Propionibacterium acnes

Ο τύπος των βακτηρίων Propionibacterium acnes ανήκει στα βακτηρίδια προπιονικού οξέος της τάξης Actinomycetales και του τμήματος Actinobacteria. Ως κοινά, τα αναερόβια αποικίζουν φυσικά το ανθρώπινο δέρμα, αλλά με τη μορφή μεμονωμένων στελεχών μπορούν επίσης να γίνουν παθογόνα. Σε αυτό το πλαίσιο, για παράδειγμα, παίζουν ρόλο στο acnes vulgaris.

Τι είναι το Propionibacterium acnes;

Τα προπιονικά βακτήρια ή τα βακτηρίδια προπιονικού οξέος έχουν θετική κατά Gram συμπεριφορά χρώσης και ανήκουν στη σειρά Actinomycetales του τμήματος Actinobacteria. Σχηματίζουν προπιονικό οξύ ως μεταβολικό τελικό προϊόν στη μεταβολική οδό του μεθυλομηλονυλο-ΟοΑ.

Ένα είδος βακτηρίων του γένους Propionibacteria είναι το Propionibacterium acnes, από τα οποία υπάρχουν περίπου 100 διαφορετικά στελέχη. Ο τύπος των βακτηρίων είναι αναερόβια βακτήρια που είναι νωρίτερα από Bacillus acnes ή Corynebacterium acnes ήταν γνωστοί. Το σχήμα τους αντιστοιχεί σε σχήμα ράβδου με μικρή ανάπτυξη. Εμφανίζονται επίσης σχήματα ελλειψοειδών κυττάρων. Τα μεμονωμένα κύτταρα έχουν πλάτος έως 0,5 μικρόμετρα και μήκος έως 0,9 μικρόμετρα. Τα κύτταρα είναι συνήθως υπό γωνία σε ζεύγη. Καθώς τα κύτταρα χωρίζονται, σχηματίζουν κυτταρικές αλυσίδες σχήματος V και Υ.

Το βακτηριακό είδος δεν έχει μαστίγια για ενεργή μετακίνηση. Το είδος δεν σχηματίζει ούτε τελικούς σπόρους ούτε άλλες μορφές επιμονής. Οι περισσότερες από τις 100 φυλές του είδους πρέπει να θεωρηθούν ως κοινές που δεν ωφελούν ούτε βλάπτουν τον άνθρωπο. Ορισμένα στελέχη είναι ύποπτα ότι είναι παθογόνα. Η έρευνα δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμη για όλα τα στελέχη.

Εμφάνιση, διανομή και ιδιότητες

Το Propionibacterium acnes σχηματίζει στρογγυλεμένες αποικίες μετά από περίπου τέσσερις ημέρες σε στερεά θρεπτικά μέσα με ένα αναερόβιο περιβάλλον, το οποίο όταν παρατηρείται από την πλευρά φαίνεται ανυψωμένο και επίσης φαίνεται λείο ή λαμπερό. Η διάμετρος είναι έως τέσσερα χιλιοστά.

Ως αναερόβια βακτήρια, είναι ανθεκτικά στο οξυγόνο, αλλά δεν χρειάζονται απαραίτητα οξυγόνο για το μεταβολισμό τους, αλλά μάλλον αναστέλλονται στην ανάπτυξη από το O2. Τα βακτήρια έχουν το ένζυμο καταλάση και σχηματίζουν κυτοχρώματα. 37 βαθμοί Κελσίου αντιστοιχεί στη βέλτιστη θερμοκρασία καλλιέργειας, έτσι ώστε ο αποικισμός των ανθρώπων να είναι ευνοϊκός για την ανάπτυξή τους. Η ιδανική τιμή pH στο θρεπτικό μέσο είναι ουδέτερη. Η ανάπτυξη είναι μάλλον αργή ακόμη και υπό ιδανικές συνθήκες.

Τα Propionibacteria acnes λειτουργούν στον ετεροτροφικό μεταβολισμό του χημειοργανοτροφείου. Σε αυτό το μεταβολικό μονοπάτι, οι οργανικές ενώσεις γίνονται πηγές ενέργειας και χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία των ουσιών των κυττάρων. Ένα κύριο προϊόν της ζύμωσης είναι το προπιονικό οξύ, επομένως η δραστηριότητα ζύμωσης αναφέρεται μερικές φορές ως ζύμωση προπιονικού οξέος. Το οξικό οξύ και το διοξείδιο του άνθρακα παράγονται ως υποπροϊόντα. Οι υδατάνθρακες όπως η γλυκόζη, η φρουκτόζη ή η μαννόζη και η γαλακτόζη χρησιμοποιούνται συνήθως ως υποστρώματα.

Εκτός από την καταλάση, τα βακτήρια έχουν πρωτεολυτικά ένζυμα για τη διάσπαση της ζελατίνης και, μέσω της νιτρικής αναγωγάσης, για την υγροποίηση του νιτρικού. Ορισμένα στελέχη αιμόλυσης στο αίμα. Τα βακτήρια του είδους αποικίζουν κατά προτίμηση το σμήγμα του τριχοθυλακίου και μερικές φορές βρίσκονται επίσης στο πεπτικό σύστημα των ανθρώπων.

Σημασία & λειτουργία

Έως 100.000 Propionibacteria acnes υπάρχουν σε ένα τετραγωνικό εκατοστό ανθρώπινου δέρματος χωρίς να προκαλούν ασθένεια. Σε αυτό το πλαίσιο, το Propionibacterium acnes θεωρείται κατά κύριο λόγο κοινό και έτσι φυσικά αποικίζει τη χλωρίδα του ανθρώπινου δέρματος χωρίς κανένα όφελος ή βλάβη. Οι Commensals δεν βλάπτουν τον οικοδεσπότη τους για τα δικά τους συμφέροντα και έτσι δημιουργούν έναν μακροπρόθεσμο χώρο διαβίωσης.

Από τα τουλάχιστον 100 διαφορετικά στελέχη του είδους Propionibacterium acnes, τα περισσότερα στελέχη θεωρούνται κοινά, αλλά ορισμένα στελέχη έχουν προφανώς κάποια παθογένεια. Τα παθογόνα βακτήρια καταστρέφουν τον ξενιστή τους και οδηγούν σε ασθένειες. Το Biological Agents Ordinance και το TRBA εκχωρούν Propionibacterium acnes στην ομάδα κινδύνου 2 λόγω του μικρού αριθμού παθογόνων στελεχών. Σύμφωνα με το διάταγμα, οι μικροοργανισμοί αυτής της ομάδας είναι «βιολογικές ουσίες που μπορούν να προκαλέσουν ασθένειες στον άνθρωπο».

Στο ανθρώπινο δέρμα, το βακτήριο μπορεί επομένως να αντιστοιχεί σε έναν ακίνδυνο κάτοικο, αλλά και σε ένα παθογόνο. Η εξάπλωση βακτηρίων στο αίμα μπορεί να έχει ακόμη περισσότερες παθογόνες συνέπειες, ειδικά για ασθενείς με ανοσοανεπάρκεια. Οι συνθήκες υπό τις οποίες τα μεμονωμένα στελέχη είναι παθογόνα στο δέρμα και υπό ποιες συνθήκες αντιστοιχούν σε κοινά σημεία στο δέρμα δεν έχουν ακόμη αποσαφηνιστεί οριστικά.

Ασθένειες και παθήσεις

Ως παθογόνο, το βακτηριακό είδος συνδέεται κυρίως με την ακμή vulgaris και θεωρείται δευτερεύων παράγοντας ανάπτυξης. Ως αποτέλεσμα, στελέχη των βακτηριακών ειδών μπορούν να ανιχνευθούν σε υγιές ανθρώπινο δέρμα χωρίς να προκαλέσουν ακμή vulgaris. Από την άλλη πλευρά, υπάρχει συχνά αυξημένος βακτηριακός αποικισμός με Propionibacterium acnes στο δέρμα ασθενών με ακμή vulgaris.

Τα παθογόνα στελέχη του είδους λέγεται ότι διεγείρουν την παραγωγή κυτοκίνης και χημειοκίνης στα κύτταρα των σμηγματικών αδένων. Αυτές οι ουσίες προάγουν φλεγμονώδεις διεργασίες στην ακμή vulgaris. Η ακμή είναι η πιο κοινή δερματική ασθένεια στον κόσμο. Η φλεγμονή που σχετίζεται με την ακμή μπορεί να συνοδεύεται από ερυθρότητα, πρήξιμο και κνησμό. Συχνά, οι ουλές παραμένουν.

Το Propionibacterium acnes πολλαπλασιάζεται στις κωμωδίες υπό σε μεγάλο βαθμό αναερόβιες συνθήκες και χρησιμοποιεί το ένζυμο λιπάση για να διασπάσει συστατικά του σμήγματος για να παράγει ενέργεια. Αυτό δημιουργεί ουσίες που προάγουν τη φλεγμονή που χρησιμοποιούν χημειοταξία για να προσελκύσουν λευκοκύτταρα στον ιστό, οι οποίοι, αφού πεθάνουν, δημιουργούν φλύκταινες με πύον.

Εκτός από την ακμή, ασθένειες όπως η κερατίτιδα και η σαρκοείδωση συνδέονται τώρα με το Propionibacterium acnes. Έχουν ήδη τεκμηριωθεί περιπτώσεις σπονδυλοδιστίτιδας, λοιμώξεων του κεντρικού νευρικού συστήματος, καρδιακών λοιμώξεων, οστεομυελίτιδας και ενδοφθαλμίτιδας ή λοιμώξεων των αρθρώσεων σε σχέση με το Propionibacterium acnes.

Επιπλέον, τα κυκλοφορούντα ανοσοσυμπλέγματα έναντι αντιγόνων Propionibacterium acnes σχετίζονται με το σύνδρομο SAPHO από τη ρευματική ομάδα. Η συσσώρευση ανοσοσυμπλεγμάτων στα οστά και τις αρθρώσεις στο πλαίσιο του συνδρόμου SAPHO λέγεται ότι προκαλεί πιθανώς ανοσολογικές αντιδράσεις που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα ρευματικά συμπτώματα.