biologi

Aerobic og anerobe bakterier

generalitet

Klassifiseringen av bakteriearter i aerob og anaerob bakterier utføres i henhold til energikilden som brukes til å mate de biosyntetiske prosessene av deres metabolisme.

Nærmere bestemt refererer klassifiseringen i aerobic og anaerobe bakterier til effekten av oksygen (O 2 ) på veksten av de aktuelle mikroorganismer.

Basert på denne typen klassifisering kan de forskjellige bakterieartene deles inn i fire store grupper.

Obligatoriske aerobes

Bakteriene som tilhører denne gruppen trekker energi fra aerob åndedrett ; Derfor trenger de absolutt oksygen (O 2 ) for å overleve.

Obligatoriske anaerober

Obligatoriske anaerober - også kjent som aerofober - er bakterier som ikke trenger O2 for å overleve, men tvert imot hindrer tilstedeværelsen av oksygen i deres habitat sin vekst.

Disse bakteriene trekker energi fra andre metabolske prosesser, for eksempel gjæring, anaerob respirasjon, bakteriell fotosyntese eller metanogenese .

Valgfri aerob / anaerob

Oksygen er ikke uunnværlig for veksten av bakterier som tilhører denne gruppen, men når den er tilgjengelig, er den fortsatt brukt.

Disse mikroorganismer, faktisk, under anaerobe forhold (fravær av O2) trekker energi fra prosesser som fermentering eller anaerob respirasjon, mens de i nærvær av oksygen (aerobiske forhold) produserer energi gjennom aerob åndedrett .

Aerotolerant anaerober

Disse bakteriene produserer energi utelukkende gjennom anaerobe prosesser (generelt gjennom gjæring ), men - i motsetning til hva som skjer for de obligatoriske anaerobeene - hindrer oksygen i deres habitat ikke deres vekst.

Den type oppførsel som en bakterier har mot oksygen, avhenger av typen enzymer som selve bakterien har. Nærmere bestemt er det avhengig av enzymer som er i stand til å interagere med oksygen og dets radikaler, slik som superoksydanion (O 2 -), hydroksylradikaler (OH) og hydrogenperoksid (H 2 O 2 ) .

Disse enzymene er:

  • Superoksiddismutase, er et enzym som finnes i obligatoriske aerobes, i aerotolerante anaerober og i mange valgfrie aerobes. Dens jobb er å forhindre oppbygging av superoksid som ellers ville være dødelig for cellen.
  • Catalase, er et enzym som finnes i obligatoriske aerobes og i mange valgfrie aerobes. Dens oppgave er å bryte ned hydrogenperoksidet (H 2 O 2 ) i vann (H 2 O) og oksygen (O 2 ). På denne måten avgifter enzymet bakteriecellen fra denne ekstremt skadelige komponenten.
  • Peroksidase, er et enzym tilstede i mange aerotolerante anaerober. Dens oppgave er å omdanne hydrogenperoksid (H 2 O 2 ) til vann (H 2 O) gjennom en elektronoverføringsmekanisme.

De obligatoriske anaerobeene besitter ikke disse enzymene, og det er derfor at tilstedeværelsen av oksygen i deres habitat hemmer veksten.

Oksygenradikaler dannes som avfallsprodukter av metabolske prosesser, både prokaryote celler (som bakterielle) og eukaryote celler (som dyr og planteceller). Disse radikaler er skadelige for cellen og må umiddelbart nedbrytes for å hindre at de utøver sin giftige virkning. Derfor kan bare bakteriene som besitter enzymene som er ansvarlige for nedbrytningen av oksygenradikaler overleve og vokse i aerobiske forhold.

Fotosyntetiske organismer (som planter, alger og enkelte bakteriearter) og til og med noen ikke-fotosyntetiske organismer, er i stand til å beskytte seg mot virkningen av radikaler av O 2 takket være tilstedeværelsen av bestemte pigmenter, karotenoider . Disse pigmentene er faktisk i stand til å nøytralisere giftige oksygenradikaler, som beskytter cellen mot oksidative mekanismer.

Aerobe og patogene anaerobe bakterier

Noen av de viktigste aerobic og anaerobe bakterier som kan være patogene for mennesker, beskrives kort nedenfor.

Patogener forpliktet til mennesker

Det er mange bakterielle arter som er patogene for mennesker som tilhører denne gruppen, blant annet vi husker:

  • Bordatella pertussis, ansvarlig for infeksjoner i luftveiene som forårsaker pertussis eller akutt bronkitt. Førstehandsbehandling mot B. pertussis- infeksjoner innebærer bruk av erytromycin (et makrolid); Alternativt kan amoksicillin brukes. En vaksine er også tilgjengelig for å forhindre denne typen infeksjon.
  • Legionella pneumophila, ansvarlig for utbruddet av Legionnaires sykdom (eller Legionnaire's sykdom). Legionellose kan behandles med rusmidler som azitromycin, erytromycin, klaritromycin, telitromycin eller fluorkinoloner.
  • Mycobacterium leprae, er ansvarlig for utbrudd av spedalskhet. For å motvirke infeksjoner forårsaket av denne mikroorganismen, brukes narkotikaforeninger som dapson og rifampicin eller acedapson og clofazimin.
  • Neisseria gonorrhoeae, er ansvarlig for oppstått av pharyngeal gonoré, gonoré, akutt gonokokk uretritt, prostatitt, cervicitt, endometrit, bekkenbetennelsessykdom, dermatitt og leddgikt. Cefalosporiner (som ceftriaxon og cefixim) eller fluokinoloner brukes vanligvis til behandling av N. gonorrhoeae- infeksjoner.

Patogen forplikter anaerober for mennesker

Blant de ulike patogene bakteriene for mennesker som kun kan vokse i habitater uten oksygen - derfor i anaerobe forhold - husker vi:

  • Clostridium difficile, denne bakterien kan være en del av den normale humane bakterielle floraen og er ansvarlig for opportunistiske infeksjoner i mage-tarmkanalen. Antibiotika som metronidazol, kloramfenikol, vankomycin eller erytromycin brukes vanligvis mot C. difficile infeksjoner.
  • Clostridium tetani, ansvarlig for tetanus (eller spastisk lammelse). Vanligvis brukes metronidazol eller benzylpenicillin mot denne bakterien. En vaksine er også tilgjengelig for å forhindre infeksjon.
  • Clostridium botulinum, ansvarlig for botulisme (eller slap lammelse).
  • Bacterioides fragilis, er ansvarlig for oppstart av abdominal abscesser, blindtarmbetennelse, peritonitt, rektal abscesser eller septikemi. Antibiotika som metronidazol, clindamycin eller karbapenem brukes til å behandle B. fragilis- infeksjoner.

Valgfri patogen human aerobes / anaerober

Blant de valgfrie aerobene / anaerober som kan være patogene for mennesker, husker vi:

  • Escherichia coli er en bakterie som vanligvis er tilstede i menneskets tarmflora, men hos immunsuppressive personer kan det føre til opportunistiske infeksjoner som kan forårsake uretrocystit, prostatitt, neonatal meningitt, enterohaemorrhagisk kolitt, vannig diaré eller reisende diaré.

    De mest brukte antibiotika til behandling av E. coli- infeksjoner er karbapenem, penicilliner, monobaktam, aminoglykosider, cephalosporiner eller makrolider.

  • Haemophilus influenzae, er ansvarlig for infeksjoner i luftveiene og nervesystemet. De antibiotika som vanligvis brukes til å bekjempe infeksjoner forårsaket av denne typen infeksjon, er cefalosporiner, penicilliner eller sulfa-legemidler.

Aerotolerante patogene anaerober for mennesker

Blant de ulike patogene bakteriene som tilhører denne gruppen nevner vi Propionibacterium acnes og Propionibacterium propionicum .

P. acnes er en del av den normale bakterielle floraen som er tilstede på menneskelig hud og er involvert i utviklingen av akne. I noen tilfeller kan P. acnes imidlertid forårsake opportunistiske infeksjoner som fører til utbrudd av meningitt, endokarditt, leddgikt eller kirurgiske infeksjoner.

P. propionicum er i stedet ansvarlig for utbruddet av lacrimal canaliculitis og dental abscesser.

For å behandle infeksjoner forårsaket av denne type bakterier, kan legemidler som penicilliner, cephalosporiner, kinoloner eller vancomycin brukes.

Forebygging av bakterielle infeksjoner

Bakterier er mikroorganismer funnet overalt, som vi kommer i kontakt daglig. Noen av disse mikroorganismer er ufarlige for kroppen vår, noen er nyttige, mens andre kan være veldig farlige.

Vanligvis er noen få enkle forholdsregler tilstrekkelig til å forhindre bakterielle infeksjoner, som for eksempel:

  • Vask hendene grundig og grundig før du begynner å lage mat, spise eller berøre gjenstander som kan være et kjøretøy for bakteriell spredning;
  • Følg de grunnleggende hygieneglene under matlagring, tilberedning eller tilberedning.

Enkel overholdelse av hygienestandarder er imidlertid ikke alltid tilstrekkelig til å hindre bakterielle infeksjoner.

For å forebygge seksuelt overførte bakterielle infeksjoner, er det for eksempel viktig å bruke barrierebeskyttelsesmetoder (som for eksempel kondomer).

For å forebygge noen typer bakterielle infeksjoner, noen ganger potensielt dødelige, er vaksiner også tilgjengelige (et eksempel kan være stivkrampevaksinasjon).

Endelig må også hver enkelt persons immunsystem ikke undervurderes. Faktisk kan et fungerende immunsystem være tilstrekkelig til å forhindre utvikling av mange bakterielle infeksjoner.