetu Króla Abdulaziza w Arabii Saudyjskiej przetestował [7] skuteczność specjalnej kompozycji mikroskładników odżywczych opracowanej w Badawczym Instytucie dr. Ratha przeciwko bakteriom opornym na antybiotyki. Badanie przeprowadzono na szczepach bakterii odpowiedzialnych za wiele chorób zakaźnych na całym świecie, w tym gronkowców, E. coli i L. monocytogenes Gdy bakterie zostały potraktowane kompozycją witaminy C, L-lizyny, L-proliny, L-argininy, N-acetylo-L-cysteiny, galusanu epigallokatechiny (ekstrakt z zielonej herbaty), selenu, miedzi i manganu, skądinąd wysoce odporne patogeny wykazały zwiększoną wrażliwość na niektóre środki przeciwdrobnoustrojowe. Oznacza to, że antybiotyki były bardziej skuteczne w zabijaniu bakterii, gdy były podawane razem z mikroelementami.
Ta sama kompozycja została również przetestowana w badaniu[8] na Uniwersytecie Medycznym w Łodzi w Polsce. Oprócz S. aureus i E. coli, testowane szczepy bakterii obejmowały A. baumannii, Enterococcus faecalis, ważny patogen infekcji dróg moczowych, oraz bakterię Enterobacter cloacae, która powoduje między innymi infekcje dróg moczowych, zapalenie opon mózgowych i zapalenie oskrzeli. Wyniki badania wykazały, że wrażliwość wszystkich testowanych szczepów bakterii na różne antybiotyki znacznie się poprawiła w obecności mi kroelementów.
P ODSUMOWANIE
Bakterie są stale obecne w naszym ży ciu, nieustannie stanowiąc wyzwanie dla naszego układu odpornościowego. Normalnie funkcjonujący układ odpor nościowy jest w stanie odeprzeć ataki patogenów bakteryjnych. Jeśli jednak mechanizmy obronne organizmu są osłabione, na przykład przez niedosta teczną podaż niezbędnych mikroele mentów, staje się on bardziej podatny na infekcje bakteryjne.
Medycyna osiąga swoje granice w leczeniu bakteryjnych chorób zakaźnych, ponieważ patogeny stają się coraz bardziej odporne na antybiotyki. Naturalne podejścia oparte na kompozycjach mikroskładników odżywczych oferują obiecujące rozwiązanie, które wykracza poza działanie antybiotyków. Pomagają one poprzez zajęcie się złożonością infekcji, która obejmuje funkcjonowanie układu odpornościowego, ochronę barier biologicznych przed patogenami oraz bezpośredni wpływ na bakterie chorobotwórcze poprzez eliminację ich w różnych ormach biologicznych (aktywnej, uśpio -
nej i biofilmu). W ten sposób naukowo opracowane formuły mikroskładników odżywczych mogą być skutecznym, nietoksycznym sposobem powstrzymywania chorób bakteryjnych na wczesnym etapie lub zapobiegania ich rozwojowi. Mikroelementy są zatem istotną częścią zrównoważonej i zdrowej diety.
