ANAEROBA BAKTERIER: EGENSKAPER, TYPER, ARTER, KULTUR - BIOLOGI - 2025

De anaeroba bakterierna är de som inte använder syre i sina metaboliska processer. Faktum är att många av dessa bakterier inte kan överleva i miljöer där detta element finns, eftersom det är giftigt för dem.

En av de metaboliska processerna som utförs av denna typ av bakterier och som har studerats mest är fermentering. Detta är en process som har ett stort antal applikationer på industriell nivå, relaterat till produktion av alkoholhaltiga drycker, yoghurt och vinäger, bland andra produkter.

Bacteroides, ett släkte av anaeroba bakterier. Källa: USA: s regering

På liknande sätt har många av dessa bakterier sin naturliga livsmiljö i människokroppen, och finns huvudsakligen i mag-tarmkanalen. Vissa är ofarliga, men andra orsakar olika patologier i kroppen, av vilka många kan leda till döden.

egenskaper

Anaeroba bakterier är bland de första levande saker som dyker upp på planeten. Det är viktigt att tusentals år sedan, när de första livsformerna började dyka upp, var syrehalterna i atmosfären verkligen låga. På grund av detta hade de första organismerna som utvecklades andra cellulära mekanismer för att få energi.

För många av de arter som utgör gruppen av anaeroba bakterier är syre faktiskt mycket giftigt. Det är därför som vissa bakterier finns i livsmiljöer där det inte finns syre närvarande.

På samma sätt finns det anaeroba bakterier som stöder levande i närvaro av mycket små mängder syre, så att de kan lokaliseras i en större variation av miljöer. Vissa av dessa bakterier är en del av den vanliga mänskliga mikrobiota, speciellt på munnen i munnen och mag-tarmkanalen.

Å andra sidan utför dessa bakterier jäsning. Detta är en katabolisk process genom vilken organiska föreningar bryts ned till enklare i frånvaro av syre. Det utförs främst av anaeroba bakterier.

På samma sätt finns det ingen enda typ av jäsning. Beroende på den erhållna produkten finns det flera typer, t.ex. ättik-, mjölksyra- och alkoholhaltig jäsning.

I dessa bakterier fungerar de olika enzymsystemen perfekt i frånvaro av syre. Detta beror på att de använder andra föreningar som fumarat, nitrat eller sulfat som elektronacceptorer.

Det är lämpligt att nämna att många av de anaeroba bakterierna utgör mänskliga patogener. Bland de mest kända och studerade kan nämnas arterna av släkten Porphyromonas, Clostridium och Prevotella.

Typer av anaeroba bakterier

Många av de anaeroba bakterierna kan inte motstå att de är i miljöer där det finns syre, eftersom det är giftigt för dem. Men det finns också några, trots att de inte använder syre, de kan överleva i miljöer där det finns olika koncentrationer av denna gas.

Med detta i åtanke kan anaeroba bakterier delas in i tre typer: obligatorisk anaerob, aerotolerant och fakultativ anaerob.

Obligatoriska anaerober

De är också kända som strikta anaeroba bakterier. Det är de som inte använder syre för någon metabolisk process. Din tolerans för denna gas är varierande. Enligt detta klassificeras obligatoriska anaeroba bakterier i:

- Strikt: tolererar endast syrekoncentrationer under 0,5%.

- Måttlig: de kan tolerera syrekoncentrationer mellan 2 och 8%.

Aerotoleranta anaerober

Dessa är bakterier som, även om de inte använder syre för att utföra någon cellulär process, kan leva i livsmiljöer där det finns. Ett klassiskt exempel på denna typ av bakterier är Pronibacterium acnespio, vilket orsakar många fall av akne.

Facultativa anaerober

Facultativa anaeroba bakterier använder inte syre för sina metaboliska processer, men de kan leva i närvaro av det, eftersom det inte är giftigt för dem. De utför främst jäsningsprocessen för att erhålla nödvändig energi. Bland de mest kända fakultativa anaeroba bakterierna är Escherichia coli och Staphylococcus aureus.

Anaeroba bakterier

För att underlätta studien av anaeroba bakterier kan de grupperas enligt deras form och färgning i: gram-negativa cocci, gram-positiva cocci, gram-negativa stavar och gram-positiva stavar.

-Gram negativa kokos

Inom denna grupp finns flera släkter som Veillonella och Megasphaera.

Veillonella

Detta är ett släkte av gramnegativa bakterier som är välkänt för sin fermenteringspotential. Dessa bakterier fermenterar laktat till acetat och propionat genom en metabolisk väg känd som metylmalonyl-CoA-vägen.

På samma sätt är de en integrerad del av mikrobiota i vissa kroppsdelar, såsom munhålan och mag-tarmkanalen.

-Gram positiva kokos

De är rundformade bakterier som, när de är färgade med grampigmentet, antar en karakteristisk violett färg.

Anaerococcus

Bakterier av detta släkte återfinns som en del av den mänskliga kroppens bakterieflora. Det är dock möjligt att det är orsaken till vissa patologiska processer. Denna bakterie har isolerats från vaginal urladdning, äggstocksabcesser och vissa kroniska sår.

På samma sätt har det i olika kliniska fallstudier fastställts att arter av detta släkte kan orsaka ett brett spektrum av infektioner i urinvägarna, såväl som i blodet.

Pepto-streptococcus

Det är ett släkt av bakterier som ofta orsakar utvecklingen av patologier hos människor. Dessutom är de en del av mikrobiota i vissa slemhinnor i kroppen, såsom orofaryngeal och genitourinary.

-Gram negativa baciller

De är bakterier som har en långsträckt stavform och kännetecknas av att man får en fuchsiafärg när de utsätts för Gram-färgningsprocessen. Denna grupp av anaeroba bakterier omfattar flera släkter.

Prevotella

Det är ett släkt av bakterier som ofta förekommer som komponenter i bakteriefloraen i munhålan, mag-tarmkanalen och vaginalhålan. Trots detta, när normala kroppstillstånd förändras, sprids dessa bakterier okontrollerat.

När detta inträffar orsakar Prevotella utvecklingen av vissa infektioner, de vanligaste är de som förekommer på nivån av den parodontala slemhinnan. De har också isolerats från patienter med reumatoid artrit.

-Gram positiva baciller

Till denna grupp tillhör stavformade bakterier som har ett tjockt lager peptidoglykan i sin cellvägg som behåller gramfärgpartiklarna, vilket ger den en violett färg. Denna grupp inkluderar en mängd olika arter som orsakar olika sjukdomar och patologier hos människor.

Clostridium botulinum

Det är en grampositiv bakterie som kännetecknas av att producera sporer, som utgör ett smittämne för människor. På samma sätt syntetiserar och släpper denna bakterie vissa gifter, vars huvudfunktion är att förlamma musklerna.

Bland de sjukdomar som denna bakterie genererar kan vi nämna matbotulism, som påverkar mag-tarmkanalen, och spädbarnsbotulism, som drabbar små barn och orsakas av direkt intag av sporer.

Clostridium tetani

Denna bakterie är välkänd inom medicinområdet och har varit föremål för många studier om effekterna den genererar i kroppen. Liksom resten av bakterierna i släktet Clostridium producerar denna bakterie endosporer, som är mycket resistenta mot miljökomponenter.

Clostridium tetani. Källa: Innehållsleverantörer: CDC

På samma sätt orsakar denna bakterie en patologi hos människor känd som stivkramp. Denna sjukdom orsakas av inträde av sporer i kroppen, som gror och börjar syntetisera och frigöra gifterna från denna art.

När detta inträffar stör sporerna överföringen av nervimpulser, vilket får musklerna att smärta smärtigt.

Skillnader från aeroba bakterier

Den huvudsakliga skillnaden mellan anaeroba bakterier och aeroba bakterier avser användningen av syre och förmågan att utvecklas i närvaro eller frånvaro av detta element.

I detta avseende använder anaeroba bakterier inte syre för någon av deras interna energiproduktionsprocesser. Tvärtom använder aeroba bakterier det som en elektronacceptor under processen för cellulär andning, genom vilken de bryter ned molekyler av organiska föreningar som glukos, vilket erhåller en stor mängd energi.

På samma sätt finns det anaeroba bakterier som, förutom att de inte använder syre i sina olika processer, inte kan vara i syrgasrika miljöer, eftersom detta element är mycket giftigt för dem. I stället för cellulär andning kör de jäsning.

En annan märkbar skillnad mellan de två typerna av celler har att göra med deras livsmiljö. Aeroba bakterier finns i miljöer där syre är allmänt tillgängligt, medan aneroidbakterier överlever i miljöer där det finns en fullständig frånvaro av syre eller där syrekoncentrationerna är mycket låga.

Anaerob bakteriekultur

Odlingen av anaeroba bakterier är en process där alla nödvändiga försiktighetsåtgärder måste följas för att undvika att göra misstag. Här är det viktigt att komma ihåg att vissa arter av anaeroba bakterier inte kan ha någon typ av kontakt med syre, eftersom det kan vara ett giftigt medel för dem.

Ett av de element som ska beaktas vid genomförande av en kultur i laboratoriet är det odlingsmedium som ska användas. Varje grupp av bakterier har vissa specifika krav.

Kulturmedier

För närvarande finns det många odlingsmedier som kan användas för sådd av alla typer av bakterier. I det specifika fallet med anaeroba bakterier kräver odlingsmediet tillsats av något reduktionsmedel, såsom tioglykollat ​​eller cystein.

På samma sätt, för att optimera de resultat som förväntas uppnås, kan en redoxindikator läggas till, som visar den eventuella närvaron av syre, såsom resazurin.

De mest använda och rekommenderade odlingsmedierna för sådd av anaeroba bakterier är:

- Blodagar för anerobios: innehåller bland annat köttekstrakt, jästextrakt, NaCl, glukos och pepton, bland andra.

- Chokladagar: den används inte ofta för att odla anaeroba bakterier. Men tack vare dess komponenter är det möjligt att få dem att växa där.

- Etylfenylalkoholagar med blod: detta medium används ofta för att isolera anaeroba bakterier korrekt.

- Columbia agar med colistin och nalidixinsyra.

- Tioglykollat: det är generellt berikat med L-cystin, hemin och K-vitamin.

- KVLB-agar (kanamycin, vankomycin, lackerat blod): specifikt för gramnegativa baciller.

Bearbeta

När väl det odlingsmedium som ska användas har valts kan proceduren börja enligt de bakterier som ska odlas. I denna mening måste en helt anaerob miljö skapas, där det inte finns något syre. För att uppnå detta kan två förfaranden följas:

- Natriumhydroxid - pyrogallinsyrametod: denna metod är baserad på att erhålla en anaerob miljö genom en kemisk reaktion, i stället för ett reducerande medel, en katalysator. Det är en känslig och potentiellt farlig procedur.

- Användning av anaeroba kolvar: denna typ av kolvar är mycket användbara för odling av anaeroba organismer. Men det används endast tillsammans med organismer som tål ljuskontakt med små syrgasnivåer.

På samma sätt måste ett slags vakuum skapas för att fortsätta med odling. Detta kan göras på flera sätt: förflytta syre med andra gaser, absorbera syre genom kemiska eller biologiska metoder eller använda reduktionsmedel.

Kultur av Clostridium perfringens. Källa: Fotokredit: innehållsleverantörer: CDC / Dr. Stuart E. Starr

När dessa steg har utförts utförs ympning för att inkubera kulturen och vänta på rimlig tid för att studera de erhållna kolonierna. Väntetiden beror på vilken art som odlas.

Det finns snabbväxande arter (18-24 timmar), såsom Clostridium perfringens, och det finns andra som har långsam tillväxt (5-7 dagar) som Propionibacterium.

Metoder för platträkning

Dessa metoder används för att ta reda på det ungefärliga antalet mikroorganismer som finns i en kultur. När det gäller anaeroba bakterier finns det flera tekniker som gör det möjligt att räkna.

Men eftersom många av dessa bakterier inte kan komma i direktkontakt med syre eftersom de är giftiga, måste man vara mycket försiktig när man utövar dessa tekniker.

I detta avseende kommer två metoder att beskrivas här: det mest troliga antalet (för strikt aerobics) och plackspridningsmetoden (för fakultativa och mikroaerofila anaerober).

Troligast talmetod

Denna teknik är baserad på bestämningen av närvaron eller frånvaron av mikroorganismer i ett prov. Detta görs i kopior av på varandra följande lösningar. Principen bakom denna metod är att en enda levande cell kan utvecklas och därmed producera en molnig kultur.

För att genomföra denna process är det nödvändigt att göra en serie seriella upplösningar av odlingsprovet. För detta är det viktigt att använda ett flytande odlingsmedium med näringsbehovet. När detta är gjort inkuberas provrören medan de väntar på att mikroorganismerna ska växa.

Efter den rimliga tiden har gått, kommer provrören i vilka en eller flera bakterieceller ympades att virka grumliga.

När rören där upplösningsfaktorn ökar granskas blir de gradvis mindre molniga eftersom de innehåller färre och färre bakterieceller. Detta är fallet tills en punkt uppnås där det inte längre kommer att finnas någon eller endast en mikroorganism.

Slutligen erhålls uppskattningen av befolkningstätheten från mönstret av förekomst i seriella lösningar och genom användning av en standardtabell för sannolikhet som har utformats för detta ändamål.

Plattespridningsmetod

Detta är en ganska enkel metod. Först bör flera petriskålar med kulturmediet ordnas på ett ordnat sätt. Därefter inokuleras 1 ml lösning i varje kapsel. Det är viktigt att notera att lösningarna innehåller den mikroorganism som ska räknas.

Sedan sprids det ympade materialet med hjälp av en glasstav homogent täckande hela ytan på odlingsmediet.

Slutligen inkuberas Petri-skålarna under de betingelser som krävs under den tid som krävs för varje typ av mikroorganism. Slutligen räknas de kolonier som har genererats.

Sjukdomar orsakade

Många av de anaeroba bakterierna är kända patogener för människan och orsakar sjukdomar och patologier som till och med kan äventyra individens liv.

Infektioner i munhålan

Munhålan är den ideala miljön för många anaeroba bakterier, som sprider sig där och alstrar vissa patologier såsom parodontit, nekrotiserande tandköttsinflammation och abscesser, bland andra.

De flesta av dessa infektioner förekommer med smärta, lesioner i slemhinnan och överlevnad av pus, med den följaktligen ökade kroppstemperaturen.

Bland de orsakande bakterierna är Porphyromonas gingivalis den som oftast isoleras i dessa skador.

Intestinala infektioner

En av infektionsvägarna av denna typ av bakterier är genom intag, antingen av sporer (i fall av sporulerade bakterier) eller kontaminerad mat och vatten.

I dessa fall förankras bakterierna i tarmen och börjar orsaka skada på tarmslemhinnan, vilket utlöser symtom som: feber, buksmärta, vätskeformig avföring, uppblåsthet, illamående och allmän sjukdom.

De anaeroba bakterierna som kan generera denna kliniska bild är Clostridium difficile och Escherichia coli, bland andra.

Hudinfektioner

Vissa av dessa bakterier kan smitta när de kommer i kontakt med ett öppet sår. Om detta inträffar kan allvarliga hudinfektioner genereras, till exempel gasgreen, vars orsakande medel är Clostridium perfringes.

Symtom på gasgreen innefattar: blåsor fyllda med blodig vätska, subkutant emfysem, allvarlig smärta och hög feber.

En annan patologi orsakad av anaeroba bakterier på kutan nivå är nekrotiserande fasciit, där infektionen sprider sig bortom hudvävnaden, till och med påverkar fascia som omger musklerna.

Symtomen inkluderar akut smärta, svår erytem, ​​blåsor och oftast koldbröst. Bland de orsakande medlen i denna patologi är Staphylococcus aureus.

referenser

1. Brook I. (2016) Sjukdomar orsakade av icke-sporrbildande anaeroba bakterier. I: Goldman L, Schafer AI, eds. Goldman-Cecil Medicine. 25: e upplagan Philadelphia, PA
2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. och Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw och Hill. 27: e upplagan
3. Corrales, L., Antolinez, D., Bohórquez, J. och Corredor, A. (2015). Anaeroba bakterier: processer som utför och bidrar till livets hållbarhet på planeten. NOVA 13 (23) 55-81
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. och Massarini, A. (2008). Biologi. Redaktör Médica Panamericana. 7: e upplagan.
5. Holt, J. (1994) Bergeys Manual of Determinative Bacteriology. Williams & Wilkins. 9: e upplagan.
6. Mc Faddin (1985) Media för isolering-odling-identifiering-underhåll av medicinska bakterier. Vol 1. Baltimore.
7. Quintero, L. (2009). Anaeroba bakteriella infektioner: kliniska hanteringskriterier och mikrobiologiska diagnostiska procedurer. Logos, Science & Technology Magazine. 1 (1) 121-136