біологія

Аеробні та анаеробні бактерії

загальність

Класифікація бактеріальних видів в аеробних і анаеробних бактеріях здійснюється за джерелом енергії, що використовується для живлення біосинтетичних процесів їх метаболізму.

Більш точно, класифікація в аеробних і анаеробних бактеріях відноситься до того, що кисень (O 2 ) впливає на ріст цих мікроорганізмів.

Виходячи з такого типу класифікації, різні види бактерій можна розділити на чотири великі групи.

Обов'язкові аероби

Бактерії, що належать до цієї групи, отримують енергію від аеробного дихання ; тому вони абсолютно потребують кисню (O 2 ) для виживання.

Обов'язкові анаероби

Обов'язкові анаероби - також відомі як аерофоб - це бактерії, які не потребують O 2 для виживання, але, навпаки, наявність кисню в їх середовищі пригнічує їх зростання.

Ці бактерії отримують енергію від інших метаболічних процесів, таких як ферментація, анаеробне дихання, бактеріальний фотосинтез або метаногенез .

Необов'язкові аероби / анаероби

Кисень не є незамінним для росту бактерій, що належать до цієї групи, але коли він доступний, він все ще використовується.

Ці мікроорганізми, по суті, в анаеробних умовах (відсутність O 2 ) отримують енергію від таких процесів, як ферментація або анаеробне дихання, тоді як в присутності кисню (аеробні умови) вони виробляють енергію через аеробне дихання .

Аеротолерантні анаероби

Ці бактерії виробляють енергію виключно через анаеробні процеси (в основному, через ферментацію ), але - всупереч тому, що відбувається для облігатних анаеробів - наявність кисню в їх середовищі існування не пригнічує їх зростання.

Тип поведінки, яку має бактерія по відношенню до кисню, залежить від типу ферментів, якими володіє сама бактерія. Більш конкретно, це залежить від ферментів, здатних взаємодіяти з киснем і його радикалами, такими як супероксидний аніон (O 2 -), гідроксильні радикали (• OH) і пероксид водню (H 2 O 2 ).,

Такими ферментами є:

  • Супероксиддисмутаза - це фермент, присутній в облігатних аеробах, в аеротолерантних анаеробах і в багатьох додаткових аеробах. Його робота полягає в запобіганні накопиченню супероксиду, який інакше був би смертельним для клітини.
  • Каталаза - це фермент, присутній в облігатних аеробах і в багатьох необов'язкових аеробах. Його завдання полягає в розкладанні перекису водню (H 2 O 2 ) у воду (H 2 O) і кисень (O 2 ). Таким чином, фермент детоксикує бактеріальну клітину з цього надзвичайно шкідливого компонента.
  • Пероксидаза, являє собою фермент, присутній у багатьох аэротолерантних анаеробах. Його завданням є перетворення пероксиду водню (H 2 O 2 ) у воду (H 2 O) через механізм переносу електронів.

Об'єктні анаероби не володіють цими ферментами, тому наявність кисню в середовищі їх проживання перешкоджає їх зростанню.

Кисневі радикали утворюються як відходи метаболічних процесів, як прокаріотичних клітин (таких як бактеріальні), так і еукаріотичних клітин (таких як клітини тварин і рослин). Ці радикали шкідливі для клітини і повинні бути негайно деградовані, щоб запобігти їхній токсичній дії. Отже, тільки бактерії, які володіють ферментами, відповідальними за деградацію кисневих радикалів, можуть виживати і рости в аеробних умовах.

Фотосинтетичні організми (такі як рослини, водорості і деякі бактеріальні види) і навіть деякі нефотосинтетичні організми здатні захистити себе від дії радикалів O 2 завдяки наявності певних пігментів, каротиноїдів . Ці пігменти, по суті, здатні нейтралізувати токсичні кисневі радикали, захищаючи клітку від окисних механізмів.

Аеробні і патогенні анаеробні бактерії

Деякі з основних аеробних і анаеробних бактерій, які можуть бути патогенними для людини, будуть коротко описані нижче.

Збудники зобов'язані людям

Є багато видів бактерій, патогенних для людей, що належать до цієї групи, серед яких ми згадуємо:

  • Bordatella pertussis, відповідальний за інфекції дихальних шляхів, що викликають кашлюк або гострий бронхіт. Перший вибір лікування проти B. pertussis- інфекцій передбачає використання еритроміцину (макроліду); альтернативно, може бути використаний амоксицилін. Вакцина також доступна для запобігання цьому типу інфекції.
  • Legionella pneumophila, відповідальна за початок хвороби легіонерів (або хвороба легіонера). Легіонельоз можна лікувати такими препаратами, як азитроміцин, еритроміцин, кларитроміцин, телітроміцин або фторхінолони.
  • Mycobacterium leprae, відповідальний за настання лепри. Для боротьби з інфекціями, що викликаються цим мікроорганізмом, використовуються асоціації ліків, такі як дапсон і рифампіцин або ацедапсон і клофазимин.
  • Neisseria gonorrhoeae, відповідає за початок гортані гортані, гонореї, гострого гонококового уретриту, простатиту, цервіциту, ендометриту, запальних захворювань тазових органів, дерматитів і артритів. Цефалоспорини (такі як цефтріаксон і цефіксим) або фторхінолони зазвичай використовуються для лікування інфекцій N. gonorrhoeae .

Збудник облігатних анаеробів для людини

Серед різних патогенних бактерій для людини, які можуть рости тільки в місцях проживання без кисню - тому в анаеробних умовах - нагадуємо:

  • Clostridium difficile, ця бактерія може бути частиною нормальної бактеріальної флори людини і відповідальна за опортуністичні інфекції шлунково-кишкового тракту. Антибіотики, такі як метронідазол, хлорамфенікол, ванкоміцин або еритроміцин, зазвичай використовуються проти інфекцій C. difficile .
  • Clostridium tetani, відповідальний за правцевий (або спастичний параліч). Як правило, проти цієї бактерії використовують метронідазол або бензилпеніцилін. Також існує вакцина для запобігання інфекції.
  • Clostridium botulinum, відповідальний за ботулізм (або млявий параліч).
  • Bacterioides fragilis, відповідальний за настання абсцесів живота, апендицит, перитоніт, ректальні абсцеси або септицемію. Антибіотики, такі як метронідазол, кліндаміцин або карбапенеми, використовуються для лікування інфекцій B. fragilis .

Необов'язкові патогенні аероби / анаероби людини

Серед необов'язкових аеробів / анаеробів, які можуть бути патогенними для людини, ми згадуємо:

  • Escherichia coli - це бактерія, яка зазвичай присутній у кишковій флорі людини, але в імуносупресивних суб'єктів вона може викликати опортуністичні інфекції, які можуть викликати уретроцистит, простатит, неонатальний менінгіт, ентерогеморагічний коліт, водянисту діарею або діарею мандрівника.

    Найбільш широко використовуваними антибіотиками для лікування інфекцій E. coli є карбапенеми, пеніциліни, монобактами, аміноглікозиди, цефалоспорини або макроліди.

  • Haemophilus influenzae, відповідальний за інфекції дихальних шляхів і нервової системи. Антибіотики, які зазвичай використовуються для боротьби з інфекціями, викликаними цим типом інфекції, цефалоспорини, пеніциліни або сульфанілікони.

Аэротолерантние патогенні анаероби для людини

Серед різних патогенних бактерій, що належать до цієї групи, ми згадаємо Propionibacterium acnes і Propionibacterium propionicum .

P. acnes є частиною нормальної бактеріальної флори, присутньої на шкірі людини, і бере участь у розвитку акне. Однак у деяких випадках P. acnes може викликати опортуністичні інфекції, що призводять до виникнення менінгіту, ендокардиту, артриту або хірургічних інфекцій.

Натомість P. propionicum відповідає за появу слізного каналікуліту і абсцесів зубів.

Для лікування інфекцій, викликаних цим типом бактерій, можна використовувати препарати, такі як пеніциліни, цефалоспорини, хінолони або ванкоміцин.

Профілактика бактеріальних інфекцій

Бактерії - це мікроорганізми, знайдені всюди, з якими ми щодня контактуємо. Деякі з цих мікроорганізмів нешкідливі для нашого організму, деякі з них корисні, інші - дуже небезпечні.

Як правило, декілька простих запобіжних заходів є достатніми для запобігання бактеріальних інфекцій, таких як, наприклад:

  • Ретельно вимийте руки перед тим, як починати готувати, їсти або торкатися предметів, які можуть бути засобом для розповсюдження бактерій;
  • Дотримуйтесь основних правил гігієни під час зберігання, приготування або приготування їжі.

Однак просте дотримання гігієнічних норм не завжди є достатнім для запобігання бактеріальних інфекцій.

Для запобігання, наприклад, бактеріальних інфекцій, що передаються статевим шляхом, необхідно використовувати бар'єрні контрацептивні методи (наприклад, презервативи).

Для профілактики деяких видів бактеріальних інфекцій, іноді потенційно смертельних, також доступні вакцини (прикладом може бути вакцинація проти правця).

Нарешті, роль імунної системи кожної людини також не повинна бути недооцінена. Фактично, функціонуюча імунна система іноді може бути достатньою для запобігання розвитку багатьох бактеріальних інфекцій.