Poszukiwana: Borrelia burgdorferi

Inspiracja z okładki| Barbara Kociołek
Poszukiwana: Borrelia burgdorferi
Barbara Kociołek
Obecne czasy nie są bezpieczne. Prawie na każdym rogu czyha na nas coś potencjalnie
groźnego – zagrożeniem może być nie tylko niezbyt przychylnie nastawiony do świata człowiek,
ale i rzeczy martwe, substancje chemiczne oraz żywe organizmy – zarówno te w skali makro,
jak i mikro. Jako biotechnologów szczególnie interesują nas te ostatnie, więc tym razem weźmy
pod lupę niewinnie wyglądającą pod mikroskopem spiralną bakterię chorobotwórczą.
Jak powszechnie wiadomo, język wroga trzeba znać, ale jeśli stworzenie mówić nie potrafi
(czyli nie ma szans na porozumienie), to dobrze chociaż dowiedzieć się o nim jak najwięcej.
Spróbujmy więc uporządkować wiedzę o leśnym pogromcy gołorękich powodującym boreliozę –
bakterii Borrelia burgdorferi.
Inspiracja z okładki| Barbara Kociołek
Charakterystyka ogólna
Nasz winowajca niejedną ma twarz i w roznych miejscach naszego globu ma innych
agentow. Mimo to, całkiem dobrze znamy jej rodzinne koligacje (tabela 1). Borrelia burgdorferi
sensu lato (w szerokim znaczeniu) obejmuje B. burgdorferi sensu stricto (w wąskim znaczeniu),
ktorą mozna spotkac głownie w Ameryce Połnocnej oraz
Tabela 1. Klasyfikacja
B. garinii i B. afzelii, charakterystyczne dla terenow Europy
systematyczna podejrzanej
i Azji. Organizmy te cechuje charakterystyczna morfologia:
bakterii Borrelia burgdorferi
ich komorki są długie i cienkie w kształcie spiralek (krętki),
krolestwo: Bacteria
a takze posiadają rzęski umozliwiające im ruch obrotowy.
typ:
Spirochaetes
Rzęski te umieszczone są w przestrzeni peryplazmatycznej
klasa:
Spirochaetes
(pomiędzy błoną wewnętrzną a mureiną). Pomimo posiadania
rząd:
Spirochaetales
dwoch błon ich klasyfikacja jako bakterie gramujemne nie jest
rodzina:
Spirochaetaceae
do konca poprawna, gdyz nie posiadają LPS oraz mają mało
rodzaj:
Borrelia
białek transbłonowych.
Borrelia jest bezwzględnym pasozytem, bakterią bardzo ograniczoną enzymatycznie,
dlatego potrzebuje gospodarza. Naturalnym jej rezerwuarem są małe gryzonie lub ptaki.
Na zwierzętach tych mogą zerowac kleszcze (w stadium larwy). Bakteria dostaje się do jelita
kleszcza i stamtąd przez układ krwionosny przemieszcza się do innych tkanek czy organow.
Potem zainfekowany kleszcz – wektor, podczas ukąszenia moze przeniesc przez swoją slinę
lub wymiociny Borrelia na człowieka i spowodowac zakazenie boreliozą. Jest to przewlekła
choroba układowa, ktora moze miec objawy skorne, takie jak rumien oraz neurologiczne,
kardiologiczne i reumatologiczne.
Cechy szczególne
Nietypową cechą Borrelia jest to, ze w przeciwienstwie do większosci bakterii, posiada
liniową strukturę chromosomu (oprocz Borrelia spotyka się takze liniową formę u Streptomyces).
Co więcej, jej genom jest znacznie pofragmentowany, gdyz oprocz nukleoidu posiada sporą liczbę
(nawet powyzej 20) plazmidow zarowno liniowych, jak i kolistych.
Wyjątkowe jest rowniez to, ze Borrelia burgdorferi do zycia nie potrzebuje zelaza,
a zamiast niego wykorzystuje sąsiada z tablicy Mendelejewa – mangan, ktory musi miec
w znacznych ilosciach. Jest to ciekawa strategia, gdyz jeden z mechanizmow obronnych przed
patogenami to produkcja przez wątrobę hormonu hepcydyny. Ma ona na celu zahamowanie
absorpcji zelaza w jelitach i zmniejszenie dostawania się go do krwiobiegu, przez co mikroorganizmy chorobotworcze mogą miec za mało tego pierwiastka do przezycia. Dlatego uniezaleznienie
się od zelaza daje Borelia większe mozliwosci przetrwania. Takie wymagania są jednak takze
i szansą na opracowanie leku, ktory mogłby blokowac niewystępujące u człowieka enzymy
bakteryjne zawierające mangan. Obecnie, jedynymi metodami leczenia jest stosowanie antybiotykow, co odnosi skutek tylko przy szybkim wykryciu choroby. Prawda jest jednak taka,
ze lepiej zapobiegac, niz leczyc, więc najlepiej nie kusic losu i na wycieczkę do lasu ubrac się
odpowiednio albo zastosowac repelent.
Uwaga!
Ostatnio krązą pogłoski, ze pewna Borrelia postanowiła zrobic karierę, niekoniecznie jako
postrach przed boreliozą, ale gwiazda organizowanych przez SKNB Sląskich Dni Biotechnologii
BAKCYL. Nie jest do konca jasne, dlaczego własnie krętek, skoro samo słowo „bakcyl” prawdopodobnie powstało w wyniku z literowki przy spolszczaniu niemieckiego bazillus, oznaczającego
laseczkę. Ale aktualnie bakcyl oznacza po prostu bakterię lub zarazek, więc chyba mozna
wybaczyc tą małą niekonsekwencję. Poza tym nasza sympatyczna Borrelia całkiem niezle radzi
sobie w wielkim swiecie, bo juz udało jej się zadomowic na plakatach (i okładce BioLetynu).
Ale najwazniejsze, ze ma szlachetny cel - chce pomagac innym złapac biotechnologicznego
bakcyla!
Źródła:
Furmanczyk E., Włodarczyk M., Struktura genomu Borreliaburgdorferi. Informacja genetyczna
zawarta w poszczególnych replikonach składowych, Postępy Mikrobiologii, 50 (4), 2011.
Tilly K., Rosa P.A., Stewart P.E., Biology of Infection with Borreliaburgdorferi, InfectiousDiseaseClinics
of NorthAmerica, 22(2), 2008.
www.1- Bay Area Lyme Foundation, Borreliaburgdorferi
http://www.bayarealyme.org/about-lyme/what-causes-lyme-disease/borrelia-burgdorferi/
www.2 - Lippsett L., Lyme Disease Bacteria Have Quirky Needs, Oceanus magazine, 50 (2), 2013:
http://www.whoi.edu/oceanus/feature/scientists-find-surprising-lyme-disease-bacteria-hasquirky-needs
www.3 - http://pl.wiktionary.org/wiki/Wikis%C5%82ownik:Strona_g%C5%82%C3%B3wn