Bartonella Gatunki z rodzaju Bartonella mają wiele cech wspólnych. Są to drobne (ok. 0,3 μm × 1 μm), Gram-ujemne, pleomorficzne pałeczko-ziarniaki (coccobacillus). Bakterie te są fakultatywnie wewnątrzkomórkowymi patogenami, z których wiele stosuje strategię hemotroficzną, infekując erytrocyty (czerwone krwinki). Wszystkie gatunki tego rodzaju charakteryzują się dużymi wymaganiami hodowlanymi i powolnym wzrostem in vitro. Wykazano, że Ponadto Bartonella mogą infekować liczne ssaki, a co najmniej trzy z nich (B. bacilliformis, B. henselae és B. quintana) są stosunkowo częstymi patogenami ludzkimi. W obrębie rodzaju częstym zjawiskiem jest transmisja wektorowa Ponadto Bartonella przenoszą stawonogi, przy czym każdy gatunek jest zwykle związany z określonym wektorem owadzim. Ponadto Bartonella występują u szerokiego spektrum ssaków: infekują koty, psy, gryzonie, króliki, bydło, a wśród zwierząt dzikich – dzikie kotowate (rysy, pumy, mountain lion), kojoty, jelenie, łosie i lisy.

Co najmniej trzy gatunki uznaje się za głównych patogenów ludzi, a dodatkowo cztery kolejne gatunki, w tym dwa podgatunki, zostały powiązane z chorobami człowieka w oparciu o raporty przypadków lub dane pośrednie.

Przeniesienie Bartonella na człowieka odbywa się najczęściej za pośrednictwem owadów wektorowych, takich jak muchy, pchły, kleszcze, wszy i roztocza. Istnieją dowody, że B. henselae może być przenoszona mechanicznie bezpośrednio z kota na człowieka, wywołując tzw. chorobę kociego pazura. W tym procesie prawdopodobną rolę odgrywa kocia pchła, której odchody mogą zanieczyścić kocie pazury i umożliwić transmisję bakterii poprzez zadrapania.

Izolacja Bartonella z próbek klinicznych wymaga długiej inkubacji i specjalistycznych podłoży hodowlanych.

Bartonella bacilliformis wytwarza białko zewnątrzkomórkowe zwane deforminą, które powoduje wgłębienia i rowki w błonach erytrocytów.

Rysunek 1. Inwaginacje erytrocytów spowodowane przez czynnik deformujący (deformin) B. bacilliformis.

Niektóre gatunki produkują hemolizyny oraz białka zewnątrzkomórkowe, mogące prowadzić do częściowej lub całkowitej hemolizy, a w efekcie – ciężkiej anemii.

Trzy główne patogeny człowieka wytwarzają białka stymulujące angiogenezę, co prawdopodobnie sprzyja powstawaniu zmian naczyniowych podczas infekcji.

Hemotrofia jest charakterystycznym aspektem fizjologii większości gatunków Bartonella, umożliwiającym optymalne warunki życia oraz pozyskiwanie żelaza z hemu. Poza inwazją erytrocytów, stwierdzono również infekcję innych typów komórek gospodarza, takich jak komórki nabłonkowe i śródbłonka.

Rysunek 2. Bartonella bacilliformis wnika do erytrocytów i deformuje powierzchnię ich błon.

Rysunek 3. Inwaginacja erytrocytów prawdopodobnie spowodowana przez Bartonella spp. u małpy.

Oprócz inwazji erytrocytów wykazano również inwazję innych typów komórek gospodarza (nabłonkowych i śródbłonkowych) u trzech głównych gatunków patogennych dla człowieka.

Gatunki Bartonella wykształciły liczne mechanizmy umożliwiające uniknięcie wykrycia i eliminacji przez układ odpornościowy, co zapewnia ich przetrwanie i namnażanie. Po zakażeniu bakteria zmienia białka powierzchniowe w procesie wariacji antygenowej lub fazowej, aby uniknąć rozpoznania przez układ odpornościowy. Niektóre gatunki mają zróżnicowaną strukturę lipopolisacharydów, co ogranicza ich wykrycie przez receptory gospodarza. Dodatkowo dojrzałe erytrocyty wykazują odporność na fuzję z lizosomami, co utrudnia eliminację bakterii. Niektóre szczepy wytwarzają biofilmy i cytokiny przeciwzapalne oraz zmniejszają apoptozę komórek śródbłonka, co dodatkowo chroni je przed atakiem immunologicznym.

Trwała bakteriemia w erytrocytach jest prawdopodobnie specjalną adaptacją Bartonella, umożliwiającą transmisję na kolejnego gospodarza.

Niektóre szczepy B. henselae wykazują znaczne przestawienia genów i amplifikacje DNA, co sprawia, że testy oparte na DNA nie zawsze dają wynik pozytywny.

Spektrum kliniczne infekcji Bartonella obejmuje łagodną limfadenopatię i inne drobne objawy, chorobę kociego pazura, a u osób z obniżoną odpornością – zagrażającą życiu chorobę ogólnoustrojową. U niektórych osób obserwuje się proliferację komórek śródbłonka i neowaskularyzację, co stanowi unikalny proces patogenny charakterystyczny dla rodzaju Bartonella. W miarę poszerzania się wiedzy o chorobach wywoływanych przez Bartonella rośnie również zapotrzebowanie na wiarygodne metody laboratoryjne do ich diagnostyki.

              a                                          b                                               c

4. ábra. Bartonella-fertőzés sötétlátóteres mikroszkópos képe emberi vörösvértestekben (a-b) és emberi fehérvérsejtekben (c)

Morfologiczna analiza za pomocą mikroskopii ciemnego pola i skaningowej mikroskopii elektronowej pozostaje nadal wiarygodną metodą wykrywania infekcji Bartonella, szczególnie ze względu na zmienność genetyczną gatunków i ograniczoną wiedzę o innych patogennych gatunkach dla człowieka.

Dodatkowe metody diagnostyczne obejmują analizę histopatologiczną próbek biopsji, hodowlę tkanek i krwi (hemokultura) oraz badania serologiczne, choć każda z tych metod może mieć ograniczoną skuteczność w warunkach klinicznych.

1. M. Dworkin (redaktor naczelny): Prokarionty. Podręcznik biologii bakterii, wydanie trzecie, 2006
2. Yixuan X. i in.: Podstępna taktyka: genialne mechanizmy unikania odpowiedzi immunologicznej u Bartonella, 2024
3. D. H. Spach, J. E. Koehler: Zakażenia związane z Bartonella, Infectious Disease Clinics of North America, 1998
4. Anderson B. E., Neuman M. A.: Gatunki Bartonella jako nowo pojawiające się patogeny człowieka, Clinical Microbiology Reviews, 1997
5. Kaiser PO et al.: Bartonella spp.: throwing light on uncommon human infections, Int J Med Microbiol., 2011