Karakteristieke anaërobe bacteriën, soorten, soorten, cultuur

1868
Simon Doyle

De anaërobe bacteriën Het zijn degenen die geen zuurstof gebruiken in hun metabolische processen. In feite kunnen veel van deze bacteriën niet overleven in omgevingen waar dit element aanwezig is, omdat het giftig voor hen is..

Een van de metabolische processen die door dit type bacteriën worden uitgevoerd en dat het meest is bestudeerd, is fermentatie. Dit is een proces dat op industrieel niveau een groot aantal toepassingen kent, onder meer gerelateerd aan de productie van alcoholische dranken, yoghurt en azijn..

Bacteroides, een geslacht van anaërobe bacteriën. Bron: Amerikaanse overheid [publiek domein]

Evenzo hebben veel van deze bacteriën hun natuurlijke habitat in het menselijk lichaam en worden ze voornamelijk in het maagdarmkanaal aangetroffen. Sommige zijn onschadelijk, maar andere veroorzaken verschillende pathologieën in het lichaam, waarvan er vele tot de dood kunnen leiden.

Artikel index

  • 1 Kenmerken
  • 2 soorten anaërobe bacteriën
    • 2.1 Verplichte anaëroben
    • 2.2 Aerotolerante anaëroben
    • 2.3 Facultatieve anaëroben
  • 3 soorten anaërobe bacteriën
    • 3.1 -Gram negatieve kokos
    • 3,2 gram positieve kokos
    • 3,3 gram negatieve bacillen
    • 3,4 Gram-positieve bacillen
  • 4 Verschillen met aërobe bacteriën
  • 5 Cultuur van anaërobe bacteriën
    • 5.1 Kweekmedia
    • 5.2 Werkwijze
  • 6 Methoden voor het tellen van platen
    • 6.1 Meest waarschijnlijke cijfermethode
    • 6.2 Plating methode
  • 7 Ziekten veroorzaakt
    • 7.1 Infecties in de mondholte
    • 7.2 Darminfecties
    • 7.3 Huidinfecties
  • 8 referenties

Kenmerken

Anaërobe bacteriën behoren tot de eerste levende wezens die op de planeet verschijnen. Belangrijk is dat duizenden jaren geleden, toen de eerste levensvormen begonnen te ontstaan, het zuurstofgehalte in de atmosfeer erg laag was. Hierdoor hadden de eerste organismen die werden ontwikkeld andere cellulaire mechanismen om energie te verkrijgen.

In feite is zuurstof voor veel van de soorten die deel uitmaken van de groep anaërobe bacteriën, zeer giftig. Dit is de reden waarom sommige bacteriën worden aangetroffen in habitats waarin geen zuurstof aanwezig is..

Evenzo zijn er anaërobe bacteriën die het leven ondersteunen in de aanwezigheid van zeer kleine hoeveelheden zuurstof, zodat ze in een grotere verscheidenheid aan omgevingen kunnen voorkomen. Sommige van deze bacteriën maken deel uit van de normale microbiota van de mens, met name ter hoogte van de mondholte en het maagdarmkanaal..

Aan de andere kant voeren deze bacteriën fermentatie uit. Dit is een katabool proces waarbij organische verbindingen worden afgebroken tot eenvoudiger in afwezigheid van zuurstof. Het wordt voornamelijk gemaakt door anaërobe bacteriën.

Evenzo is er niet één soort fermentatie. Afhankelijk van het verkregen product zijn er verschillende soorten, zoals onder andere azijn-, melkzuur- en alcoholische gisting..

Bij deze bacteriën functioneren de verschillende enzymsystemen perfect in afwezigheid van zuurstof. Dit komt omdat ze andere verbindingen zoals fumaraat, nitraat of sulfaat gebruiken als elektronenacceptoren..

Het is vermeldenswaard dat veel van de anaërobe bacteriën menselijke pathogenen zijn. Onder de bekendste en meest bestudeerde kunnen we de soorten van de geslachten noemen Porphyromonas, Clostridium Y Prevotella, onder andere.

Soorten anaërobe bacteriën

Veel van de anaërobe bacteriën kunnen het niet laten om zich in een omgeving met zuurstof te bevinden, omdat dit giftig voor hen is. Er zijn er echter ook die, ondanks dat ze geen zuurstof gebruiken, kunnen overleven in omgevingen met verschillende concentraties van dit gas.

Met dit in gedachten kunnen anaërobe bacteriën worden onderverdeeld in drie typen: obligaat anaëroob, aëroob en facultatief anaëroob..

Verplicht anaëroben

Ze staan ​​ook bekend als strikt anaërobe bacteriën. Het zijn degenen die geen zuurstof gebruiken voor welk metabolisch proces dan ook. Uw tolerantie voor dit gas is variabel. Volgens dit worden obligaat anaërobe bacteriën ingedeeld in:

- Strikt: tolereer alleen zuurstofconcentraties onder 0,5%.

- Matig: kan zuurstofconcentraties van 2 tot 8% verdragen.

Aerotolerante anaëroben

Dit zijn bacteriën die, hoewel ze geen zuurstof gebruiken om een ​​cellulair proces uit te voeren, in habitats kunnen leven waar het aanwezig is. Een klassiek voorbeeld van dit type bacterie is de Pronibacterium acnespio, veroorzaakt veel gevallen van acne.

Facultatieve anaëroben

Facultatieve anaërobe bacteriën gebruiken geen zuurstof voor hun metabolische processen, maar ze kunnen in de aanwezigheid ervan leven, omdat het niet giftig voor hen is. Ze voeren voornamelijk het fermentatieproces uit om aan de nodige energie te komen. Een van de bekendste facultatieve anaërobe bacteriën zijn de Escherichia coli en de Staphylococcus aureus.

Anaërobe bacteriesoorten

Om de studie van anaërobe bacteriën te vergemakkelijken, kunnen ze op basis van hun vorm en kleuring worden gegroepeerd in: gram-negatieve kokken, gram-positieve kokken, gram-negatieve bacillen en gram-positieve bacillen.

-Gram-negatieve kokken

Binnen deze groep zijn verschillende genres zoals Veillonella Y Megasphaera.

Veillonella

Dit is een geslacht van gramnegatieve bacteriën die algemeen wordt erkend vanwege hun fermentatieve potentieel. Deze bacteriën fermenteren lactaat tot acetaat en propionaat via een metabolische route die bekend staat als de methylmalonyl-CoA-route..

Evenzo vormen ze een integraal onderdeel van de microbiota van bepaalde delen van het lichaam, zoals de mondholte en het maagdarmkanaal..

-Gram-positieve kokken

Het zijn bacteriën met een ronde vorm die, wanneer ze worden gekleurd met het grampigment, een karakteristieke violette kleur aannemen..

Anaerococcus

Bacteriën van dit geslacht worden aangetroffen als onderdeel van de bacteriële flora van het menselijk lichaam. Het is echter mogelijk dat het de oorzaak is van bepaalde pathologische processen. Deze bacterie is geïsoleerd uit vaginale afscheiding, ovariële abcessen en bepaalde chronische wonden..

Evenzo is in verschillende klinische casestudies vastgesteld dat soorten van dit geslacht een breed scala aan infecties in de urinewegen en in het bloed kunnen veroorzaken..

Pepto-streptococcus

Het is een geslacht van bacteriën dat vaak de ontwikkeling van pathologieën bij mensen veroorzaakt. Bovendien maken ze deel uit van de microbiota van bepaalde slijmvliezen van het lichaam, zoals de orofaryngeale en urogenitale.

-Gram-negatieve bacillen

Het zijn bacteriën met een langwerpige staafvorm en worden gekenmerkt doordat ze een fuchsia-kleur krijgen wanneer ze worden onderworpen aan het Gram-kleuringsproces. Deze groep anaërobe bacteriën omvat verschillende geslachten.

Prevotella

Het is een geslacht van bacteriën die vaak worden aangetroffen als componenten van de bacteriële flora van de mondholte, het maagdarmkanaal en de vaginale holte. Desondanks vermenigvuldigen deze bacteriën zich ongecontroleerd wanneer de normale lichaamscondities veranderen.

Wanneer dit gebeurt, Prevotella Ze veroorzaken de ontwikkeling van bepaalde infecties, waarvan de meest voorkomende die optreden ter hoogte van het parodontale slijmvlies. Ze zijn ook geïsoleerd bij patiënten met reumatoïde artritis..

-Gram-positieve bacillen

Tot deze groep behoren staafvormige bacteriën met een dikke laag peptidoglycaan in hun celwand die de gramkleurstofdeeltjes vasthoudt en een violette kleur geeft. Een grote verscheidenheid aan soorten die verschillende ziekten en pathologieën bij mensen veroorzaken, behoren tot deze groep..

Clostridium botulinum

Het is een grampositieve bacterie die wordt gekenmerkt door het produceren van sporen, die een infectieus agens voor mensen vormen. Op dezelfde manier synthetiseert deze bacterie bepaalde gifstoffen en geeft ze af, waarvan de belangrijkste functie is om de spieren te verlammen..

Onder de ziekten die deze bacterie genereert, kunnen we voedselbotulisme noemen, dat het maagdarmkanaal aantast, en infantiel botulisme, dat jonge kinderen treft en wordt veroorzaakt door de directe opname van sporen..

Clostridium tetani

Deze bacterie is goed bekend op medisch gebied en is het onderwerp geweest van talrijke onderzoeken naar de effecten die hij in het lichaam genereert. Net als de rest van de bacteriën van het geslacht Clostridium, deze bacterie produceert endosporen, die zeer resistent zijn tegen omgevingscomponenten.

Clostridium tetani. Bron: inhoudsproviders (s): CDC [publiek domein]

Evenzo veroorzaakt deze bacterie bij mensen een pathologie die bekend staat als tetanus. Deze ziekte wordt veroorzaakt door het binnendringen van sporen in het lichaam, die ontkiemen en beginnen te synthetiseren en de gifstoffen van deze soort af te geven..

Wanneer dit gebeurt, verstoren de sporen de overdracht van zenuwimpulsen, waardoor de spieren verkrampen..

Verschillen met aërobe bacteriën

Het belangrijkste verschil tussen anaërobe bacteriën en aërobe bacteriën betreft het gebruik van zuurstof en het vermogen zich te ontwikkelen in aanwezigheid of afwezigheid van dit element..

In die zin gebruiken anaërobe bacteriën geen zuurstof voor hun interne energieproductieprocessen. Integendeel, aërobe bacteriën gebruiken het wel als een elektronenacceptor tijdens het proces van cellulaire ademhaling, waarmee ze moleculen van organische verbindingen zoals glucose afbreken, waarbij ze een grote hoeveelheid energie verkrijgen..

Evenzo zijn er anaërobe bacteriën die, afgezien van het niet gebruiken van zuurstof in hun verschillende processen, niet in zuurstofrijke omgevingen kunnen voorkomen, aangezien dit element zeer giftig voor hen is. In plaats van cellulaire ademhaling voeren ze fermentatie uit.

Een ander opmerkelijk verschil tussen de twee soorten cellen heeft te maken met hun leefgebied. Aërobe bacteriën worden aangetroffen in omgevingen waar zuurstof algemeen beschikbaar is, terwijl aneroïde bacteriën overleven in omgevingen waar zuurstof volledig afwezig is of waar zuurstofconcentraties erg laag zijn..

Anaërobe bacteriecultuur

Het kweken van anaërobe bacteriën is een proces waarbij alle nodige voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen om vergissingen te voorkomen. Hierbij is het belangrijk om in gedachten te houden dat sommige soorten anaërobe bacteriën geen enkel contact met zuurstof kunnen hebben, aangezien dit een giftige stof voor hen kan zijn..

Een van de elementen waarmee rekening moet worden gehouden wanneer een kweek in het laboratorium moet worden uitgevoerd, is het kweekmedium dat moet worden gebruikt. Elke groep bacteriën heeft bepaalde specifieke eisen.

Cultuur media

Momenteel zijn er veel kweekmedia die kunnen worden gebruikt voor het zaaien van elk type bacterie. In het specifieke geval van anaërobe bacteriën vereist het kweekmedium de toevoeging van een reductiemiddel, zoals thioglycolaat of cysteïne..

Evenzo kan, om de verwachte resultaten te optimaliseren, een redox-indicator worden toegevoegd, die de mogelijke aanwezigheid van zuurstof aangeeft, zoals resazurin..

De meest gebruikte en aanbevolen kweekmedia voor het zaaien van anaërobe bacteriën zijn:

- Anerobium bloedagar: bevat o.a. vleesextract, gistextract, NaCl, glucose en pepton.

- Chocolade-agar: het wordt niet veel gebruikt om anaërobe bacteriën te kweken. Dankzij de componenten is het echter mogelijk om ze daar te laten groeien.

- Fenylethylalcoholagar met bloed - Dit medium wordt veel gebruikt om anaërobe bacteriën goed te isoleren.

- Columbia-agar met colistine en nalidixinezuur.

- Thioglycolaat: het is over het algemeen verrijkt met L-cystine, hemine en vitamine K.

- KVLB-agar (kanamycine, vancomycine, gelakt bloed): specifiek voor gramnegatieve bacillen.

Werkwijze

Zodra het te gebruiken kweekmedium is geselecteerd op basis van de te kweken bacteriën, kan de procedure beginnen. In die zin moet een totaal anaërobe omgeving worden gecreëerd, waarin geen zuurstof aanwezig is. Om dit te bereiken, kunnen twee procedures worden gevolgd:

- Natriumhydroxide - pyrogallisch zuur-methode: deze methode is gebaseerd op het verkrijgen van een anaëroob milieu door middel van een chemische reactie, waarbij in plaats van een reductiemiddel een katalysator wordt gebruikt. Het is een delicate en potentieel gevaarlijke procedure.

- Gebruik van anaërobe kolven: dit soort kolven zijn erg handig voor de kweek van anaërobe organismen. Het wordt echter alleen gebruikt bij organismen die licht contact met kleine zuurstofgehalten kunnen weerstaan..

Evenzo moet er een soort vacuüm worden gecreëerd om door te gaan met cultiveren. Dit kan op verschillende manieren: zuurstof verdringen met andere gassen, zuurstof opnemen via chemische of biologische methoden, of reductiemiddelen gebruiken..

Cultuur van Clostridium perfringens. Bron: Photo Credit: Content Provider (s): CDC / Dr. Stuart E. Starr [publiek domein]

Nadat deze stappen zijn uitgevoerd, wordt inoculatie uitgevoerd om de cultuur te incuberen en te wachten op een redelijke tijd om de verkregen kolonies te bestuderen. De wachttijd is afhankelijk van de soort die wordt gekweekt.

Er zijn snelgroeiende soorten (18-24 uur) zoals Clostridium perfringens en er zijn anderen die een langzame groei hebben (5-7 dagen) zoals Propionibacterium.

Methoden voor het tellen van platen

Deze methoden worden gebruikt om het geschatte aantal micro-organismen in een cultuur te achterhalen. In het geval van anaërobe bacteriën zijn er verschillende technieken om te tellen.

Aangezien veel van deze bacteriën echter niet in direct contact kunnen komen met zuurstof omdat het giftig is, is uiterste voorzichtigheid geboden bij het toepassen van deze technieken..

In die zin zullen hier twee methoden worden beschreven: het meest waarschijnlijke aantal (voor strikte aerobics) en de plaatspreidingsmethode (voor facultatieve en microaërofiele anaëroben).

Meest waarschijnlijke cijfermethode

Deze techniek is gebaseerd op de bepaling van de aan- of afwezigheid van micro-organismen in een monster. Dit wordt gedaan in replica's van opeenvolgende oplossingen. Het principe achter deze methode is dat een enkele levende cel zich kan ontwikkelen, waardoor een troebele cultuur ontstaat..

Om dit proces uit te voeren, is het noodzakelijk om een ​​reeks seriële oplossingen van het cultuurmonster te maken. Hiervoor is het belangrijk om een ​​vloeibaar kweekmedium te gebruiken met de voedingsbehoeften. Zodra dit is gebeurd, worden de reageerbuizen geïncubeerd in afwachting van de groei van de micro-organismen.

Na een redelijke tijd zullen reageerbuizen waarin een of meer bacteriecellen zijn geïnoculeerd, troebel lijken..

Naarmate de buisjes waarin de oplossingsfactor toeneemt worden herzien, worden ze steeds minder troebel, omdat ze steeds minder bacteriële cellen bevatten. Dit is het geval tot het punt wordt bereikt waarop er geen of slechts één micro-organisme meer zal zijn.

Ten slotte wordt de schatting van de bevolkingsdichtheid verkregen uit het patroon van voorkomen in seriële oplossingen en door het gebruik van een standaard probabilistische tabel die voor dit doel is ontworpen..

Plaatstrooimethode

Dit is een vrij eenvoudige methode. Allereerst moeten verschillende petrischalen met het kweekmedium ordelijk worden gerangschikt. Vervolgens wordt de inoculatie van 1 ml oplossing in elke capsule uitgevoerd. Het is belangrijk op te merken dat de oplossingen het te tellen micro-organisme bevatten..

 Vervolgens wordt met behulp van een glazen staaf het geënte materiaal homogeen verspreid over het gehele oppervlak van het kweekmedium..

Ten slotte worden de petrischalen onder de vereiste omstandigheden geïncubeerd gedurende de tijd die nodig is voor elk type micro-organisme. Ten slotte worden de gegenereerde kolonies geteld.

Ziekten veroorzaakt

Veel van de anaërobe bacteriën zijn bekende ziekteverwekkers voor de mens en produceren ziekten en pathologieën die zelfs het leven van het individu in gevaar kunnen brengen..

Infecties ter hoogte van de mondholte

De mondholte is de ideale omgeving voor veel anaërobe bacteriën, die zich daar vermenigvuldigen en bepaalde pathologieën veroorzaken, zoals parodontitis, necrotiserende gingivitis en abcessen..

De meeste van deze infecties doen zich voor met pijn, laesies in het slijmvlies en ettering van pus, met als gevolg een stijging van de lichaamstemperatuur.

Onder de veroorzakende bacteriën, Porphyromonas gingivalis het is het meest geïsoleerd in deze laesies.

Intestinale infecties

Een van de infectieroutes van dit type bacterie is door opname van sporen (in het geval van sporenvormende bacteriën) of van besmet voedsel en water..

In deze gevallen verankeren de bacteriën zich in de darm en beginnen ze het darmslijmvlies te beschadigen, wat symptomen veroorzaakt zoals: koorts, buikpijn, vloeibare ontlasting, opgeblazen gevoel, misselijkheid en algemene malaise..

De anaërobe bacteriën die dit ziektebeeld kunnen genereren zijn Clostridium difficile Y Escherichia coli, onder andere.

Huidinfecties

Sommige van deze bacteriën kunnen, wanneer ze in contact komen met een open wond, deze infecteren. Als dit gebeurt, kunnen ernstige huidinfecties ontstaan, zoals gasgangreen, waarvan de veroorzaker is Clostridium gaat door.

Symptomen van gasgangreen zijn onder meer: ​​blaren gevuld met bloederig vocht, onderhuids emfyseem, ernstige pijn en hoge koorts, onder andere.

Een andere pathologie veroorzaakt door anaërobe bacteriën op huidniveau is necrotiserende fasciitis, waarbij de infectie zich buiten het huidweefsel verspreidt en zelfs de fascia rond de spieren aantast..

Symptomen zijn onder meer acute pijn, ernstig erytheem, blaren en meestal gangreen. Een van de veroorzakers van deze pathologie is de Staphylococcus aureus.

Referenties

  1. Brook I. (2016) Ziekten veroorzaakt door niet-sporenvormende anaërobe bacteriën. In: Goldman L, Schafer AI, eds. Goldman-Cecil Medicine. 25e ed. Philadelphia, PA
  2. Carrol, K., Hobden, J., Miller, S., Morse, S., Mietzner, T., Detrick, B., Mitchell, T. en Sakanari, J. Medical Microbiology. Mc Graw en Hill. 27e editie
  3. Corrales, L., Antolinez, D., Bohórquez, J. en Corredor, A. (2015). Anaërobe bacteriën: processen die leiden tot en bijdragen aan de duurzaamheid van het leven op aarde. NOVA 13 (23) 55-81
  4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. en Massarini, A. (2008). Biologie. Redactioneel Médica Panamericana. 7e editie.
  5. Holt, J. (1994) Bergey's Manual of Determinative Bacteriology. Williams & Wilkins. 9e editie.
  6. Mc Faddin (1985) Media voor isolatie-kweek-identificatie-instandhouding van medische bacteriën. Vol 1. Baltimore.
  7. Quintero, L. (2009). Anaërobe bacteriële infecties: criteria voor klinisch beheer en microbiologische diagnostische procedures. Logo's, Science & Technology Magazine. 1 (1) 121-136

Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.