biologia

Aerobiset ja anaerobiset bakteerit

yleisyys

Bakteerilajien luokittelu aerobisiin ja anaerobisiin bakteereihin suoritetaan sen energialähteen mukaan, jota käytetään niiden metabolian biosynteettisten prosessien syöttämiseen.

Tarkemmin sanottuna aerobisten ja anaerobisten bakteerien luokittelu viittaa siihen vaikutukseen, että hapella (02) on kyseisten mikro-organismien kasvua.

Tämäntyyppisen luokittelun perusteella eri bakteerilajit voidaan jakaa neljään suureen ryhmään.

Pakolliset aerobit

Tähän ryhmään kuuluvat bakteerit vetävät energiaa aerobisesta hengityksestä ; siksi he tarvitsevat ehdottomasti happea (O 2 ) hengissä.

Pakolliset anaerobit

Pakolliset anaerobit - tunnetaan myös nimellä aerofobit - ovat bakteereita, jotka eivät tarvitse O 2: ta hengissä, mutta päinvastoin, hapen läsnäolo elinympäristössä estää niiden kasvua.

Nämä bakteerit vetävät energiaa muista aineenvaihduntaprosesseista, kuten käymisestä, anaerobisesta hengityksestä, bakteerien fotosynteesistä tai metanogeneesistä .

Valinnaiset aerobit / anaerobit

Happi ei ole välttämätön tähän ryhmään kuuluvien bakteerien kasvuun, mutta kun sitä on saatavilla, sitä käytetään edelleen.

Nämä mikro-organismit itse asiassa anaerobisissa olosuhteissa (ilman O2: ta) vetävät energiaa prosesseista, kuten fermentoinnista tai anaerobisesta hengityksestä, kun taas hapen (aerobisten olosuhteiden) läsnä ollessa ne tuottavat energiaa aerobisen hengityksen avulla .

Aerotolerantit anaerobit

Nämä bakteerit tuottavat energiaa yksinomaan anaerobisten prosessien kautta (yleensä käymisen kautta), mutta - toisin kuin velvoittavat anaerobit - hapen esiintyminen elinympäristössä ei estä niiden kasvua.

Bakterien happea käyttävän käyttäytymisen tyyppi riippuu entsyymien tyypistä, joita bakteeri itse on. Tarkemmin sanottuna se riippuu entsyymeistä, jotka kykenevät vuorovaikutukseen hapen ja sen radikaalien, kuten superoksidianionin (O2-), hydroksyyliradikaalien (OH) ja vetyperoksidin (H202) kanssa. .

Nämä entsyymit ovat:

  • Superoksididimutaasi on entsyymi, joka on läsnä obligate-aerobeissa, aerotoleranteissa anaerobeissa ja monissa valinnaisissa aerobeissa. Sen tehtävänä on estää superoksidin muodostuminen, joka muuten olisi solulle tappava.
  • Katalaasi on entsyymi, joka on läsnä velvoitetuissa aerobeissa ja monissa valinnaisissa aerobeissa. Sen tehtävänä on hajottaa vetyperoksidi (H202) veteen (H20) ja happeen (O2). Tällä tavalla entsyymi detoksifioi bakteerisolun tästä erittäin haitallisesta komponentista.
  • Peroksidaasi on entsyymi, jota esiintyy monissa aerotoleranteissa. Sen tehtävänä on muuntaa vetyperoksidi (H202) vedeksi (H20) elektroninsiirtomekanismin kautta.

Sitoutuneilla anaerobeilla ei ole näitä entsyymejä, minkä vuoksi hapen läsnäolo elinympäristössä estää niiden kasvua.

Happiradikaalit muodostuvat sekä prokaryoottisten solujen (kuten bakteerien) että eukaryoottisten solujen (kuten eläin- ja kasvisolujen) metabolisten prosessien jätetuotteina. Nämä radikaalit ovat haitallisia solulle ja ne on viipymättä hajotettava, jotta ne eivät aiheuta toksisia vaikutuksia. Siksi vain bakteerit, joilla on entsyymejä, jotka ovat vastuussa hapen radikaalien hajoamisesta, voivat selviytyä ja kasvaa aerobisissa olosuhteissa.

Fotosynteettiset organismit (kuten kasvit, levät ja jotkut bakteerilajit) ja jopa jotkut ei-fotosynteettiset organismit kykenevät suojautumaan O2-radikaalien vaikutuksesta tiettyjen pigmenttien, karotenoidien läsnäolon ansiosta. Nämä pigmentit pystyvät itse asiassa neutraloimaan myrkyllisiä happiradikaaleja suojaamalla solua hapettumismekanismeilta.

Aerobiset ja patogeeniset anaerobiset bakteerit

Seuraavassa kuvataan lyhyesti joitakin tärkeimmistä aerobisista ja anaerobisista bakteereista, jotka voivat olla patogeenisiä ihmisille.

Taudinaiheuttajat ovat ihmisille velvollisia

On monia bakteerilajeja, jotka ovat taudinaiheuttajia tälle ryhmälle kuuluville ihmisille, joista muistamme:

  • Bordatella pertussis, joka vastaa hengitysteiden infektioista, jotka aiheuttavat hinkuyskää tai akuuttia keuhkoputkentulehdusta. B. pertussis -infektioita vastaan ​​ensimmäinen valinta koskee erytromysiinin (makrolidin) käyttöä; vaihtoehtoisesti voidaan käyttää amoksisilliiniä. Saatavana on myös rokote tämän tyyppisen infektion estämiseksi.
  • Legionella pneumophila, joka on vastuussa Legionnaire-taudin (tai Legionnaire-taudin) puhkeamisesta. Legionelloosia voidaan hoitaa lääkkeillä, kuten atsitromysiinillä, erytromysiinillä, klaritromysiinillä, telitromysiinillä tai fluorokinoloneilla.
  • Mycobacterium leprae on vastuussa lepran alkamisesta. Tämän mikro-organismin aiheuttamien infektioiden torjumiseksi käytetään lääkeaineyhdistelmiä, kuten dapsonia ja rifampisiinia tai acedapsonia ja klofatsimiinia.
  • Neisseria gonorrhoeae on vastuussa nielun gonorrhean, gonorrhean, akuutin gonokokki-virtsaputken, prostatiitin, kohdunkaulan, endometriitin, lantion tulehduksellisen sairauden, dermatiitin ja niveltulehduksen alkamisesta. Kefalosporiineja (kuten keftriaksonia ja cefiximeä) tai fluorokinoloneja käytetään yleensä N. gonorrhoeae- infektioiden hoitoon.

Patogeeni velvoittaa anaerobit ihmisille

Muiden ihmisten patogeenisten bakteerien joukossa, jotka voivat kasvaa vain ilman happea olevissa elinympäristöissä - siksi anaerobisissa olosuhteissa - muistamme:

  • Clostridium difficile, tämä bakteeri voi olla osa normaalia ihmisen bakteeri- kasvistoa ja se on vastuussa mahalaukun suolikanavan opportunistisista infektioista. Antibiootteja, kuten metronidatsolia, kloramfenikolia, vankomysiiniä tai erytromysiiniä, käytetään yleensä C. difficile -infektioita vastaan.
  • Clostridium tetani, joka on vastuussa tetanuksesta (tai spastisesta halvauksesta). Yleensä metronidatsolia tai bentsyylipenisilliiniä käytetään tätä bakteeria vastaan. Saatavana on myös rokote infektion estämiseksi.
  • Clostridium botulinum, joka on vastuussa botulismista (tai flaccid paralysis).
  • Bacterioides fragilis on vastuussa vatsan paiseiden, apenditiksin, peritoniitin, peräsuolen paiseiden tai septikemian alkamisesta. B. fragilis -infektioiden hoitoon käytetään antibiootteja, kuten metronidatsolia, klindamysiiniä tai karbapeneemeja.

Valinnaiset patogeeniset ihmisen aerobit / anaerobit

Muista vaihtoehtoisista aerobeista / anaerobeista, jotka voivat olla patogeenisiä ihmisille, muistamme:

  • Escherichia coli on tavallisesti ihmisen suoliston kasvistossa esiintyvä bakteeri, mutta immunosuppressoiduilla potilailla se voi aiheuttaa opportunistisia infektioita, jotka voivat aiheuttaa virtsaputken tulehdusta, eturauhastulehdusta, vastasyntyneen aivokalvontulehdusta, enterohemorragista koliittia, vetistä ripulia tai matkustajan ripulia.

    Yleisimmin käytetyt E. coli -infektioiden hoitoon käytetyt antibiootit ovat karbapeneemit, penisilliinit, monobaktaamidit, aminoglykosidit, kefalosporiinit tai makrolidit.

  • Haemophilus influenzae on vastuussa hengitysteiden ja hermoston infektioista. Tämäntyyppisten infektioiden aiheuttamien infektioiden torjuntaan yleensä käytettävät antibiootit ovat kefalosporiinit, penisilliinit tai sulfa-lääkkeet.

Aerotolerantit patogeeniset anaerobit ihmisille

Tähän ryhmään kuuluvien eri patogeenisten bakteerien joukosta mainitaan Propionibacterium acnes ja Propionibacterium propionicum .

P. acnes on osa ihmisen ihossa esiintyvää normaalia bakteeriflooraa ja osallistuu akneen kehittymiseen. Joissakin tapauksissa P. acnes voi kuitenkin aiheuttaa opportunistisia infektioita, jotka johtavat aivokalvontulehduksen, endokardiitin, niveltulehduksen tai kirurgisten infektioiden alkamiseen.

P. propionicum on sen sijaan vastuussa laktaalisesta kanalisuliitista ja hampaiden paiseista.

Tämän tyyppisten bakteerien aiheuttamien infektioiden hoitoon voidaan käyttää lääkkeitä, kuten penisilliinejä, kefalosporiineja, kinoloneja tai vankomysiiniä.

Bakteeritartuntojen ehkäisy

Bakteerit ovat kaikkialla esiintyviä mikro-organismeja, joiden kanssa olemme yhteydessä päivittäin. Jotkut näistä mikro-organismeista ovat vaarattomia kehollemme, jotkut ovat hyödyllisiä, kun taas toiset voivat olla hyvin vaarallisia.

Yleensä muutamia yksinkertaisia ​​varotoimia riittää estämään bakteeri-infektioita, kuten esimerkiksi:

  • Pese kätesi huolellisesti ja perusteellisesti ennen ruoanlaittoon aloittamista, syödä tai koskettaa esineitä, jotka voivat olla bakteerien leviämisen välineitä;
  • Noudata hygienian perusvaatimuksia ruoan säilytyksen, valmistuksen tai ruoanlaiton aikana.

Hygieniastandardien yksinkertainen noudattaminen ei kuitenkaan aina riitä estämään bakteeri-infektioita.

Esimerkiksi sukupuoliteitse tarttuvien bakteeri-infektioiden estämiseksi on välttämätöntä käyttää ehkäisymenetelmiä (esimerkiksi kondomeja).

Joidenkin bakteeri-infektioiden ehkäisyyn, joskus mahdollisesti kuolemaan johtaviin, on saatavilla myös rokotteita (esimerkki voi olla tetanuksen rokotus).

Lopuksi jokaisen yksilön immuunijärjestelmän roolia ei myöskään pidä aliarvioida. Itse asiassa toimiva immuunijärjestelmä voi joskus olla riittävä estämään monien bakteeri-infektioiden kehittyminen.