Propionibacterium akne

Bakterite tüüp Propionibacterium akne kuulub propaanhappebakterite rühma Actinomycetales ja Actinobacteria jagunemise hulka. Kommensaalidena koloniseerivad anaeroobid looduslikult inimese nahka, kuid üksikute tüvede kujul võivad nad muutuda ka patogeenideks. Näiteks mängivad nad selles kontekstis acnes vulgaris'e rolli.

Mis on Propionibacterium acnes?

Propionibakteritel või propioonhappebakteritel on grampositiivne värvimiskäitumine ja nad kuuluvad Actinobacteria jagunemise Actinomycetales järjekorda. Nad moodustavad metüülmalonüül-CoA metabolismi teel metaboolse lõppsaadusena propioonhapet.

Perekonna Propionibakterite üks bakteriliik on Propionibacterium acnes, millest on umbes 100 erinevat tüve. Bakteritüüp on anaeroobsed bakterid, mis varem Bacillus akne või Corynebacterium acnes olid teada. Nende kuju vastab lühikese kasvuga varda kujule. Esinevad ka ellipsoidsed rakuvormid. Üksikute rakkude laius on kuni 0,5 mikromeetrit ja pikkus kuni 0,9 mikromeetrit. Rakud on tavaliselt paaris nurga all. Kui rakud jagunevad, moodustavad nad V- ja Y-kujulised rakuahelad.

Bakteriliikidel puuduvad aktiivse liikumise jaoks mõeldud flagella. Liigid ei moodusta lõpueoseid ega muid püsivuse vorme. Enamikku liigi 100 hõimust tuleb mõista kui kommentaare, mis ei ole inimesele kasulikud ega kahjulikud. Mõnda tüve kahtlustatakse patogeensuses. Kõigi hõimude kohta pole uuringud veel lõpule viidud.

Esinemine, levik ja omadused

Propionibacterium acnes moodustab umbes nelja päeva pärast anaeroobse keskkonnaga tahketes toitainekeskkondades ümardatud kolooniad, mis küljelt vaadates tunduvad tõstetud ja siledad või läikivad. Läbimõõt on kuni neli millimeetrit.

Anaeroobsete bakteritena on nad hapniku suhtes tolerantsed, kuid ei vaja ainevahetuseks tingimata hapnikku, pigem pidurdab nende kasvu O2. Bakteritel on ensüüm katalaas ja need moodustavad tsütokroomid. 37 kraadi Celsiuse järgi vastab optimaalsele kultiveerimistemperatuurile, nii et inimese koloniseerimine on nende kasvu jaoks soodne. Ideaalne pH väärtus toitekeskkonnas on neutraalne. Kasv on isegi ideaalsetes tingimustes üsna aeglane.

Propionibakterite akne toimib kemoorganotroofse heterotroofse ainevahetusega. Sellel ainevahetuse teel muutuvad orgaanilised ühendid energiaallikateks ja neid kasutatakse rakkude enda ainete moodustamiseks. Selle kääritamise üks peamisi saadusi on propioonhape, seetõttu nimetatakse kääritamise aktiivsust mõnikord ka propioonhappe kääritamiseks. Äädikhape ja süsinikdioksiid tekivad kõrvalsaadustena. Substraatidena kasutatakse tavaliselt süsivesikuid nagu glükoos, fruktoos või mannoos ja galaktoos.

Lisaks katalaasile on bakteritel proteolüütilised ensüümid želatiini lagundamiseks ja nitraadi reduktaasi kaudu vedeldamiseks. Mõned tüved vere hemolüüsi. Liigi bakterid koloniseerivad eelistatavalt juuksefolliikuli rasu ja leidub mõnikord ka inimeste seedetraktis.

Tähendus ja funktsioon

Inimese naha ruutsentimeetril on kuni 100 000 propionibakteriaalset aknet, põhjustamata haigust. Selles kontekstis peetakse Propionibacterium acnes peamiselt kommentaarseks ja koloniseerib seega inimese naha mikrofloorat loomulikult ilma kasu või kahju tekitamata. Kommenaalid ei kahjusta peremeest oma huvides ja loovad seega pikemaajalise elamispinna.

Liigi Propionibacterium acnes vähemalt 100 erinevast tüvest peetakse enamikku tüvesid kommensaalideks, kuid mõnel tüvel on ilmselt teatav patogeensus. Patogeensed bakterid kahjustavad nende peremeest ja põhjustavad haigusi. Bioloogiliste mõjurite määrus ja TRBA määravad Propionibacterium akne 2. riskirühma, kuna selle patogeensete tüvede arv on küll väike. Määruse kohaselt on sellesse rühma kuuluvad mikroorganismid „bioloogilised ained, mis võivad inimestel haigusi põhjustada“.

Inimese nahal võib bakter seega vastata kahjutule elanikule, aga ka patogeenile. Bakterite levimisel verre võib olla veelgi patogeensemaid tagajärgi, eriti immuunpuudulikkusega patsientide jaoks. Tingimusi, mille korral üksikud tüved on nahal patogeensed ja millistel tingimustel vastavad nad nahas olevatele kommensaalidele, ei ole veel lõplikult täpsustatud.

Haigused ja tervisehäired

Patogeenina on bakteriliik seotud peamiselt akne vulgarisega ja seda peetakse sekundaarseks arengufaktoriks. Selle tulemusel saab bakteriliikide tüvesid tuvastada inimese tervel nahal, põhjustamata akne vulgaris. Teisest küljest on akne vulgarisega patsientide nahal sageli suurenenud bakterikoloonia Propionibacterium acnes'iga.

Väidetavalt stimuleerivad selle liigi patogeensed tüved tsütokiini ja kemokiini tootmist rasu näärmete rakkudes. Need ained soodustavad akne vulgarise põletikulisi protsesse. Akne on kõige levinum nahahaigus maailmas. Aknega seotud põletikuga võib kaasneda punetus, turse ja sügelus. Sageli jäävad armid.

Propionibakteriumaknid paljunevad komedoonides suuresti anaeroobsetes tingimustes ja energia tootmiseks kasutatakse rasu komponentide lagundamiseks ensüümi lipaasi. See loob põletikku soodustavaid aineid, mis kasutavad kemotaksist leukotsüütide koesse meelitamiseks, mis pärast nende surma tekitavad mädaga täidetud pustulid.

Lisaks aknele on Propionibacterium aknega seostatud ka selliseid haigusi nagu keratiit ja sarkoid. Spondülodistsiidi, kesknärvisüsteemi infektsioonide, südameinfektsioonide, osteomüeliidi ja endoftalmiidi või liigeseinfektsioonide juhtumid on juba seoses Propionibacterium acnes'iga dokumenteeritud.

Lisaks seostatakse Propionibacterium acnes antigeenide vastaseid tsirkuleerivaid immuunkomplekse SAPHO sündroomiga reumaatilistest rühmadest. Arvatakse, et SAPHO sündroomi taustal luude ja liigeste immuunkomplekside kuhjumine kutsub esile immuunreaktsioone, mis selgitavad reumaatilisi sümptomeid.