Sekretne życie gronkowca złocistego
Jest jakieś 30 proc. szans, że czytacie ten tekst wspólnie – ty i twój gronkowiec złocisty: przyczajony w nozdrzach, przycupnięty na skórze. Staphylococcus aureus to „cichy lokator”. Przez długi czas może pozostawać w ukryciu, nie wyrządzając nam żadnej szkody. Jednak gdy tylko dostrzeże słabość, atakuje bezwzględnie.
Gronkowiec złocisty nie jest zwyczajnym drobnoustrojem. Badaczy fascynuje jego zdolność do nieustannych mutacji, odporność na ekstremalne warunki oraz nieprzewidywalność. Razem cechy te czynią go jednym z najbardziej niebezpiecznych patogenów w historii medycyny.
Historia odkryć związanych z gronkowcem złocistym jest równie burzliwa, co jego ewolucji. Pierwsze poważne wzmianki o tej bakterii pojawiły się już w XIX wieku, kiedy szkocki chirurg Alexander Ogston obserwował mikroorganizmy w ropnych zakażeniach ran. Określił je wówczas mianem „mikrokoków”, które często odpowiadały za powstawanie ropni i innych stanów zapalnych.
Ostatecznie bakteria została nazwana „złocistym” gronkowcem ze względu na charakterystyczne żółtawe kolonie widoczne na szalkach Petriego. Dziś wiemy, że za tę barwę odpowiada barwnik zwany stafyloksantyną, który jednocześnie pełni funkcję ochronną przed aktywnymi formami tlenu. W pewnym sensie już wtedy gronkowiec demonstrował swoje mistrzostwo przetrwania, wykorzystując cząsteczki barwnika do obrony przed układem odpornościowym żywiciela.
Gronkowiec w ewolucyjnym sprincie
Współczesne badania genetyczne potwierdziły niezwykłą ewolucyjna ekspansywność gronkowca złocistego. Szybkość, z jaką nabywa nowych cech, określa się wręcz mianem „mikrobiologicznego sprintu ewolucyjnego”: pojedyncze kolonie w krótkim czasie mogą wykształcać oporność na kolejne substancje bakteriobójcze. To właśnie ta gwałtowność zmian sprawia, że próby stworzenia skutecznej szczepionki przeciwko gronkowcowi od lat kończą się jedynie częściowymi sukcesami. Mikroorganizm, który jest w stanie przechytrzyć niemal każdy system obronny, pozostaje nieprzewidywalny i trudny do kontrolowania.
Naukowcy ustalili, że gronkowiec złocisty towarzyszy nam od tak dawna, że stał się w pewnym sensie współbiesiadnikiem (komensalem). Szacuje się, że w populacji ogólnej około 20–30 proc osób jest nosicielami tego drobnoustroju na stałe, najczęściej w obrębie przedsionka nosa, a nawet do 60 proc. może go mieć przejściowo.
Higiena rąk a zakażenia szpitalne. Wirtualna rzeczywistość w edukacji personelu szpitalnego.
Dobra opieka medyczna zaczyna się od dbałości o właściwą higienę rąk wśród personelu oraz odpowiedniego sprzątania i poziomu czystości w szpitalach, gabinetach lekarskich oraz innych placówkach opieki zdrowotnej.
W Polsce według niektórych obserwacji epidemiologicznych – nosicielstwo gronkowca złocistego może sięgać 30 proc. wśród zdrowych dorosłych, przy czym liczba ta rośnie w pewnych specyficznych populacjach, na przykład wśród personelu medycznego w szpitalach.
Wielu z nas żyje zatem z gronkowcem, nieświadomie dzieląc z nim naszą przestrzeń życiową. Jednakże ten „cichy lokator” potrafi zmienić oblicze w mgnieniu oka. W normalnych warunkach układ odpornościowy człowieka radzi sobie z kontrolowaniem bakterii na powierzchni skóry czy w nosie, nie dopuszczając do ich nadmiernego namnażania. Problem pojawia się, kiedy dochodzi do osłabienia naturalnych barier ochronnych.
Gdy "cichy lokator" atakuje
Wystarczy drobne skaleczenie, niewielki spadek odporności organizmu czy choroba współistniejąca, by gronkowiec natychmiast wykorzystał sprzyjające warunki. Z niewinnego komensala staje się agresorem atakującym układ krwionośny, płuca i inne narządy. W skrajnych przypadkach prowadzi to do sepsy lub rozwoju zapalenia wsierdzia.
W Polsce, według danych Narodowego Instytutu Zdrowia Publicznego – Państwowego Zakładu Higieny, gronkowiec złocisty odpowiada za znaczną część zakażeń szpitalnych. Jest jednym z najczęściej izolowanych patogenów w przypadkach bakteryjnego zapalenia płuc czy zakażeń łożyska naczyniowego.
Początkowo penicylina okazała się spektakularnym sukcesem w walce z gronkowcem, ratując życie niezliczonej liczbie pacjentów cierpiących na ciężkie zakażenia bakteryjne. Jednak już w niedługim czasie po jej wprowadzeniu do powszechnego użycia, część szczepów gronkowca złocistego wykształciła enzym – penicylinazę – który skutecznie niszczył cząsteczkę antybiotyku. Kolejne generacje środków przeciwbakteryjnych co prawda starały się ominąć oporność, jednak bakteria odpowiadała nowymi mutacjami. Ten swoisty wyścig zbrojeń na linii człowiek–bakteria trwa do dziś i medycyna nie ma perspektyw rychłej wygranej.
Szczepy odporne na antybiotyki
Przewaga gronkowca stała się ewidentna wraz z pojawieniem się szczepów MRSA (methicillin-resistant Staphylococcus aureus), czyli gronkowców złocistych opornych na metycylinę. Szpitale na całym świecie, w tym także w Polsce, zaczęły notować rosnącą liczbę zakażeń powodowanych przez szczepy MRSA, które wymykały się standardowemu leczeniu antybiotykami beta-laktamowymi. Dane z europejskiego systemu monitorowania zakażeń szpitalnych (ECDC) wskazują, że w niektórych krajach udział MRSA wśród wyizolowanych szczepów gronkowca złocistego sięga nawet 40 proc.
W 2017 roku grupa badaczy opublikowała przełomową analizę pełnego genomu szczepu USA400-0051 (MRSA), który wywoływał liczne zakażenia zarówno w środowisku szpitalnym, jak i poza nim. Jak podkreślono w opracowaniu, bakteria nie tylko przejęła nowe geny oporności, ale też wykształciła zdolność do modyfikowania swojego metabolizmu w taki sposób, aby unikać wykrycia przez układ odpornościowy człowieka.
Fenomenem szczególnie niepokojącym w kontekście infekcji szpitalnych jest zdolność gronkowca do utrzymywania się na różnorodnych powierzchniach, zwłaszcza przy pobieżnej dezynfekcji. Wystarczy krótki kontakt, by bakteria przeniosła się na świeżą ranę pooperacyjną, cewnik naczyniowy lub dostała się do organizmu za pośrednictwem układu oddechowego. Szczególnie narażeni są pacjenci wymagający wielokrotnych zabiegów medycznych, zwłaszcza jeśli zmagają się z osłabionym układem odpornościowym.
Problem dotyczy także noworodków. Dzieci przychodzące na świat siłami natury mają kontakt z florą bakteryjną matki, w tym również z ewentualnymi szczepami gronkowca obecnymi w drogach rodnych lub na skórze. Choć zazwyczaj kończy się to tylko przejściowym skolonizowaniem skóry dziecka, zdarzają się sytuacje, w których bakteria przenika przez uszkodzone tkanki i wywołuje poważne stany zapalne. 1 procent wszystkich zakażeń noworodkowych przypisywanych jest MRSA.
Potężny arsenał toksyn
Jednym z najgroźniejszych oręży gronkowca złocistego są jego toksyny. Te wyspecjalizowane białka potrafią siać spustoszenie w układzie odpornościowym człowieka, a niekiedy mogą powodować gwałtowne reakcje zapalne. Szczególnie niebezpieczne są tak zwane superantygeny – substancje, które wprowadzają chaos w działaniu limfocytów T, pobudzając je do nadmiernej odpowiedzi immunologicznej. W efekcie może dojść do poważnych uszkodzeń narządów wewnętrznych i gwałtownego załamania homeostazy organizmu. Wiele publikacji wskazuje, że gronkowiec złocisty wytwarza także białko A, które wiąże się z immunoglobulinami i uniemożliwia im prawidłowe rozpoznawanie drobnoustrojów.
Z powodu szczególnej broni, jaką są toksyny, gronkowiec jest jedną z czołowych przyczyn zatruć pokarmowych na świecie. Ropiejący palec czy czyrak na twarzy osoby pracującej przy produkcji żywności wystarczy, by zatruć nie tylko ją, ale i wielu innych ludzi. Uwolnione do żywności enterotoksyny nie giną podczas standardowych procesów obróbki cieplnej, a ich obecność może sprawić, że nawet minimalne spożycie skażonego pokarmu skończy się biegunką, wymiotami i osłabieniem.
Czy będziemy bezbronni wobec gronkowca?
Przewaga gronkowca stała się ewidentna wraz z pojawieniem się szczepów VRSA (vancomycin-resistant Staphylococcus aureus). Już sama nazwa mówi wiele o potencjalnym zagrożeniu – chodzi o odmianę bakterii, która potrafi przetrwać w kontakcie z wankomycyną, dotąd uchodzącą za antybiotyk „ostatniej szansy” w leczeniu groźnych zakażeń MRSA. Pierwsze doniesienia o VRSA pojawiły się w latach 90. XX wieku, a w 2020 roku ukazała się publikacja sugerująca, że może istnieć więcej takich szczepów, niż dotychczas przypuszczano.
Jeśli VRSA rozprzestrzenią się na większą skalę, medycyna stanie przed poważnym problemem, bo dostępnych terapii będzie jeszcze mniej niż obecnie. W Polsce na razie stwierdzono jedynie pojedyncze przypadki VRSA, ale specjaliści ostrzegają, że łatwość, z jaką gronkowiec złocisty przekracza bariery gatunkowe i pozyskuje geny od innych bakterii, może w każdej chwili doprowadzić do lawinowego wzrostu zachorowań.
