Aeroobsed ja anaeroobsed bakterid

Üldisus

Bakteriliigid klassifitseeritakse aeroobseteks ja anaeroobseteks bakteriteks vastavalt energiaallikale, mida kasutatakse nende ainevahetuse biosünteetiliste protsesside toitmiseks.

Täpsemalt viitab aeroobseteks ja anaeroobseteks bakteriteks klassifitseerimine hapniku (O2) mõjule kõnealuste mikroorganismide kasvule.
Seda tüüpi klassifikatsiooni põhjal võib erinevad bakteriliigid jagada nelja suurde rühma.

Kohustuslikud aeroobid

Sellesse rühma kuuluvad bakterid ammutavad energiat aeroobne hingamine; seetõttu vajavad nad ellujäämiseks tingimata hapnikku (O2).

Kohustuslikud anaeroobid

Kohustuslikud anaeroobid - tuntud ka kui aerofoobid - need on bakterid, mis ei vaja ellujäämiseks O2, kuid vastupidi, hapniku olemasolu nende elupaigas pärsib nende kasvu.
Need bakterid ammutavad energiat muudest ainevahetusprotsessidest, näiteks käärimine, anaeroobne hingamine, bakterite fotosüntees või metanogenees.

Fakultatiivsed aeroobid / anaeroobid

Sellesse rühma kuuluvate bakterite kasvu jaoks ei ole hapnik hädavajalik, kuid kui see on saadaval, kasutatakse seda siiski.
Need mikroorganismid ammutavad anaeroobsetes tingimustes (O2 puudumine) energiat sellistest protsessidest nagu käärimine või anaeroobne hingamine, samas kui hapniku juuresolekul (aeroobsed tingimused) toodavad nad energiat läbi aeroobne hingamine.

Aerotolerantsed anaeroobid

Need bakterid toodavad energiat ainult anaeroobsete protsesside kaudu (tavaliselt käärimine), kuid vastupidi kohustuslike anaeroobide puhul toimuvale - hapniku olemasolu nende elupaigas ei pärsi nende kasvu.

Bakteri käitumine hapniku suhtes sõltub ensüümide tüübist, mis bakteril endal on. Täpsemalt sõltub see ensüümidest, mis on võimelised hapniku ja selle radikaalidega suhtlema, näiteks superoksiidanioon (O2-), hüdroksüülrühm radikaalid (• OH) ja vesinikperoksiid (H2O2).

Need ensüümid on:

• Superoksiidi dismutaas, on ensüüm, mida leidub kohustuslikes aeroobides, aerotolerantsetes anaeroobides ja paljudes fakultatiivsetes aeroobides. Selle ülesanne on vältida superoksiidi kogunemist, mis muidu oleks rakule surmav.
• Katalaas, on ensüüm, mis esineb kohustuslikes aeroobides ja paljudes fakultatiivsetes aeroobides. Selle ülesanne on lagundada vesinikperoksiid (H2O2) veeks (H2O) ja hapnikuks (O2) .Selliselt puhastab ensüüm selle äärmiselt kahjuliku komponendi bakteriraku.
• Peroksidaas, on ensüüm, mida leidub paljudes aerotolerantsetes anaeroobides. Selle ülesanne on muuta vesinikperoksiid (H2O2) veeks (H2O) elektronide ülekandemehhanismi kaudu.

Kohustuslikel anaeroobidel neid ensüüme pole, mistõttu hapniku olemasolu nende elupaigas pärsib nende kasvu.
Hapnikuradikaalid tekivad nii prokarüootsete rakkude (näiteks bakteriaalsete) kui ka eukarüootsete rakkude (nt looma- ja taimerakud) ainevahetusprotsesside jääkproduktidena. Need radikaalid on rakule kahjulikud ja neid tuleb viivitamatult lagundada, et neid vältida. Seetõttu võivad aeroobsetes tingimustes ellu jääda ja kasvada ainult bakterid, millel on hapnikuradikaalide lagunemise eest vastutavad ensüümid.
Fotosünteesivad organismid (näiteks taimed, vetikad ja mõned bakteriliigid) ning ka mõned mittefotosünteesivad organismid suudavad tänu teatud pigmentide olemasolule end O2 radikaalide toime eest kaitsta, karotenoidid. Need pigmendid on tegelikult võimelised neutraliseerima toksilisi hapnikuradikaale, kaitstes rakke oksüdatiivsete mehhanismide eest.

Aeroobsed ja patogeensed anaeroobsed bakterid

Allpool kirjeldatakse lühidalt mõnda peamist aeroobset ja anaeroobset bakterit, mis võivad olla inimestele patogeensed.

Inimese patogeensed kohustuslikud aeroobid

Sellesse rühma kuuluvad paljud inimestele patogeensed bakteriliigid, mille hulgas mäletame:

• Bordatella läkaköha, vastutab läkaköha või ägeda bronhiidi tekitavate hingamisteede infektsioonide eest.Esimese valiku ravi infektsioonide vastu alates B. läkaköha näeb ette erütromütsiini (makroliid) kasutamise; alternatiivina võib kasutada amoksitsilliini Seda tüüpi nakkuste vältimiseks on saadaval ka vaktsiin.
• Legionella pneumophila, mis vastutab legionelloosi (või legionelloosi) alguse eest. Legionelloosi saab ravida selliste ravimitega nagu asitromütsiin, erütromütsiin, klaritromütsiin, telitromütsiin või fluorokinoloonid.
• Mycobacterium lepraeSelle mikroorganismi põhjustatud infektsioonide vastu võitlemiseks kasutatakse selliste ravimite kombinatsioone nagu dapsoon ja rifampitsiin või atsedapsoon ja klofasimiin.
• Neisseria gonorrhoeae, vastutab neelu gonorröa, gonorröa, ägeda gonokokk -uretriidi, prostatiidi, emakakaelapõletiku, endometriidi, vaagnapõletiku, dermatiidi ja artriidi tekkimise eest. N. gonorrhoeae Tavaliselt kasutatakse tsefalosporiine (näiteks tseftriaksooni ja tsefiksiimi) või fluorokinoloone.

Inimese patogeensed kohustuslikud anaeroobid

Inimeste erinevate patogeensete bakterite hulgas, mis võivad kasvada ainult hapnikuvabades elupaikades - seega anaeroobsetes tingimustes -, mäletame:

• Clostridium difficile, need bakterid võivad olla osa inimese normaalsest bakterifloorast ja vastutavad seedetrakti oportunistlike infektsioonide eest. Nakkuste vastu alates C. rasketavaliselt kasutatakse antibiootikume nagu metronidasool, klooramfenikool, vankomütsiin või erütromütsiin.
• Clostridium tetani, vastutab teetanus (või spastiline halvatus). Üldiselt kasutatakse selle peksmise vastu metronidasooli või bensüülpenitsilliini. Nakkuse vältimiseks on saadaval ka vaktsiin.
• Clostridium botulinum, vastutab botulism (või lõtv halvatus).
• Bacterioides fragilis, vastutab kõhu abstsesside, apenditsiidi, peritoniidi, pärasoole abstsessi või septitseemia tekkimise eest. B. fragilis kasutatakse antibiootikume, näiteks metronidasooli, klindamütsiini või karbapeneeme.

Fakultatiivsed aeroobid / anaeroobid, mis on inimestele patogeensed

Fakultatiivsete aeroobide / anaeroobide hulgas, mis võivad olla inimestele patogeensed, mäletame järgmist:

• Escherichia coli, on tavaliselt inimese soolestiku bakteriflooras esinev bakter, kuid immunosupressiivsetel isikutel võib see põhjustada oportunistlikke infektsioone, mis võivad põhjustada uretrotsüstiiti, prostatiiti, vastsündinute meningiiti, enterohemorraagilist koliiti, vesist kõhulahtisust või reisija kõhulahtisust.
  Kõige sagedamini kasutatavad antibiootikumid raviks E. coli need on karbapeneemid, penitsilliinid, monobaktaamid, aminoglükosiidid, tsefalosporiinid või makroliidid.
• Haemophilus influenzae, vastutab hingamisteede ja närvisüsteemi infektsioonide eest. Tavaliselt kasutatakse selle bakteri põhjustatud infektsioonide vastu võitlemiseks antibiootikume, mis on tsefalosporiinid, penitsilliinid või sulfoonamiidid.

Patogeensed aerotolerantsed anaeroobid inimestele

Sellesse rühma kuuluvate erinevate patogeensete bakterite hulgas mäletame Propionibacterium acnes ja Propionibacterium propionicum.
The P. akne see on osa normaalsest bakteriaalsest taimestikust, mis esineb inimese nahal ja on seotud akne tekkimisega. Mõnel juhul aga P. akne see võib põhjustada oportunistlikke infektsioone, mis võivad põhjustada meningiiti, endokardiiti, artriiti või kirurgilisi infektsioone.
The P. propionicum selle asemel vastutab see pisarakanikuliidi ja hammaste abstsesside tekkimise eest.
Seda tüüpi bakterite põhjustatud infektsioonide raviks võib kasutada selliseid ravimeid nagu penitsilliinid, tsefalosporiinid, kinoloonid või vankomütsiin.

Bakteriaalsete infektsioonide ennetamine

Bakterid on kõikjal esinevad mikroorganismid, millega me igapäevaselt kokku puutume. Mõned neist mikroorganismidest on meie kehale kahjutud, mõned on kasulikud, teised aga väga ohtlikud.
Üldiselt piisab bakteriaalsete infektsioonide vältimiseks mõnest lihtsast ettevaatusabinõust, näiteks:

• Enne toiduvalmistamist, söömist või pärast esemete puudutamist, mis võivad olla bakterite leviku kandjaks, peske käed hoolikalt ja põhjalikult;
• Toidu hoidmisel, valmistamisel või küpsetamisel järgige põhilisi hügieenieeskirju.

Kuid lihtsalt hügieenieeskirjade järgimisest ei piisa alati bakteriaalsete infektsioonide vältimiseks.
Näiteks sugulisel teel levivate bakteriaalsete infektsioonide vältimiseks on hädavajalik kasutada rasestumisvastaseid vahendeid (nt kondoome).
Teatud tüüpi bakteriaalsete infektsioonide ennetamiseks, mis võivad mõnikord lõppeda surmaga, on saadaval ka vaktsiinid (näiteks teetanuse vaktsineerimine).
Lõpuks ei tohiks alahinnata ka iga inimese immuunsüsteemi rolli.Vahekorras piisab toimivast immuunsüsteemist, et vältida paljude bakteriaalsete infektsioonide teket.