ogólność
Klasyfikację gatunków bakterii w bakteriach tlenowych i beztlenowych przeprowadza się zgodnie ze źródłem energii wykorzystywanym do zasilania biosyntetycznych procesów ich metabolizmu.
Na podstawie tego rodzaju klasyfikacji różne gatunki bakterii można podzielić na cztery duże grupy.
Obowiązkowe aerobes
Bakterie należące do tej grupy czerpią energię z oddychania tlenowego ; dlatego absolutnie potrzebują tlenu (O 2 ), aby przeżyć.
Obowiązkowe beztlenowce
Obowiązkowe beztlenowce - zwane również aerofobami - są bakteriami, które nie potrzebują O 2, aby przetrwać, ale przeciwnie, obecność tlenu w ich środowisku hamuje ich wzrost.
Bakterie te czerpią energię z innych procesów metabolicznych, takich jak fermentacja, oddychanie beztlenowe, fotosynteza bakteryjna lub metanogeneza .
Opcjonalne tlenowce / beztlenowce
Tlen nie jest niezbędny do wzrostu bakterii należących do tej grupy, ale gdy jest dostępny, nadal jest używany.
Te mikroorganizmy w rzeczywistości w warunkach beztlenowych (brak O 2 ) czerpią energię z procesów takich jak fermentacja lub oddychanie beztlenowe, podczas gdy w obecności tlenu (warunki tlenowe) wytwarzają energię poprzez oddychanie tlenowe .
Aerotolerancyjne beztlenowce
Bakterie te wytwarzają energię wyłącznie w procesach beztlenowych (na ogół przez fermentację ), ale - w przeciwieństwie do beztlenowców bezwzględnych - obecność tlenu w ich środowisku nie hamuje ich wzrostu.
Rodzaj zachowania, które bakteria ma wobec tlenu, zależy od rodzaju enzymów, które sama bakteria posiada. Dokładniej, zależy od enzymów zdolnych do interakcji z tlenem i jego rodnikami, takich jak anion ponadtlenkowy (O 2 -), rodniki hydroksylowe (• OH) i nadtlenek wodoru (H 2 O 2 ),
Enzymy te to:
- Dysmutaza ponadtlenkowa, jest enzymem obecnym w bezwzględnych tlenowcach, beztlenowcach beztlenowych i wielu opcjonalnych tlenowcach. Jego zadaniem jest zapobieganie gromadzeniu się nadtlenku, który w przeciwnym razie byłby śmiertelny dla komórki.
- Katalaza, jest enzymem obecnym w obligatoryjnych tlenowcach i wielu opcjonalnych tlenowcach. Jego zadaniem jest rozkład nadtlenku wodoru (H 2 O 2 ) na wodę (H 2 O) i tlen (O 2 ). W ten sposób enzym odtruwa komórkę bakteryjną z tego niezwykle szkodliwego składnika.
- Peroksydaza jest enzymem obecnym w wielu beztlenowcach beztlenowych. Jego zadaniem jest przekształcenie nadtlenku wodoru (H 2 O 2 ) w wodę (H 2 O) poprzez mechanizm transferu elektronów.
Obowiązkowe beztlenowce nie posiadają tych enzymów, dlatego obecność tlenu w ich środowisku hamuje ich wzrost.
Rodniki tlenowe powstają jako produkty przemiany procesów metabolicznych, zarówno komórek prokariotycznych (takich jak bakteryjne), jak i komórek eukariotycznych (takich jak komórki zwierzęce i roślinne). Te rodniki są szkodliwe dla komórki i muszą być natychmiast zdegradowane, aby zapobiec wywieraniu toksycznego działania. Dlatego tylko bakterie posiadające enzymy odpowiedzialne za degradację rodników tlenowych mogą przetrwać i rosnąć w warunkach tlenowych.
Organizmy fotosyntetyczne (takie jak rośliny, glony i niektóre gatunki bakterii), a nawet niektóre organizmy nie będące fotosyntetyką, są w stanie chronić się przed działaniem rodników O 2 dzięki obecności poszczególnych pigmentów, karotenoidów . Pigmenty te są w stanie neutralizować toksyczne rodniki tlenowe, chroniąc komórkę przed mechanizmami utleniającymi.
Tlenowe i patogenne bakterie beztlenowe
Niektóre z głównych bakterii tlenowych i beztlenowych, które mogą być patogenne dla ludzi, zostaną pokrótce opisane poniżej.
Patogeny obowiązkowe dla ludzi
Istnieje wiele gatunków bakterii, które są chorobotwórcze dla ludzi należących do tej grupy, wśród których wspominamy:
- Bordatella pertussis, odpowiedzialny za zakażenia dróg oddechowych, które powodują krztusiec lub ostre zapalenie oskrzeli. Leczenie pierwszego wyboru przeciwko zakażeniom B. pertussis obejmuje stosowanie erytromycyny (makrolidu); alternatywnie można stosować amoksycylinę. Dostępna jest również szczepionka zapobiegająca tego typu infekcjom.
- Legionella pneumophila, odpowiedzialna za wystąpienie choroby legionistów (lub choroby legionistów). Legionelloza może być leczona lekami takimi jak azytromycyna, erytromycyna, klarytromycyna, telitromycyna lub fluorochinolony.
- Mycobacterium leprae odpowiada za początek trądu. Aby przeciwdziałać infekcjom wywoływanym przez ten mikroorganizm, stosuje się związki leków, takie jak dapson i ryfampicyna lub acedapson i klofazymina.
- Neisseria gonorrhoeae jest odpowiedzialna za wystąpienie rzeżączki gardłowej, rzeżączki, ostrego zapalenia cewki moczowej u gonokoków, zapalenia gruczołu krokowego, zapalenia szyjki macicy, zapalenia błony śluzowej macicy, zapalenia miednicy mniejszej, zapalenia skóry i zapalenia stawów. Cefalosporyny (takie jak ceftriakson i cefiksym) lub fluorochinolony są zwykle stosowane w leczeniu zakażeń N. gonorrhoeae .
Patogen zobowiązuje beztlenowce dla ludzi
Wśród różnych bakterii chorobotwórczych dla ludzi, które mogą rosnąć tylko w siedliskach bez tlenu - dlatego w warunkach beztlenowych - pamiętamy:
- Clostridium difficile, bakteria ta może być częścią normalnej flory bakteryjnej człowieka i jest odpowiedzialna za oportunistyczne zakażenia przewodu pokarmowego. Antybiotyki, takie jak metronidazol, chloramfenikol, wankomycyna lub erytromycyna są zwykle stosowane przeciwko zakażeniom C. difficile .
- Clostridium tetani, odpowiedzialny za tężec (lub porażenie spastyczne). Ogólnie, metronidazol lub benzylopenicylina są stosowane przeciwko tym bakteriom. Dostępna jest również szczepionka zapobiegająca infekcji.
- Clostridium botulinum, odpowiedzialny za botulizm (lub porażenie wiotkie).
- Bacterioides fragilis jest odpowiedzialny za początek ropni brzusznych, zapalenia wyrostka robaczkowego, zapalenia otrzewnej, ropni odbytniczych lub posocznicy. Antybiotyki, takie jak metronidazol, klindamycyna lub karbapenemy, są stosowane w leczeniu zakażeń B. fragilis .
Opcjonalne patogenne ludzkie tlenowce / beztlenowce
Pośród opcjonalnych tlenowców / beztlenowców, które mogą być chorobotwórcze dla ludzi, pamiętamy:
- Escherichia coli, to bakteria normalnie obecna w ludzkiej jelitowej florze, ale u osobników z obniżoną odpornością może powodować zakażenia oportunistyczne, które mogą powodować zapalenie cewki moczowej, zapalenie gruczołu krokowego, noworodkowe zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, zapalenie jelit i jelit, biegunkę wodnistą lub biegunkę podróżnika.
Najczęściej stosowanymi antybiotykami w leczeniu zakażeń E. coli są karbapenemy, penicyliny, monobaktamy, aminoglikozydy, cefalosporyny lub makrolidy.
- Haemophilus influenzae, jest odpowiedzialny za infekcje dróg oddechowych i układu nerwowego. Antybiotykami zwykle stosowanymi w zwalczaniu zakażeń wywołanych tego typu zakażeniami są cefalosporyny, penicyliny lub leki sulfonamidy.
Aerotolerancyjne beztlenowce chorobotwórcze dla ludzi
Wśród różnych bakterii chorobotwórczych należących do tej grupy wspominamy Propionibacterium acnes i Propionibacterium propionicum .
P. acnes jest częścią normalnej flory bakteryjnej obecnej na ludzkiej skórze i bierze udział w rozwoju trądziku. Jednak w niektórych przypadkach P. acnes może powodować zakażenia oportunistyczne, które prowadzą do zapalenia opon mózgowych, zapalenia wsierdzia, zapalenia stawów lub zakażeń chirurgicznych.
P. propionicum jest natomiast odpowiedzialny za początek zapalenia kanalików łzowych i ropni zębów.
W leczeniu zakażeń wywołanych przez tego typu bakterie można stosować leki takie jak penicyliny, cefalosporyny, chinolony lub wankomycyna.
Zapobieganie zakażeniom bakteryjnym
Bakterie są mikroorganizmami występującymi wszędzie, z którymi codziennie się kontaktujemy. Niektóre z tych mikroorganizmów są nieszkodliwe dla naszego organizmu, niektóre są użyteczne, podczas gdy inne mogą być bardzo niebezpieczne.
Zasadniczo wystarczy kilka prostych środków ostrożności, aby zapobiec zakażeniom bakteryjnym, na przykład:
- Dokładnie i dokładnie umyć ręce przed rozpoczęciem gotowania, jedzenia lub dotykania przedmiotów, które mogą być nośnikiem bakterii;
- Przestrzegaj podstawowych zasad higieny podczas przechowywania, przygotowywania lub gotowania żywności.
Jednak proste przestrzeganie standardów higieny nie zawsze jest wystarczające, aby zapobiec zakażeniom bakteryjnym.
Na przykład, aby zapobiec infekcjom bakteryjnym przenoszonym drogą płciową, konieczne jest stosowanie barierowych metod antykoncepcyjnych (takich jak na przykład prezerwatywy).
W celu zapobiegania niektórym rodzajom zakażeń bakteryjnych, czasami potencjalnie śmiertelnych, dostępne są również szczepionki (przykładem może być szczepienie przeciw tężcowi).
Wreszcie nie należy lekceważyć roli układu odpornościowego każdego człowieka. W rzeczywistości funkcjonujący układ odpornościowy może czasami być wystarczający, aby zapobiec rozwojowi wielu zakażeń bakteryjnych.
