All posts by Postępy Mikrobiologii

ANTYBIOTYKOOPORNOŚĆ: PRZYCZYNY I KONSEKWENCJE

ANTIMICROBIAL RESISTANCE: CAUSES AND CONSEQUENCES
B. Mazińska, W. Hryniewicz

Streszczenie: Oporność na antybiotyki patogenów bakteryjnych (AMR) jest uważana za jedno z najpoważniejszych zagrożeń dla zdrowia publicznego o wymiarze globalnym. Celem publikacji jest analiza przyczyn i konsekwencji oporności na antybiotyki oraz działań, które należy podjąć w celu zmniejszenia tego zagrożenia. Nadużywanie i niewłaściwe stosowanie antybiotyków jest w dużej mierze odpowiedzialne za pojawienie się i rozprzestrzenienie się opornych patogenów. Występują one nie tylko u ludzi, zwierząt, roślin i środowisku. Innym czynnikiem, który przyczynia się do globalnego rozprzestrzeniania się opornych patogenów, są złe warunki sanitarne, spotykane głównie w krajach o niskim i średnim dochodzie. Rozprzestrzenianiu opornych szczepów sprzyjają niskiej jakości programy kontroli zakażeń jak też brak wdrożonych programów polityki antybiotykowej. Czynniki, które mają wpływ na wzrastającą oporność patogenów bakteryjnych to również ruchy ludności, turystyka, w tym medyczna, intensywna wymiana handlowa i zmiany klimatu. W publikacji omówiono konsekwencje AMR zarówno kliniczne, mikrobiologiczne, epidemiologiczne jak też ekonomiczne i psychologiczne. Na zakończenie przedstawiono wybrane dokumenty WHO i Unii Europejskiej leżące u podstaw programu „Jedno zdrowie”. Omówiono znaczenie w walce z AMR szeroko zakrojonych kampanii edukacyjnych skierowanych do lekarzy, decydentów medycznych i ogółu społeczeństwa, takich jak Europejski Dzień Wiedzy o Antybiotykach (EU) oraz Światowy Tydzień Wiedzy o Antybiotykach (WHO).
1. Wstęp. 2. Sytuacja epidemiologiczna oporności w Polsce na tle krajów Wspólnoty Europejskiej. 3. Przyczyny narastania i rozprzestrzeniania się zjawiska antybiotykooporności. 4. Konsekwencje narastającej lekooporności drobnoustrojów. 5. Jakie działania podjęto w walce z antybiotykoopornością i jakie są ich rezultaty? 6. Podsumowanie

Abstract: Antimicrobial resistance (AMR) is considered as one of the most important threats for public health with global dimensions. The aim of this paper is to analyze the causes and consequences of antimicrobial resistance and the actions which should be taken in order to reduce this threat. Overuse and misuse of antibiotics are believed to be responsible for the emergence of resistant pathogens. These occur not only in human medicine but also in veterinary medicine, animal husbandry and plant production. Another factor which contributes to the global spread of resistant pathogens is low sanitation, mainly encountered in low and middle income countries. However, low quality infection control programs and the lack of antibiotic stewardship programs also contribute to the dissemination of resistant
strains. Other factors which were shown to have impact are population movement, medical tourism, intensive trade exchange and climate change. The consequences of increased resistance such as medical, microbiological, epidemiological, psychological and economic are also discussed. Finally, several documents of WHO and European Union underlying “One health” approach in the combat of resistance as well as international projects addressing problem of AMR are described. The importance of broad education campaigns targeting medical professionals, health care decision makers and general public in combat of AMR such as European Antibiotic Awareness Day (EU) and International Antibiotics Awareness Week (WHO) are also discussed.
1. Introduction 2. The epidemiological situation of resistance in Poland in comparison with EU countries 3. Causes of the rise and dissemination of antibiotic resistance. 4. Consequences of increasing AMR. 5. What actions have been taken in the fight against antibiotic resistance and what are their results. 6. Summary

ROLA DWUSKŁADNIKOWYCH SZLAKÓW TRANSDUKCJI SYGNAŁU W OPORNOŚCI CHOROBOTWÓRCZYCH BAKTERII GRAM-UJEMNYCH NA ZWIĄZKI ANTYBAKTERYJNE

ROLE OF TWO-COMPONENT SIGNAL TRANSDUCTION SYSTEMS IN ANTIMICROBIAL RESISTANCE OF GRAM-NEGATIVE PATHOGENS
A. Raczkowska, K. Jaworska, Ł. Wyrożemski, K. Brzostek

Streszczenie: Dwuskładnikowe szlaki transdukcji sygnału złożone z sensorowej kinazy histydynowej i regulatora odpowiedzi umożliwiają bakteriom adaptacyjną odpowiedź na zmieniające się warunki środowiskowe poprzez regulację ekspresji genów warunkujących przebieg wielu procesów fizjologicznych, wirulencję bakterii czy oporność na antybiotyki (związki przeciwbakteryjne). Oporność bakterii patogennych na antybiotyki jest jednym z najważniejszych problemów zdrowia publicznego na całym świecie. W pracy opisano mechanizm transdukcji sygnału oparty na fosfotransferze, charakterystyczny dla systemów dwuskładnikowych oraz indukowane przez te systemy mechanizmy oporności na antybiotyki. Scharakteryzowano kilka dwuskładnikowych szlaków regulatorowych (system PhoP-PhoQ, PmrA-PmrB, ParR-ParS, CzcR-CzcS, CopR-CopS, PprB-PprA, CbrB-CbrA, BlrA-BlrB, OmpR-EnvZ), które funkcjonują u Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Aeromonas, Salmonella oraz Yersinia spp. Omówiono ich rolę w modyfikacji powierzchni komórki bakteryjnej, ograniczeniu napływu lub zwiększeniu wyrzutu leku z komórki, regulacji produkcji enzymów degradujących antybiotyki czy też w tworzeniu biofilmu.
1. Wstęp. 2. Mechanizm funkcjonowania bakteryjnych dwuskładnikowych systemów regulacyjnych. 2.1. Sensorowe kinazy histydynowe. 2.2. Regulatory odpowiedzi. 2.3. Transdukcja sygnału w dwuskładnikowych systemach regulacyjnych. 3. Mechanizmy oporności na antybiotyki kontrolowane przez dwuskładnikowe systemy regulacyjne. 3.1. Modyfikacja powierzchni komórek. 3.2. Regulacja napływu i wypływu leków. 3.3. Regulacja produkcji enzymów modyfikujących/inaktywujących antybiotyki. 3.4. Inne, alternatywne formy oporności. 4. Charakterystyka niektórych dwuskładnikowych systemów regulacyjnych uczestniczących w oporności na związki przeciwbakteryjne w wybranych bakteriach Gram-ujemnych. 4.1. Systemy PhoP-PhoQ i PmrA-PmrB. 4.2. System ParR-ParS. 4.3. Systemy CzcR-CzcS
i CopR-CopS. 4.4. System PprB-PprA. 4.5. System CbrB-CbrA. 4.6. System BlrA-BlrB. 4. 7. System OmpR-EnvZ. 5. Podsumowanie

Abstract: Two-component signal transduction systems composed of histidine sensor kinase and response regulator are involved in adaptive response of pathogenic bacteria to environmental signals by regulating gene expression involved in many physiological processes, bacterial virulence, and antibiotic resistance (antibacterial compounds). Antibiotic resistance of pathogenic bacteria is one of the most important public health problems worldwide. The paper describes a signal transduction mechanism based on phosphotransfer, functioning in two-component systems and the mechanisms of antibiotic resistance governed by these systems. Several signal transduction pathways associated with resistance to antibacterial compounds and functioning in Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumannii, Aeromonas, Salmonella and Yersinia spp. have been characterized (PhoP-PhoQ, PmrA-PmrB, ParR-ParS, CzcR-CzcS, CopR-CopS, PprBPprA, CbrB-CbrA, BlrA-BlrB and OmpR-EnvZ systems). Their role in modifying the bacterial cell surface, limiting the inflow or increasing the drug efflux from the cell, producing antibiotic-degrading enzymes or the biofilm formation is presented.
1. Introduction. 2. Mechanism of action of two-component regulatory systems. 2.1. Histidine sensor kinases. 2.2. Response regulators. 2.3. Signal transduction in two-component systems. 3. Mechanisms of antibiotic resistance controlled by two-component signal transduction systems. 3.1. Cell surface modification. 3.2. Regulation of drug inflow and outflow. 3.3. Regulation of the level of enzymes modifying/inactivating antibiotics. 3.4. Other alternative forms of resistance. 4. Characteristics of two-component signal transduction systems modulating resistance to antibacterial compounds in selected Gram-negative bacteria. 4.1. PhoP-PhoQ and PmrA-PmrB systems.
4.2. ParR-ParS system. 4.3. CzcR-CzcS and CopR-CopS systems. 4.4. PprB-PprA system. 4.5. CbrB-CbrA system. 4.6. BlrA-BlrB system. 4.7. OmpR-EnvZ system. 5. Summary

KORZYSTNE DZIAŁANIE LAKTOFERYNY NA MIKROBIOTĘ PRZEWODU POKARMOWEGO

BENEFICIAL EFFECT OF LACTOFERRIN ON THE MICROBIOTA FROM GASTROINTESTINAL TRACT
J. Artym, M. Zimecki

Streszczenie: Nasz organizm jest zasiedlony przez biliony symbiotycznych bakterii. Najliczniejsza i najbardziej różnorodna ich populacja kolonizuje jelito, górne drogi oddechowe i układ moczowo-płciowy. Działają one wielokierunkowo, wspierając nasze zdrowie. Kiedy mikrobiota ta funkcjonuje prawidłowo pomaga w przyswajaniu składników odżywczych, reguluje pracę układu odpornościowego, chroniąc śluzówki i cały ustrój przed patogenami, neutralizuje niektóre ksenobiotyki, odtruwa więc organizm i chroni przed kancerogennymi mutacjami. Naturalną pożyteczną mikrobiotę możemy wspomóc przyjmując probiotyki i/lub prebiotyki w produktach spożywczych oraz
suplementach diety i lekach. Ich cennym naturalnym źródłem są mleko i produkty nabiałowe, szczególnie fermentowane (np. kefiry, jogurty i sery). Wśród substancji prebiotycznych znajdziemy tu m.in. oligosacharydy, lizozym, laktoperoksydazę czy laktoferynę. Białko to promuje wzrost symbiotycznej mikrobioty jelita i dróg rodnych, co potwierdzono w licznych testach. Aktywność taka, w połączeniu z działaniem przeciwmikrobiologicznym wobec drobnoustrojów patogennych, przywraca równowagę mikrobioty w obrębie błon śluzowych, co skutecznie eliminuje czynniki zakaźne i procesy zapalne. Najmłodsze dzieci wspomaga laktoferyna przyjmowaną z mlekiem matki. W późniejszym wieku możemy liczyć na własne, endogenne białko wydzielane przez błony śluzowe i neutrofile albo jego dostawę z nabiałem (nie poddanym agresywnej obróbce termicznej) lub suplementami diety. Na rynku znajdziemy zarówno produkty z samą laktoferyną bydlęcą, dodatkowo z innymi prebiotykami, np. inuliną czy oligosacharydami, a także z probiotykami. Skuteczne są preparaty laktoferynowe przyjmowane doustnie, co potwierdzono w licznych badaniach, także klinicznych. Białko jest względnie oporne na trawienie. Natywne lub w postaci peptydów może docierać do jelita, działać lokalnie na mikrobiotę i układ odpornościowy związany z tutejszą błoną śluzową, i tą drogą wzmacniać odporność ogólnoustrojową.
1. Wprowadzenie. 2. Mikrobiota przewodu pokarmowego. 3. Laktoferyna w przewodzie pokarmowym. 4. Prebiotyczne działanie laktoferyny w przewodzie pokarmowym – testy
in vitro. 5. Prebiotyczne działanie laktoferyny w przewodzie pokarmowym – testy in vivo. 6. Laktoferyna w diecie i suplementach diety. 7. Podsumowanie

1. Introduction. 2. Gut microbiota. 3. Lactoferrin in gastrointestinal tract. 4. Prebiotic activity in gastrointestinal tract – in vitro tests. 5. Prebiotic activity in gastrointestinal tract – in vivo tests. 6. Lactoferrin in diet and nutritional supplements. 7. Summary
Abstract: Our organism is colonized by trillions of symbiotic bacteria. The most numerous and varied bacterial population colonizes colon, upper respiratory airways and urogenital system. They act multidirectionally supporting our health. Symbiotic microbiota helps in acquirement of nutrients, regulates action of the immune system protecting mucosa and whole organism against pathogens, neutralizes some xenobiotics, thus acts as a preventive measure against carcinogenic mutations. This beneficial microbiota may be supported by uptake of probiotics and/or prebiotics in foods, diet supplements and drugs. They can be found in milk and dairy products, in particular
fermented ones (e.g kefir, yoghurt and cheese), which contain both probiotics and prebiotics, including lactoferrin. This protein has a confirmed action promoting growth of symbiotic microbiota of intestine and urogenital tract. Such activity, associated with antimicrobial action regarding pathogenic microorganisms, restores equilibrium of microbiota within mucous membranes that effectively eliminates pathogens and inflammatory processes. Youngest children are supported by lactoferrin acquired with maternal milk. Later we can relay on our own, endogenous proteins, secreted by mucous membranes and neutrophils and supply of dairy products (not subjected to aggressive
thermal processing) or diet supplements. We can find in the market the products containing lactoferrin alone, with another prebiotic, e.g inulin or oligosaccharides, and also with probiotics. Orally taken lactoferrin is effective as proved in a number of clinical studies. The protein is relatively resistant to digestion, may reach intestine, where acts on gut microbiota and local lymphoid tissue. In this way lactoferrin may enhance immunological status of our mucous system.

PROBIOTYCZNE DROŻDŻE SACCHAROMYCES CEREVISIAE VAR. BOULARDII JAKO CZYNNIK ETIOLOGICZNY OPORTUNISTYCZNYCH ZAKAŻEŃ U LUDZI

SACCHAROMYCES CEREVISIAE VAR. BOULARDII PROBIOTIC YEASTS AS ETIOLOGICAL AGENTS OF OPORTUNISTIC INFECTIONS IN HUMANS
K. Roeske, A. Zasuń, J. Cieślik, M. Wróblewska, T. Jagielski

Streszczenie: Drożdże S. cerevisiae var. boulardii, historycznie stanowiące odrębny gatunek, uznawane są obecnie za podgatunek drożdży S. cerevisiae. Szczepy Saccharomyces cerevisiae var. boulardii są powszechnie wykorzystywane w profilaktyce i leczeniu zaburzeń układu pokarmowego. Stosowanie preparatów na bazie S. cerevisiae var. boulardii wpływa na funkcjonowanie bariery jelitowej, co prowadzi do zmiany składu mikrobioty przewodu pokarmowego i łagodzi nieprawidłowości warstwy nabłonkowej jelita. Mimo klinicznie potwierdzonych, probiotycznych właściwości tych jednokomórkowych drobnoustrojów, wzrasta liczba doniesień na temat wywoływanych przez nie zakażeń u ludzi. Badania populacyjne sugerują, że drożdże S. cerevisiae są odpowiedzialne za 0,1–3,6% wszystkich przypadków grzybic, stwierdzanych u pacjentów stosujących terapię środkami probiotycznymi zawierającymi S. cerevisiae var. boulardii. Za czynniki predysponujące do rozwoju zakażeń uznaje się obecność centralnego cewnika żylnego, żywienie pozajelitowe, immunosupresję oraz choroby współistniejące. W niniejszej pracy zebrano najważniejsze informacje dotyczące biologii S. cerevisiae var. boulardii, a także przedstawiono najnowsze dane epidemiologiczne dotyczące fungemii wywoływanych przez te grzyby.
1. Wstęp. 2. Zastosowanie drożdży S. cerevisiae. 3. Izolacja i taksonomia probiotycznych drożdży S. cerevisiae var. boulardii. 4. Probiotyczne właściwości S. cerevisiae var. boulardii. 5. Zakażenia wywoływane przez S. cerevisiae var. boulardii. 5.1. Przegląd fungemii wywołanych przez S. cerevisiae var. boulardii. 6. Wnioski

1. Introduction. 2. Applications of S. cerevisiae yeasts. 3. Isolation and taxonomy of probiotic yeasts S. cerevisiae var. boulardii. 4. Probiotic features of S. cerevisiae var. boulardii. 5. S. cerevisiae var. boulardii infections. 5.1. Review of S. cerevisiae var. boulardii fungemia cases. 6. Conclusions
Abstract: S. cerevisiae var. boulardii yeasts, historically recognized as a separate species, are now considered a subspecies of S. cerevisiae. Strains of S. cerevisiae var. boulardii are widely used for prevention and treatment of disorders of human digestive system. The use of preparations based on S. cerevisiae var. boulardii impacts the functioning of the intestinal barrier, which leads to a change in the composition of the digestive tract microbiota and alleviates intestinal epithelial defects. Despite the clinically confirmed probiotic properties of these unicellular microorganisms, the number of reports of infections in humans has been increasing. Population studies suggest that S. cerevisiae yeasts are responsible for 0.1–3.6% of all cases of mycoses in patients receiving therapy with probiotics containing S. cerevisiae var. boulardii. The presence of a central venous catheter, parenteral nutrition, immunosuppression and co-morbidities in patients are considered as factors predisposing for infection. This work summarizes the most important information on biology of S. cerevisiae var. boulardii and presents the latest epidemiological data on fungemia caused by these fungi.

MONITOROWANIE ZUŻYCIA ANTYBIOTYKÓW – CEL, METODOLOGIA, ZASTOSOWANIE

MONITORING OF ANTIMICROBIAL CONSUMPTION – AIM, METHODOLOGY AND USE
A. Olczak-Pieńkowska, W. Hryniewicz

Streszczenie: Monitorowanie zużycia antybiotyków jest jednym z podstawowych narzędzi strategii walki z antybiotykoopornością, stanowi nieodłączny element programów polityki antybiotykowej i pomaga oceniać racjonalność terapii. Służy opisywaniu struktury i dynamiki stosowania środków przeciwbakteryjnych. Stosowana w programach monitorowania metodologia dawek dobowych definiowanych (DDD) i klasyfikacja ATC (anatomiczno-terapeutyczno-chemiczna) warunkują wiarygodność analizowanych danych i umożliwiają porównania między oddziałami, ośrodkami i regionami.
1. Wprowadzenie. 2. Co to jest monitorowanie i czemu służy? 3. Metodologia monitorowania stosowania antybiotyków. 4. Klasyfikacja ATC. 5. Dawka dobowa definiowana (DDD). 6. Wskaźniki stosowane do przedstawiania zużycia antybiotyków. 7. Podsumowanie

Abstract: Monitoring of antibiotic consumption is one of the basic tools of the strategies to combat antibiotic resistance, is an integral part of the antibiotic stewardships and helps to ensure the rational antibiotic therapy. It is used to describe the structure and dynamics of antibacterials usage. The defined daily dose (DDD) methodology and ATC (anatomical, therapeutic and chemical) classification used in the monitoring programs determine the reliability of the analyzed data and enable the comparison of the antibiotic consumption between departments, centers and regions.
1. Introduction. 2. What is the monitoring and what it is used for? 3. Antimicrobial consumption methodology. 4. ATC methodology. 5. Defined daily dose (DDD). 6. Antimicrobial consumption measures. 7. Summary

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII 2020, 59, 2

POSTĘPY MIKROBIOLOGII
2020, 59, 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.