The aim of the project was to determine any effect of hyperbaric air on Bacteroides fragilis strains cultivated under hyperbaric conditions. Previously, it was hypothesized that there was a correlation between the presence of Bacteroides bacteria in patients preferring a meaty diet and cancer of the small intestine, and particularly of the large intestine and rectum. With respect to the fact that Bacteroides fragilis (BAFR) group are important producers of endotoxins, measurement and statistical evaluation of endotoxin production by individual strains of isolated Bacteroides species were used to compare bacteria isolated from various clinical samples from patients with colon and rectum cancer in comparison with strains isolated from other non-cancer diagnoses. Endotoxin production was proven by quantitative detection using the limulus amebocyte lysate (LAL) test in EU/mL. Production of endotoxins in these bacteria cultured under hyperbaric air conditions was higher than those strains cultured under normobaric anaerobic conditions. But these differences in endotoxin production were not statistically significant (t test with log-transformed data, p value = 0.0910). Based on a two-tier t test for lognormal data, it is possible to cautiously conclude that a statistically significant difference was found between endotoxin production by Bacteroides fragilis strains isolated from non-carcinoma diagnoses (strains (1-6) and strains isolated from colorectal carcinoma diagnoses (strains 7-8; Wilcoxon non-parametric test p = 0.0132; t test = 0.1110; t test with log-transformed data, p value = 0.0294).
- MeSH
- Bacteroides fragilis chemie metabolismus MeSH
- endotoxiny metabolismus MeSH
- hyperbarická oxygenace MeSH
- kolorektální nádory mikrobiologie terapie MeSH
- kyslík * MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- srovnávací studie MeSH
A prerequisite for successful identification of anaerobic pathogenic bacteria from samples of clinical material is the method of cultivation. Currently, several methods of cultivation in anaerobic environment are used: cultivation in anaerobic box, anaerobic jar, and in nonrecurring cultivation system. Here, we determined the suitability of the above methods of cultivation using the estimation of the growth (diameters of colony size) of commonly isolated anaerobic pathogens (Bacteroides fragilis, Clostridium difficile, and Clostridium perfringens). The tested bacterial strains were exposed to atmospheric oxygen for various time periods and then they were cultivated using different anaerobic cultivation systems. Maximum growth differed, depending on the type of cultivation and the strain used. Thus, largest zone diameters, in the majority of measurements, were achieved in the anaerobic box. However, nonrecurring cultivation system seemed better in several cases; this applied to the cultivation of C. perfringens after 15, 30, and 60 min exposure to atmospheric oxygen as well as the cultivation of B. fragilis after 30 and 60 min of oxygen exposure. The cultivation in anaerobic box was the most convenient method for growth of C. difficile. In almost all cases, higher growth was observed in nonrecurring cultivation system than in the system of anaerobic jar. On the other hand, no significant differences were observed among these anaerobic cultivation systems which confirmed their applicability (taking into account some individual features concerning the optimization of cultivations) for identification of pathogenic anaerobes.
- MeSH
- anaerobióza MeSH
- anaerobní bakterie metabolismus MeSH
- Bacteroides fragilis metabolismus MeSH
- Clostridioides difficile metabolismus MeSH
- Clostridium perfringens metabolismus MeSH
- klostridiové infekce mikrobiologie MeSH
- kyslík metabolismus MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH
- Publikační typ
- časopisecké články MeSH
- práce podpořená grantem MeSH
Cíl práce: Anaerobní bakterie ze skupiny Bacteroides fragilis group jsou nejčastěji izolovanými anaerobními bakteriemi, které vyvolávají celou řadu závažných anaerobních infekcí. Navzdory časté frekvenci výskytu je jejich přítomnost ve vzorcích klinického materiálu podceňována, ne-li přehlížena. 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 [10]. Cílem práce bylo upozornit na závažnost výskytu anaerobních bakterií skupiny Bacteroides fragilis group (BAFR), zvláště v klinických materiálech z oblas ti břicha u lidí a na zjištění souvislostí s výskytem rakoviny tlustého střeva a konečníku. Vzhledem k tomu, že bakteroidy BAFR group jsou významnými producenty endotoxinů, bylo k porovnání bakterií izolovaných z různých klinických vzorků od pacientů s karcinomem tlustého střeva a rekta a z dalších afekcí v dutině břišní použito měření a statistické vyhodnocení tvorby endotoxinů u jednotlivých kmenů izolovaných druhů bakteroidů. Tvorba endotoxinů byla prokazována pomocí LAL testu (Limulus Amoebocyte Lysate Test) jak kvalitativně, tak i kvantitativně (v EU/ml). Materiál a metody: Stanovení produkce endotoxinů bylo provedeno u bakterií ze skupiny BAFR group (B. fragilis, B. thetaiotaomicron, B. distasonis, B. vuJgatus) izolovaných z klinického materiálu od pacientů s diagnózou karcinomů rekta, tlustého a tenkého střeva a ze vzorků ze zánětlivých afekcí (anální absces, apendicitis, absces kůže). Ve všech odebraných vzorcích bylo vyšetřeno vždy 5 kmenů každého izolovaného druhu bakteroidů (celkem 140 kmenů BAFR). Výsledky: Na základě statistického vyhodnocení výsledků produkce endotoxinů od bakteroidů izolovaných z klinických materiálů při diagnóze karcinomu rekta a střeva s tvorbou endotoxinů při zánětlivých afekcích je v práci prokazována korelace výskytu bakterií ze skupiny BAFR group a rakovinou tlustého střeva a konečníku u lidí. Byl zjištěn statisticky významný rozdíl v produkci endotoxinů od kmenů BAFR group izolovaných ze vzorků při diagnózách karcinomů oproti kmenům izolovaným ze vzorků ostatních (zánětlivých). Závěr. Všechny čtyři druhy bakteroidů BAFR group produkovaly významně více endotoxinů při diagnóze karcinomů než bakteroidy izolované z materiálu při ostatních nerakovinných diagnózách, přičemž nejnižší produkce byla zjištěna v případě kožního abscesu (F2,134 = 170, p < 0,0001). Taktéž byly zjištěny statisticky významné rozdíly v produkci endotoxinů mezi jednotlivými druhy bakteroidů ze skupiny BAFR group. Druhy B. fragilis a B. vulgatus produkovaly významně (dvojnásobně) více endotoxinů než druhy B. distasonis a B. thetaiotaomicron [post hoc t-testy, p < 0,00001).
BACKGROUNDS: Members of the Bacteroides fragilis group are the most frequently isolated anaerobic bacteria causing a wide range of severe anaerobic infections. In spite of the high frequency of their occurrence, their presence in clinical specimens is underestimated or even disregarded. The article warns of the severity of these anaerobic pathogens, particularly if detected in clinical samples from the abdominal area. It was hypothesized that there is a correlation between the presence of the bacteria in patients preferring high-meat diet and cancers of the small intestine and especially the colon and rectum [10]. Endotoxins of the bacteria contribute to weakening the patient's immune system damaged by cancer and play a significant role in the progression of small intestine and colon cancer. MATERIAL AND METHODS: Endotoxin production was determined in 140 strains of the Bacteroides fragilis group (B. fragilis, B. thetaiotaomicron, B. distasonis, B. vulgatus) isolated from patients with 7 cancerous and non-cancerous diseases (5 strains of each type of Bacteroides spp. for each diagnosis), using the Pyrosate LAL (limulus amoebocyte lysate) assay. RESULTS: A statistically significant difference in the production of endotoxins isolated from strains of the Bacteroides fragilis group was found between cancerous and non-cancerous diseases. CONCLUSIONS: All four bacterial species produced significantly more endotoxins in cancer than in non-cancerous diseases, with the lowest production in skin abscess (F2,134 = 170, p < 0.0001). Statistically significant differences in the production of endotoxins were also found between the individual members of the Bacteroides fragilis group. B. fragilis and B. vulgatus produced significantly more of (twice as much) endotoxin than B. distasonis and B. thetaiotaomicron (post hoc t-tests, p < 0.00001).
- Klíčová slova
- kolorektální karcinom,
- MeSH
- Bacteroides fragilis metabolismus MeSH
- endotoxiny biosyntéza MeSH
- infekce bakteriemi rodu Bacteroides komplikace MeSH
- kolorektální nádory mikrobiologie MeSH
- lidé MeSH
- Check Tag
- lidé MeSH