Bakterije su mikroskopski, jednostanični organizmi. Oni su među prvim poznatim oblicima života na zemlji. Postoje tisuće različitih vrsta bakterija koje žive u svakom mogućem okruženju širom svijeta. Žive u tlu, morskoj vodi i duboko u zemljinoj kori. Neke bakterije su otkrivene čak i u radioaktivnom otpadu. Mnoge bakterije žive u tijelima ljudi i životinja - na koži i u dišnim putevima, ustima i probavnom, reproduktivnom i mokraćnom sustavu - bez ida uzrokuju ikakvu štetu. Takve se bakterije nazivaju fiziološkom florom, ili mikrobiom. Broj bakterija fiziološke flore podjednak je broju stanica u tijelu. Mnoge fliziološke flore su zapravo korisne ljudima - na primjer, pomažu im da probave hranu ili spriječavaju rast drugih, opasnijih bakterija.
Samo nekoliko vrsta bakterija uzrokuje bolest. Zovu se patogeni. Ponekad bakterije koje inače normalno nastanjuju organizam mogu uzrokovati bolesti. Bakterije mogu uzrokovati bolest proizvodnjom štetnih tvari (toksina), direktnim oštećenjem tkiva ili oboje. Neke bakterije mogu potaknuti upalu koja može utjecati na srce, živčani sustav, bubrege ili gastrointestinalni trakt. Neke bakterije (npr Helicobacter pylori) povećavaju rizik od raka.
Neke bakterije imaju potencijal da se koriste kao biološko oružje. Te bakterije uključuju one koje uzrokuju antraks, botulizam, kugu, i tularemija.
Klasifikacija bakterija
Bakterije se mogu klasificirati na nekoliko načina:
-
Znanstvena imena: Bakterije, kao i ostala živa bića, klasificirane su prema rodu (na temelju jedne ili više sličnih karakteristika) i, unutar roda po vrstama. Njihovo znanstveno ime je rod praćen vrstama (na primjer, Clostridium botulinum). Unutar vrste mogu postojati različiti tipovi, nazvani sojevi. Sojevi se razlikuju u genetskom sastavu i kemijskim komponentama. Ponekad su neki lijekovi i cjepiva učinkoviti samo protiv određenih sojeva.
-
Bojenje: Bakterije se mogu klasificirati prema boji koju poprime nakon što se na njih nanesu određene kemikalije. Bojanje po Gramu je uobičajeni postupak bojenja. Neke bakterije se obojaju u plavo- Nazivaju se gram-pozitivnim bakterijama. Neke se obojaju u crveno. Nazivaju se gram-negativnim bakterijama. Gram-pozitivne i gram-negativne bakterije se bojaju različito jer su im stanične stijenke različite. One također uzrokuju različite vrste infekcija i različite vrste antibiotika su učinkovite protiv njih.
-
Oblici: Sve bakterije mogu se svrstati u jedan od tri osnovna oblika: kugle (koke), štapiće (bacile) i spirale ili spirale (spirohete).
-
Potreba za kisikom: bakterije se također klasificiraju prema tome trebaju li kisik za život i rast. One kojima je potreban kisik nazivaju se aerobima. One koje imaju poteškoća sa životom ili rastom kada je kisik prisutan nazivaju se anaerobi. Neke bakterije, nazvane fakultativne bakterije, mogu živjeti i rasti s kisikom i bez njega.
-
Genetski sastav: specijaliziranim testovima mogu se odrediti razlike u genetskom sastavu (genotipu) bakterija.
Kako se bakterije oblikuju
Bakterije u tijelu
|
Tijelo obično sadrži nekoliko stotina različitih vrsta bakterija, ali nekoliko triliona pojedinačnih bakterija.
Većina tih bakterija nalazi se na sljedećim mjestima:
Vrste bakterija su na svakom mjestu različite, odražavajući različito okruženje pojednog mjesta.
Mnogi od njih su anaerobi i ne zahtijevaju kisik.
Najčešće ti anaerobi ne uzrokuju bolest. Mnogi imaju korisne funkcije, kao što je pomoć pri razgradnji hrane u crijevima.
Međutim, anaerobne bakterije mogu uzrokovati bolest ako su sluznice oštećene. Tada bakterije mogu ući u tkiva kojim inače nemaju pristup i koja nemaju nikakve obrambene mehanizme protiv njih. Bakterije mogu inficirati obližnje strukture (poput sinusa, srednjeg uha, pluća, mozga, trbuha, zdjelice i kože) ili ući u krvotok i širiti se.
|
Bakterijske infekcije
Liječnici klasificiraju bakterijske infekcije na temelju različitih načina na koje klasificiraju bakterije. Na primjer, infekcije se mogu klasificirati kao uzrokovane gram-negativnim ili gram-pozitivnim bakterijama. Ova razlika je važna jer liječenje ove dvije skupine bakterija može zahtijevati različite vrste antibiotika.
Infekcije gram-negativnim bakterijama uključuju sljedeće:
Gram-pozitivne infekcije uključuju sljedeće:
Neke infekcije su klasificirane prema obliku bakterija. Na primjer, infekcije koje uzrokuju spirohete (spiralne bakterije) klasificiraju se kao infekcija spirohetama.
SInfekcije spirohetama uključuju sljedeće:
Infekcije se mogu klasificirati i prema tome da li bakterije koje ih uzrokuju zahtijevaju kisik ili napreduju u okolišu bez kisika. Bakterije koje zahtijevaju kisik za život i rast nazivaju se aerobima. One koje žive i rastu bez kisika nazivaju se anaerobima.
Anaerobne infekcije uključuju sljedeće:
Brojni različiti antibiotici su dostupni za liječenje bakterijskih infekcija. Međutim, bakterijska rezistencija na antibiotike stvara veliku zabrinutot.
Obrambeni mehanizmi bakterija
Bakterije imaju brojne mehanizme obrane.
Biofilm
Neke bakterije izlučuju tvar koja im pomaže u prijanjanju za druge bakterije, stanice ili predmete. Ova se tvar u kombinaiciji s bakterijama čini ljepljivi sloj koji se naziva biofilm. Na primjer, određene bakterije formiraju biofilm na zubima (zubni plak). Na biofilm se hvataju čestice hrane, koje bakterija zatimobrađuje i koristi, te u tom procesu vjerojatno nastaje karijes. Biofilmi također štiti bakterije od antibiotika.
Kapsule
Neke bakterije su obavijene zaštitnom kapsulom. Kapsula sprječava bijele krvne stanice, koje sudjeluju u borbi protiv infekcije, da napadnu bakterije. Takve bakterije se opisuju kao inkapsulirane.
Vanjska membrana
Pod kapsulom gram-negativne bakterije imaju vanjsku membranu koja ih štiti od određenih antibiotika. Kada se membrana ošteti, ova membrana ispušta toksične tvari koje se nazivaju endotoksini. Endotoksini doprinose težini simptoma tijekom infekcija s gram-negativnim bakterijama.
Spore
Neke bakterije proizvode spore, koje su neaktivni (dormantni) oblik. Spore omogućuju bakterijama da prežive u teškim okolišnim uvijetima. Kada su uvjeti povoljni, svaka spora klija u aktivnu bakteriju.
Bičevi
Flagele su duge, tanke niti koje strše iz površine stanice i omogućuju bakterijama da se pomiču. Bakterije bez flagelia se ne mogu same kretati.
Rezistencija na antibiotike
Neke bakterije su prirodno otporne na određene antibiotike.
Druge bakterije razvijaju otpornost na lijekove jer dobivaju gene od drugih bakterija koje su postale rezistentne ili zato što njihovi geni mutiraju. Na primjer, ubrzo nakon što je lijek penicilin uveden sredinom 1940-ih, nekoliko sojeva bakterijeStaphylococcus aureus je steklo gene koji su učinili penicilin nedjelotvornim protiv njih. Sojevi koji su imali te posebne gene imali su prednost u preživljavanju kada se penicilin obično koristio za liječenje infekcija. Sojevi Staphylococcus aureus kojima su nedostajali ti novi gene, ubio je penicilin, dopuštajući da se preostale bakterije otporne na penicilin razmnožavaju i vremenom postanu sve češće.
Kemičari su zatim promijenili molekulu penicilina, stvarajući drugačiji ali sličan lijek, meticilin, koji bi mogao ubiti bakterije otporne na penicilin. Ubrzo nakon što je uveden meticilin, sojevi Staphylococcus aureus razvili su gene koji su ih učinili otpornim na meticilin i srodne lijekove. Ovi sojevi nazivaju se meticilin rezistentni Staphylococcus aureus (MRSA).
Geni koji kodiraju rezistenciju na lijekove mogu se prenijeti na sljedeće generacije bakterija ili ponekad čak i na druge vrste bakterija.
Što se češće koriste antibiotici, vjerojatnije je da će se razviti otpornije bakterije. Stoga stručnjaci preporučuju da liječnici koriste antibiotike samo kada je to potrebno. Isto tako, liječnici bi trebali propisivati antibiotike samo za infekcije koje uzrokuju bakterije, a ne za one uzrokovane virusima kao što su prehlada ili gripa. Propisivanje antibiotika ljudima koji vjerojatno nemaju bakterijsku infekciju, kao što su oni koji imaju simptome kašlja i prehlade, ne doprinose ozdravljenju, ali pomaže u stvaranju rezistentnih bakterija. Budući da se antibiotici toliko široko koriste (i zloupotrebljavaju), mnoge bakterije su razvile rezistenciju na određene antibiotike.
Otporne bakterije mogu se prenijeti s osobe na osobu. Budući da su međunarodna putovanja česta, otporne bakterije mogu se u kratkom vremenu proširiti na mnoge dijelove svijeta. Poseban problem je širenje ovih bakterija u bolnicama. Rezistentne bakterije su uobičajene u bolnicama jer se tamo antibiotici često koriste, a bolničko osoblje i posjetitelji mogu širiti bakterije ako se strogo ne pridržavaju sanitarnih procedura. Također, mnogi hospitalizirani pacijenti imaju oslabljen imunološki sustav, što ih čini podložnijim infekcijama.
Rezistentne bakterije mogu se proširiti i na životinje. Rezistntne bakterije su uobičajene među domaćim životinjama jer se antibiotici često rutinski daju zdravim životinjama kako bi se spriječile infekcije koje mogu utjecati na rast ili uzrokovati bolest. Mnoge zemlje zabranile su uporabu antibiotika u životinja kako bi se smanjio rizik od:
-
Konzumiranja rezistentnih bakterija u prehrambenim proizvodima životinjskog podrijetla
-
infekcije rezistentnim bakterijama putem direktnog kontakta sa životinjama
-
izloženosti antibioticima iz prehrambenih proizvoda životinjskog porijekla.