Općenitost
Razvrstavanje bakterijskih vrsta u aerobne i anaerobne bakterije napravljeno je prema izvoru energije koji se koristi za ishranu biosintetskih procesa njihovog metabolizma.
Na temelju ove vrste razvrstavanja različite vrste bakterija mogu se podijeliti u četiri velike skupine.
Obavezni aerobi
Bakterije koje pripadaju ovoj skupini crpe energiju aerobno disanje; stoga im je za preživljavanje apsolutno potreban kisik (O2).
Obvezni anaerobi
Obvezni anaerobi - poznati i kao aerofobi - to su bakterije kojima O2 nije potreban za opstanak, već, naprotiv, prisutnost kisika u njihovom staništu inhibira njihov rast.
Ove bakterije crpe energiju iz drugih metaboličkih procesa, kao npr vrenje, anaerobno disanje, bakterijska fotosinteza ili metanogeneza.
Fakultativni aerobi / anaerobi
Za rast bakterija koje pripadaju ovoj skupini, kisik nije bitan, ali kad je dostupan, još uvijek se koristi.
Ti mikroorganizmi, zapravo, u anaerobnim uvjetima (odsutnost O2) crpe energiju iz procesa kao što su vrenje ili anaerobno disanje, dok u prisutnosti kisika (aerobni uvjeti) proizvode energiju kroz aerobno disanje.
Aerotolerantni anaerobi
Ove bakterije proizvode energiju isključivo anaerobnim procesima (općenito, putem vrenje), ali - suprotno od onoga što se događa s obligatnim anaerobima - prisutnost kisika u njihovom staništu ne inhibira njihov rast.
Vrsta ponašanja bakterije prema kisiku ovisi o vrsti enzima koje sama bakterija posjeduje. Točnije, ovisi o enzimima sposobnim za interakciju s kisikom i njegovim radikalima, kao što je superoksidni anion (O2-), hidroksil radikali (• OH) i vodikov peroksid (H2O2).
Ovi enzimi su:
- Superoksid dismutaza, je enzim prisutan u obligatnim aerobima, u aerotolerantnim anaerobima i u mnogim fakultativnim aerobima. Njegov je posao spriječiti nakupljanje superoksida koji bi inače bio smrtonosan za stanicu.
- Katalaza, je enzim prisutan u obligatnim aerobima i u mnogim fakultativnim aerobima. Njegov je posao razgraditi vodikov peroksid (H2O2) u vodu (H2O) i kisik (O2) .Na taj način enzim detoksicira bakterijsku stanicu ove iznimno štetne komponente.
- Peroksidaza, je enzim prisutan u mnogim aerotolerantnim anaerobima. Njegov je posao pretvoriti vodikov peroksid (H2O2) u vodu (H2O) putem mehanizma za prijenos elektrona.
Obvezni anaerobi nemaju te enzime, zbog čega prisutnost kisika u njihovom staništu inhibira njihov rast.
Radikali kisika nastaju kao otpadni produkti metaboličkih procesa, kako prokariotskih stanica (poput bakterijskih), tako i eukariotskih stanica (poput životinjskih i biljnih stanica). Ti su radikali štetni za stanicu i moraju se odmah razgraditi kako bi se spriječilo njihovo pokazuju svoje otrovno djelovanje. Stoga samo bakterije koje posjeduju enzime odgovorne za razgradnju radikala kisika mogu preživjeti i rasti u aerobnim uvjetima.
Fotosintetski organizmi (poput biljaka, algi i nekih bakterijskih vrsta), kao i neki ne-fotosintetski organizmi mogu se zaštititi od djelovanja O2 radikala zahvaljujući prisutnosti određenih pigmenata, karotenoidi. Ti pigmenti, naime, mogu neutralizirati otrovne radikale kisika, štiteći stanicu od oksidativnih mehanizama.
Aerobne i patogene anaerobne bakterije
Neke od glavnih aerobnih i anaerobnih bakterija koje mogu biti patogene za ljude bit će ukratko opisane u nastavku.
Ljudski patogeni obligatni aerobi
Mnogo je bakterijskih vrsta koje su patogene za ljude i pripadaju ovoj skupini, među kojima se sjećamo:
- Bordatella pertussis, odgovoran za infekcije dišnih putova koje uzrokuju hripavac ili akutni bronhitis. Terapija prvog izbora protiv infekcija iz B. pertusis predviđa upotrebu eritromicina (makrolid); alternativno, može se koristiti amoksicilin. Dostupno je i cjepivo za sprječavanje ove vrste infekcije.
- Legionella pneumophila, odgovorne za nastanak legionarske bolesti (ili legioneloze). Legioneloza se može liječiti lijekovima kao što su azitromicin, eritromicin, klaritromicin, telitromicin ili fluorokinoloni.
- Mycobacterium leprae, odgovoran je za nastanak lepre. Za suzbijanje infekcija uzrokovanih ovim mikroorganizmom koriste se kombinacije lijekova poput dapsona i rifampicina ili acedapsona i klofazimina.
- Neisseria gonorrhoeae, odgovoran je za nastanak faringealne gonoreje, gonoreje, akutnog gonokoknog uretritisa, prostatitisa, cervicitisa, endometritisa, upalne bolesti zdjelice, dermatitisa i artritisa. Za liječenje infekcija iz N. gonorrhoeae obično se koriste cefalosporini (poput ceftriaksona i cefiksima) ili fluorokinoloni.
Ljudski patogeni obligatni anaerobi
Među raznim patogenim bakterijama za ljude koje mogu rasti samo na staništima bez kisika - dakle u anaerobnim uvjetima - sjećamo se:
- Clostridium difficile, ova bakterija može biti dio normalne ljudske bakterijske flore i odgovorna je za oportunističke infekcije gastrointestinalnog trakta. Protiv infekcija iz C. teškoobično se koriste antibiotici poput metronidazola, kloramfenikola, vankomicina ili eritromicina.
- Clostridium tetani, odgovoran za tetanus (ili spastična paraliza). Općenito, metronidazol ili benzilpenicilin se koriste protiv ovog udara. Dostupno je i cjepivo za sprječavanje infekcije.
- Clostridium botulinum, odgovoran za botulizam (ili mlitava paraliza).
- Bacterioides fragilis, odgovoran je za nastanak trbušnih apscesa, slijepog crijeva, peritonitisa, rektalnog apscesa ili septikemije. Za liječenje infekcija iz B. fragilis koriste se antibiotici poput metronidazola, klindamicina ili karbapenema.
Fakultativni aerobi / anaerobi patogeni za ljude
Među fakultativnim aerobima / anaerobima koji mogu biti patogeni za ljude, sjećamo se:
- Escherichia coli, je bakterija koja je normalno prisutna u crijevnoj bakterijskoj flori čovjeka, ali kod imunosupresivnih ispitanika može izazvati oportunističke infekcije koje mogu uzrokovati uretrocistitis, prostatitis, neonatalni meningitis, enterohemoragični kolitis, vodenasti proljev ili putnički proljev.
Najčešće korišteni antibiotici za liječenje E coli to su karbapenemi, penicilini, monobaktami, aminoglikozidi, cefalosporini ili makrolidi. - Haemophilus influenzae, odgovoran je za infekcije dišnog trakta i živčanog sustava.Antibiotici koji se obično koriste u borbi protiv infekcija uzrokovanih ovom bakterijom su cefalosporini, penicilini ili sulfonamidi.
Patogeni anaerobi tolerantni na aerotolove za ljude
Među raznim patogenim bakterijama koje pripadaju ovoj skupini, sjećamo se Propionibacterium acnes i Propionibacterium propionicum.
The P. akne dio je normalne bakterijske flore prisutne na ljudskoj koži i uključen je u razvoj akni. U nekim slučajevima, međutim, P. akne može uzrokovati oportunističke infekcije koje vode do meningitisa, endokarditisa, artritisa ili kirurških infekcija.
The P. propionicum umjesto toga, on je odgovoran za nastanak lacrimalnog kanalikulitisa i zubnih apscesa.
Lijekovi poput penicilina, cefalosporina, kinolona ili vankomicina mogu se koristiti za liječenje infekcija uzrokovanih ovom vrstom bakterija.
Prevencija bakterijskih infekcija
Bakterije su mikroorganizmi prisutni posvuda, s kojima svakodnevno dolazimo u kontakt. Neki od tih mikroorganizama su bezopasni za naše tijelo, neki su korisni, dok drugi mogu biti vrlo opasni.
Općenito, nekoliko je jednostavnih mjera opreza dovoljno za sprječavanje bakterijskih infekcija, kao što su, na primjer:
- Temeljito i temeljito operite ruke prije početka kuhanja, jela ili nakon dodirivanja predmeta koji mogu biti sredstvo za širenje bakterija;
- Prilikom skladištenja, pripreme ili kuhanja hrane pridržavajte se osnovnih higijenskih pravila.
Međutim, jednostavno pridržavanje higijenskih pravila nije uvijek dovoljno za sprječavanje bakterijskih infekcija.
Na primjer, za sprječavanje spolno prenosivih bakterijskih infekcija nužna je uporaba barijernih metoda kontracepcije (poput kondoma).
Za prevenciju nekih vrsta bakterijskih infekcija, ponekad potencijalno smrtonosnih, dostupna su i cjepiva (primjer može biti cijepljenje protiv tetanusa).
Konačno, ne smije se podcijeniti ni uloga imunološkog sustava svakog pojedinca.Ifunkcijski imunološki sustav ponekad može biti dovoljan da spriječi razvoj mnogih bakterijskih infekcija.
