vispārinājums
Baktēriju sugu klasifikācija aerobās un anaerobajās baktērijās tiek veikta atbilstoši enerģijas avotam, ko izmanto, lai barotu to metabolisma biosintētiskos procesus.
Pamatojoties uz šāda veida klasifikāciju, dažādas baktēriju sugas var iedalīt četrās lielās grupās.
Obligātie aerobi
Šīs grupas baktērijas iegūst enerģiju no aerobās elpošanas ; tādēļ, lai izdzīvotu, viņiem ir nepieciešams skābeklis (O 2 ).
Obligātie anaerobi
Obligātie anaerobi, kas pazīstami arī kā aerofobi, ir baktērijas, kurām nav nepieciešams izdzīvot O 2, bet, gluži pretēji, skābekļa klātbūtne to dzīvotnē kavē to augšanu.
Šīs baktērijas iegūst enerģiju no citiem vielmaiņas procesiem, piemēram, fermentācijas, anaerobās elpošanas, baktēriju fotosintēzes vai metanogēzes .
Izvēles aerobi / anaerobi
Skābeklis nav obligāts baktēriju, kas pieder šai grupai, augšanai, bet, ja tas ir pieejams, tas joprojām tiek izmantots.
Šie mikroorganismi faktiski anaerobos apstākļos (O 2 trūkums) iegūst enerģiju no tādiem procesiem kā fermentācija vai anaerobā elpošana, kamēr skābekļa (aerobos apstākļos) klātbūtnē tie rada enerģiju aerobās elpošanas ceļā .
Aerotoleranti anaerobi
Šīs baktērijas ražo enerģiju tikai ar anaerobiem procesiem (parasti ar fermentāciju ), bet - pretēji tam, kas notiek obligātajos anaerobos - skābekļa klātbūtne to biotopā neietekmē to augšanu.
Uzvedības veids, ko baktērijai ir uz skābekli, ir atkarīgs no fermentu veida, ko pati baktērija satur. Konkrētāk, tas ir atkarīgs no fermentiem, kas spēj mijiedarboties ar skābekli un tā radikāļiem, piemēram, superoksīda anjonu (O2-), hidroksilgrupām (OH) un ūdeņraža peroksīdu (H 2 O 2 ). .
Šie fermenti ir:
- Superoksīda dismutāze ir enzīms, kas atrodas obligātajos aerobos, aerotolerantos anaerobos un daudzos papildu aerobos. Tās uzdevums ir novērst superoksīda veidošanos, kas citādi būtu šūnai letāla.
- Katalāze, ir enzīms, kas atrodas obligātajos aerobos un daudzos papildu aerobos. Tās uzdevums ir sadalīt ūdeņraža peroksīdu (H 2 O 2 ) ūdenī (H20) un skābekli (O 2 ). Šādā veidā enzīms detoksicē baktēriju šūnu no šīs ārkārtīgi kaitīgās sastāvdaļas.
- Peroksidāze ir enzīms, kas atrodas daudzos aerotolerantos anaerobos. Tās uzdevums ir pārveidot ūdeņraža peroksīdu (H 2 O 2 ) ūdenī (H 2 O), izmantojot elektronu pārneses mehānismu.
Obligāto anaerobu šiem enzīmiem nav, tāpēc skābekļa klātbūtne to dzīvotnē kavē to augšanu.
Skābekļa radikāļi tiek veidoti kā vielmaiņas procesu atkritumi gan prokariotu šūnu (piemēram, baktēriju), gan eukariotisko šūnu (piemēram, dzīvnieku un augu šūnu) veidā. Šie radikāļi ir kaitīgi šūnai, un tie ir nekavējoties jānovērš, lai novērstu to toksisko iedarbību. Tāpēc aerobos apstākļos var izdzīvot un augt tikai baktērijas, kurām piemīt fermenti, kas ir atbildīgi par skābekļa radikāļu degradāciju.
Fotosintētiskie organismi (piemēram, augi, aļģes un dažas baktēriju sugas) un pat daži ne-fotosintētiskie organismi spēj aizsargāt sevi no O2 radikāļu iedarbības, pateicoties konkrētiem pigmentiem, karotinoīdiem . Šie pigmenti faktiski spēj neitralizēt toksiskos skābekļa radikāļus, aizsargājot šūnu no oksidatīviem mehānismiem.
Aerobās un patogēnās anaerobās baktērijas
Dažas no galvenajām aerobajām un anaerobajām baktērijām, kas var būt patogēnas cilvēkiem, īsumā aprakstītas turpmāk.
Patogēni ir pakļauti cilvēkiem
Ir daudzas baktēriju sugas, kas ir patogēnas šai grupai piederošajiem cilvēkiem, no kuriem mēs atceramies:
- Bordatella pertussis, kas ir atbildīgs par elpceļu infekcijām, kas izraisa garo klepu vai akūtu bronhītu. Pirmā terapija pret B. pertussis infekciju ir saistīta ar eritromicīna (makrolīda) lietošanu; alternatīvi var izmantot amoksicilīnu. Ir pieejama arī vakcīna, lai novērstu šāda veida infekciju.
- Legionella pneumophila, kas atbild par leģionāru slimības (vai leģionāru slimības) rašanos. Legionelozi var ārstēt ar tādām zālēm kā azitromicīns, eritromicīns, klaritromicīns, telitromicīns vai fluorhinoloni.
- Mycobacterium leprae ir atbildīga par lepra rašanos. Lai novērstu šo mikroorganismu izraisītās infekcijas, tiek izmantotas narkotiku asociācijas, piemēram, dapsons un rifampicīns vai acedapons un klofazimīns.
- Neisseria gonorrhoeae ir atbildīga par rīkles gonoreju, gonoreju, akūtu gonokoku uretrītu, prostatītu, cervicītu, endometrītu, iegurņa iekaisuma slimību, dermatītu un artrītu. Cefalosporīni (piemēram, ceftriaksons un cefiksīms) vai fluorhinoloni parasti tiek izmantoti N. gonorrhoeae infekciju ārstēšanai.
Patogēns uzspiež anaerobus cilvēkiem
Starp dažādām patogēnām baktērijām cilvēkiem, kas var augt tikai dzīvotnēs bez skābekļa - tāpēc anaerobos apstākļos - mēs atceramies:
- Clostridium difficile, šīs baktērijas var būt daļa no normālas cilvēka baktēriju floras un ir atbildīgas par kuņģa-zarnu trakta oportūnistiskajām infekcijām. Antibiotikas, piemēram, metronidazolu, hloramfenikolu, vankomicīnu vai eritromicīnu, parasti lieto pret C. difficile infekcijām.
- Clostridium tetani, kas atbild par stingumkrampjiem (vai spastisko paralīzi). Parasti pret šo baktēriju lieto metronidazolu vai benzilpenicilīnu. Ir pieejama arī vakcīna, lai novērstu infekciju.
- Clostridium botulinum, kas ir atbildīgs par botulismu (vai uzliesmojošu paralīzi).
- Bacterioides fragilis ir atbildīgs par vēdera abscesu, apendicīta, peritonīta, taisnās zarnas abscesu vai septicēmijas rašanos. B. fragilis infekciju ārstēšanai izmanto tādus antibiotikas kā metronidazols, klindamicīns vai karbapenems.
Pēc izvēles patogēni cilvēka aerobi / anaerobi
Starp izvēles aerobiem / anaerobiem, kas var būt patogēni cilvēkiem, mēs atgādinām:
- Escherichia coli ir baktērija, kas parasti atrodas cilvēka zarnu florā, bet imūnsupresīviem pacientiem tā var izraisīt oportūnistiskas infekcijas, kas var izraisīt uretrocistītu, prostatītu, jaundzimušo meningītu, enterohemorāģisko kolītu, ūdeņainu caureju vai ceļotāju caureju.
Visbiežāk izmantotās antibiotikas E. coli infekciju ārstēšanai ir karbapenems, penicilīni, monobaktāmi, aminoglikozīdi, cefalosporīni vai makrolīdi.
- Haemophilus influenzae, ir atbildīgs par elpošanas ceļu un nervu sistēmas infekcijām. Antibiotikas, ko parasti lieto, lai cīnītos pret infekcijām, ko izraisa šāda veida infekcija, ir cefalosporīni, penicilīni vai sulfa zāles.
Aerotoleranti patogēni anaerobi cilvēkiem
Starp dažādām patogēnām baktērijām, kas pieder šai grupai, pieminam Propionibacterium acnes un Propionibacterium propionicum .
P. acnes ir daļa no normālas baktēriju floras, kas atrodas cilvēka ādā un ir iesaistīta pinnes attīstībā. Tomēr dažos gadījumos P. acnes var izraisīt oportūnistiskas infekcijas, kas izraisa meningītu, endokardītu, artrītu vai ķirurģiskas infekcijas.
Tā vietā P. propionicum ir atbildīgs par lakriculīta un zobu abscesu rašanos.
Lai ārstētu infekcijas, ko izraisa šāda veida baktērijas, var lietot tādas zāles kā penicilīni, cefalosporīni, hinoloni vai vankomicīns.
Baktēriju infekciju profilakse
Baktērijas ir mikroorganismi, kas atrodami visur, ar kuriem mēs saskaramies katru dienu. Daži no šiem mikroorganismiem ir nekaitīgi mūsu ķermenim, daži ir noderīgi, bet citi var būt ļoti bīstami.
Parasti ir nepieciešami daži vienkārši piesardzības pasākumi, lai novērstu baktēriju infekcijas, piemēram,
- Rūpīgi un rūpīgi nomazgājiet rokas, pirms sākat gatavot, ēst vai pieskarties objektiem, kas var būt baktēriju izplatīšanās līdzeklis;
- Pārtikas uzglabāšanas, sagatavošanas vai gatavošanas laikā ievērojiet higiēnas pamatnoteikumus.
Tomēr vienkārša higiēnas standartu ievērošana ne vienmēr ir pietiekama, lai novērstu baktēriju infekcijas.
Piemēram, lai novērstu seksuāli transmisīvās infekcijas, ir svarīgi izmantot barjeras kontracepcijas metodes (piemēram, prezervatīvus).
Dažu veidu baktēriju infekciju profilaksei, kas dažkārt ir potenciāli letāla, ir pieejamas arī vakcīnas (piemērs var būt vakcīna pret stingumkrampjiem).
Visbeidzot, nedrīkst arī novērtēt katra cilvēka imūnsistēmas lomu. Faktiski funkcionējoša imūnsistēma dažkārt var būt pietiekama, lai novērstu daudzu baktēriju infekciju attīstību.
