Aeróbne a anaeróbne baktérie

všeobecnosť

Klasifikácia bakteriálnych druhov v aeróbnych a anaeróbnych baktériách sa vykonáva podľa zdroja energie použitého na kŕmenie biosyntetických procesov ich metabolizmu.

Presnejšie, klasifikácia v aeróbnych a anaeróbnych baktériách sa týka účinku, ktorý má kyslík (O ₂ ) na rast príslušných mikroorganizmov.

Na základe tohto typu klasifikácie môžu byť rôzne druhy baktérií rozdelené do štyroch veľkých skupín.

Povinné aeróby

Baktérie patriace do tejto skupiny čerpajú energiu z aeróbneho dýchania ; preto na prežitie absolútne potrebujú kyslík (O ₂ ).

Povinné anaeróby

Povinné anaeróby - známe aj ako aerofóbne baktérie - sú baktérie, ktoré nepotrebujú O ₂ na prežitie, ale naopak, prítomnosť kyslíka v ich prirodzenom prostredí inhibuje ich rast.

Tieto baktérie čerpajú energiu z iných metabolických procesov, ako je fermentácia, anaeróbna respirácia, bakteriálna fotosyntéza alebo metanogenéza .

Voliteľné aeróby / anaeróby

Kyslík nie je nevyhnutný pre rast baktérií patriacich do tejto skupiny, ale keď je k dispozícii, stále sa používa.

Tieto mikroorganizmy v skutočnosti za anaeróbnych podmienok (neprítomnosť O ₂ ) čerpajú energiu z procesov, ako je fermentácia alebo anaeróbne dýchanie, zatiaľ čo v prítomnosti kyslíka (aeróbne podmienky) produkujú energiu prostredníctvom aeróbneho dýchania .

Aerotolerantné anaeróby

Tieto baktérie produkujú energiu výlučne prostredníctvom anaeróbnych procesov (všeobecne, prostredníctvom fermentácie ), ale - na rozdiel od toho, čo sa deje pre obligátne anaeróby - prítomnosť kyslíka v ich biotopoch nebráni ich rastu.

Typ správania, ktoré má baktéria voči kyslíku, závisí od typu enzýmov, ktoré baktéria vlastní. Konkrétnejšie závisí od enzýmov schopných interakcie s kyslíkom a jeho radikálmi, ako je napríklad superoxidový anión (02-), hydroxylové radikály (OH) a peroxid vodíka (H202).,

Tieto enzýmy sú:

Superoxid dismutáza je enzým prítomný v povinných aeróboch, v aerotolerantných anaeróboch av mnohých voliteľných aeróboch. Jeho úlohou je zabrániť hromadeniu superoxidu, ktorý by inak bol pre bunku smrteľný.
Kataláza je enzým prítomný v povinných aeróboch av mnohých voliteľných aeroboch. Jeho úlohou je rozklad peroxidu vodíka (H202) na vodu (H20) a kyslík (O ₂ ). Týmto spôsobom enzým detoxikuje bakteriálnu bunku z tejto mimoriadne škodlivej zložky.
Peroxidáza je enzým prítomný v mnohých aerotolerantných anaeróbnych organizmoch. Jeho úlohou je premeniť peroxid vodíka (H202) na vodu (H20) prostredníctvom mechanizmu prenosu elektrónov.

Povinné anaeróby nemajú tieto enzýmy, čo je dôvod, prečo prítomnosť kyslíka v ich prirodzenom prostredí inhibuje ich rast.

Kyslíkové radikály sú tvorené ako odpadové produkty metabolických procesov, a to ako prokaryotických buniek (napríklad bakteriálnych), tak eukaryotických buniek (ako sú živočíšne a rastlinné bunky). Tieto radikály sú pre bunku škodlivé a musia byť okamžite degradované, aby sa zabránilo ich toxickému pôsobeniu. Preto len baktérie, ktoré majú enzýmy zodpovedné za degradáciu kyslíkových radikálov, môžu prežiť a rásť v aeróbnych podmienkach.

Fotosyntetické organizmy (ako sú rastliny, riasy a niektoré bakteriálne druhy) a dokonca aj niektoré non-fotosyntetické organizmy sú schopné sa chrániť pred pôsobením radikálov O ₂ vďaka prítomnosti určitých pigmentov, karotenoidov . Tieto pigmenty sú v skutočnosti schopné neutralizovať toxické radikály kyslíka a chrániť bunku pred oxidačnými mechanizmami.

Aeróbne a patogénne anaeróbne baktérie

Niektoré z hlavných aeróbnych a anaeróbnych baktérií, ktoré môžu byť patogénne pre ľudí, budú stručne opísané nižšie.

Patogény povinné pre ľudí

Existuje mnoho druhov baktérií, ktoré sú patogénne pre ľudí patriacich do tejto skupiny, medzi ktorými si spomíname:

Bordatella pertussis, zodpovedná za infekcie dýchacích ciest, ktoré spôsobujú čierny kašeľ alebo akútnu bronchitídu. Liečba prvej voľby proti infekciám B. pertussis zahŕňa použitie erytromycínu (makrolidu); alternatívne sa môže použiť amoxicilín. Vakcína je tiež k dispozícii na prevenciu tohto typu infekcie.
Legionella pneumophila, zodpovedná za nástup legionárskej choroby (alebo legionárskej choroby). Legionelóza sa môže liečiť liekmi, ako sú azitromycín, erytromycín, klaritromycín, telitromycín alebo fluorochinolóny.
Mycobacterium leprae je zodpovedný za nástup malomocenstva. Na boj proti infekciám spôsobeným týmto mikroorganizmom sa používajú liekové asociácie, ako je dapson a rifampicín alebo acedapsón a klofazimín.
Neisseria gonorrhoeae je zodpovedná za nástup hltanovej kvapavky, kvapavku, akútnu gonokokovú uretritídu, prostatitídu, cervicitídu, endometritídu, zápalové ochorenie panvy, dermatitídu a artritídu. Cefalosporíny (ako ceftriaxón a cefixím) alebo fluorochinolóny sa zvyčajne používajú na liečbu infekcií N. gonorrhoeae .

Patogén zaväzuje anaeróby pre ľudí

Medzi rôznymi patogénnymi baktériami pre ľudí, ktoré môžu rásť iba v biotopoch bez kyslíka - preto v anaeróbnych podmienkach - pripomíname:

Clostridium difficile, táto baktéria môže byť súčasťou normálnej ľudskej bakteriálnej flóry a je zodpovedná za oportúnne infekcie gastrointestinálneho traktu. Antibiotiká ako metronidazol, chloramfenikol, vankomycín alebo erytromycín sa zvyčajne používajú proti infekciám spôsobeným C. difficile .
Clostridium tetani, zodpovedný za tetanus (alebo spastická paralýza). Vo všeobecnosti sa proti tejto baktérii používa metronidazol alebo benzylpenicilín. Vakcína je tiež k dispozícii na prevenciu infekcie.
Clostridium botulinum, zodpovedný za botulizmus (alebo ochabnutá paralýza).
Bacterioides fragilis je zodpovedný za nástup abdominálnych abscesov, apendicitídy, peritonitídy, rektálnych abscesov alebo septikémie. Antibiotiká ako metronidazol, klindamycín alebo karbapenémy sa používajú na liečbu infekcií B. fragilis .

Voliteľné patogénne ľudské aeróby / anaeróby

Z voliteľných aeróbov / anaeróbov, ktoré môžu byť patogénne pre ľudí, si spomíname:

Escherichia coli je baktéria normálne prítomná v ľudskej črevnej flóre, ale u imunosuprimovaných subjektov môže viesť k oportúnnym infekciám, ktoré môžu spôsobiť uretrocystitídu, prostatitídu, neonatálnu meningitídu, enterohemoragickú kolitídu, vodnatú hnačku alebo cestovnú hnačku.
Najčastejšie používanými antibiotikami na liečbu infekcií E. coli sú karbapenémy, penicilíny, monobaktámy, aminoglykozidy, cefalosporíny alebo makrolidy.
Haemophilus influenzae je zodpovedný za infekcie dýchacích ciest a nervového systému. Antibiotiká obvykle používané na boj proti infekciám spôsobeným týmto typom infekcie sú cefalosporíny, penicilíny alebo sulfa lieky.

Aerotolerantné patogénne anaeróby pre ľudí

Spomedzi rôznych patogénnych baktérií patriacich do tejto skupiny uvádzame Propionibacterium acnes a Propionibacterium propionicum .

P. acnes je súčasťou normálnej bakteriálnej flóry prítomnej na ľudskej koži a je zapojený do vývoja akné. V niektorých prípadoch však môže P. acnes spôsobiť oportúnne infekcie, ktoré vedú k nástupu meningitídy, endokarditídy, artritídy alebo chirurgických infekcií.

P. propionicum je namiesto toho zodpovedný za nástup slznej kanalikulitídy a zubných abscesov.

Na liečbu infekcií spôsobených týmto typom baktérií sa môžu použiť liečivá, ako sú penicilíny, cefalosporíny, chinolóny alebo vankomycín.

Prevencia bakteriálnych infekcií

Baktérie sú mikroorganizmy nachádzajúce sa všade, s ktorými denne prichádzame do styku. Niektoré z týchto mikroorganizmov sú pre naše telo neškodné, niektoré sú užitočné, zatiaľ čo iné môžu byť veľmi nebezpečné.

Na prevenciu bakteriálnych infekcií postačuje niekoľko jednoduchých opatrení, ako napríklad:

Pred začatím varenia, jedenia alebo dotýkania sa predmetov, ktoré môžu byť nosičom baktérií, si dôkladne a dôkladne umyte ruky;
Dodržiavajte základné hygienické pravidlá počas skladovania, prípravy alebo varenia potravín.

Jednoduché dodržiavanie hygienických noriem však nie je vždy dostatočné na prevenciu bakteriálnych infekcií.

Aby sa zabránilo napríklad pohlavne prenosným bakteriálnym infekciám, je nevyhnutné použiť bariérovú antikoncepčnú metódu (napríklad kondómy).

Na prevenciu niektorých typov bakteriálnych infekcií, niekedy potenciálne smrteľných, sú dostupné aj vakcíny (príkladom môže byť očkovanie proti tetanu).

Nakoniec, úloha imunitného systému každého jednotlivca sa tiež nesmie podceňovať. V skutočnosti môže fungujúci imunitný systém niekedy postačovať na zabránenie vzniku mnohých bakteriálnych infekcií.