Algemeenheid
De classificatie van bacteriesoorten in aërobe en anaërobe bacteriën wordt gemaakt op basis van de energiebron die wordt gebruikt om de biosynthetische processen van hun metabolisme te voeden.
Op basis van deze indeling kunnen de verschillende bacteriesoorten in vier grote groepen worden ingedeeld.
Verplichte aeroben
Bacteriën die tot deze groep behoren, halen energie uit aërobe ademhaling; daarom hebben ze absoluut zuurstof (O2) nodig om te overleven.
Verplichte anaëroben
Verplichte anaëroben - ook bekend als aerofoben - het zijn bacteriën die geen O2 nodig hebben om te overleven, maar integendeel, de aanwezigheid van zuurstof in hun leefgebied remt hun groei.
Deze bacteriën halen energie uit andere metabolische processen, zoals: fermentatie, de anaërobe ademhaling, de bacteriële fotosynthese of de methanogenese.
Facultatieve aeroben / anaëroben
Voor de groei van bacteriën die tot deze groep behoren, is zuurstof niet essentieel, maar als het beschikbaar is, wordt het toch gebruikt.
Deze micro-organismen halen in feite onder anaërobe omstandigheden (afwezigheid van O2) energie uit processen zoals: fermentatie of de anaërobe ademhaling, terwijl ze in aanwezigheid van zuurstof (aërobe omstandigheden) energie produceren via de aërobe ademhaling.
Aerotolerante anaëroben
Deze bacteriën produceren uitsluitend energie via anaërobe processen (in het algemeen via de fermentatie), maar - in tegenstelling tot wat er gebeurt voor obligate anaëroben - remt de aanwezigheid van zuurstof in hun leefgebied hun groei niet.
Het soort gedrag van een bacterie ten opzichte van zuurstof hangt af van het type enzymen dat de bacterie zelf bezit, meer bepaald van de enzymen die in staat zijn om te interageren met zuurstof en zijn radicalen, zoals het superoxide-anion (O2-), hydroxyl radicalen (• OH) en waterstofperoxide (H2O2).
Deze enzymen zijn:
- Superoxide dismutase, is een enzym dat aanwezig is in obligate aeroben, in aerotolerante anaëroben en in veel facultatieve aeroben. Het is zijn taak om de opbouw van superoxide te voorkomen die anders dodelijk zou zijn voor de cel.
- Catalase, is een enzym dat aanwezig is in obligate aeroben en in veel facultatieve aeroben. Zijn taak is om waterstofperoxide (H2O2) af te breken in water (H2O) en zuurstof (O2).Op deze manier ontgift het enzym de bacteriecel van deze uiterst schadelijke component.
- peroxidase, is een enzym dat aanwezig is in veel aerotolerante anaëroben. Zijn taak is om waterstofperoxide (H2O2) om te zetten in water (H2O) via een elektronenoverdrachtmechanisme.
Verplichte anaëroben hebben deze enzymen niet, daarom remt de aanwezigheid van zuurstof in hun leefgebied hun groei.
Zuurstofradicalen worden gevormd als afvalproducten van stofwisselingsprocessen, zowel van prokaryote cellen (zoals bacteriële) als van eukaryote cellen (zoals dierlijke en plantaardige cellen).Deze radicalen zijn schadelijk voor de cel en moeten onmiddellijk worden afgebroken om te voorkomen dat ze Daarom kunnen alleen bacteriën die de enzymen bezitten die verantwoordelijk zijn voor de afbraak van zuurstofradicalen, overleven en groeien onder aerobe omstandigheden.
Fotosynthetische organismen (zoals planten, algen en sommige bacteriesoorten) en ook sommige niet-fotosynthetische organismen kunnen zichzelf beschermen tegen de werking van O2-radicalen dankzij de aanwezigheid van bepaalde pigmenten, carotenoïden. Deze pigmenten zijn namelijk in staat om giftige zuurstofradicalen te neutraliseren en de cel te beschermen tegen oxidatieve mechanismen.
Aerobe en pathogene anaërobe bacteriën
Enkele van de belangrijkste aërobe en anaërobe bacteriën die pathogeen kunnen zijn voor de mens zullen hieronder kort worden beschreven.
Humane pathogene obligate aeroben
Er zijn veel bacteriesoorten die pathogeen zijn voor de mens en die tot deze groep behoren, waaronder we onthouden:
- Bordatella pertussis, verantwoordelijk voor luchtweginfecties die kinkhoest of acute bronchitis veroorzaken.De therapie van eerste keuze tegen infecties van B. kinkhoest voorziet in het gebruik van erytromycine (een macrolide); als alternatief kan amoxicilline worden gebruikt.Er is ook een vaccin beschikbaar om dit type infectie te voorkomen.
- Legionella pneumophila, verantwoordelijk voor het ontstaan van de veteranenziekte (of legionellose) Legionellose kan worden behandeld met geneesmiddelen zoals azithromycine, erytromycine, claritromycine, telithromycine of fluoroquinolonen.
- Mycobacterium leprae, is verantwoordelijk voor het ontstaan van lepra. Om de infecties veroorzaakt door dit micro-organisme tegen te gaan, worden combinaties van geneesmiddelen zoals dapson en rifampicine of acedapson en clofazimine gebruikt.
- Neisseria gonorrhoeae, is verantwoordelijk voor het ontstaan van faryngeale gonorroe, gonorroe, acute gonokokkenurethritis, prostatitis, cervicitis, endometritis, bekkenontsteking, dermatitis en artritis. N. gonorroe cefalosporines (zoals ceftriaxon en cefixime) of fluoroquinolonen worden meestal gebruikt.
Humane pathogene obligate anaëroben
Onder de verschillende pathogene bacteriën voor mensen die alleen kunnen groeien in zuurstofvrije habitats - dus in anaërobe omstandigheden - herinneren we ons:
- Clostridium difficile, deze bacterie kan deel uitmaken van de normale menselijke bacteriële flora en is verantwoordelijk voor opportunistische infecties van het maagdarmkanaal. Tegen infecties van C. moeilijkantibiotica zoals metronidazol, chlooramfenicol, vancomycine of erytromycine worden meestal gebruikt.
- Clostridium tetani, verantwoordelijk voor tetanus (of spastische verlamming). Over het algemeen worden metronidazol of benzylpenicilline gebruikt tegen deze afstraffing. Er is ook een vaccin beschikbaar om infectie te voorkomen.
- Clostridium botulinum, verantwoordelijk voor botulisme (of slappe verlamming).
- Bacterioides fragilis, is verantwoordelijk voor het ontstaan van abdominale abcessen, blindedarmontsteking, peritonitis, rectaal abces of bloedvergiftiging. B. fragilis antibiotica zoals metronidazol, clindamycine of carbapenems worden gebruikt.
Facultatieve aeroben / anaëroben pathogeen voor de mens
Onder de facultatieve aeroben / anaëroben die pathogeen kunnen zijn voor mensen, herinneren we ons:
- Escherichia coli, is een bacterie die normaal aanwezig is in de bacteriële darmflora van de mens, maar bij personen met een onderdrukt immuunsysteem kan het aanleiding geven tot opportunistische infecties die urethrocystitis, prostatitis, neonatale meningitis, enterohemorrhagische colitis, waterige diarree of reizigersdiarree kunnen veroorzaken.
De meest gebruikte antibiotica om te behandelen E coli het zijn carbapenems, penicillines, monobactams, aminoglycosiden, cefalosporines of macroliden. - Haemophilus influenzae, is verantwoordelijk voor infecties van de luchtwegen en het zenuwstelsel.De antibiotica die gewoonlijk worden gebruikt om de infecties te bestrijden die door deze bacterie worden veroorzaakt, zijn cefalosporines, penicillines of sulfonamiden.
Pathogene aerotolerante anaëroben voor mensen
Van de verschillende pathogene bacteriën die tot deze groep behoren, herinneren we ons de Propionibacterium acnes en de Propionibacterium propionicum.
De P. acnes het maakt deel uit van de normale bacteriële flora die aanwezig is op de menselijke huid en is betrokken bij de ontwikkeling van acne. P. acnes het kan opportunistische infecties veroorzaken die leiden tot meningitis, endocarditis, artritis of chirurgische infecties.
De P. propionicum in plaats daarvan is het verantwoordelijk voor het ontstaan van traankanaalontsteking en tandabcessen.
Geneesmiddelen zoals penicillines, cefalosporines, chinolonen of vancomycine kunnen worden gebruikt om infecties te behandelen die door dit type bacteriën worden veroorzaakt.
Preventie van bacteriële infecties
Bacteriën zijn overal aanwezige micro-organismen waarmee we dagelijks in aanraking komen. Sommige van deze micro-organismen zijn onschadelijk voor ons lichaam, sommige zijn nuttig, terwijl andere zeer gevaarlijk kunnen zijn.
Over het algemeen zijn enkele eenvoudige voorzorgsmaatregelen voldoende om bacteriële infecties te voorkomen, zoals bijvoorbeeld:
- Was uw handen grondig en grondig voordat u begint te koken, eten of na het aanraken van voorwerpen die een drager kunnen zijn van bacteriële verspreiding;
- Volg de basishygiëneregels bij het bewaren, bereiden of koken van voedsel.
Alleen het naleven van hygiëneregels is echter niet altijd voldoende om bacteriële infecties te voorkomen.
Om bijvoorbeeld seksueel overdraagbare bacteriële infecties te voorkomen, is het gebruik van barrièremethoden voor anticonceptie (zoals condooms) essentieel.
Voor de preventie van sommige soorten bacteriële infecties, die soms dodelijk kunnen zijn, zijn er ook vaccins beschikbaar (bijvoorbeeld tegen tetanusvaccinatie).
Ten slotte moet ook de rol van het immuunsysteem van elk individu niet worden onderschat: een functionerend immuunsysteem kan soms voldoende zijn om de ontwikkeling van veel bacteriële infecties te voorkomen.
