Τα βακτήρια είναι μικροσκοπικοί, μονοκύτταροι οργανισμοί. Είναι από τις πρώτες γνωστές μορφές ζωής στη γη. Υπάρχουν χιλιάδες διαφορετικά είδη βακτηρίων και ζουν σε κάθε δυνατό περιβάλλον σε όλο τον κόσμο. Ζουν στο έδαφος, στο θαλασσινό νερό και βαθιά μέσα στον φλοιό της γης.
Ορισμένα βακτήρια έχουν αναφερθεί ότι ζουν ακόμη και σε ραδιενεργά απόβλητα.
Πολλά βακτήρια ζουν πάνω και μέσα στο σώμα των ανθρώπων και των ζώων
- στο δέρμα και στους αεραγωγούς,
- στο στόμα και στο πεπτικό,
- το αναπαραγωγικό και το ουροποιητικό σύστημα
χωρίς να προκαλούν καμία βλάβη.
Τέτοια βακτήρια ονομάζονται μόνιμη χλωρίδα, ή μικροβίωμα.
Υπάρχουν τουλάχιστον τόσα βακτήρια στη χλωρίδα μας, όσα κύτταρα στο σώμα. Πολλοί κάτοικοι της χλωρίδας είναι πραγματικά χρήσιμοι για τους ανθρώπους—για παράδειγμα, βοηθώντας τους να αφομοιώσουν τα τρόφιμα ή εμποδίζοντας την ανάπτυξη άλλων, πιο επικίνδυνων βακτηρίων.
Μόνο λίγα είδη βακτηρίων προκαλούν ασθένειες.
Ονομάζονται παθογόνα.
Μερικές φορές, υπό ορισμένες συνθήκες, η μόνιμη βακτηριακή χλωρίδα μπορεί να λειτουργήσει ως παθογόνα και να προκαλέσει ασθένεια. Τα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες παράγοντας επιβλαβείς ουσίες (τοξίνες), εισβάλλοντας στους ιστούς ή κάνοντας και τα δύο. Ορισμένα βακτήρια μπορούν να προκαλέσουν φλεγμονή που μπορεί να επηρεάσει την καρδιά, τους πνεύμονες, το νευρικό σύστημα, τα νεφρά ή το γαστρεντερικό σωλήνα. Ορισμένα βακτήρια (όπως το ελικοβακτηρίδιο του πυλωρού) αυξάνουν τον κίνδυνο καρκίνου.
Ορισμένα βακτήρια έχουν τη δυνατότητα να χρησιμοποιηθούν ως βιολογικά όπλα. Αυτά τα βακτήρια περιλαμβάνουν εκείνα που προκαλούν άνθρακα, αλλαντίαση, πανώλη και τουλαραιμία<.
Ταξινόμηση βακτηρίων
Τα βακτήρια μπορούν να ταξινομηθούν με διάφορους τρόπους:
- Επιστημονικές ονομασίες: Τα βακτήρια, όπως και άλλα έμβια όντα, ταξινομούνται ανά γένος (με βάση το ότι έχουν ένα ή περισσότερα παρόμοια χαρακτηριστικά) και, εντός του γένους, ανά είδος. Η επιστημονική τους ονομασία είναι γένος ακολουθούμενο από είδη (για παράδειγμα, Clostridium botulinum). Μέσα σε ένα είδος, μπορεί να υπάρχουν διαφορετικοί τύποι, που ονομάζονται στελέχη. Τα στελέχη διαφέρουν ως προς τη γενετική σύνθεση και τα χημικά συστατικά. Μερικές φορές ορισμένα φάρμακα και εμβόλια είναι αποτελεσματικά μόνο έναντι ορισμένων στελεχών.
- Χρώση: Τα βακτήρια μπορούν να ταξινομηθούν με βάση το χρώμα που παίρνουν μετά την εφαρμογή ορισμένων χημικών ουσιών (λεκέδες) σε αυτά. Η χρώση κατά Gram είναι μια διαδικασία χρώσης που χρησιμοποιείται συνήθως. Μερικά βακτήρια βάφονται μπλε. Ονομάζονται gram-θετικά. Άλλοι λεκιάζουν κόκκινο. Ονομάζονται gram-αρνητικά. Τα θετικά κατά Gram και τα αρνητικά κατά Gram βακτήρια χρωματίζονται διαφορετικά επειδή τα κυτταρικά τους τοιχώματα είναι διαφορετικά. Προκαλούν επίσης διαφορετικούς τύπους λοιμώξεων και διαφορετικοί τύποι αντιβιοτικών είναι αποτελεσματικοί εναντίον τους. Υπάρχουν πολλοί άλλοι λεκέδες εκτός από τη χρώση Gram.
- Σχήματα: Όλα τα βακτήρια μπορούν να ταξινομηθούν ως ένα από τα τρία βασικά σχήματα: σφαίρες (κόκκοι), ράβδοι (βάκιλλοι) και σπείρες ή έλικες (σπειροχαίτες).
- Ανάγκη για οξυγόνο: Τα βακτήρια ταξινομούνται επίσης ανάλογα με το αν χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν και να αναπτυχθούν. Αυτά που χρειάζονται οξυγόνο ονομάζονται αερόβια. Αυτά που δεν χρειάζονται οξυγόνο και δυσκολεύονται να ζήσουν ή να αναπτυχθούν όταν υπάρχει οξυγόνο ονομάζονται αναερόβια. Ορισμένα βακτήρια, που ονομάζονται προαιρετικά βακτήρια, μπορούν να ζήσουν και να αναπτυχθούν με ή χωρίς οξυγόνο.
- Γενετική σύνθεση: Εξειδικευμένες εξετάσεις μπορούν να προσδιορίσουν διαφορές στη γενετική σύνθεση (γονότυπο) των βακτηρίων.
Βακτηριακές λοιμώξεις
Οι γιατροί ταξινομούν τις βακτηριακές λοιμώξεις με βάση τους διάφορους τρόπους που ταξινομούν τα βακτήρια. Για παράδειγμα, οι λοιμώξεις μπορεί να ταξινομηθούν ως προκαλούνται από αρνητικά κατά Gram ή από θετικά κατά Gram βακτήρια. Αυτή η διάκριση είναι σημαντική επειδή η θεραπεία των δύο τύπων μπορεί να απαιτεί διαφορετικούς τύπους αντιβιοτικών.
Οι Gram-αρνητικές λοιμώξεις περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Βρουκέλλωση
- Λοιμώξεις από Campylobacter
- Ασθένεια από γρατσουνιές γάτας
- Χολέρα
- Λοιμώξεις από Escherichia coli
- Βλεννόρροια
- Λοιμώξεις από Klebsiella, Enterobacter και Serratia
- Λοιμώξεις από Legionella
- Μηνιγγιτιδοκοκκικές λοιμώξεις
- Κοκκίτης
- Πανούκλα
- Λοιμώξεις από ψευδομονάδα
- Λοιμώξεις από σαλμονέλα
- Σιγέλλωση
- Τυφοειδής πυρετός
- Τουλαραιμία
Οι θετικές κατά Gram λοιμώξεις περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Ανθρακας
- Κολίτιδα που προκαλείται από Clostridioides difficile
- Διφθερίτιδα
- Εντεροκοκκικές λοιμώξεις
- Ερυσιπελοθρίκωση
- Λιστερίωση
- Νοκαρδίωση
- Πνευμονιοκοκκικές λοιμώξεις
- Σταφυλοκοκκικές λοιμώξεις
- Στρεπτοκοκκικές λοιμώξεις
Ορισμένες λοιμώξεις ταξινομούνται ανάλογα με το σχήμα των βακτηρίων. Για παράδειγμα, οι λοιμώξεις που προκαλούνται από σπειροχαίτες (βακτήρια σε σχήμα σπειροειδούς) ταξινομούνται ως λοιμώξεις από σπειροχαίτες.
Οι λοιμώξεις από σπειροχαίτη περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Bejel, yaws και pinta
- Λεπτοσπείρωση
- Η νόσος του Lyme
- Πυρετός από δάγκωμα αρουραίου
- Υποτροπιάζων πυρετός
- Σύφιλη
Άλλες λοιμώξεις μπορεί να ταξινομηθούν ανάλογα με το εάν τα βακτήρια που τις προκαλούν χρειάζονται οξυγόνο ή ευδοκιμούν σε περιβάλλον χωρίς οξυγόνο. Τα βακτήρια που χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν και να αναπτυχθούν ονομάζονται αερόβια. Τα βακτήρια που δεν χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν και να αναπτυχθούν ονομάζονται αναερόβια.
Οι αναερόβιες λοιμώξεις περιλαμβάνουν τα ακόλουθα:
- Ακτινομυκητίαση
- Λοιμώξεις από Bacteroides
- Δηλητηρίαση από ακάθαρτη τροφή
- Κλωστριδιακές λοιμώξεις
- Τέτανος
Πολλά διαφορετικά αντιβιοτικά είναι διαθέσιμα για τη θεραπεία βακτηριακών λοιμώξεων. Ωστόσο, η βακτηριακή αντίσταση στα αντιβιοτικά προκαλεί μεγάλη ανησυχία.
Βακτηριακές άμυνες
Τα βακτήρια έχουν πολλούς τρόπους να αμύνονται.
Biofilm
Μερικά βακτήρια εκκρίνουν μια ουσία που τα βοηθά να προσκολληθούν σε άλλα βακτήρια, κύτταρα ή αντικείμενα. Αυτή η ουσία συνδυάζεται με τα βακτήρια για να σχηματίσει ένα κολλώδες στρώμα που ονομάζεται βιοφίλμ. Για παράδειγμα, ορισμένα βακτήρια σχηματίζουν ένα βιοφίλμ στα δόντια (που ονομάζεται οδοντική πλάκα). Το βιοφίλμ παγιδεύει σωματίδια τροφής, τα οποία τα βακτήρια επεξεργάζονται και χρησιμοποιούν, και σε αυτή τη διαδικασία, πιθανότατα προκαλούν τερηδόνα. Τα βιοφίλμ βοηθούν επίσης στην προστασία των βακτηρίων από τα αντιβιοτικά καθιστώντας δύσκολη τη θανάτωση τους, όπως τα βακτήρια που προκαλούν μολύνσεις των προσθετικών αρθρώσεων.
Κάψουλες
Μερικά βακτήρια είναι κλεισμένα σε μια προστατευτική κάψουλα. Αυτή η κάψουλα βοηθά στην πρόληψη της κατάποσης των βακτηρίων από τα λευκά αιμοσφαίρια, τα οποία καταπολεμούν τη μόλυνση. Τέτοια βακτήρια περιγράφονται ως ενθυλακωμένα.
Εξωτερική μεμβράνη
Κάτω από την κάψουλα, τα gram-αρνητικά βακτήρια έχουν μια εξωτερική μεμβράνη που τα προστατεύει από ορισμένα αντιβιοτικά. Όταν διαταράσσεται, αυτή η μεμβράνη απελευθερώνει τοξικές ουσίες που ονομάζονται ενδοτοξίνες. Οι ενδοτοξίνες συμβάλλουν στη σοβαρότητα των συμπτωμάτων κατά τη διάρκεια λοιμώξεων με αρνητικά κατά Gram βακτήρια.
Σπόρια
Ορισμένα βακτήρια παράγουν σπόρια, τα οποία είναι μια ανενεργή (αδρανής) μορφή. Τα σπόρια μπορούν να επιτρέψουν στα βακτήρια να επιβιώσουν όταν οι περιβαλλοντικές συνθήκες είναι δύσκολες (όπως είναι πολύ ξηρό ή έλλειψη θρεπτικών συστατικών). Όταν οι συνθήκες είναι ευνοϊκές, κάθε σπόριο βλασταίνει σε ένα ενεργό βακτήριο.
Μαστίγια
Τα μαστίγια είναι μακριά, λεπτά νημάτια που προεξέχουν από την κυτταρική επιφάνεια και επιτρέπουν στα βακτήρια να κινηθούν. Τα βακτήρια χωρίς μαστίγια δεν μπορούν να κινηθούν μόνα τους.
Αντοχή στα αντιβιοτικά
Ορισμένα βακτήρια είναι φυσικά ανθεκτικά σε ορισμένα αντιβιοτικά.
Άλλα βακτήρια αναπτύσσουν αντοχή στα φάρμακα επειδή αποκτούν γονίδια από άλλα βακτήρια που έχουν γίνει ανθεκτικά ή επειδή τα γονίδιά τους μεταλλάσσονται. Για παράδειγμα, αμέσως μετά την εισαγωγή του φαρμάκου πενικιλίνη στα μέσα της δεκαετίας του 1940, μερικά μεμονωμένα βακτήρια Staphylococcus aureus απέκτησαν γονίδια που έκαναν την πενικιλίνη αναποτελεσματική εναντίον τους.
Τα στελέχη που διέθεταν αυτά τα ειδικά γονίδια είχαν πλεονέκτημα επιβίωσης όταν η πενικιλίνη χρησιμοποιήθηκε συνήθως για τη θεραπεία λοιμώξεων. Τα στελέχη Staphylococcus aureus που δεν είχαν αυτά τα νέα γονίδια σκοτώθηκαν από την πενικιλίνη, επιτρέποντας στα υπόλοιπα ανθεκτικά στην πενικιλλίνη βακτήρια να αναπαραχθούν και με την πάροδο του χρόνου να γίνουν πιο κοινά.
Οι χημικοί στη συνέχεια άλλαξαν το μόριο της πενικιλλίνης, φτιάχνοντας ένα διαφορετικό αλλά παρόμοιο φάρμακο, τη μεθικιλλίνη, η οποία θα μπορούσε να σκοτώσει τα ανθεκτικά στην πενικιλλίνη βακτήρια. Αμέσως μετά την εισαγωγή της μεθικιλλίνης, στελέχη Staphylococcus aureus ανέπτυξαν γονίδια που τα έκαναν ανθεκτικά στη μεθικιλλίνη και σε συναφή φάρμακα. Αυτά τα στελέχη ονομάζονται ανθεκτικός στη μεθικιλλίνη Staphylococcus aureus (MRSA).
Τα γονίδια που κωδικοποιούν την αντοχή στο φάρμακο μπορούν να περάσουν στις επόμενες γενιές βακτηρίων ή μερικές φορές ακόμη και σε άλλα είδη βακτηρίων.
Όσο πιο συχνά χρησιμοποιούνται αντιβιοτικά, τόσο πιο πιθανό είναι να αναπτυχθούν ανθεκτικά βακτήρια. Ως εκ τούτου, οι ειδικοί συνιστούν στους γιατρούς να χρησιμοποιούν αντιβιοτικά μόνο όταν είναι απαραίτητο και για το συντομότερο δυνατό χρονικό διάστημα. Συγκεκριμένα, οι γιατροί θα πρέπει να συνταγογραφούν αντιβιοτικά μόνο για λοιμώξεις που προκαλούνται από βακτήρια και όχι για ιούς όπως το κρυολόγημα ή η γρίπη.
Η χορήγηση αντιβιοτικών σε άτομα που πιθανώς δεν έχουν βακτηριακή λοίμωξη, όπως εκείνοι που έχουν συμπτώματα βήχα και κρυολογήματος, δεν βελτιώνει τους ανθρώπους, αλλά βοηθά στη δημιουργία ανθεκτικών βακτηρίων. Επειδή τα αντιβιοτικά έχουν τόσο ευρέως χρησιμοποιηθεί (και κακή χρήση), πολλά βακτήρια είναι ανθεκτικά σε ορισμένα αντιβιοτικά.
Τα ανθεκτικά βακτήρια μπορούν να εξαπλωθούν από άτομο σε άτομο. Επειδή τα διεθνή ταξίδια είναι τόσο συνηθισμένα, τα ανθεκτικά βακτήρια μπορούν να εξαπλωθούν σε πολλά μέρη του κόσμου σε σύντομο χρονικό διάστημα.
Η εξάπλωση αυτών των βακτηρίων στα νοσοκομεία προκαλεί ιδιαίτερη ανησυχία. Τα ανθεκτικά βακτήρια είναι κοινά στα νοσοκομεία επειδή τα αντιβιοτικά είναι τόσο συχνά απαραίτητα και επειδή το προσωπικό του νοσοκομείου και οι επισκέπτες μπορεί να μεταδώσουν τα βακτήρια εάν δεν ακολουθήσουν αυστηρά τις κατάλληλες υγειονομικές διαδικασίες. Επίσης, πολλοί νοσηλευόμενοι ασθενείς έχουν εξασθενημένο ανοσοποιητικό σύστημα, γεγονός που τους καθιστά πιο επιρρεπείς σε λοιμώξεις.
Τα ανθεκτικά βακτήρια μπορούν επίσης να εξαπλωθούν σε ανθρώπους από ζώα. Τα ανθεκτικά βακτήρια είναι κοινά μεταξύ των ζώων εκτροφής, επειδή τα αντιβιοτικά χορηγούνται συχνά σε υγιή ζώα για την πρόληψη λοιμώξεων που μπορούν να επηρεάσουν την ανάπτυξη ή να προκαλέσουν ασθένεια. Πολλές χώρες έχουν απαγορεύσει τη χρήση αντιβιοτικών σε ζώα για να μειώσουν τον κίνδυνο των παρακάτω:
- Κατανάλωση ανθεκτικών βακτηρίων σε ζωικά τρόφιμα
- Μόλυνση με ανθεκτικά βακτήρια μέσω επαφής με ζώα
- Έκθεση σε αντιβιοτικά σε ζωικά τρόφιμα
Του Larry M. Bush , MD, FACP , Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University
Αναθεωρήθηκε Αύγουστος 2022 | Τροποποιήθηκε Σεπ 2022
