Cíl práce: Cílem práce bylo upozornit na závažnost výskytu anaerobních bakterií skupiny Bacteroides fragilis (BAFR) group u lidí, zvláště v klinických materiálech z oblasti břicha, a na zjištění souvislostí s výskytem rakoviny tlustého střeva a konečníku. Již dříve byla vyslovena domněnka o korelaci mezi výskytem bakterií z rodu Bacteroides u pacientů preferujících masitou stravu a rakovinným onemocněním tenkého a především tlustého střeva a konečníku. Vzhledem k tomu, že bakteroidy ze skupiny BAFR group jsou významnými producenty endotoxinů, bylo k porovnání bakterií, izolovaných z různých klinických vzorků pacientů s karcinomem tlustého střeva, rekta a dalšími afekcemi v dutině břišní, použito měření a statistické vyhodnocení tvorby endotoxinů u jednotlivých kmenů izolovaných druhů bakteroidů. Materiál a metody: Produkce endotoxinů byla stanovena u bakterií ze skupiny BAFR group (B. fragilis, B. thetaiotaomicron, B. distasonis a B. vulgatus), izolovaných z klinického materiálu pacientů s karcinomem rekta, tlustého a tenkého střeva, a porovnána se vzorky pacientů se zánětlivými afek­cemi (anální absces, apendicitis, absces kůže) po jejich kultivaci v anaerobním i mikroaerofilním prostředí (s 5 % kyslíku). Tvorba endotoxinů byla prokazována kvantitativně pomocí gelové metody Pyrosate LAL testu (Limulus Amoebocyte Lysate Test, Biogenix, ČR) u 4 druhů bakteroidů ze skupiny BAFR group, kultivovaných v anaerobním a mikroaerofilním prostředí. Ve všech odebraných vzorcích bylo vyšetřeno vždy 5 kmenů každého izolovaného druhu bakteroidů (celkem 140 kmenů BAFR). Množství endotoxinu bylo detekováno v EU/ml – Endotoxin Units. Výsledky: Produkce endotoxinů u bakterií kultivovaných v mikroaerofilním prostředí byla několikrát vyšší než v případě produkce u bakterií kultivovaných v přísně anaerobním pro­středí. Tyto rozdíly v produkci endotoxinů byly statisticky významné ( F1,269 = 160, p < 0,0001). Pokud se týká vlivu kyslíku na produkci endotoxinů, tak produkce endotoxinu byla 2,5 krát vyšší po kultivaci bakteroidů v mikroaerofilních (v průměru 889,1 EU/ml) než v anaerobních (358,2 EU/ml) podmínkách, a to nezávisle na druhu bakteroidu a diagnóze. Tyto výsledky svědčí o tom, že množství volného objemu kyslíku v prostředí má vliv na množství vytvářeného endotoxinu. Závěr: Výsledky produkce endotoxinů produkovaných těmito bakteriemi svědčí o tom, že produkce endotoxinů u bakterií kultivovaných v mikroaerofilním prostředí byla několikrát vyšší než v případě produkce u těchže bakterií kultivovaných v přísně anaerobním prostředí.

Objective: The aim of the study was to draw attention to the risk posed by anaerobic bacteria of the Bacteroides fragilis (BAFR) group, isolated particularly from abdominal lesions, and to assess the possible role of these species in colorectal cancer. A correlation has previously been suggested between the detection of the bacteria of the genus Bacteroides in patients on a meat-based diet and intestinal and, in particular, colorectal cancer. Given that the species of the BAFR group are major producers of endotoxins, measurements and statistical analysis of endotoxin production were used to compare the Bacteroides strains isolated from clinical specimens of patients with colon cancer, rectal cancer, and other abdominal lesions. Materials and Methods: Endotoxin production was detected in bacterial strains of the BAFR group (B. fragilis, B. thetaiotaomicron, B. distasonis, and B. vulgatus) isolated from clinical specimens of patients with rectal cancer, colon cancer, and intestinal cancer and was compared with that in strains from samples of patients with inflammatory conditions (anal abscess, appendicitis, skin abscess, etc.) under anaerobic and microaerophilic (with 5% of oxygen) culture conditions. The production of endotoxins was detected quantitatively using the Pyrosate LAL assay kit (Limulus Amoebocyte Lysate Test, BIOGENIX, CR) in four species of the BAFR group after anaerobic and microaerophilic culture. Five strains of each isolated Bacteroides species from each type of specimens were tested (in total 140 BAFR strains). The amount of endotoxin was given in endotoxin units per ml (EU/ml). Results: Endotoxin production by bacteria under microaerophilic culture conditions was several times higher in comparison with strictly anaerobic culture. The difference was statistically significant (F1.269 = 160, p <0.0001). As regards the effect of oxygen on endotoxin production, the amount of endotoxins produced under microaerophilic culture conditions (average 889.1 EU/ml) was 2.5 times as high as that observed under anaerobic culture conditions (358.2 EU/ml), regardless of the bacteroides species and diagnosis. These results suggest that the amount of free oxygen in the environment affects the amount of endotoxin generated by the Bacteroides strains. Conclusion: The results show that endotoxin production by the Bacteroides strains under microaerophilic culture conditions is several times as high as that under strictly anaerobic culture conditions.

Centrum hyperbarické medicíny Městská nemocnice Ostrava

Katedra biomedicínských oborů Ústav mikrobiologie a imunologie Lékařská fakulta Ostravské univerzity v Ostravě

Oddělení infekční diagnostiky Litomyšlská nemocnice Nemocnice Pardubického kraje

Referenční laboratoř ČR pro anaerobní bakterie Lékařská fakulta Ostravské univerzity v Ostravě

Effect of oxygen on endotoxin production in bacteria of the Bacteroides fragilis group isolated from patients with colorectal carcinoma