biologi

Aerobe og anaerobe bakterier

generalitet

Klassificeringen af ​​bakteriearter i aerobe og anaerobe bakterier udføres i overensstemmelse med den energikilde, der anvendes til at fodre de biosyntetiske processer af deres metabolisme.

Nærmere bestemt henviser klassificeringen i aerobiske og anaerobe bakterier til den virkning, som ilt (O 2 ) har på væksten af ​​de pågældende mikroorganismer.

Baseret på denne type klassificering kan de forskellige bakteriearter opdeles i fire store grupper.

Obligatoriske aerobes

De bakterier, der tilhører denne gruppe, trækker energi fra aerob åndedræt ; derfor har de absolut ilt (O 2 ) til at overleve.

Obligatoriske anaerober

Obligatoriske anaerober - også kendt som aerophobes - er bakterier, der ikke behøver O2 til at overleve, men tværtimod hæmmer tilstedeværelsen af ​​ilt i deres habitat deres vækst.

Disse bakterier trækker energi fra andre metaboliske processer, såsom fermentering, anaerob respiration, bakteriel fotosyntese eller methanogenese .

Valgfri aerobes / anaerober

Til væksten af ​​bakterier, der tilhører denne gruppe, er ilt ikke afgørende, men når det er tilgængeligt, anvendes det stadig.

Disse mikroorganismer i virkeligheden under anaerobe forhold (fravær af O2) trækker energi fra processer som fermentering eller anaerob respiration, mens de i nærværelse af oxygen (aerobiske forhold) producerer energi gennem aerob åndedræt .

Aerotolerante anaerober

Disse bakterier producerer energi udelukkende gennem anaerobe processer (generelt gennem gæring ), men i modsætning til hvad der sker for de obligatoriske anaerober, forhindrer tilstedeværelsen af ​​ilt i deres habitat ikke deres vækst.

Den type adfærd, som en bakterier har mod ilt, afhænger af typen af ​​enzymer, som bakterien selv besidder. Mere specifikt afhænger det af enzymer, der er i stand til at interagere med oxygen og dets radikaler, såsom superoxidanion (O 2 -), hydroxylradikaler (OH) og hydrogenperoxid (H 2 O 2 ) .

Disse enzymer er:

  • Superoxid dismutase, er et enzym til stede i obligatoriske aerobes, i aerotolerante anaerober og i mange valgfrie aerober. Dets opgave er at forhindre opbygningen af ​​superoxid, som ellers ville være dødelig for cellen.
  • Catalase, er et enzym til stede i obligatoriske aerobes og i mange valgfrie aerobes. Dens opgave er at nedbryde hydrogenperoxidet (H 2 O 2 ) i vand (H 2 O) og ilt (O 2 ). På denne måde afgifter enzymet bakteriecellen fra denne ekstremt skadelige komponent.
  • Peroxidase, er et enzym til stede i mange aerotolerante anaerober. Dens opgave er at omdanne hydrogenperoxid (H 2 O 2 ) til vand (H 2 O) gennem en elektronoverføringsmekanisme.

De obligatoriske anaerobeer besidder ikke disse enzymer, og det er derfor, at tilstedeværelsen af ​​ilt i deres habitat hæmmer deres vækst.

Oxygenradikaler dannes som affaldsprodukter af metaboliske processer, både af prokaryote celler (såsom bakterielle) og af eukaryote celler (såsom dyr og planteceller). Disse radikaler er skadelige for cellen og skal straks nedbrydes for at forhindre dem i at udøve deres toksiske virkning. Derfor kan kun de bakterier, der besidder de enzymer, der er ansvarlige for nedbrydningen af ​​oxygenradikaler, overleve og vokse i aerobe forhold.

Fotosyntetiske organismer (såsom planter, alger og nogle bakteriearter) og endda nogle ikke-fotosyntetiske organismer, er i stand til at beskytte sig mod virkningen af ​​radikaler af O2 takket være forekomsten af ​​bestemte pigmenter, carotenoider . Disse pigmenter er faktisk i stand til at neutralisere giftige oxygenradikaler, der beskytter cellen mod oxidative mekanismer.

Aerobe og patogene anaerobe bakterier

Nogle af de vigtigste aerobiske og anaerobe bakterier, der kan være patogene for mennesker, beskrives kort nedenfor.

Patogener forpligtet til mennesker

Der er mange bakteriearter, der er patogene for mennesker, der tilhører denne gruppe, blandt hvilke vi husker:

  • Bordatella pertussis, der er ansvarlig for infektioner i luftvejene, der forårsager pertussis eller akut bronkitis. Første valg behandling mod B. pertussis infektioner involverer brug af erythromycin (et makrolid); Alternativt kan amoxicillin anvendes. En vaccine er også tilgængelig for at forhindre denne type infektion.
  • Legionella pneumophila, ansvarlig for opstart af Legionnaires sygdom (eller Legionnaire's sygdom). Legionellose kan behandles med lægemidler som azithromycin, erythromycin, clarithromycin, telithromycin eller fluoroquinoloner.
  • Mycobacterium leprae, er ansvarlig for udbrud af spedalskhed. For at modvirke infektioner forårsaget af denne mikroorganisme, anvendes stofforeninger såsom dapson og rifampicin eller acedapson og clofazimin.
  • Neisseria gonorrhoeae, er ansvarlig for opstart af pharyngeal gonorré, gonoré, akut gonokok urethritis, prostatitis, cervicitis, endometritis, bækkenbetændelsessygdom, dermatitis og arthritis. Cefalosporiner (såsom ceftriaxon og cefixim) eller fluorquinoloner anvendes normalt til behandling af N. gonorrhoeae- infektioner.

Patogen forpligter anaerober til mennesker

Blandt de forskellige patogene bakterier til mennesker, der kun kan vokse i levesteder uden ilt - derfor i anaerobe forhold - vi minder om:

  • Clostridium difficile, denne bakterie kan være en del af den normale humane bakterieflora og er ansvarlig for opportunistiske infektioner i mave-tarmkanalen. Antibiotika såsom metronidazol, chloramphenicol, vancomycin eller erythromycin anvendes sædvanligvis mod C. difficile infektioner.
  • Clostridium tetani, ansvarlig for stivkrampe (eller spastisk lammelse). Generelt anvendes metronidazol eller benzylpenicillin mod disse bakterier. En vaccine er også tilgængelig for at forhindre infektion.
  • Clostridium botulinum, ansvarlig for botulisme (eller slap lammelse).
  • Bacterioides fragilis, er ansvarlig for begyndelsen af ​​abdominale abscesser, appendicitis, peritonitis, rektalabcesser eller septikæmi. Antibiotika såsom metronidazol, clindamycin eller carbapenem anvendes til behandling af B. fragilis infektioner.

Valgfri patogen human aerobes / anaerober

Blandt de valgfrie aerober / anaerober, der kan være patogene for mennesker, husker vi:

  • Escherichia coli er en bakterie, der normalt forekommer i menneskets tarmflora, men hos immunsupprimerede personer kan det give anledning til opportunistiske infektioner, der kan forårsage urethrocystit, prostatitis, neonatal meningitis, enterohaemorrhagisk colitis, vandig diarré eller rejsende diarré.

    De mest anvendte antibiotika til behandling af E. coli- infektioner er carbapenemer, penicilliner, monobactamer, aminoglycosider, cephalosporiner eller makrolider.

  • Haemophilus influenzae, er ansvarlig for infektioner i luftvejene og nervesystemet. De antibiotika, der normalt bruges til at bekæmpe infektioner forårsaget af denne type infektion, er cephalosporiner, penicilliner eller sulfa-stoffer.

Aerotolerante patogene anaerober til mennesker

Blandt de forskellige patogene bakterier, der tilhører denne gruppe, nævner vi Propionibacterium acnes og Propionibacterium propionicum .

P. acnes er en del af den normale bakterielle flora til stede på menneskelig hud og er involveret i udviklingen af ​​acne. I nogle tilfælde kan P. acnes imidlertid forårsage opportunistiske infektioner, der fører til opstart af meningitis, endokarditis, arthritis eller kirurgiske infektioner.

P. propionicum er i stedet ansvarlig for starten af ​​lacrimal canaliculitis og dentalabcesser.

Til behandling af infektioner forårsaget af denne type bakterier kan lægemidler som penicilliner, cephalosporiner, quinoloner eller vancomycin anvendes.

Forebyggelse af bakterielle infektioner

Bakterier findes mikroorganismer overalt, som vi kommer i kontakt med dagligt. Nogle af disse mikroorganismer er harmløse for vores krop, nogle er nyttige, mens andre kan være meget farlige.

Generelt er nogle få enkle forholdsregler tilstrækkelige til at forhindre bakterielle infektioner, som for eksempel:

  • Vask dine hænder grundigt og grundigt, inden du begynder at lave mad, spise eller røre genstande, der kan være et middel til bakteriel spredning;
  • Følg de grundlæggende hygiejnebestemmelser under opbevaring, tilberedning eller madlavning.

En simpel overholdelse af hygiejnestandarder er dog ikke altid tilstrækkelig til at forhindre bakterielle infektioner.

For at forhindre seksuelt overførte bakterielle infektioner er det f.eks. Vigtigt at anvende barrierebeskyttelsesmetoder (som f.eks. Kondomer).

Til forebyggelse af nogle typer bakterielle infektioner, der nogle gange er potentielt dødelige, er vacciner også tilgængelige (et eksempel kan være tetanusvaccination).

Endelig må hver enkelt persons immunsystem også ikke undervurderes. Faktisk kan et fungerende immunsystem til tider være tilstrækkeligt til at forhindre udviklingen af ​​mange bakterielle infektioner.