Fusobacteria: teman atau musuh?

Menurut klasifikasi yang diterima dalam mikrobiologi, fusobacteria adalah prokariota dan merupakan bakteri anaerob gram negatif yang hidup dalam tubuh manusia dan mamalia lain, menjadi bagian dari mikrobiocenosis atau mikroflora normal yang konstan. Famili mereka - Fusobacteriaceae - memiliki lebih dari satu setengah lusin spesies.

[ 1 ] [ 2 ], [ 3 ]

Morfologi Fusobacteria dan Ciri-ciri Metabolismenya

Fusobacteria memiliki struktur bersel tunggal, berbentuk gelendong (fusus dalam bahasa Latin) karena ujung-ujungnya yang runcing di kedua sisinya. Batang-batangnya bisa tebal dan tipis, lurus dan melengkung, dan bisa juga berbentuk filiform. Panjang bakteri ini berkisar antara 0,0005 hingga 0,008 mm, dan mereka tidak memiliki organ pergerakan, meskipun beberapa sumber mengklaim bahwa mereka memiliki flagela peritrik (terletak di seluruh permukaan).

Ahli bakteriologi mencatat bahwa mikroorganisme ini tidak membentuk spora, yaitu, jika terjadi kerusakan kondisi kehidupan, mereka tidak dapat berubah menjadi sel dengan membran yang rapat. Fusobacteria bereproduksi dengan pembelahan mitosis satu sel menjadi dua dengan transfer gen horizontal yang terkonsentrasi di nukleoid.

Morfologi fusobacteria sebagian menentukan habitat koloninya: selaput lendir rongga mulut, saluran pernapasan, daerah urogenital, dan bagian bawah saluran pencernaan - usus besar. Keberadaan mereka dalam darah belum diketahui, tetapi fusobacteria tidak membutuhkannya, karena mereka menerima nutrisi melalui fermentasi minyak glukosa, sukrosa, maltosa, dan beberapa asam amino.

Jadi dasar metabolisme mikroorganisme ini adalah proses biokimia disimilasi karbohidrat secara anaerobik (tanpa oksigen) di bawah pengaruh enzim. Metabolitnya adalah asam butirat (butanoat) dengan berat molekul rendah, karbon dioksida, dan hidrogen. Untuk memperoleh energi, bakteri membutuhkan hidrogen, dan ion-ionnya diterima oleh protein permukaan fusobacteria adhesin A (FadA), dan kemudian dipindahkan ke dalam sel.

Omong-omong, asam butirat sangat penting untuk menjaga homeostasis usus (penyerapan air dan elektrolit) dan untuk regenerasi sel epitel mukosa; dokter telah menetapkan hubungan antara kekurangan asam ini di usus dan perkembangan patologi inflamasi lokal (misalnya, kolitis ulseratif). Selain fusobacteria, asam butirat diproduksi oleh bakteri dari genus Clostridium.

Tentang patogenisitas kondisional fusobacteria

Fusobacteria, seperti kebanyakan bakteri anaerob gram negatif, dianggap oleh para ahli bakteriologi sebagai patogen oportunistik, tetapi ada beberapa strain yang patogenisitasnya tidak lagi diragukan oleh para ilmuwan. Secara khusus, strain ini mencakup Fusobacterium necrophorum, yang hidup di rongga mulut dan usus, dan Fusobacterium nucleatum, yang telah memilih plak gigi sebagai habitatnya.

Bagaimana mekanisme patogeniknya bekerja? Permukaan luar membran sitoplasma fusobacteria terdiri dari lemak, protein, dan karbohidrat yang dipolimerkan dalam bentuk lipopolisakarida, yang merupakan zat toksik bakteri (endotoksin) dan, pada saat yang sama, antigen. Artinya, senyawa ini menyebabkan respons imun tubuh dan reaksi peradangan tanpa dampak eksogen (eksternal) yang jelas pada sistem dan organ individu.

Ada pendapat bahwa patogenisitas beberapa bakteri dari famili Fusobacteriaceae hanya muncul jika kekebalan tubuh melemah, namun perlu diingat bahwa bakteri tersebut terbukti memiliki kemampuan untuk menjadi sangat agresif, karena fusobacteria menghasilkan fosfolipase A, enzim yang memecah lipid membran sel dan membuka akses bakteri ke sel-sel semua jaringan. Namun, mikroorganisme, sebagai aturan, tidak menggunakan enzim ini "sendiri", tetapi dengan adanya mikroorganisme patogen, aktivitasnya meningkat secara signifikan. Ketika selaput lendir rusak oleh streptokokus atau stafilokokus, fusobacteria memanfaatkan peluang tersebut dan menembus lebih dalam serta menyebabkan peradangan nekrotik pada jaringan. Contoh paling ilustratif dari efek sinergis tersebut adalah faringitis gangren (atau angina Simanovsky-Plaut-Vincent), yang terjadi karena infeksi selaput lendir oleh bakteri gram negatif Spirochaetales Borrelia vincentii, Prevotella intermedia dan Fusobacterium nucleatum.

Penyakit apa yang disebabkan oleh fusobacteria?

Sekarang mari kita daftar beberapa penyakit yang disebabkan oleh fusobacteria, atau lebih tepatnya, patologi yang berkembang dengan keterlibatannya yang lebih dari sekadar aktif. Dokter memasukkan yang berikut di antaranya:

• pulpitis gigi karies;
• radang gusi;
• penyakit periodontal (periodontitis);
• osteomielitis rahang;
• phlegmon dari berbagai lokalisasi;
• radang amandel dan paratonsilitis (radang amandel phlegmonous);
• sinusitis kronis;
• abses retrofaring setelah tonsilitis streptokokus dengan nekrosis dan sepsis (sindrom Lemierre);
• bronkiektasis;
• radang paru bernanah;
• abses paru-paru;
• empiema pleura;
• abses otak;
• peradangan bernanah pada organ perut;
• balanitis erosif dan balanoposthitis;
• kolpitis akut (vaginitis) dan vulvitis;
• komplikasi purulen-septik dari aborsi medis;
• kolitis ulseratif;
• penyakit Crohn;
• keracunan darah.

Peneliti dari Harvard Medical School dan Dana-Faber Cancer Institute melakukan analisis genomik terhadap tumor kanker kolorektal dan menemukan sejumlah besar fusobacteria F. nucleatum yang tidak normal di dalamnya. Hingga saat ini, penelitian terus dilakukan untuk mengonfirmasi (atau membantah) hipotesis bahwa fusobacteria terlibat dalam perkembangan kanker usus besar dan rektum. Faktanya adalah bahwa protein permukaan bakteri adhesin A (yang telah kami sebutkan di atas) mengikat glikoprotein transmembran sel epitel manusia E-kadherin. Protein ini memastikan adhesi antar sel di jaringan kita dan dapat "merekatkan" sel kanker bersama-sama, mencegah invasi mereka. Namun fusobacteria menetralkannya, sehingga proliferasi sel kanker yang tidak terhalang dimulai. [ 4 ], [ 5 ]

Pengobatan Fusobacteria

Pengobatan fusobacteria, atau lebih tepatnya, terapi obat untuk penyakit fusobacteria, dilakukan dengan antibiotik.

Di antara obat antibakteri, dokter lebih memilih obat yang paling aktif terhadap F. nucleatum dan F. Necrophorum: clindamycin, carbenicillin, cefoxitin, cefoperazone, cefamandole, fosfimycin, ornidazole. Resep obat tertentu, tentu saja, bergantung pada diagnosis dan gambaran klinis penyakit.

Karbenisilin (nama dagang: Carbecin, Fugacillin, Microcillin, Pyocyanil, dll.) hanya bekerja pada bakteri gram negatif dan digunakan dalam kasus peritonitis, septikemia, meningitis, osteomielitis sebagai bagian dari terapi kompleks.

Antibiotik sefalosporin generasi kedua Cefoxitin (Mefoxin, Atralxitin, Boncefin) direkomendasikan untuk berbagai penyakit akibat etiologi bakteri, termasuk tonsilitis, pneumonia, infeksi saluran kemih, tulang, sendi, kulit, jaringan lunak; diresepkan untuk mencegah komplikasi infeksi setelah operasi.

Dan obat Fosfomycin (Fosfomycin trometamol, Monural, Urofosfabol) digunakan untuk bakteriosis urologi - sistitis berulang atau uretritis non-spesifik (dosis tunggal 3 g).

Di awal artikel, kami berjanji untuk mencari tahu seberapa besar bahaya fusobacterium bersel tunggal yang sangat kecil bagi manusia. Ya, bakteri ini bisa bersifat patogen, tetapi, di sisi lain, seseorang tidak dapat menghilangkan keberadaannya dalam mikroflora.