Какво представлява патогенът Bartonella birtlesii?

Bartonella birtlesii е факултативна вътреклетъчна бактерия. По-конкретно това означава, че вътреклетъчните бактерии могат да навлизат в клетките-мишени и да се размножават в цитоплазмата. Патогенът Bartonella birtlesii е изолиран за първи път от дървесни мишки от рода Apodemus във Франция и Обединеното кралство. Чрез експериментални опити лабораторни мишки също се заразяват с патогена и впоследствие образуват бактериемия с продължителност около 5 до 10 седмици. Бактериемията представлява наличие на бактерии в кръвообращението.

Подобно на други видове Bartonella, патогенът Bartonella birtelesii използва стратегия на паразитизъм, при която червените кръвни клетки се инфилтрират чрез пренасяне на членестоноги. Учените предполагат, че бълхите и кърлежите действат като преносители на патогена Bartonella birtlesii.

Как може да се характеризира патогенът Bartonella birtlesii?

Патогенът Bartonella birtlesii принадлежи към род Bartonella и следователно е грам-отрицателна бактерия. Бактерията е паразит, който живее в клетката на гостоприемника (вътреклетъчно). В случая с патогена Bartonella birtlesii тази клетка-гостоприемник обикновено са червените кръвни клетки (еритроцити). Преносител на патогена Bartonella birtlesii са бълхите и кърлежите.

От биохимична гледна точка тя може да бъде описана като оксидазна и каталазна бактерия. Оксидазата е ензим, който катализира окислително-редукционни реакции. Това включва преди всичко реакции, в които дизоксигенът (O 2 ) участва като електронен акцептор . Каталазата също е ензим, който е широко разпространен и се среща в почти всички живи организми, които са изложени на въздействието на кислород . В този процес бактерията каталаза катализира разграждането на водородния пероксид до кислород и вода и е важна за защитата на от окислително увреждане, което може да бъде причинено например от реактивни кислородни видове (ROS). Патогенът Bartonella birtlesii е изолиран от Apodemus. Apodemus е род от семейство Muridae. Това са истински мишки и плъхове.

Колко опасен е патогенът Bartonella birtlesii за хората?

Патогенността на патогена Bartonella birtlesii, т.е. способността му да предизвиква патологични промени при хората, все още е до голяма степен неизвестна. За Централната комисия за биологична безопасност (ZKBS) Bartonella birtelsii трябва да бъде причислена към рискова група 2 като донор и реципиент за работа по генно инженерство. Тази препоръка за класифициране се основава на факта, че бактерията има нисък патогенен потенциал, а ареалът ѝ като гостоприемник е много ограничен, както е в момента. Рискова група 2 означава, че това е болест, която подлежи на съобщаване съгласно раздел 6 от Закона за защита от инфекции.

Изследвания на патогена Bartonella birtlesii при мишки

Бактерията Bartonella birtelesii се използва главно за изследване на дългосрочната бактериемия, адхезията на еритроцитите, както и инвазията при мишки. Тук основният фокус е върху това как адаптираният за мишки патоген Bartonella birtlesii влияе върху жизнеспособността на червените кръвни клетки (еритроцити) на мишки Balb/C. Изследването протече по следния начин:

• Бактериални щамове и условия за растежа им: 5 дни Патогенът Bartonella birtlesii се отглежда при 35 °С върху кръвен агар . Кръвният агар е хранителна среда за култивиране на микроорганизми, 5 % от които при проведения тук експеримент произхождат от дефибринирана овча кръв (ДКА).
• Отглеждане на животните: В лабораториите на Charles River в Лион/Франция мишките Balb/C бяха настанени в две клетки за мишки. Преди началото на експеримента всички животни не показаха признаци на заболяване и им беше позволено да се аклиматизират към помещението, както и към диетата, под по-късен експериментаторски надзор в продължение на поне 5 дни преди вземането на кръв .
• Инкубация in vitro на патогени на Bartonella birtlesii с кръвни клетки (еритроцити)на гризачи: Изолирани са червени кръвни клетки (еритроцити) от периферна кръв на мишки . Използвайки метода на центрофугиране с градиент на Фикол, след това бяха пречистени и култивирани в продължение на 5 дни върху CBA плаки.
• Оценка наеритроцитниялизис: След 3 дни инкубация под микроскоп бяха открити 100 микролитра еритроцити и патогени на Bartonella birtlesii.

Какви са резултатите от изследването на патогена Bartonella birtlesii при мишки?

Що се отнася до ефекта на патогените Bartonella birtlesii върху жизнеспособността на еритроцитите, изследването показа, че според скалата moi от 0,01, 0,1 и 1, бактерията не влияе върху жизнеспособността на клетките. Дори след 3 дни инкубация и скала moi 10, 2 процента от червените кръвни клетки (еритроцити) все още са непокътнати. В сравнение с червените кръвни клетки, намиращи се в RPMI без бактерия, не е наблюдаван значителен ефект върху клетъчната жизнеспособност на червените кръвни клетки (еритроцитите) при пълна среда RPMI. След първоначалното инфектиране с патогена Bartonella birtlesii, той бързо беше отстранен от кръвта на гризачите.

Как патогенът Bartonella birtlesii влияе на червените кръвни клетки (еритроцитите)?

За да оцелее в животното-гостоприемник изобщо, патогенът Bartonella birtlesii трябва да надхитри имунния отговор на гостоприемника, като по този начин не само позволи извънклетъчното си оцеляване, но и да достигне до червените кръвни клетки (еритроцитите). Кои бактериални фактори са решаващи за надхитряването на имунната система на животното-гостоприемник и кои в крайна сметка правят възможно изобщо размножаването на бактерията, все още не е известно на учените. Въпреки това, за да се предотврати разпространението на инфекцията с Bartonella birtlesii, за учените е важно да продължат да изследват механизмите на инфекцията с Bartonella. Освен въпроса за репликацията на патогена в животното-гостоприемник, тук важна роля за научното разбиране на Bartonella патогена играят и геновата експресия, както и регулацията и пътищата за предаване на сигналите на бактерията Bartonelaa. Между другото, тези съображения не се отнасят изрично само за патогена Bartonella birtlesii, но и за други видове Bartonella.