Bacteroides fragilis
Kurs: Basvetenskap 6 Typ: Bakterie · Gramnegativ stav · obligat anaerob · tarmens normalflora och viktigaste anaeroba patogen
Snabbfakta
| Fält | Värde |
|---|---|
| Agenstyp | Bakterie, ej sporbildande |
| Familj | Bacteroidaceae (Bacteroidetes) |
| Gram och morfologi | Gramnegativ, pleomorf stav med ojämn färgning och vakuoler |
| Oxidas / katalas | Oxidasnegativ; katalaspositiv – ovanligt för en anaerob och en del av dess syretolerans |
| Galltolerans | Växer i 20 % galla – definierar “B. fragilis-gruppen” och skiljer den från övriga bacteroides |
| Rörlighet / sporer | Orörlig; inga sporer (viktig skillnad mot clostridier) |
| Kapsel | Ja – polysackarid A (PSA) och ytterligare kapselpolysackarider med fasvariation |
| Syrekrav | Obligat anaerob men aerotolerant – överlever upp till 72 timmar i luft tack vare superoxiddismutas och katalas |
| Växtbetingelser | Anaerob atmosfär; selektivt medium med galla, eskulin och gentamicin (BBE-agar) |
| Reservoar | Människans kolon – 1–2 % av kolonfloran men >70 % av alla anaeroba kliniska isolat |
| Vektor | Ingen |
| Smittväg | Ingen extern smitta – endogen infektion vid barriärgenombrott (perforation, kirurgi, ischemi, trauma) |
| Infektionsdos | Ej tillämpligt |
| Inkubationstid | Timmar till dygn efter barriärgenombrott |
| R₀ | 0 – smittar inte mellan människor |
| Målorgan | Bukhåla (abscess), blodbana, mjukdelar under bältesstället |
| Anmälningspliktig | Nej |
Vad är agenset?
- Bacteroides fragilis är en obligat anaerob, gramnegativ stav som normalt lever i människans tjocktarm och är den enskilt vanligaste anaeroba bakterien i kliniska odlingar.
- Här finns ett viktigt paradox: den utgör bara 1–2 % av kolonfloran (bacteroidesarter totalt utgör ~25 %, men B. fragilis i sig är en minoritet) och ändå står den för majoriteten av alla anaeroba infektioner. Skälet är att den, till skillnad från de mycket vanligare men harmlösa tarmanaeroberna, bär en kapsel och en aerotolerans som gör den till en verklig patogen.
- Den är alltså både en kommensal med gynnsam funktion (immunmodulering via PSA) och en opportunistisk patogen när den hamnar utanför tarmen.
Klinisk pärla
Polysackarid A (PSA) från B. fragilis är ett av de bäst studerade exemplen på hur mikrobiotan utbildar immunförsvaret. PSA presenteras via MHC klass II, driver utveckling av Treg och IL-10-produktion och korrigerar Th1/Th2-balansen. I djurmodeller skyddar PSA mot experimentell kolit och mot EAE (modell för Multipel skleros). Samma molekyl är alltså kapsel/virulensfaktor i bukhålan och immunologisk “symbiosfaktor” i tarmen – kontexten avgör.
Epidemiologi
- Endogen infektion – ingen epidemiologi i klassisk mening, men B. fragilis isoleras vid:
- Intraabdominella infektioner efter appendicit med perforation, divertikulit, koloncancerperforation, tarmischemi, kolorektalkirurgi.
- Bakteriemi: står för cirka 0,5–1 % av alla positiva blododlingar och för majoriteten av anaeroba bakteriemier. Mortaliteten vid B. fragilis-bakteriemi är hög, 15–30 %.
- Mjukdelsinfektioner nedanför diafragma, dekubitalsår, diabetesfotsår, perianala abscesser.
- Antibiotikaresistensen ökar snabbt och är den högsta bland anaeroberna – ett tilltagande kliniskt problem.
- Enterotoxigen B. fragilis (ETBF) bärs av 5–35 % av friska vuxna och studeras nu intensivt som en riskfaktor för Kolorektalcancer.
Smittvägar och smittsamhet
- Ingen smittväg mellan individer. Infektionen uppstår när tarmens innehåll når en normalt steril kroppsdel.
- Nyckelbegreppet är synergistisk polymikrobiell infektion: fakultativa bakterier (E. coli, enterokocker) förbrukar syret på plats och sänker den lokala redoxpotentialen, vilket skapar den anaeroba miljö som B. fragilis behöver. De två grupperna hjälper alltså varandra.
- Detta är hela förklaringen till varför empirisk behandling vid bukinfektion alltid måste täcka både gramnegativa aeroba stavar och anaerober.
Var och hur infekterar den? Tropism och patogenes
- Barriärgenombrott – perforation, kirurgi, ischemi, trauma.
- Överlevnad i syrerik miljö i timmar till dygn med hjälp av superoxiddismutas, katalas och ett oxidativt stressvar – det är detta som gör B. fragilis unik bland anaerober och möjliggör den initiala etableringen innan miljön blivit anaerob.
- Fakultativa bakterier sänker syrenivån och skapar en gynnsam nisch.
- Kapseln driver abscessbildningen – se nedan.
- Kollagen och fibrin kapslar in härden → en mogen abscess med anaerob, sur, näringsfattig kärna som är i praktiken oåtkomlig för både antibiotika och leukocyter.
Tenta-fokus
B. fragilis är den klassiska abscessbildaren, och kapseln (PSA) är det som gör den till det. I djurmodeller kan enbart renad kapsel, utan levande bakterier, framkalla en abscess. Mekanismen är T-cellsberoende: kapseln aktiverar CD4⁺ T-celler och driver fibrindeposition och kollagenkapsling. Konsekvensen är klinisk och absolut: en etablerad abscess måste dräneras – antibiotika ensamt räcker aldrig. I den anaeroba, sura abscesskärnan är dessutom aminoglykosider helt verkningslösa (deras upptag är syrgasberoende) och neutrofilernas oxidativa burst fungerar dåligt.
Virulensfaktorer
- Polysackaridkapsel, framför allt PSA – antifagocytär, T-cellsaktiverande, abscessinducerande; uppvisar fasvariation genom inverterbara promotorer så att bakterien ständigt byter kapselskepnad.
- Aerotolerans – superoxiddismutas, katalas, cytokromoxidas-liknande system och ett omfattande oxidativt stressregulon.
- Atypiskt LPS – lipid A har färre acylkedjor och saknar fosfat i en position, vilket ger mycket svag TLR4-aktivering (ungefär 1 000 gånger svagare än E. coli-LPS). Bakterien ger därför sällan klassisk endotoxinchock, men undgår också immunförsvaret.
- Fimbrier och hemagglutininer – adhesion till peritoneum och till kollagen.
- Fragilysin (BFT, B. fragilis-toxin) hos ETBF – ett zinkmetalloproteas som klyver E-kadherin i epitelets adherensförbindelser → ökad permeabilitet, β-katenin frisätts → Wnt-signalering och c-Myc-uttryck → epitelproliferation, samt IL-8-frisättning och Th17-svar. Ger sekretorisk diarré och har kopplats till Kolorektalcancer (särskilt i biofilmer i höger kolon).
- Neuraminidas, hyaluronidas, kondroitinsulfatas, DNas, fibrinolysin, heparinas – vävnadsnedbrytning och spridning; heparinaset bidrar till septisk tromboflebit.
- Betalaktamas (cepA, cfiA/ccrA) – se resistens nedan.
- Efflux- och järnupptagssystem, samt förmåga att använda hem.
Symtom och klinisk bild
- Intraabdominell infektion: peritonit följt av abscess i bukhålan, subfreniskt, i lilla bäckenet, i lever eller i mjälte. Feber, lokaliserad ömhet, förhöjt CRP och leukocyter, ofta 5–7 dygn efter en perforation eller ett ingrepp.
- Bakteriemi och sepsis – hög mortalitet; ofta hos äldre eller malignitetspatienter med tarmpatologi.
- Septisk tromboflebit i portavenen (pyleflebit) med leverabscesser.
- Mjukdelsinfektioner nedanför diafragma: perianal- och perirektalabscess, diabetesfotsår, dekubitus, nekrotiserande fasciit (typ 1, polymikrobiell), Fourniers gangrän.
- Gynekologiska infektioner: tuboovarialabscess, postpartum- och postabortendometrit, Bakteriell vaginos-associerade infektioner.
- ETBF-diarré hos barn och vuxna – vattnig, inflammatorisk.
- Ovanligare: endokardit, meningit (ovanlig), pleuraempyem.
- Kliniska ledtrådar till anaerob infektion generellt: illaluktande (putrid) var, gasbildning i vävnad, nekros, infektion i närhet av slemhinneyta, abscessformation, negativ rutinodling trots pus (“sterilt pus”), och utebliven effekt av aminoglykosider.
Diagnostik
- Anaerob odling – provet måste tas som aspirat i spruta eller vävnadsbit i anaerobt transportmedium; pinnprov i luft är närmast värdelöst eftersom många anaerober dör.
- Blododling – anaerob flaska; B. fragilis växer relativt bra och identifieras med MALDI-TOF.
- Gramfärgning av pus som visar pleomorfa gramnegativa stavar och blandflora talar starkt för anaerob infektion.
- Bilddiagnostik (DT med kontrast, ultraljud) är avgörande för att hitta abscessen – den mikrobiologiska diagnosen är sekundär till källkontrollen.
- Resistensbestämning bör göras vid bakteriemi och vid terapisvikt – rekommenderas alltmer i takt med resistensutvecklingen.
Behandling och profylax
- Källkontroll är den viktigaste åtgärden: dränage (perkutant eller kirurgiskt) av abscess, resektion av nekrotisk tarm, debridering. Antibiotika kan inte ersätta dränage.
- Antibiotika med anaerob effekt:
- Metronidazol – nästan alltid aktiv; kräver anaerob miljö för att aktiveras (nitrogruppen reduceras till en reaktiv radikal som fragmenterar DNA), vilket gör den till ett elegant målstyrt medel.
- Piperacillin-tazobactam, karbapenemer (meropenem, imipenem, ertapenem), Amoxicillin-klavulansyra.
- Klindamycin – resistens hos 30–50 %, används inte längre empiriskt.
- Cefoxitin (ej i Sverige) – historiskt anaerobmedel.
- Naturligt resistent mot: Penicillin och de flesta cefalosporiner (cepA-betalaktamas), Aminoglykosider (syreberoende upptag – fungerar inte anaerobt), aztreonam, trimetoprim-sulfa och kinoloner (dålig aktivitet).
- Ökande förvärvad resistens: metronidazolresistens (nim-gener) är fortfarande ovanlig men förekommer; karbapenemresistens via cfiA/ccrA-metallobetalaktamas med aktiverande insertionssekvens är det mest oroande.
- Profylax: perioperativ antibiotikaprofylax med anaerob täckning vid kolorektal kirurgi och vid appendektomi (t.ex. metronidazol i kombination med en cefalosporin eller trimetoprim-sulfa), samt mekanisk tarmförberedelse enligt lokal rutin.
Kopplingar
Relaterat: Anaerob infektion, Abscess, Metronidazol, Peritonit, Appendicit, Divertikulit, Kolorektalcancer, E-kadherin, Regulatoriska T-celler, Prevotella, Fusobacterium necrophorum, Clostridium perfringens, Escherichia coli, Normalflora, Modul 4 - Mag- och tarminfektioner & antimikrobiell behandling