Vieraskynä: Lempibakteerini on Staphylococcus aureus, mikä on sun?

Mun mielestä jokaisella true biokemistillä pitäisi olla oma lempibakteeri tai -molekyyli. Mun lempibakteeri on ”superbugina” tai vaarallisena sairaalabakteerinakin tunnettu Staphylococcus aureus. Tutustuin kyseiseen kaveriin ensimmäistä kertaa kaksi vuotta sitten fuksikevään Mikrobiologian kurssilla.

Mikrobiologian kokeeseen lukiessa kiinnostuin monista eri mikro-organismeista ja huomasin, että minulla ja rakkaalla lempibakteerillani S. aureuksella on paljon yhteistä: Minä olen pieni ja pyöreä ja niin on myös S. aureus. Tai no, ennemminkin miljoonista S. aureus -soluista koostuvat pesäkkeet ovat pieniä, vaalean keltaisia ja pyöreitä. S. aureus on halofiili, mikä tarkoittaa sitä, että bakteeri pärjää paremmin korkeassa ympäristön suolapitoisuudessa kuin matalassa. Mää tykkään enemmän suolaisista herkuista kuin makeista, joten tässäkin suhteessa ollaan S. aureuksen kanssa samiksia. Pikkutyttönä mun lempiväri oli violetti, joten gramvärjäyksessä kauniin violeteiksi tai tumman sinisiksi värjäytyneet Staphylococcus -solut viehättävät minun silmää. S. aureus on grampositiivinen bakteeri, joten sen paksun soluseinän takia solut värjääntyvät kauniin violetiksi vaalean punaisen sijaan.

Kaikkien näiden yhteneväisyyksien jälkeen mun on pakko myöntää et on mussa ja S. aureukses jotakin erilaista. Esimerkiksi tuma, mulla on se mut S. aureukselal ei. Ja sitten kaksoiskalvolliset soluorganellit, intronit genomissa, monisoluisuus ja mitä näitä nyt on. Mutta vastakohdathan vaan täydentää toisiaan, right?

Kuva 1. Kasvatusmalja fuksikevään mikrobilsan labrakurssilta. Maljalla asustelee vuorokauden ikäisten S. aureus vauvojen lisäksi punaiset S. marcesces- ja vaaleat E. coli -pesäkkeet.

Vielä enemmän ihastuin kyseiseen bakuun Mikrobiologian labraharjoitukissa, kun pääsimme itse kasvattamaan kyseistä bakteeria agar -maljoilla. Maljalla möllöttävät vaalean kellertävät pikkupesäkkeet eivät näytä mitenkään mielenkiintoisilta, varsinkaan raivokkaasti jakautuvan punaisen S. marcescesin rinnalla. Labraharjoitusten jälkeen pienestä fuksista tuli ”crazy bacteria lady”ja kiinnostus superbakteeri S. aureusta kohtaan heräsi. Tämä kiinnostus johti lopulta siihen, että parhaillani kirjoitan kirjallisuustutkielmaa lempparibakteeristani.

S. aureus kuuluu ihmiskehon normaaliin bakteerikantaan ja bakteereita löytyy normaalisti ihon pinnalta ja hengitysteistä. Bakteeri on tavallisesti harmiton, mutta aiheuttaa vakavan tulehduksen, jos potilaan vastustuskyky heikkenee esim. saadessaa haavoja tai hormonaalisten muutosten takia. Iholla S. aureus aiheuttaa mm. aknea ja märkärupea. Hengitysteissä S. aureus on suurin syypää keuhkokuumeeseen ja muita tämän patogeenin aiheuttamia tulehduksia ovat aivokalvon tulehdus sekä sydänlihastulehdus. Maailman ensimmäistä antibioottia penisilliini G:tä alettiin toisen maailman sodan jälkeen valmistaa mm. S. aureuksen aiheuttaman keuhkokuumeen hoitoon.

Mutta mikä sitten tekee tästä kauniin kultaisesta kokkibakteerista niin vaarallisen patogeenin varsinkin sairaalaympäristössä? Antibiootteja on käytetty ympäri maailmaa infektioiden hoitoon jo vuosikymmenien ajan ja tämän lisäksi useissa maissa karjaeläimille, esimerkiksi broilerilinnuille, annetaan ennalta ehkäisevästi antibioottipistoksia, jotta taudit eivät häiritsisi eläimen nopeaa kasvua ja tehokasta lihan tuotantoa. Tällainen liiallinen antibioottien käyttö altistaa eri bakteerikannat yhä enemmän antibiooteille, mikä taas lisää bakteerilajien kilpailua sekä luonnonvalintaa. Antibioottirikkaassa ympäristössä bakteerien pitää kilpailla selviytymisestä, joten bakteerin perimässä tapahtuu entistä enemmän muutoksia, jotka johtavat uusien kantojen syntyyn. Kun satunnaisesti tapahtuvien muutosten määrä perimässä kasvaa, on todennäköisenpää, että bakteerikannalle kehittyy hyödyllinen mutaatio, jonka avulla antibiootti ei tapakaan soluja. S. aureuksellle on kehittynyt juurikin tällaisen hyödyllisen mutaation kautta vastustuskyky eli resistenssi suurinta osaa tällä hetkellä kliinisessä käytössä olevia antibiootteja vastaan. Voidaankin karkeasti sanoa, että vuosikymmeniä kestänyt antibioottien liiallinen käyttö on luonut S. aureuksen aiheuttamista ja muistakin ennen helposti parannettavissa olevista infektioista ihmiselle vaarallisia, koska ei ole enää olemassa bakteereihin tehoavia antibiootteja.

Siinä oli muutama pointti miksi mun mielestä Staphylococcus aureus on todella kiinnostava patogeeni ja samalla mun lempibakteeri. ”Hullu bakteerinainen” on saanut tilaisuuden perehtyäaiheeseen enemmän, koska mun kandin tutkinnon kirjallisuustutkielma käsittelee metisilliiniresistenttiä S. aureusta (MRSA) ja kyseisen bakteerikannan antibioottiresistanssin mekanismia.

Eppu

Mun kandi-&vaihtolaiffia voi seurata parhaiten seuraavista somekanavista:

ig: eppuuu_

sc: eppuuuu

Lähteet:

Madigan MT, Martinko JM, Dunlap PV & Clark DP (eds) (2009) Brock - Biology of Microorganisms. San Francisco, Pearson Education Inc.