All posts by Postępy Mikrobiologii

OD REDAKCJI

EDITORIAL
Tomasz Jagielski

FYKOLOGIA MEDYCZNA – NOWA DYSCYPLINA MIKROBIOLOGII

Medical phycology – a new realm of microbiology

dr hab. Tomasz Jagielski, redaktor działu FYKOLOGIA MEDYCZNA

 

PDF

Streszczenie:  Glony stanowią bardzo liczną i zróżnicowaną grupę ekologiczną, obejmującą kilka, filogenetycznie odległych linii ewolucyjnych. W dyskusji czynników etiologicznych chorób zakaźnych, wciąż niewiele uwagi poświęca się glonom. Jest tak dlatego, że glony bardzo rzadko kojarzone są przyczynowo z wystąpieniem procesu chorobowego. A jednak istnieje bogata literatura dokumentująca przypadki wystąpienia objawów chorobowych jako bezpośredniego następstwa kontaktu z glonami. Niektóre glony rozwinęły zdolność aktywnego parazytyzmu. Podobnie do innych patogenów bakteryjnych, grzybiczych, czy pierwotniaczych, dokonują inwazji tkanek gospodarza i namnażają się w nich, modulując lub unikając jego odpowiedzi immunologicznej. Na szczególną uwagę zasługują glony z rodzaju Prototheca, wywołujące oportunistyczne zakażenia człowieka i wielu gatunków zwierząt. Prototekoza, która w ostatnich latach istotnie zwiększyła swą prewalencję, ilustruje zjawisko poszerzania spektrum etiologicznego chorób zakaźnych człowieka jako efekt zmian środowiskowo-cywilizacyjnych (np. degradacja naturalnych ekosystemów, powiększająca się populacja osób z obniżoną odpornością, skutkiem starzenia, a także chorób i zabiegów wymagających leczenia immunosupresyjnego, rozwój technologii stosowanych w diagnostyce laboratoryjnej itd.).

W kontekście wzrastającego znaczenie glonów jako potencjalnych patogenów człowieka i zwierząt, zasadne wydaje się, aby problematyce chorób wywoływanych przez te drobnoustroje, poświęcić osobną dziedzinę badawczą. Fykologia medyczna proponowana jest jako nowa dyscyplin mikrobiologii, integrująca badania z obszaru medycyny, weterynarii, biologii i nauk pokrewnych.

AbstractAlgae comprise a very large and heterogeneous ecological group, accommodating several, phylogenetically distant evolutionary lineages. In the discussion of etiological factors of infectious diseases, still little attention is paid to algae. This is because they are very rarely associated with the occurrence of a disease process. Yet there is a rich literature documenting cases of different pathologies as a direct consequence of contact with algae. Importantly, several algal species have developed the capacity for active parasitism. Similar to other bacterial, fungal or protozoan pathogens, they can invade and multiply within host tissues, modulating or evading the host immune response. Of particular note are algae of the genus Prototheca, which cause opportunistic infections in humans and many animal species.

Protothecosis, whose prevalnce has increased considerably in recent years, illustrates the phenomenon of widening of the etiological spectrum of human infectious diseases as a result of civilisation and environmental changes of the modern world (e.g. degradation of natural ecosystems; an increasing population of immunocompromised people, due to ageing, diseases, and medical interventionst requiring immunosuppressive therapies; technological advancements exploited in laboratory diagnostics).

In the context of the growing importance of algae as potential pathogens of humans and animals, it seems appropriate to devote a separate research field covering all issues pertaining to diseases caused by these microorganisms. Medical phycology is proposed as a new discipline in the field of microbiology, integrating achievements in human and veterinary medicine, biology and related sciences.

VACCINES AGAINST ANTHRAX – SELECTED RESEARCH

SZCZEPIONKI PRZECIWKO WĄGLIKOWI – WYBRANE BADANIA
Dorota Żakowska, Bożena Wlizło-Skowronek, Patrycja Wójcicka, Małgorzata Stawecka-Hamerla, Katarzyna Naylor

PDF

 

Abstract: New strategies in the development of anthrax vaccines and therapeutics have been presented. Recently, considerable progress has been made in the finding of new drugs and suitable therapy for anthrax. Very promising research considers the use of antimicrobials against selected bacteria species, including antibiotic-resistant strains. However, alternative therapeutic options should also be considered, among them vaccines. Bacillus anthracis spores are still the most dangerous weapon amongst pathogens which can be used in a bio-terror attack. In this case, research for new anti-anthrax preparations is of primary importance for the protection of humans and animals. The overview of the most recent data shows the many new and promising possibilities for effective strategies in the development of vaccines and anti-anthrax preparations. The most effective of them should be available in the National Stockpile in the event of a biological crisis.

1. Introduction. 2. Bacillus anthracis virulence factors. 3. Current anthrax vaccines. 4. Immunogenicity of anthrax vaccine candidates. 5. Bivalent vaccines. 6. Capsule conjugate vaccines. 7. Domain’s and epitopes of PA. 8. Summary

THE ROLE OF THE BACTEROIDES SPP. IN BACTERAEMIA

ROLA BACTEROIDES SPP. W BAKTERIEMII
Mateusz Wysocki, Marta Kierzkowska, Edyta Podsiadły

PDF

 

Abstract: Anaerobic bacteraemia is not frequent (1.2–13.7%), but is associated with a high mortality rate of 16–27%. Anaerobic infections including bacteraemia nearly always arise from contamination by endogenous bacteria into contiguous or other sites like gastrointestinal tracts, genito-urinary tracts, abscesses etc. Factors leading to anaerobic bacteraemia are mainly surgical procedures, crush injuries, the presence of foreign bodies, tissue necrosis, tumours, diabetes. The most common infectious anaerobic agents are Gram-negative bacilli belonging to the Bacteroides/Parabacteroides, which under normal conditions constitute the natural human microflora. An important factor in the virulency of B. fragilis is the ability to form abscesses; a limited infection may progress to bacteraemia and then systemic inflammatory response syndrome and sepsis. Anaerobic bacteraemia mainly affects adults, with elderly patients over 65 years with underlying diseases. The importance of anaerobic bacteria in neonatal bacteraemia and sepsis is a relatively new phenomenon. In contrast the prevalence of anaerobes in bloodstream infections in children is extremely rare with children between 2 and 6 years of age having the least risk ranging 0–0.5% overall. The incidence of recovery of anaerobes in neonatal bacteraemia varies between 1.8% and 12.5%. The majority of cases reported in the literature were due to Bacteroides spp. (41%) other cultured anaerobes belonged to Clostridium spp. (32%), Peptostreptococcus spp. (20%).
Blood cultures remain the gold standard for detection of the etiologic both anaerobes and aerobes agent of bloodstream infection. In recent years significant progress has been made in the methods used in the diagnosis of anaerobes, which significantly reduced the time and cost of the examination. Currently, the mass spectometry MALDI-TOF MS and 16S rRNA sequencing are increasingly used for anaerobic bacteria identification. In 2022, EUCAST published standardized disk diffusion method for the drug susceptibility testing of Bacteroides spp. and other 4 clinically significant anaerobes. Determining the sensitivity of anaerobes to antibiotics is important due to the increasing drug resistance in this group. Number of B. fragilis strains resistant to clindamycin and moxifloxacin is increasing. According to the published studies sensitivity to clindamycin and moxifloxacin is significantly rare and occurs in 64% and 68% of isolates and in 50.8%
and 58.2% respectively. Carbapenems and metronidazole continue to be the most effective active antibiotics to be used in the empirical therapy of anaerobic bacteraemia. There are case reports of infections caused by multidrug-resistant strains of Bacteroides spp, meaning resistant to at least three antibiotics from different groups. Rapid microbial diagnosis, targeted therapy and surgical treatment of a possible source of infection are crucial in treatment of sepsis caused by anaerobic bacteria.

1. Introduction. 2. The genus Bacteroides. 3. Risk factors of anaerobic bacteraemia. 4. Microbiological diagnosis of anaerobic bacteraemia. 5. Treatment of anaerobic bacteraemia. 6. Development of resistance to recognised antimicrobial agents in strains of Bacteroides spp. 7. Summary

Streszczenie: Bakteriemia o etiologii beztlenowcowej nie jest częsta (1,2–13,7%), ale wiąże się z wysoką śmiertelnością, sięgającą 16–27%. Zakażenia bakteriami beztlenowymi, w tym bakteriemia, prawie zawsze powstają w wyniku zakażenia endogennego bakteriami bytującymi na przylegających tkankach lub innych miejscach, takich jak przewód pokarmowy, układ moczowo-płciowy, ropnie itp. Czynniki prowadzące do beztlenowej bakteriemii to głównie zabiegi chirurgiczne, zmiażdżenia, obecność ciał obcych, martwica tkanek, guzy nowotworowe, cukrzyca. Najczęstszymi bakteriami beztlenowymi powodującymi zakażenia krwi są pałeczki Gram-ujemne należące do rodzaju Bacteroides/Parabacteroides, które w normalnych warunkach stanowią naturalną mikroflorę człowieka. Ważnym czynnikiem zjadliwości B. fragilis jest zdolność do tworzenia ropni. Ta ograniczona infekcja może prowadzić do bakteriemii, a następnie do zespołu ogólnoustrojowej odpowiedzi zapalnej i sepsy. Bakteriemia beztlenowa dotyka głównie dorosłych, w tym starszych pacjentów w wieku powyżej 65 lat z chorobami podstawowymi. W przeciwieństwie do tego, występowanie bakterii beztlenowych w zakażeniach krwi u dzieci jest niezwykle rzadkie, z najniższym poziomem ryzyka u dzieci w wieku od 2 do 6 lat wynoszącym 0–0,5%. Znaczenie bakterii beztlenowych w bakteriemii i posocznicy noworodków jest zjawiskiem stosunkowo nowym. Częstość wyhodowań beztlenowców z krwi u noworodków waha się od 1,8% do 12,5%. Za większość przypadków opisanych w piśmiennictwie odpowiada Bacteroides spp. (41%), inne hodowane beztlenowce należą do Clostridium spp. (32%), Peptostreptococcus spp. (20%). Posiewy krwi pozostają złotym standardem w wykrywaniu czynnika etiologicznego zakażenia krwi, zarówno beztlenowego, jak i tlenowego. W ostatnich latach odnotowano znaczący postęp w metodach stosowanych w diagnostyce beztlenowców, co znacząco skróciło czas i koszt badania. Obecnie, coraz częściej do identyfikacji tych bakterii wykorzystuje się spektometrię masową MALDI-TOF MS i sekwencjonowanie 16S rRNA. W 2022 EUCAST opublikował wytyczne dla znormalizowanej metody dyfuzyjno-krążkowej do badania lekowrażliwości Bacteroides spp. oraz innych 4 innych ważnych gatunków bakterii beztlenowych. Oznaczanie wrażliwości beztlenowców na antybiotyki jest ważne ze względu na rosnącą w tej grupie lekooporność. Najbardziej znaczące zmiany dotyczą wzrastającej liczby szczepów B. fragilis opornych na klindamycynę i moksyfloksacynę. Według opublikowanych badań wrażliwość na klindamycynę i moksyfloksacynę występuje tylko u odpowiednio 64– 68% i 50,8–58,2% szczepów. Karbapenemy i metronidazol nadal pozostają najskuteczniejszymi środkami przeciwdrobnoustrojowymi przeciwko tym bakteriom i mogą być stosowane w empirycznej terapii bakteriemii beztlenowej. Pojawiają się kazuistyczne doniesienia o zakażeniach wywołanych przez wielolekooporne szczepy Bacteroides spp tzn. oporne na co najmniej trzy antybiotyki z różnych grup. Szybka diagnostyka drobnoustrojów, chirurgiczne leczenie infekcji mają kluczowe znaczenie w terapii celowanej w przypadkach sepsy wywołanej przez bakterie beztlenowe.

1. Wprowadzenie. 2. Rodzaj Bacteroides. 3. Czynniki sprzyjające zakażeniom beztlenowcami. 4. Diagnostyka mikrobiologiczna posiewów krwi w kierunku beztlenowców. 5. Leczenie bakteriemii o etiologii beztlenowcowej. 6. Rozwój oporności u szczepów Bacteroides spp. na uznawane środki przeciwko beztlenowcom. 7. Podsumowanie

BAKTERIE MODYFIKOWANE GENETYCZNIE – PERSPEKTYWY ZASTOSOWANIA W PROFILAKTYCE, DIAGNOSTYCE I TERAPII

GENETICALLY MODIFIED BACTERIA – THE PERSPECTIVE OF APPLICATION IN PREVENTION, DIAGNOSTICS AND THERAPY
Barbara Macura, Aneta Kiecka, Marian Szczepanik

PDF

 

Streszczenie: Prawidłowy stan mikrobioty warunkuje wiele efektów prozdrowotnych w organizmie człowieka. Zaburzenia w równowadze mikrobioty mogą być regulowane poprzez dostarczanie do organizmu probiotyków. Niestety, ich podawanie wiąże się z pewnymi ograniczeniami. Probiotyki są głównie wykorzystywane w profilaktyce wielu schorzeń, a w terapii wykazują jedynie działanie wspomagające. Ponadto probiotyki w czasie obróbki technologicznej oraz w czasie przechodzenia przez przewód pokarmowy mogą tracić swoją biologiczną aktywność. Ograniczenia te mogą zostać pokonane dzięki wprowadzeniu modyfikacji genetycznych do komórek bakteryjnych. Aktualne badania wykazują, że takie modyfikacje mogą zmienić właściwości biologiczne bakterii i znacznie rozszerzyć zakres ich wykorzystania w medycynie o właściwości diagnostyczne i terapeutyczne.

1. Wprowadzenie. 2. Rola prawidłowej mikrobioty w organizmie człowieka. 3. Probiotyki naturalne w profilaktyce i terapii. 4. Probiotyki naturalne – korzyści i ograniczenia. 5. Modyfikacje genetyczne bakterii – perspektywy i zagrożenia. 6. Bakterie modyfikowane genetycznie w diagnostyce i terapii. 7. Wykorzystanie bakterii modyfikowanych genetycznie w medycynie. 8. Podsumowanie

Abstract: The microbiota plays an important role in human health. Disturbance in microbiota composition can be compensated by administration of probiotic microorganisms. However, their application is associated with some constraints. Probiotics are commonly used in disease prevention, whereas they play only a supportive role in disease therapy. Moreover, probiotics during technological processes and gastrointestinal tract passage may lose their beneficial properties. These constraints can be overcome by genetic modification of bacteria. The current research shows that genetically modified bacteria can have new biological properties and can be used in diagnostics and therapy.

1. Introduction. 2. The role of microbiota in human body. 3. Natural probiotics in disease prevention and therapy. 4. Natural probiotics – advantages and limitations. 5. Engineering bacteria – prospects and threats. 6. Genetically modified bacteria in diagnostics and therapy. 7. Usage of genetically modified bacteria in medicine. 8. Summary

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2022, Tom 61, Zeszyt 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2022, Tom 61, Zeszyt 2

O Towarzystwie

PTM

Celem Polskiego Towarzystwa
Mikrobiologów jest propagowanie rozwoju nauk mikrobiologicznych

i popularyzowanie osiągnięć
mikrobiologii wśród członków Towarzystwa oraz szerokich kręgów społeczeństwa. Formami działalności jest organizowanie zjazdów, posiedzeń naukowych, kursów, wykładów
i odczytów oraz konkursów prac naukowych; wydawanie i popieranie wydawania czasopism naukowych, książek
i innych publikacji
z dziedziny mikrobiologii; opiniowanie o stanie i potrzebach mikrobiologii polskiej

i występowanie w jej sprawach wobec
władz państwowych; współpraca
z pokrewnymi stowarzyszeniami
w kraju i za granicą.