Виды анаэробов. Анаэробы - это бактерии

Анаэробные бактерии – это те, которые в отличие от аэробных бактерий, способны выживать и расти в среде с небольшим количеством кислорода или его полным отсутствием. Многие из этих микроорганизмов живут на слизистых (во рту, во влагалище) и в кишечнике человека, становясь причиной инфекции при повреждении тканей.

Примерами самых известных заболеваний и состояний, к которым такие бактерии приводят, являются синусит, инфекции ротовой полости, акне, воспаление среднего уха, гангрены и абсцессы. Также они могут попадать и извне через рану или при употреблении зараженной пищи, вызывая такие страшные заболевания, как ботулизм, . Но кроме вреда, некоторые виды приносят пользу человеку, например, превращая в толстой кишке токсичные для него сахара растительного происхождения в полезные для ферментации. Также анаэробные бактерии на ряду с аэробными играют свою важную роль в экосистеме, принимая участие в разложении останков живых существ, но не такую большую, как грибы в этом плане.

Классификация

Анаэробные бактерии в свою очередь делятся на 3 группы по переносимости кислорода и потребности в нем:

• Факультативные – способны расти аэробно или анаэробно, т.е. в присутствии или отсутствии O 2.
• Микроаэрофилы – требует низкой концентрации кислорода (например, 5%), а для многих из них нужна высокая концентрация CO 2 (например, 10%); при полном отсутствии кислорода растут очень слабо.
• Облигатные (обязательные, строгие) – неспособны к аэробному метаболизму (развиваться при наличии кислорода), но имеют различную переносимость к O 2 (способность выживать некоторое время).

Облигатные анаэробы размножаются на участках с низким окислительно-восстановительным потенциалом (например, в некротической, омертвевшей ткани). Кислород для них токсичен. Существует классификация их по его переносимости:

• Строгие – выдерживают только ≤0,5% O 2 в воздухе.
• Умеренные – 2-8% O 2 .
• Аэротолерантные анаэробы – переносят атмосферный O2 в течение ограниченного времени.

Средний процент кислорода в земной атмосфере – 21.

Примеры строгих анаэробных бактерий

Облигатные анаэробные бактерии, которые обычно являются причиной инфекций, могут переносить атмосферный O 2 в течение минимум 8 часов и часто до 3 суток. Они являются основными компонентами нормальной микрофлоры на слизистых оболочках, особенно во рту, нижних отделах желудочно-кишечного тракта и влагалища; эти бактерии вызывают заболевание, когда нарушаются нормальные слизистые барьеры.

Грамотрицательные анаэробы

• Бактероиды или лат. Bacteroides (самые распространенные): внутрибрюшные инфекции;
• Fusobacterium: абсцессы, раневые инфекции, легочные и внутричерепные инфекции;
• Профирмонады или Porphyromonas: аспирационная пневмония и периодонтит;
• Превотеллы или Prevotella: инфекции внутрибрюшной и мягкой ткани.

Грамположительные анаэробы и некоторые из инфекций, которые они вызывают, включают:

• Актиномицеты или Actinomyces: инфекции в области головы и шеи, брюшные и тазовые, а также аспирационная пневмония (актиномикоз);
• Клостридии или Clostridium: внутрибрюшные инфекции(например, клостридиальный некротизирующий энтерит), инфекции мягких тканей и газовая гангрена, которую вызвывает вид C. perfringens; пищевое отравление из-за C. perfringens типа A; ботулизм из-за C. botulinum ; столбняк из-за C. tetani; Difficile – индуцированная диарея (псевдомембранозный колит);
• Пептострептококки или Peptostreptococcus: пероральные, респираторные и внутрибрюшные инфекции;
• Пропионовокислые бактерии или Propionibacterium – инфекции инородных тел (например, в шунтировании спинномозговой жидкости, протезном суставе или сердечном устройстве).

Анаэробные инфекции обычно являются гнойными, вызывают образование абсцесса и некроза тканей, а иногда и септический тромбофлебит или газообразование, или и то, и другое. Многие анаэробы производят разрушающие ткани ферменты, а также некоторые из самых мощных паралитических токсинов, известных на сегодня.

Например, ботулотоксин, вырабатываемый бактериями Clostridium botulinum, которые вызывают ботулизм у человека, применятся в косметологии в виде инъекций для разглаживания морщин, так как он парализует подкожные мышцы.

Обычно в инфицированных тканях присутствует несколько видов анаэробов, часто присутствуют также аэробы (полимикробные или смешанные инфекции).

Признаки того, что инфекция вызвана анаэробными бактериями:

• Полимикробные результаты по окраске методом Грамма или высевании бактерий.
• Образование газа в гнойных или инфицированных тканях.
• Гнойный запах из зараженных тканей.
• Некроз (отмирание) инфицированных тканей.
• Место заражения вблизи слизистой оболочки, где обычно находится анаэробная микрофлора.

Диагностика

Образцы анаэробной культуры должны быть получены путем аспирации или биопсии из участков, которые в норме их не содержат. Доставка в лабораторию должна быть оперативной, а оборудование для транспортировки должно обеспечивать безкислородну среду с углекислым газом, водородом и азотом. Мазки лучше всего транспортировать в анаэробно стерилизованной полутвердой среде, такой как транспортная среда Кэри-Блэр (специальный раствор, содержащий минимум питательных веществ для размножения бактерий, и веществ, способных их убить).

Анаэробная инфекция - это стремительно развивающийся патогенный процесс, который затрагивает различные органы и ткани в организме и нередко приводит к летальному исходу. Ей подвержены все люди вне зависимости от пола или возраста. Своевременная диагностика и лечение позволяет спасти жизнь человека.

Что это такое?

Анаэробная инфекция - это инфекционное заболевание, возникающее как осложнение при различных травмах. Его возбудители - это спорообразующие или неспорообразующие микроорганизмы, прекрасно развивающиеся в бескислородной среде или при небольшом количестве кислорода.

Анаэробы присутствуют всегда в нормальной микрофлоре , слизистых оболочках организма, в желудочно-кишечном тракте и мочеполовой системе. Их относят к условно-патогенным микроорганизмам, поскольку они являются естественными обитателями биотопов живого организма.

При снижении иммунитета или влияние отрицательных факторов бактерии начинают активно бесконтрольно размножаться, а микроорганизмы превращаются в патогенов и становятся источниками инфекции. Их продукты жизнедеятельности являются опасными, токсичными и довольно агрессивными веществами. Они способны легко проникать в клетки или другие органы организма и поражать их.

В организме некоторые ферменты (например, гиалуронидаза или гепариназа) усиливают патогенность анаэробов, в результате последние начинают разрушать волокна мышечной и соединительной ткани, что приводит к нарушению микроциркуляции. Сосуды становятся хрупкими, разрушаются эритроциты. Всё это провоцирует развитие иммунопатологического воспаления сосудов - артерий, вен, капилляров и микротромбоза.

Опасность болезни связана с большим процентом летальных исходов, поэтому крайне важно вовремя заметить начало инфекции и немедленно приступить к её лечению.

Причины развития инфекции

Можно выделить несколько основных причин, по которым происходит инфицирование:

• Создание подходящих условий для жизнедеятельности патогенных бактерий. Это может произойти:
• когда на стерильные ткани попадает активная внутренняя микрофлора;
• при применении антибиотиков, которые не оказывают действия на анаэробные грамотрицательные бактерии;
• при нарушении кровообращения, например, в случае хирургического вмешательства, опухолей, травм, попадания чужеродного тела, болезней сосудов, при омертвении ткани.
• Заражение ткани аэробными бактериями. Они, в свою очередь, создают необходимые условия для жизнедеятельности анаэробных микроорганизмов.
• Хронические заболевания.
• Некоторые опухоли, которые локализуются в , кишечнике и голове нередко сопровождаются этим заболеванием.

Виды анаэробной инфекции

Она отличается в зависимости от того, какими агентами спровоцирована и в какой области:

Хирургическая инфекция или газовая гангрена

Анаэробная хирургическая инфекция или газовая гангрена - это сложная комплексная реакция организма на воздействие специфических возбудителей. Это одно из самых сложных и часто неподдающихся лечению осложнений ран. При этом пациента беспокоят такие симптомы:

• нарастающая боль с чувством распирания, поскольку в ране протекает процесс газообразования;
• зловонный запах;
• выход из раны гнойной неоднородной массы с пузырьками газа или вкраплениями жира.

Отёк тканей прогрессирует очень быстро. Внешне рана приобретает серо-зелёную окраску.

Анаэробная хирургическая инфекция встречается нечасто, и ее возникновение напрямую связано с нарушением антисептических и санитарных норм при выполнении хирургических операций.

Анаэробные клостридиальные инфекции

Возбудителями данных инфекций являются облигатные бактерии, живущие и размножающиеся в бескислородной среде - спорообразующие представители клостридии (грамположительные бактерии). Еще одно название данных инфекций - клостридиозы.

Патоген в этом случае попадает в организм человека из внешней среды. Например, это такие возбудители:

• столбняка;
• ботулизма;
• газовой гангрены;
• токсикоинфекций, связанных с употреблением некачественной заражённой пищи.

Токсин, выделяемый, например, клостридиями, способствуют появлению экссудата - жидкости, которая появляется в полостях организма или ткани при воспалении. В результате, мышцы набухают, становятся бледными, в них появляется много газа, и они отмирают.

Анаэробные неклостридиальные инфекции

В отличие от облигатных бактерий, представители факультативного вида способны выжить в присутствии кислородной среды. Возбудителями являются:

• (шаровидные бактерии);
• шигелла;
• эшерихия;
• иерсиния.

Данные возбудители вызывают анаэробные неклостридиальные инфекции. Это чаще гнойно-воспалительные инфекции эндогенного типа - , отит, сепсис, абсцессы внутренних органов и другие.

В гинекологии

Микрофлора женских половых путей богата различными микроорганизмами и анаэробами в том числе. Они являются частичкой сложной микроэкологической системы, которая способствует нормальному функционированию половых органов женщины. Анаэробная микрофлора напрямую связана с возникновением тяжелых гнойно-воспалительных гинекологических заболеваний, например, острого бартолинита, острого сальпингита и пиосальпинкса.

Проникновению анаэробной инфекции в женский организм способствуют:

• травмы мягких тканей влагалища и промежности, например, при родах, во время абортов или инструментальных исследований;
• различные вагиниты, цервициты, эрозия шейки матки, опухоли половых путей;
• остатки плодных оболочек, плаценты, сгустки крови после родов в матке.

Большую роль в развитии анаэробной инфекции у женщин играет наличие , прием кортикостероидов, лучевая и химиотерапия.

Квалификация анаэробных инфекций по локализации её очага

Выделяют следующие виды анаэробных инфекций:

• Инфекция мягких тканей и кожных покровов . Недуг вызывают анаэробные грамотрицательные бактерии. Это поверхностные заболевания (целлюлит, инфицированные кожные язвы, последствия после основных заболеваний - экзем, чесотки и других), а также подкожные инфекции или послеоперационные - подкожные гнойники, газовая гангрена, раны от укусов, ожоги, инфицированные язвы при диабете, сосудистых заболеваниях. При глубокой инфекции происходит некроз мягких тканей, при которых отмечается скопление газа, серого гноя с мерзким запахом.
• Инфекция костей . Септический артрит часто является следствием запущенной Венсана, остеомиелита - заболевания гнойно-некротического характера, которое развивается в кости или костном мозге и окружающих тканях.
• Инфекции внутренних органов , в том числе и , у женщин может возникнуть бактериальный вагиноз, септический аборт, абсцессы в половом аппарате, внутриматочные и гинекологические инфекции.
• Инфекции кровяного русла - сепсис. Она распространяется с током крови;
• Инфекции серозных полостей - перитонит, то есть воспаление брюшины.
• Бактериемия - присутствия бактерий в крови, которые попадают туда экзогенным или эндогенным путем.

Аэробная хирургическая инфекция

В отличие от анаэробной инфекции, возбудители-аэробы не могут существовать без кислорода. Вызывают инфекцию:

• диплококки;
• иногда ;
• кишечная и тифозная палочки.

К основным видам аэробной хирургической инфекции относят:

• фурункул;
• фурункулез;
• карбункул;
• гидраденит;
• рожистое воспаление.

В организм аэробные микробы проникают через пораженную кожу и слизистые оболочки, а также по лимфатическим и кровеносным сосудам. Характеризуется повышенной температурой тела, местным покраснением, отеком, болью и краснотой.

Диагностика

Для своевременной постановки диагноза необходимо правильно оценить клиническую картину и оказать как можно быстрее необходимую медицинскую помощь. В зависимости от локализации очага инфекции диагностикой занимаются различные специалисты - хирурги разных направлений, отоларингологи, гинекологи, травматологии.

Только микробиологические исследования могут подтвердить наверняка участие анаэробных бактерий в патологическом процессе. Однако отрицательный ответ о наличии в организме анаэробов не отвергает их возможного участия в патологическом процессе. По заявлению специалистов, около 50% анаэробных представителей микробиологического мира на сегодняшний день являются некультивируемыми.

К высокоточным методам индикации анаэробной инфекции относят газожидкостную хроматографию и масс-спектрометрический анализ, который определяет количество летучих жидких кислот и метаболитов - веществ, образующих в процессе обмена веществ. Не менее перспективным методам является определение бактерий или их антител в крови больного с помощью иммуноферментного анализа.

А также используют экспресс-диагностику. Биоматериал изучают в ультрафиолетовом свете. Проводят:

• бактериологический посев содержимого гнойника или отделяемой части раны в питательную среду;
• посев крови на наличие бактерий как анаэробного, так и аэробного вида;
• забор крови на биохимический анализ.

О наличии инфекции говорит увеличение количества в крови веществ - билирубина, мочевины, креатинина, а также уменьшение содержания пептидов. Повышенная активность ферментов - трансаминазы и щелочной фосфатазы.

При рентгенологическом исследовании обнаруживают скопление газов в повреждённой ткани или полости организма.

При диагностике следует исключить наличие в организме больного рожи - кожного инфекционного заболевания, тромбоза глубоких вен, гнойно-некротических поражений тканей другой инфекцией, пневмоторакса, экссудативной эритемы, отморожение 2–4 стадии.

Лечение анаэробной инфекции

При лечении не обойтись таких мер, как:

Хирургическое вмешательство

Рану рассекают, омертвелые ткани радикально иссякают, а рану обрабатывают раствором марганцовки, хлоргексидина или перекисью водорода. Процедура обычно проводится под общим наркозом. При обширном некрозе ткани может потребоваться ампутация конечности.

Медикаментозная терапия

Она включает в себя:

• прием обезболивающих компонентов, витаминов и антикоагулянтов - веществ, препятствующих закупорке сосудов тромбами;
• антибактериальную терапию - приём антибиотиков, причем назначение того или иного препарата происходит после того как проведен анализ на чувствительность возбудителей к антибиотикам;
• ввод больному противогангренозной сыворотки;
• переливание плазмы или иммуноглобулина;
• ввод препаратов, которые выводят из организма токсины и устраняют их негативные воздействия на организм, то есть проводят дезинтоксикацию организма.

Физиотерапия

При физиотерапевтическом лечении раны обрабатывают ультразвуком или лазером. Назначают озонотерапию или гипербарическую оксигенацию, то есть действуют кислородом под высоким давлением на организм в лечебных целях.

Профилактика

Чтобы снизить риск развития заболевания вовремя проводят качественную первичную обработку раны, удаляют чужеродное тело из мягких тканей. При проведении хирургических операций строго соблюдают правила асептики и антисептики. При больших площадях повреждений проводят противомикробную профилактику и специфическую иммунизацию - профилактические прививки.

Какой результат будет от лечения? Это во многом зависит от вида возбудителя, места нахождения очага инфекции, своевременной диагностики и правильно подобранного лечения. Врачи обычно при таких заболеваниях дают осторожный, но благоприятный прогноз. При запущенных стадиях заболевания с высокой долей вероятности можно говорить о летальном исходе пациента.

Следующая статья.

Наверное, никого уже не удивишь информацией о том, что в любом организме живут бактерии. Все прекрасно знают и то, что это соседство может быть безопасным до поры до времени. Это касается и анаэробных бактерий. Они живут и по возможности неспешно размножаются в организме, выжидая момента, когда можно было бы нанести атаку.

Инфекции, вызываемые анаэробными бактериями

От большинства других микроорганизмов анаэробные бактерии отличаются живучестью. Они способны выживать там, где другие бактерии не протянут и нескольких минут, – в бескислородной среде. Более того, при долгом контакте с чистым воздухом эти микроорганизмы гибнут.

Проще говоря, анаэробные бактерии нашли для себя уникальную лазейку – они поселяются в глубоких ранах и отмирающих тканях, где уровень защиты организма минимальный. Таким образом, микроорганизмы получают возможность беспрепятственно развиваться.

Все виды анаэробных бактерий условно можно поделить на патогенные и условно-патогенные. К числу микроорганизмов, представляющих реальную угрозу для организма, относятся следующие:

• пептококки;
• клостридии;
• пептострептококки;
• некоторые виды клостридий (анаэробных спорообразующих бактерий, которые встречаются в природе и живут в желудочно-кишечных трактах людей и животных).

Некоторые анаэробные бактерии не просто живут в организме, но и способствуют его нормальному функционированию. Яркий пример – бактероиды. В обычных условиях эти микроорганизмы – обязательная составляющая микрофлоры толстой кишки. А такие разновидности анаэробных бактерий, как фузобактерии и превотеллы обеспечивают здоровую флору полости рта.

В разных организмах анаэробная инфекция проявляется по-разному. Все зависит и от состояния здоровья больного, и от вида поразившей его бактерии. Самая распространенная проблема – инфекции и нагноения глубоких ран. Это яркий пример того, к чему может привести жизнедеятельность анаэробных бактерий. Помимо этого, микроорганизмы могут быть возбудителями таких болезней:

• некротическая пневмония;
• перитонит;
• эндометрит;
• бартолинит;
• сальпингит;
• эпиема;
• периодонтит;
• синусит (в том числе хроническая его форма);
• инфекции нижней челюсти и прочие.

Лечение инфекций, вызванных анаэробными бактериями

Проявления и способы лечения анаэробных инфекций также зависят от возбудителя. Абсцессы и нагноения обыкновенно лечатся с помощью хирургического вмешательства. Отмершие ткани должны быть удалены очень тщательно. После чего рана не менее тщательно дезинфицируется и на протяжении нескольких дней регулярно обрабатывается антисептиками. В противном случае бактерии продолжат размножаться и проникать глубже в организм.

Нужно быть готовым к лечению сильнодействующими препаратами. Зачастую эффективно уничтожить анаэробную, как, в общем-то, и любой другой вид инфекции, без антибиотиков не удается.

Особого лечения требуют анаэробные бактерии во рту. Именно они вызывают неприятный запах изо рта. Чтобы бактерии перестали получать питательные вещества, в свой рацион нужно добавить как можно больше свежих овощей и фруктов (самыми полезными в борьбе с бактериями считаются апельсины и яблоки), а в мясе, фастфуде и прочей вредной пище себя желательно ограничить. И конечно же, не забывайте регулярно чистить зубы. Частички пищи, остающиеся в промежутках между зубами, – благоприятная почва для размножения анаэробных бактерий.

Соблюдая эти несложные правила, можно не только избавиться от неприятного , но и предотвратить появление зубного налета.

Бактерии присутствуют в нашем мире повсеместно. Они везде и всюду, и количество их разновидностей просто поражает.

В зависимости от необходимости наличия кислорода в питательной среде для осуществления жизнедеятельности микроорганизмы классифицируют на следующие виды.

• Облигатные аэробные бактерии, которые собираются в верхней части питательной среды, в составе флоры был максимальный объем кислорода.
• Облигатные анаэробные бактерии, которые находятся в нижней части среды, максимально далеко от кислорода.
• Факультативные бактерии в основном обитают в верхней части, но могут быть распределены по всей среде, так как не зависят от кислорода.
• Микроаэрофилы предпочитают небольшую концентрацию кислорода, хотя и собираются в верхней части среды.
• Аэротолерантные анаэробы равномерно распределяются в питательной среде, нечувствительны к наличию или отсутствию кислорода.

Понятие анаэробных бактерий и их классификации

Термин «анаэробы» появился в 1861 году, благодаря работам Луи Пастера.

Анаэробные бактерии – это микроорганизмы, которые развиваются вне зависимости от присутствия в питательной среде кислорода. Они получают энергию путем субстратного фосфорилирования . Различают факультативные и облигатные аэробы, а также другие виды.

Наиболее значимые анаэробы - бактероиды

Наиболее значимыми аэробами являются бактероиды. Примерно пятьдесят процентов всех гнойно-воспалительных процессов , возбудителями которых могут быть анаэробные бактерии, приходится на бактероиды.

Бактероиды – это род граммотрицательных облигатных анаэробных бактерий. Это палочки с биполярной окрашиваемостью, размер которых не превышает 0,5-1,5 на 15 мкм. Вырабатывают токсины и ферменты, которые могут вызывать вирулентность. Различные бактероиды обладают разной устойчивостью к антибиотикам: встречаются как устойчивые, так и чувствительные к антибиотикам.

Вырабатывание энергии в тканях человека

Некоторые ткани живых организмов обладают повышенной устойчивостью к пониженному содержанию кислорода. В стандартных условиях синтез аденозинтрифосфата идет аэробным путем, но при повышенных физических нагрузках и при воспалительных реакциях на первый план выходит анаэробный механизм.

Аденозинтрифосфат (АТФ) – это кислота, играющая важную роль при вырабатывании организмом энергии. Существует несколько вариантов синтеза этого вещества: один аэробный и целых три анаэробных.

К анаэробным механизмам синтеза АТФ относятся:

• перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ;
• реакция трансфосфорилирования двух молекул АДФ;
• анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена.

Культивирование анаэробных организмов

Существуют специальные методы для выращивания анаэробов. Они заключаются в замене воздуха на газовые смеси в герметизированных термостатах.

Другим способом будет выращивание микроорганизмов в питательной среде, в которую добавляют редуцирующие вещества.

Питательные среды для анаэробных организмов

Существуют общие питательные среды и дифференциально-диагностические питательные среды . К общим относят среду Вильсона-Блера и среду Китта-Тароцци. К дифференциально-диагностическим – среды Гисса, среду Ресселя, среду Эндо, среду Плоскирева и висмут-сульфитный агар.

Базой для среды Вильсона-Блера является агар-агар с добавлением глюкозы, сульфита натрия и двухлористого железа. Черные колонии анаэробов образуются в основном в глубине агарового столбика.

Среда Ресселя (Рассела) используется в изучении биохимических свойств таких бактерий, как шигеллы и сальмонеллы. Она также содержит агар-агар и глюкозу.

Среда Плоскирева подавляет рост многих микроорганизмов, поэтому ее используют в дифференциально-диагностических целях. В такой среде хорошо развиваются возбудители брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные бактерии.

Основное назначение висмут-сульфитного агара – выделение сальмонелл в чистом виде. Данная среда основывается на способности сальмонелл производить сероводород. Данная среда схожа со средой Вильсона-Блера по применяемой методике.

Анаэробные инфекции

Большинство анаэробных бактерий, живущих в организме человека или животных, могут вызывать различные инфекции. Как правило, заражение происходит в период ослабления иммунитета или нарушения общей микрофлоры организма. Также существует вероятность попадания возбудителей инфекций из внешней среды, особенно поздней осенью и зимой.

Инфекции, вызванные анаэробными бактериями, как правило, связаны с флорой слизистых оболочек человека, то есть с основными местами обитания анаэробов. Как правило, у таких инфекций сразу несколько возбудителей (до 10).

Точное число заболеваний, вызванных анаэробами, практически невозможно определить в связи с затрудненным сбором материалов для анализа, транспортировкой образцов и культивированием самих бактерий. Чаще всего этот тип бактерий обнаруживают при хронических заболеваниях.

Анаэробным инфекциям подвержены люди любого возраста. При этом у детей уровень инфекционных заболеваний выше.

Анаэробные бактерии могут вызывать различные внутричерепные заболевания (менингит, абсцессы и другие). Распространение, как правило, происходит с током крови. При хронических заболеваниях анаэробы способны вызывать патологии в области головы и шеи: отит, лимфадениты, абсцессы . Несут опасность эти бактерии и желудочно-кишечному тракту, и легким. При различных заболеваниях мочеполовой женской системы также существует риск развития анаэробных инфекций. Различные заболевания суставов и кожи могут быть следствием развития анаэробных бактерий.

Причины появления анаэробных инфекций и их признаки

К возникновению инфекций приводят все процессы, во время которых на ткани попадают активные анаэробные бактерии. Также развитие инфекций могут вызвать нарушенное кровоснабжение и некроз тканей (различные травмы, опухоли, отеки, болезни сосудов). Инфекции ротовой полости, укусы животных, легочные заболевания, воспалительные заболевания тазовых органов и многие другие заболевания также могут быть вызваны именно анаэробами.

В разных организмах инфекция развивается по-разному. На это влияет и вид возбудителя, и состояние здоровья человека. Из-за трудностей, связанных с диагностированием анаэробных инфекций, заключение часто основывается на предположениях. Отличаются некоторыми особенностями инфекции, вызванные неклостридиальными анаэробами .

Первыми признаками заражения тканей аэробами являются нагноения, тромбофлебиты, газообразование. Некоторые опухоли и новообразования (кишечные, маточные и другие) также сопровождаются развитием анаэробных микроорганизмов. При анаэробных инфекциях может появляться неприятный запах, однако, его отсутствие не исключает анаэробов в качестве возбудителя инфекции.

Особенности получения и транспортировки образцов

Самым первым исследованием в определении инфекций, вызванных анаэробами, является визуальный осмотр. Различные кожные поражения являются частым осложнением. Также свидетельством жизнедеятельности бактерий будет наличие газа в зараженных тканях.

Для лабораторных исследований и установления точного диагноза, прежде всего, надо грамотно получить образец материи из пораженного участка. Для этого используют специальную технику, благодаря которой нормальная флора не попадает в образцы. Наилучший метод – это аспирация прямой иглой. Получение лабораторного материала методом мазков не рекомендуется, но возможно.

К числу проб, непригодных для проведения дальнейшего анализа, относятся:

• мокроты, полученные путем самовыделения;
• пробы, которые получены при бронхоскопии;
• мазки из влагалищных сводов;
• моча при свободном мочеиспускании;
• фекалии.

Для исследования могут быть использованы:

• кровь;
• плевральная жидкость;
• транстрахеальные аспираты;
• гной, полученный из полости абсцесса;
• спинно-мозговая жидкость;
• пунктаты легких.

Транспортировать образцы необходимо максимально быстро в специальном контейнере или пластмассовой сумке с анаэробными условиями, так как даже кратковременное взаимодействие с кислородом может вызвать гибель бактерий. Жидкие образцы перевозят в пробирке или в шприцах. Тампоны с образцами транспортируют в пробирках с углекислым газом или заранее подготовленными средами.

В случае диагностирования анаэробной инфекции для адекватного лечения необходимо следовать следующим принципам:

• токсины, вырабатываемые анаэробами, надо нейтрализовать;
• среду обитания бактерий следует изменить;
• распространение анаэробов нужно локализовать.

Для соблюдения этих принципов в лечении используют антибиотики , которые воздействуют как на анаэробов, так и на аэробные организмы, так как часто флора при анаэробных инфекциях носит смешанный характер. При этом, назначения лекарственные препараты, врач должен оценить качественный и количественный состав микрофлоры. К средствам, которые активны против анаэробных возбудителей относят: пенициллины, цефалоспорины, хлопамфеникол, фторхиноло, метранидазол, карбапенемы и другие. Некоторые препараты имеют ограниченное действие.

Для контроля среды обитания бактерий в большинстве случаев используют хирургическое вмешательство, которые выражается в обработке пораженных тканей, дренировании абсцессов, обеспечении нормальной циркуляции крови. Игнорировать хирургические методы не стоит из-за риска развития опасных для жизни осложнений.

Иногда используют вспомогательные методы лечения , а также из-за трудностей, связанных с точным определением возбудителя инфекции, применяют эмпирическое лечение.

При развитии анаэробных инфекций в ротовой полости также рекомендуется добавить в рацион как можно больше свежих фруктов и овощей. Наиболее полезны при этом яблоки и апельсины. Ограничению подвергают мясную пищу и фастфуд.

Самой богатой по количеству и разнообразию путей метаболизма группой организмов являются прокариоты. Часть из них, чтобы синтезировать АТФ (основную энергетическую "валюту" клетки), используют схему аэробного дыхания, типичную для большинства эукариотов. Микроорганизмы, не обладающие данным механизмом, называются анаэробами. Эти бактерии способны получать энергию из химических соединений без участия кислорода.

Классификация анаэробов

По отношению к кислороду выделяют две группы анаэробных бактерий:

• факультативные - могут получать энергию как с участием кислорода, так и без него, переход с одного типа метаболизма на другой зависит от условий среды;
• облигатные - никогда не используют O 2 .

Для факультативных анаэробов бескислородный тип метаболизма имеет приспособительное значение, и бактерии прибегают к нему только в крайнем случае, при попадании в анаэробную среду. Это объясняется тем, что кислородное дыхание энергетически гораздо выгодней.

У другой группы анаэробов отсутствует биохимический механизм использования O 2 для окисления соединений, и присутствие этого элемента в окружающей среде не только не полезно, но и токсично.

Выделяют несколько типов облигатных анаэробов, различающихся по устойчивости к присутствию молекулярного кислорода:

• строгие погибают даже при незначительной концентрации O 2 ;
• умеренно строгие характеризуются средней или высокой устойчивостью к присутствию кислорода;
• аэротолерантные - особая группа прокариот, способная не только выживать, но и расти в воздушной среде.

Отношение конкретной бактерии к кислороду можно определить по характеру ее роста в толще питательной среды.

К аэротолерантным микроорганизмам относят молочнокислые бактерии. Некоторые виды (например, Clostridium) могут быть устойчивы к высокой концентрации кислорода за счет образования эндоспор.

Анаэробный энергетический метаболизм

Все анаэробы - это типичные хемотрофы, поскольку в качестве источника энергии используют энергию химических связей. При этом энергетическими донорами могут быть как органические вещества (хемоорганотрофия), так и неорганические (хемолитотрофия).

У бактерий-анаэробов существуют две разновидности бескислородного метаболизма: дыхание и брожение. Принципиальное различие между ними заключается в механизме ассимиляции энергии.

Так, при брожении энергия сначала запасается в фосфагенной форме (например, в виде фосфоенолпирувата), а затем при участии цитозольных дегидрогеназ происходит субстратное фосфолирирование АДФ. Электроны при этом передаются эндогенному или экзогенному акцептору, который становится побочным продуктом процесса.

При дыхательном типе метаболизма энергия запасается в специфическом соединении - Pmf, который либо сразу используется для клеточных процессов, либо поступает в сосредоточенную на мембране электротранспортную цепь, где синтезируется АТФ. Только, в отличие от аэробного дыхания, конечным акцептором электронов служит не кислород, а другое соединение, которое может иметь как органическую, так и неорганическую природу.

Разновидности анаэробного дыхания

Основная задача, которую решает анаэробная бактерия с дыхательным типом метаболизма, - найти альтернативу молекулярному кислороду. Именно от этого зависит энергитический выход реакции. В зависимости от вещества, выполняющего роль терминального акцептора, различают следующие виды анаэробного дыхания:

• нитратное;
• железное;
• фумаратное;
• сульфатное;
• серное;
• карбонатное.

Анаэробное дыхание менее эффективно, чем аэробное, но по сравнению с брожением дает гораздо больший энергетический выхлоп.

Анаэробное деструктивное сообщество бактерий

Данный тип микробиоты образуется в богатых органикой экологических нишах, в которых кислород практически полностью израсходован (затапливаемые почвы, подземные гидросистемы, илистые отложения и т.д.). Здесь происходит ступенчатая деградация органических соединений, осуществляемая двумя группами бактерий:

• первичные анаэробы отвечают за первый этап дессимиляции органики;
• вторичные анаэробы - это микроорганизмы с метаболизмом дыхательного типа.

Среди первичных анаэробов различают гидролитиков и диссипотрофов, которые связаны друг с другом трофическими взаимодействиями. Гидролитики образуют биопленки на поверхности твердых субстратов и продуцируют гидролитические экзоферменты, которые расщепляют сложные органические соединения на олигомеры и мономеры.

Образовавшиеся питательный субстрат в первую очередь используются самими гидролитиками, но также и диссипотрофами. Последние обычно менее кооперированы и не выделяют значительных количеств экзоферментов, поглощая готовые продукты гидролиза биополимеров. Характерным представителем диссипотрофов являются бактерии рода Syntrophomonas.

Культивирование

Особые требования по выращиванию предъявляются только к облигатно-анаэробным бактериям. Факультативные прекрасно размножаются в кислородной среде.

Методы культивирования анаэробных микроорганизмов подразделяются на три категории: химические, физические и биологические. Их основная задача заключается в том, чтобы понизить либо полностью исключить присутствие кислорода в питательной среде. Степень допустимой концентрации O 2 определяется уровнем толерантности конкретного анаэроба.

Физические методы

Суть физических методов состоит в том, чтобы убрать кислород из воздушной среды, с которой контактирует культура, либо полностью исключить контакт бактерий с воздухом. К данной группе относят следующие технологии культивирования:

• выращивание в микроаэростате - специальном приборе, в котором вместо атмосферного воздуха создается искусственная газовая смесь;
• глубинное культивирование - посев бактерий не на поверхность, а высоким слоем или в толщу среды таким образом, чтобы туда не проникал воздух;
• использование вязких сред, в которых диффузия O 2 снижается с увеличением плотности;
• выращивание в анаэробной банке;
• заливка поверхности среды вазелиновым маслом или парафином;
• использование CO 2 -инкубатора;
• применение анаэробной станции SIMPLICITY 888 (самый современный метод).

Обязательной частью физических методов является предварительное кипячение питательной среды, чтобы удалить из нее молекулярный кислород.

Использование химических веществ

Химические соединения, используемые для выращивания анаэробов, разделяют на 2 группы:

• Поглотители кислорода сорбируют молекулы O 2. Поглощающая способность зависит от вида вещества и объема воздушного пространства в среде. Наиболее часто применяют пирогаллол (щелочной раствор), металлическое железо, хлорид одновалентной меди, дитионит натрия.
• Восстанавливающие агенты (цистеин, дитиотрейтол, аскорбиновая кислота и др.) снижают окислительно-восстановительный потенциал среды.

Особой разновидностью химических методов является использование газогенерирующих систем, в состав которых входят агенты, генерирующие водород и углекислый газ, а O 2 поглощает палладиевый катализатор. Такие системы применяют в замкнутых емкостях для выращивания (анаэростаты, пластиковые пакеты и т.д.).

Биологические методы

К биологическим методам относят совместное выращивание анаэробов и аэробов. Последние удаляют из среды кислород, создавая условия для роста своих "сожителей". В качестве сорбирующих агентов могут использовать и факультативно-анаэробные бактерии.

Существует две модификации данного метода:

• Посев двух культур на разные половины чашки Петри, которую затем закрывают крышкой.
• Посев с использованием "часового стекла", содержащего среду с аэробной бактерией. Таким стеклом накрывают чашку Петри, сплошным слоем засеянную анаэробной культурой.

Иногда аэробные микроорганизмы используют на этапе подготовки жидкой питательной среды для инокуляции анаэробов. После удаления остаточного кислорода аэроба (например, E. colli) убивают нагреванием, а затем засевают нужную культуру.

Выделение чистой культуры

Чистой культурой называют популяцию микроорганизмов, принадлежащую к одному виду, обладающую одними свойствами и полученную из одной клетки. Для получения группы бактерий с такими характеристиками обычно используют методы истончающего штриха и предельных разведений, но работа с анаэробами - это особый процесс, требующий исключения контакта с кислородом при получении изолированных колоний.

Существует несколько способов выделения чистой культуры анаэробов. К ним относятся:

• Метод Цейсслера - посев истончающим штрихом на чашки Петри с созданием анаэробных условий и последующей инкубацией в термостате (от 24 до 72 часов).
• Метод Вейнберга - выделение анаэробов в культуру с использованием сахарного агара (посев высоким столбиком), бактерии переносятся запаянным капилляром. Вначале материал помещается в пробирку с изотоническим раствором (этап разведения), затем в пробирку с агаром, имеющим температуру 40-45 градусов, в которой тщательно перемешивается со средой. После этого происходит последовательный пересев в еще 2 пробирки, последняя из которых охлаждается под струей воды.
• Метод Перетца - разведенный в изотоническом растворе материал заливают в чашку Петри таким образом, чтобы она заполнила пространство под лежащей на ее дне стеклянной пластинкой, на которой и должен начаться рост.

Во всех трех методах материал из полученных изолированных колоний пересевается на среду контроля стерильности (СКС) либо среду Китта-Тароцци.