Propionibacterium pūtītes

Baktēriju tips Propionibacterium pūtītes pieder proktīnskābes baktērijām, kas pieder Actinomycetales grupai un Actinobacteria sadalījumam. Kā kommensals, anaerobi dabiski kolonizē cilvēka ādu, bet atsevišķu celmu veidā tie var kļūt arī par patogēniem. Piemēram, šajā kontekstā viņi spēlē acnes vulgaris.

Kas ir Propionibacterium acnes?

Propionibaktērijām vai propionskābes baktērijām piemīt grampozitīva izturēšanās un tās pieder Actinobacteria dalīšanas Actinomycetales secībai. Tie veido propionskābi kā metabolisma galaproduktu uz metilmalonil-CoA metabolisma ceļa.

Viena no Propionibacteria ģints baktēriju sugām ir Propionibacterium acnes, no kurām pastāv apmēram 100 dažādu celmu. Baktēriju tips ir anaerobās baktērijas, kas agrāk nekā Bacillus pūtītes vai Corynebacterium acnes bija zināmi. To forma atbilst īslaicīgi augošai stieņa formai. Rodas arī elipsoidālas šūnu formas. Atsevišķu šūnu platums ir līdz 0,5 mikrometriem un garums līdz 0,9 mikrometriem. Šūnas parasti ir leņķī pa pāriem. Šūnām sadaloties, tās veido V un Y formas šūnu ķēdes.

Baktēriju sugai nav aktīvās pārvietošanās flagellas. Suga neveido ne gala sporas, ne citus noturības veidus. Lielākā daļa no 100 sugu cilts ir jāsaprot kā kommensāļi, kas ne dod labumu, ne kaitē cilvēkiem. Ir aizdomas, ka daži celmi ir patogēni. Pētījumi vēl nav pabeigti visām ciltīm.

Rašanās, izplatīšana un īpašības

Propionibacterium acnes pēc apmēram četrām dienām cietās barotnēs ar anaerobo vidi veido noapaļotas kolonijas, kuras, skatoties no malas, izskatās paceltas un arī gludas vai spīdīgas. Diametrs ir līdz četriem milimetriem.

Kā anaerobās baktērijas tās ir izturīgas pret skābekli, bet metabolismam nav obligāti nepieciešams skābeklis, drīzāk to augšanu kavē O2. Baktērijām ir enzīma katalāze un tās veido citohromus. 37 grādi pēc Celsija atbilst optimālajai kultivēšanas temperatūrai, lai cilvēku kolonizācija būtu labvēlīga viņu augšanai. Ideālā pH vērtība barotnē ir neitrāla. Izaugsme ir diezgan lēna pat ideālos apstākļos.

Propionibaktēriju pūtītes darbojas ar hemoorganotrofu heterotrofisko metabolismu. Šajā metabolisma ceļā organiskie savienojumi kļūst par enerģijas avotiem un tiek izmantoti šūnu pašu vielu veidošanai. Galvenais tās fermentācijas produkts ir propionskābe, tāpēc fermentācijas aktivitāti dažreiz sauc par propionskābes fermentāciju. Etiķskābi un oglekļa dioksīdu iegūst kā blakusproduktus. Par substrātiem parasti izmanto ogļhidrātus, piemēram, glikozi, fruktozi vai mannozi, un galaktozi.

Papildus katalāzei baktērijām ir proteolītiskie fermenti, kas sašķeļ želatīnu un caur nitrātu reduktāzi sašķidrina nitrātu. Daži celmi hemolīze asinīs. Sugas baktērijas galvenokārt kolonizē matu folikulu sebumu, un dažreiz tās ir atrodamas arī cilvēku gremošanas traktā.

Nozīme un funkcija

Uz cilvēka kvadrātcentimetru cilvēka ādas ir līdz 100 000 propionibaktēriju, neizraisot slimības. Šajā kontekstā Propionibacterium acnes galvenokārt tiek uzskatītas par kommensalām un tādējādi dabiski kolonizē cilvēka ādas floru, neradot nekādu labumu vai kaitējumu. Commensals nekaitē savam saimniekam viņu pašu interesēs un tādējādi rada ilgtermiņa dzīves telpu.

No vismaz 100 dažādiem Propionibacterium acnes sugas celmiem lielāko daļu celmu uzskata par kommensāliem, bet dažiem celmiem acīmredzot ir noteikta patogenitāte. Patogēnas baktērijas sabojā viņu saimnieku un noved pie slimībām. Rīkojums par bioloģiskajiem aģentiem un TRBA piešķir Propionibacterium pūtītes 2. riska grupai, jo tai ir neliels patogēno celmu skaits. Saskaņā ar rīkojumu, šīs grupas mikroorganismi ir “bioloģiskas vielas, kas cilvēkiem var izraisīt slimības”.

Tāpēc uz cilvēka ādas baktērija var atbilst ne tikai nekaitīgam iedzīvotājam, bet arī patogēnam. Baktēriju izplatībai asinīs var būt vēl patogēnākas sekas, īpaši pacientiem ar imūndeficītu. Apstākļi, kādos atsevišķi celmi ir patogēni uz ādas un kādos apstākļos tie atbilst kommensāliem uz ādas, vēl nav pilnībā noskaidroti.

Slimības un kaites

Kā patogēns baktēriju veids galvenokārt ir saistīts ar acne vulgaris un tiek uzskatīts par sekundāru attīstības faktoru. Rezultātā baktēriju sugu celmus var noteikt uz veselīga cilvēka ādas, neizraisot acne vulgaris. No otras puses, bieži ir palielināta baktēriju kolonizācija ar Propionibacterium acnes uz ādas pacientiem ar acne vulgaris.

Tiek apgalvots, ka sugas patogēnie celmi stimulē citokīnu un kemokīnu ražošanu sebuma dziedzeru šūnās. Šīs vielas veicina iekaisuma procesus acne vulgaris. Pūtītes ir visizplatītākā ādas slimība pasaulē. Ar pūtītēm saistītu iekaisumu var pavadīt apsārtums, pietūkums un nieze. Bieži vien paliek rētas.

Propionibacterium acnes vairojas komedonos lielākoties anaerobos apstākļos un izmanto fermentu lipāzi, lai sadalītu sebuma komponentus enerģijas iegūšanai. Tādējādi tiek izveidotas iekaisumu veicinošas vielas, kas izmanto ķemotaksu, lai audos piesaistītu leikocītus, kas pēc nāves rada pūtītes pildītas pustulās.

Papildus pūtītēm tādas slimības kā keratīts un sarkoidoze tagad ir saistītas ar Propionibacterium pūtītēm. Saistībā ar Propionibacterium acnes jau ir dokumentēti spondilodiscīta, centrālās nervu sistēmas infekcijas, sirds oderes infekcijas, osteomielīta un endoftalmīta vai locītavu infekcijas gadījumi.

Turklāt cirkulējošie imūno kompleksi pret Propionibacterium acnes antigēniem ir saistīti ar SAPHO sindromu no reimatiskās grupas. Saka, ka imūnkompleksu uzkrāšanās kaulos un locītavās, iespējams, izsauc imūnreakcijas SAPHO sindroma kontekstā, kas varētu izskaidrot reimatisma simptomus.