biologi

Bakteri aerob dan anaerob

keumuman

Klasifikasi spesies bakteri dalam bakteri aerob dan anaerob dilakukan sesuai dengan sumber energi yang digunakan untuk memberi makan proses biosintesis metabolisme mereka.

Lebih tepatnya, klasifikasi bakteri aerob dan anaerob mengacu pada pengaruh oksigen (O 2 ) terhadap pertumbuhan mikroorganisme yang dimaksud.

Berdasarkan jenis klasifikasi ini, berbagai spesies bakteri dapat dibagi menjadi empat kelompok besar.

Aerob wajib

Bakteri yang termasuk dalam kelompok ini mengambil energi dari respirasi aerobik ; karena itu, mereka benar-benar membutuhkan oksigen (O 2 ) untuk bertahan hidup.

Anaerob wajib

Anaerob wajib - juga dikenal sebagai aerofob - adalah bakteri yang tidak membutuhkan O 2 untuk bertahan hidup, tetapi, sebaliknya, keberadaan oksigen di habitatnya menghambat pertumbuhannya.

Bakteri ini menarik energi dari proses metabolisme lainnya, seperti fermentasi, respirasi anaerob, fotosintesis bakteri atau metanogenesis .

Aerob / anaerob opsional

Oksigen tidak diperlukan untuk pertumbuhan bakteri yang termasuk dalam kelompok ini, tetapi ketika tersedia, masih digunakan.

Mikroorganisme ini, pada kenyataannya, di bawah kondisi anaerob (tidak adanya O2) mengambil energi dari proses seperti fermentasi atau respirasi anaerob, sementara di hadapan oksigen (kondisi aerob) mereka menghasilkan energi melalui respirasi aerob .

Anaerob aerotolerant

Bakteri ini menghasilkan energi secara eksklusif melalui proses anaerob (umumnya, melalui fermentasi ), tetapi - berlawanan dengan apa yang terjadi pada anaerob obligat - keberadaan oksigen di habitatnya tidak menghambat pertumbuhannya.

Jenis perilaku bakteri terhadap oksigen tergantung pada jenis enzim yang dimiliki bakteri itu sendiri. Lebih khusus, itu tergantung pada enzim yang mampu berinteraksi dengan oksigen dan radikal, seperti anion superoksida (O 2 -), radikal hidroksil (• OH) dan hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) .

Enzim ini adalah:

  • Superoksida dismutase, adalah enzim yang hadir dalam aerob obligat, dalam aerober anaerob dan dalam banyak aerob opsional. Tugasnya adalah mencegah penumpukan superoksida yang seharusnya mematikan sel.
  • Katalase, adalah enzim yang hadir dalam aerob obligat dan dalam banyak aerob opsional. Tugasnya adalah menguraikan hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) menjadi air (H 2 O) dan oksigen (O 2 ). Dengan cara ini, enzim mendetoksifikasi sel bakteri dari komponen yang sangat berbahaya ini.
  • Peroksidase, adalah enzim yang ada di banyak aerobulan anaerob. Tugasnya adalah mengubah hidrogen peroksida (H 2 O 2 ) menjadi air (H 2 O) melalui mekanisme transfer elektron.

Anaerob obligat tidak memiliki enzim ini, itulah sebabnya keberadaan oksigen di habitatnya menghambat pertumbuhannya.

Radikal oksigen terbentuk sebagai produk limbah dari proses metabolisme, baik sel prokariotik (seperti yang bakteri) dan sel eukariotik (seperti sel hewan dan tumbuhan). Radikal-radikal ini berbahaya bagi sel dan harus segera terdegradasi untuk mencegahnya mengerahkan aksi toksiknya. Karena itu, hanya bakteri yang memiliki enzim yang bertanggung jawab atas degradasi radikal oksigen yang dapat bertahan dan tumbuh dalam kondisi aerob.

Organisme fotosintesis (seperti tanaman, ganggang dan beberapa spesies bakteri) dan bahkan beberapa organisme non-fotosintesis, mampu melindungi diri dari aksi radikal O 2 berkat kehadiran pigmen tertentu, karotenoid . Pigmen ini, pada kenyataannya, mampu menetralkan radikal oksigen toksik, melindungi sel dari mekanisme oksidatif.

Bakteri anaerob aerobik dan patogen

Beberapa bakteri aerob dan anaerob utama yang dapat menjadi patogen bagi manusia akan dijelaskan secara singkat di bawah ini.

Patogen wajib untuk manusia

Ada banyak spesies bakteri yang bersifat patogen bagi manusia yang termasuk dalam kelompok ini, di antaranya kita ingat:

  • Bordatella pertussis, bertanggung jawab atas infeksi saluran pernapasan yang menyebabkan pertusis atau bronkitis akut. Pengobatan pilihan pertama melawan infeksi B. pertusis melibatkan penggunaan eritromisin (makrolida); alternatifnya, amoksisilin dapat digunakan. Vaksin juga tersedia untuk mencegah infeksi jenis ini.
  • Legionella pneumophila, bertanggung jawab atas timbulnya penyakit Legionnaire (atau penyakit Legionnaire). Legionellosis dapat diobati dengan obat-obatan seperti azithromycin, erythromycin, clarithromycin, telithromycin atau fluoroquinolones.
  • Mycobacterium leprae, bertanggung jawab atas timbulnya kusta. Untuk mengatasi infeksi yang disebabkan oleh mikroorganisme ini, asosiasi obat digunakan seperti dapson dan rifampisin atau acedapsone dan clofazimine.
  • Neisseria gonorrhoeae, bertanggung jawab atas timbulnya gonore faring, gonore, uretritis gonokokal akut, prostatitis, servisitis, endometritis, penyakit radang panggul, dermatitis dan radang sendi. Sefalosporin (seperti sefriakson dan sefiksim) atau fluoroquinolon biasanya digunakan untuk mengobati infeksi N. gonorrhoeae .

Patogen mewajibkan anaerob untuk manusia

Di antara berbagai bakteri patogen bagi manusia yang dapat tumbuh hanya di habitat tanpa oksigen - karena itu dalam kondisi anaerob - kita ingat:

  • Clostridium difficile, bakteri ini dapat menjadi bagian dari flora bakteri normal manusia dan bertanggung jawab atas infeksi oportunistik saluran pencernaan. Antibiotik seperti metronidazole, kloramfenikol, vankomisin atau eritromisin biasanya digunakan untuk melawan infeksi C. difficile .
  • Clostridium tetani, bertanggung jawab untuk tetanus (atau kelumpuhan kejang). Umumnya, metronidazole atau benzylpenicillin digunakan untuk melawan bakteri ini. Vaksin juga tersedia untuk mencegah infeksi.
  • Clostridium botulinum, bertanggung jawab atas botulisme (atau kelumpuhan lembek).
  • Bacterioides fragilis, bertanggung jawab atas timbulnya abses perut, radang usus buntu, peritonitis, abses dubur atau septikemia. Antibiotik seperti metronidazole, clindamycin atau carbapenem digunakan untuk mengobati infeksi B. fragilis .

Aerobik manusia / anaerob patogen opsional

Di antara aerob / anaerob opsional yang mungkin bersifat patogen bagi manusia, kita ingat:

  • Escherichia coli, adalah bakteri yang biasanya terdapat pada flora usus manusia, tetapi pada subjek yang tertekan imun dapat menimbulkan infeksi oportunistik yang dapat menyebabkan uretrosistitis, prostatitis, meningitis neonatal, kolitis enterohaemoragik, diare encer atau diare pada pelancong.

    Antibiotik yang paling banyak digunakan untuk mengobati infeksi E. coli adalah karbapenem, penisilin, monobaktam, aminoglikosida, sefalosporin, atau makrolida.

  • Haemophilus influenzae, bertanggung jawab atas infeksi saluran pernapasan dan sistem saraf. Antibiotik yang biasanya digunakan untuk melawan infeksi yang disebabkan oleh infeksi jenis ini adalah sefalosporin, penisilin atau obat sulfa.

Aerotolerant anaerob patogen untuk manusia

Di antara berbagai bakteri patogen yang termasuk dalam kelompok ini, kami menyebutkan Propionibacterium acnes dan Propionibacterium propionicum .

P. acnes adalah bagian dari flora bakteri normal yang ada pada kulit manusia dan terlibat dalam pengembangan jerawat. Dalam beberapa kasus, bagaimanapun, P. acnes dapat menyebabkan infeksi oportunistik yang mengarah pada timbulnya meningitis, endokarditis, radang sendi atau infeksi bedah.

P. propionicum sebagai gantinya bertanggung jawab atas timbulnya canaliculitis lakrimal dan abses gigi.

Untuk mengobati infeksi yang disebabkan oleh bakteri jenis ini, obat-obatan seperti penisilin, sefalosporin, kuinolon atau vankomisin dapat digunakan.

Pencegahan infeksi bakteri

Bakteri adalah mikroorganisme yang ditemukan di mana-mana, yang kita hubungi setiap hari. Beberapa dari mikroorganisme ini tidak berbahaya bagi tubuh kita, beberapa berguna, sementara yang lain bisa sangat berbahaya.

Secara umum, beberapa tindakan pencegahan sederhana cukup untuk mencegah infeksi bakteri, seperti, misalnya:

  • Cuci tangan Anda dengan saksama dan menyeluruh sebelum mulai memasak, makan atau menyentuh benda-benda yang mungkin menjadi sarana penyebaran bakteri;
  • Ikuti aturan kebersihan dasar selama penyimpanan, persiapan atau memasak makanan.

Namun, kepatuhan sederhana dengan standar kebersihan tidak selalu cukup untuk mencegah infeksi bakteri.

Untuk mencegah infeksi bakteri yang ditularkan secara seksual, misalnya, penting untuk menggunakan metode kontrasepsi penghalang (seperti, misalnya, kondom).

Untuk pencegahan beberapa jenis infeksi bakteri, kadang-kadang berpotensi fatal, vaksin juga tersedia (contohnya vaksinasi tetanus).

Akhirnya, peran sistem kekebalan setiap individu juga tidak boleh diremehkan. Bahkan, sistem kekebalan yang berfungsi kadang-kadang cukup untuk mencegah perkembangan banyak infeksi bakteri.