Propionibacterium acnes

Typ baktérií Propionibacterium acnes patrí k baktériám kyseliny propiónovej radu Actinomycetales a Actinobacteria Division. Ako komenzály anaeróby prirodzene kolonizujú ľudskú pokožku, ale vo forme jednotlivých kmeňov sa môžu tiež stať patogénmi. V tejto súvislosti napríklad zohrávajú úlohu pri acnes vulgaris.

Čo je Propionibacterium acnes?

Propionibaktérie alebo baktérie propiónovej kyseliny majú grampozitívne zafarbovacie správanie a patria do skupiny Actinomycetales divízie Actinobacteria. Tvoria kyselinu propiónovú ako metabolický konečný produkt na metabolickej ceste metylmalonyl-CoA.

Jedným druhom baktérií rodu Propionibacteria je Propionibacterium acnes, z ktorých existuje asi 100 rôznych kmeňov. Druhom baktérií sú anaeróbne baktérie, ktoré boli skôr ako Bacillus acnes alebo Corynebacterium acnes boli známe. Ich tvar zodpovedá krátko rastúcemu tvaru tyčinky. Vyskytujú sa aj elipsovité tvary buniek. Jednotlivé bunky majú šírku až 0,5 mikrometrov a dĺžku až 0,9 mikrometrov. Bunky sú obvykle zahnuté v pároch. Keď sa bunky delia, tvoria bunkové reťazce tvaru V a Y.

Baktérie neobsahujú bičíky pre aktívnu pohybovú aktivitu. Druhy nevytvárajú spory ani iné formy vytrvalosti. Väčšina zo 100 kmeňov tohto druhu sa má chápať ako komenzálna hodnota, z ktorej nemajú úžitok ani neuškodí ľuďom. Niektoré kmene sú podozrivé, že sú patogénne. Výskum ešte nie je dokončený pre všetky kmene.

Výskyt, distribúcia a vlastnosti

Propionibacterium acnes vytvára zaoblené kolónie po asi štyroch dňoch v pevnom živnom médiu s anaeróbnym prostredím, ktoré sa pri pohľade zboku javí ako vyvýšené a tiež vyzerá hladké alebo lesklé. Priemer je až štyri milimetre.

Ako anaeróbne baktérie sú tolerantné na kyslík, ale na svoj metabolizmus nevyhnutne nepotrebujú kyslík, ale skôr ich inhibuje rast kyslíkom. Baktérie majú enzým katalázu a tvoria cytochrómy. 37 stupňov Celzia zodpovedá optimálnej kultivačnej teplote, takže ľudská kolonizácia je pre ich rast priaznivá. Ideálna hodnota pH v živnom médiu je neutrálna. Rast je pomerne pomalý aj za ideálnych podmienok.

Propionibacteria acnes operuje chemoorganotrofný heterotrofný metabolizmus. Na tejto metabolickej ceste sa organické zlúčeniny stávajú zdrojmi energie a používajú sa na vytváranie vlastných látok v bunkách. Jedným z hlavných produktov fermentácie je kyselina propiónová, takže fermentačná aktivita sa niekedy označuje ako fermentácia kyseliny propiónovej. Kyselina octová a oxid uhličitý sa vyrábajú ako vedľajšie produkty. Ako substráty sa zvyčajne používajú uhľohydráty, ako je glukóza, fruktóza alebo manóza a galaktóza.

Okrem katalázy majú baktérie proteolytické enzýmy, ktoré štiepia želatínu a prostredníctvom dusičnan reduktázy skvapalňujú dusičnany. Niektoré kmene hemolýza v krvi. Baktérie tohto druhu prednostne kolonizujú mazu vlasového folikulu a niekedy sa nachádzajú aj v tráviacom trakte ľudí.

Význam a funkcia

Na jednom centimetri štvorca ľudskej pokožky je prítomných až 100 000 Propionibacteria acnes bez toho, aby spôsobovali choroby. V tejto súvislosti je Propionibacterium acnes primárne považovaný za komenzálny, a teda prirodzene kolonizuje flóru ľudskej pokožky bez toho, aby to malo nejaký úžitok alebo poškodenie. Komenzály nepoškodzujú ich hostiteľa v ich vlastných záujmoch, a tak vytvárajú dlhodobejší životný priestor.

Z najmenej 100 rôznych kmeňov druhu Propionibacterium acnes sa väčšina kmeňov považuje za komenzálnu, ale niektoré kmene zjavne majú určitú patogenitu. Patogénne baktérie poškodzujú svojho hostiteľa a vedú k ochoreniu. Vyhláška o biologických látkach a nariadenie TRBA zaraďujú Propionibacterium acnes do rizikovej skupiny 2 z dôvodu svojho, aj keď malého počtu patogénnych kmeňov. Podľa nariadenia sú mikroorganizmy v tejto skupine „biologické látky, ktoré môžu u ľudí spôsobiť choroby“.

Na ľudskej koži preto baktéria môže zodpovedať neškodnému rezidentovi, ale tiež patogénu. Šírenie baktérií do krvi môže mať ešte patogénnejšie následky, najmä pre imunodeficientných pacientov. Podmienky, za ktorých sú jednotlivé kmene patogénne na koži, a za akých podmienok korešpondujú s kožnými hodnotami, neboli ešte jednoznačne objasnené.

Choroby a choroby

Ako patogén je bakteriálny druh primárne spojený s akné vulgaris a považuje sa za sekundárny vývojový faktor. Výsledkom je, že kmene bakteriálnych druhov môžu byť detegované na zdravej ľudskej koži bez toho, aby spôsobovali acne vulgaris. Na druhej strane sa často vyskytuje zvýšená bakteriálna kolonizácia Propionibacterium acnes na koži pacientov s akné vulgaris.

Uvádza sa, že patogénne kmene tohto druhu stimulujú produkciu cytokínu a chemokínu na bunkách kožných žliaz. Tieto látky podporujú zápalové procesy pri acne vulgaris. Akné je najčastejším ochorením kože na svete. Zápal súvisiaci s akné môže byť sprevádzaný začervenaním, opuchom a svrbením. Jazvy často zostávajú.

Propionibacterium acnes sa množi v komedónoch za prevažne anaeróbnych podmienok a enzým enzým lipáza štiepi zložky mazu a vytvára energiu. To vytvára látky podporujúce zápal, ktoré pomocou chemotaxie lákajú leukocyty do tkaniva, ktoré po odumieraní vytvárajú hnisom naplnené pustuly.

Okrem akné sú s Propionibacterium acnes spojené aj choroby ako keratitída a sarkoid. Prípady spondylodiscititídy, infekcie centrálneho nervového systému, infekcie srdcovej výstelky, osteomyelitídy a endoftalmitíd alebo infekcie kĺbov už boli dokumentované v súvislosti s Propionibacterium acnes.

Okrem toho cirkulujúce imunitné komplexy proti antigénom Propionibacterium acnes sú spojené s syndrómom SAPHO z reumatickej skupiny. Hromadenie imunitných komplexov na kostiach a kĺboch ​​pravdepodobne vyvoláva imunitné reakcie v kontexte syndrómu SAPHO, čo by mohlo vysvetliť reumatické symptómy.