The anaerobní bakterie Jsou to ti, kteří nepoužívají kyslík ve svých metabolických procesech. Ve skutečnosti mnoho z těchto bakterií nemůže přežít v prostředích, kde je tento prvek přítomen, protože je pro ně toxický..
Jedním z metabolických procesů prováděných tímto typem bakterií, který byl nejvíce studován, je fermentace. Jedná se o proces, který má velké množství aplikací na průmyslové úrovni, souvisejících mimo jiné s výrobou alkoholických nápojů, jogurtů a octa..
Podobně mnoho z těchto bakterií má své přirozené prostředí v lidském těle a nachází se hlavně v gastrointestinálním traktu. Některé jsou neškodné, jiné však způsobují v těle různé patologické stavy, z nichž mnohé mohou vést k úmrtí.
Rejstřík článků
Anaerobní bakterie jsou mezi prvními živými bytostmi, které se na planetě objevily. Důležité je, že před tisíci lety, kdy se začaly objevovat první formy života, byly hladiny kyslíku v atmosféře opravdu nízké. Díky tomu měly první organismy, které byly vyvinuty, jiné buněčné mechanismy pro získávání energie.
Ve skutečnosti je kyslík pro mnoho druhů, které tvoří skupinu anaerobních bakterií, vysoce toxický. To je důvod, proč se některé bakterie nacházejí na stanovištích, kde není přítomen kyslík..
Podobně existují anaerobní bakterie, které podporují život v přítomnosti velmi malého množství kyslíku, takže mohou být umístěny v rozmanitějších prostředích. Některé z těchto bakterií jsou součástí běžné mikrobioty člověka, konkrétně na úrovni ústní dutiny a gastrointestinálního traktu..
Na druhé straně tyto bakterie provádějí fermentaci. Jedná se o katabolický proces, při kterém se organické sloučeniny v nepřítomnosti kyslíku degradují na jednodušší. Vyrábí se hlavně anaerobními bakteriemi.
Stejně tak neexistuje jediný typ fermentace. V závislosti na získaném produktu existuje několik druhů, například octová, mléčná a alkoholová fermentace..
V těchto bakteriích fungují různé enzymové systémy bez přítomnosti kyslíku dokonale. Je to proto, že jako akceptory elektronů používají jiné sloučeniny, jako je fumarát, dusičnan nebo síran..
Za zmínku stojí, že mnoho anaerobních bakterií jsou lidské patogeny. Z nejznámějších a nejvíce studovaných můžeme zmínit druhy rodů Porphyromonas, Clostridium Y Prevotella, mimo jiné.
Mnoho anaerobních bakterií nemůže odolat pobytu v prostředí, kde je kyslík, protože je to pro ně toxické. Existují však také některé, i když nepoužívají kyslík, mohou přežít v prostředí, kde jsou různé koncentrace tohoto plynu.
S ohledem na to lze anaerobní bakterie rozdělit do tří typů: obligátní anaerobní, aerotolerantní a fakultativní anaerobní..
Oni jsou také známí jako přísné anaerobní bakterie. Jsou to ti, kteří nepoužívají kyslík pro žádný metabolický proces. Vaše tolerance vůči tomuto plynu je proměnlivá. Podle toho se povinné anaerobní bakterie dělí na:
- Přísné: tolerujte pouze koncentrace kyslíku pod 0,5%.
- Střední: může tolerovat koncentrace kyslíku v rozmezí od 2 do 8%.
Jedná se o bakterie, které, i když nepoužívají kyslík k provádění buněčných procesů, mohou žít na stanovištích, kde jsou přítomny. Klasickým příkladem tohoto typu bakterií je Pronibacterium acnespio, způsobuje mnoho případů akné.
Fakultativní anaerobní bakterie nepoužívají kyslík pro své metabolické procesy, ale mohou v jeho přítomnosti žít, protože pro ně není toxický. Provádějí hlavně fermentační proces, aby získali potřebnou energii. Mezi nejznámější fakultativní anaerobní bakterie patří Escherichia coli a Zlatý stafylokok.
Pro usnadnění studia anaerobních bakterií je lze rozdělit podle tvaru a zbarvení na: gramnegativní koky, grampozitivní koky, gramnegativní bacily a grampozitivní bacily.
V rámci této skupiny je několik žánrů, jako např Veillonella Y Megasphaera.
Jedná se o rod gramnegativních bakterií široce uznávaných pro svůj fermentační potenciál. Tyto bakterie fermentují laktát na acetát a propionát metabolickou cestou známou jako cesta methylmalonyl-CoA..
Podobně jsou nedílnou součástí mikrobioty určitých částí těla, jako je ústní dutina a gastrointestinální trakt..
Jsou to bakterie se zaobleným tvarem, které po obarvení gramovým pigmentem získají charakteristickou fialovou barvu..
Bakterie tohoto rodu se nacházejí jako součást bakteriální flóry lidského těla. Je však možné, že je příčinou určitých patologických procesů. Tato bakterie byla izolována z vaginálního výtoku, abscesů vaječníků a některých chronických ran..
Podobně v různých klinických případových studiích bylo zjištěno, že druhy tohoto rodu mohou způsobit širokou škálu infekcí v močových cestách i v krvi..
Je to rod bakterií, které často způsobují vývoj patologií u lidí. Kromě toho jsou součástí mikrobioty určité sliznice těla, jako jsou orofaryngeální a urogenitální.
Jsou to bakterie, které mají podlouhlý tvar tyčinky a jsou charakterizovány získáním fuchsiové barvy, když jsou vystaveny procesu Gramova barvení. Tato skupina anaerobních bakterií zahrnuje několik rodů.
Jedná se o rod bakterií, které se často vyskytují jako složky bakteriální flóry ústní dutiny, gastrointestinálního traktu a vaginální dutiny. Navzdory tomu, když se mění normální tělesné podmínky, tyto bakterie nekontrolovatelně proliferují.
Když k tomu dojde, Prevotella Způsobují vývoj určitých infekcí, nejčastější jsou ty, které se vyskytují na úrovni parodontální sliznice. Byly také izolovány od pacientů s revmatoidní artritidou..
Do této skupiny patří tyčinkovité bakterie, které mají ve své buněčné stěně silnou vrstvu peptidoglykanu, který zadržuje částice gramového barviva a dodává mu fialové zbarvení. Do této skupiny patří široká škála druhů, které způsobují různé nemoci a patologie u lidí..
Jedná se o grampozitivní bakterii, která se vyznačuje produkcí spor, které představují infekční agens pro člověka. Stejným způsobem tato bakterie syntetizuje a uvolňuje určité toxiny, jejichž hlavní funkcí je paralyzovat svaly..
Z nemocí, které tato bakterie generuje, můžeme zmínit potravinový botulismus, který ovlivňuje gastrointestinální trakt, a kojenecký botulismus, který postihuje malé děti a je způsoben přímým požitím spór..
Tato bakterie je v lékařské oblasti dobře známá a byla předmětem mnoha studií o účincích, které v těle vytváří. Jako zbytek bakterií rodu Clostridium, tato bakterie produkuje endospory, které jsou velmi odolné vůči složkám prostředí.
Podobně tato bakterie způsobuje u lidí patologii známou jako tetanus. Toto onemocnění je způsobeno vstupem spór do těla, které klíčí a začínají syntetizovat a uvolňovat toxiny tohoto druhu..
Když k tomu dojde, spory interferují s přenosem nervových impulsů a způsobí křeče svalů..
Hlavní rozdíl mezi anaerobními bakteriemi a aerobními bakteriemi se týká použití kyslíku a schopnosti vyvíjet se v přítomnosti nebo nepřítomnosti tohoto prvku..
V tomto smyslu anaerobní bakterie nepoužívají kyslík pro žádný ze svých procesů výroby vnitřní energie. Naopak, aerobní bakterie ji používají jako akceptor elektronů během procesu buněčného dýchání, pomocí kterého degradují molekuly organických sloučenin, jako je glukóza, a získávají velké množství energie.
Podobně existují anaerobní bakterie, které kromě toho, že při různých procesech nepoužívají kyslík, nemohou být v prostředí bohatém na kyslík, protože tento prvek je pro ně vysoce toxický. Místo buněčného dýchání probíhají fermentace.
Další pozoruhodný rozdíl mezi těmito dvěma typy buněk souvisí s jejich stanovištěm. Aerobní bakterie se vyskytují v prostředích, kde je kyslík široce dostupný, zatímco aneroidní bakterie přežívají v prostředích, kde je úplná absence kyslíku nebo kde jsou koncentrace kyslíku velmi nízké..
Pěstování anaerobních bakterií je proces, při kterém je třeba dodržovat všechna nezbytná opatření, aby nedošlo k omylu. Zde je důležité mít na paměti, že některé druhy anaerobních bakterií nemohou mít žádný kontakt s kyslíkem, protože to pro ně může být toxickým činidlem..
Jedním z prvků, které je třeba vzít v úvahu, když se má kultivace provádět v laboratoři, je kultivační médium, které by se mělo použít. Každá skupina bakterií má určité specifické požadavky.
V současné době existuje mnoho kultivačních médií, která lze použít k setí jakéhokoli druhu bakterií. Ve specifickém případě anaerobních bakterií vyžaduje kultivační médium přidání nějakého redukčního činidla, jako je thioglykolát nebo cystein..
Podobně pro optimalizaci očekávaných výsledků lze přidat redox indikátor, který ukazuje možnou přítomnost kyslíku, jako je resazurin..
Nejčastěji používanými a doporučenými kultivačními médii pro očkování anaerobních bakterií jsou:
- Anerobium krevní agar: obsahuje mimo jiné masný extrakt, kvasnicový extrakt, NaCl, glukózu a pepton, mimo jiné.
- Čokoládový agar: není široce používán k pěstování anaerobních bakterií. Díky jeho komponentám je však možné, aby tam rostly.
- Fenyletylalkoholový agar s krví - Toto médium je široce používáno pro správnou izolaci anaerobních bakterií.
- Columbia agar s kolistinem a kyselinou nalidixovou.
- Thioglykolát: je obecně obohacen o L-cystin, hemin a vitamin K..
- KVLB agar (kanamycin, vankomycin, lakovaná krev): speciálně pro gramnegativní bacily.
Jakmile je vybráno kultivační médium, které má být použito, podle bakterií, které mají být kultivovány, postup může začít. V tomto smyslu musí být vytvořeno zcela anaerobní prostředí, ve kterém není kyslík. K dosažení tohoto cíle lze použít dva postupy:
- Metoda hydroxidu sodného - kyseliny pyrogové: tato metoda je založena na získání anaerobního prostředí chemickou reakcí, při které se místo redukčního činidla použije katalyzátor. Je to choulostivý a potenciálně nebezpečný postup.
- Použití anaerobních baněk: tyto typy baněk jsou velmi užitečné pro kultivaci anaerobních organismů. Používá se však pouze u organismů, které vydrží lehký kontakt s malou hladinou kyslíku..
Stejně tak musí být vytvořeno jakési vakuum, aby bylo možné pokračovat v kultivaci. Toho lze dosáhnout několika způsoby: vytěsněním kyslíku jinými plyny, absorpcí kyslíku chemickými nebo biologickými metodami nebo použitím redukčních činidel..
Jakmile byly tyto kroky provedeny, provede se inokulace k inkubaci kultury a čekání na přiměřenou dobu ke studiu získaných kolonií. Čekací doba bude záviset na druhu, který se pěstuje.
Existují rychle rostoucí druhy (18-24 hodin) jako např Clostridium perfringens a existují i další, které mají pomalý růst (5–7 dní), jako např Propionibacterium.
Tyto metody se používají ke zjištění přibližného počtu mikroorganismů nalezených v kultuře. V případě anaerobních bakterií existuje několik technik, které umožňují počítání.
Protože však mnoho z těchto bakterií nemůže přijít do přímého kontaktu s kyslíkem, protože je toxický, je při provádění těchto technik v praxi třeba postupovat velmi opatrně..
V tomto smyslu zde budou popsány dvě metody: nejpravděpodobnější počet (pro striktní aerobik) a metoda šíření desek (pro fakultativní a mikroaerofilní anaeroby).
Tato technika je založena na stanovení přítomnosti nebo nepřítomnosti mikroorganismů ve vzorku. To se děje v replikách po sobě jdoucích řešení. Princip této metody spočívá v tom, že se může vyvinout jedna živá buňka, a tak vzniknout zakalená kultura..
K provedení tohoto procesu je nutné provést sérii sériových rozpouštění vzorku kultury. K tomu je důležité použít kapalné kultivační médium s nutričními požadavky. Jakmile je to provedeno, zkumavky se inkubují a čekají na růst mikroorganismů.
Po přiměřené době budou zkumavky, ve kterých byla naočkována jedna nebo více bakteriálních buněk, zakalené..
Jak jsou zkoumány zkumavky, ve kterých se zvyšuje faktor rozpouštění, stávají se postupně méně zakalenými, protože obsahují stále méně bakteriálních buněk. To platí do doby, než dosáhnete bodu, kdy již nebudou existovat žádné mikroorganismy nebo pouze jeden.
Nakonec je odhad hustoty populace získán ze vzorce výskytu v sériových řešeních a pomocí standardní pravděpodobnostní tabulky, která byla pro tento účel navržena..
Jedná se o poměrně přímou metodu. Nejprve by mělo být uspořádáno několik Petriho misek s kultivačním médiem. Následně se v každé tobolce provede naočkování 1 ml roztoku. Je důležité si uvědomit, že roztoky obsahují mikroorganismus, který se má spočítat..
Poté se pomocí skleněné tyčinky naočkovaný materiál rovnoměrně rozloží na celý povrch kultivačního média..
Nakonec se Petriho misky inkubují za požadovaných podmínek po dobu nezbytnou pro každý typ mikroorganismu. Nakonec se počítají kolonie, které byly vygenerovány.
Mnoho z anaerobních bakterií je pro člověka známými patogeny a produkují nemoci a patologie, které mohou dokonce ohrozit život jednotlivce..
Ústní dutina je ideálním prostředím pro mnoho anaerobních bakterií, které se tam množí a vytvářejí určité patologické stavy, jako je například paradentóza, nekrotizující gingivitida a abscesy..
Většina z těchto infekcí se projevuje bolestí, poškozením sliznice a hnisáním hnisu s následným zvýšením tělesné teploty.
Mezi příčinnými bakteriemi, Porphyromonas gingivalis je to nejčastěji izolovaná v těchto lézích.
Jednou z cest infekce tohoto typu bakterií je požití, a to buď spórami (v případě sporulovaných bakterií), nebo kontaminovanými potravinami a vodou..
V těchto případech se bakterie ukotví ve střevě a začnou poškozovat střevní sliznici, což vyvolá příznaky jako: horečka, bolesti břicha, tekutá stolice, nadýmání, nevolnost a celková nevolnost..
Anaerobní bakterie, které mohou generovat tento klinický obraz, jsou Clostridium difficile Y Escherichia coli, mimo jiné.
Některé z těchto bakterií, když přijdou do kontaktu s otevřenou ránou, ji mohou infikovat. Pokud k tomu dojde, mohou vzniknout závažné kožní infekce, jako je plynová gangréna, jejíž původcem je Clostridium perfringes.
Mezi příznaky plynové gangrény patří: puchýře naplněné krvavou tekutinou, podkožní emfyzém, silná bolest a vysoká horečka, mimo jiné.
Další patologií způsobenou anaerobními bakteriemi na kožní úrovni je nekrotizující fasciitida, při které se infekce šíří mimo kožní tkáň a postihuje dokonce i fascie obklopující svaly..
Mezi příznaky patří akutní bolest, silný erytém, puchýře a nejčastěji gangréna. Mezi původce této patologie patří Zlatý stafylokok.
Zatím žádné komentáře