Тип бактерий Propionibacterium acnes принадлежит к пропионокислотным бактериям отряда Actinomycetales и подразделения Actinobacteria. Как комменсалы, анаэробы естественным образом колонизируют кожу человека, но в виде отдельных штаммов они также могут стать патогенами. В этом контексте, например, они играют роль в вульгарных угрях.
Что такое Propionibacterium acnes?
Пропионибактерии или пропионовокислые бактерии имеют грамположительное окрашивание и принадлежат к отряду Actinomycetales подразделения Actinobacteria. Они образуют пропионовую кислоту в качестве конечного продукта метаболизма в метаболическом пути метилмалонил-КоА.
Одним из видов бактерий рода Propionibacteria является Propionibacterium acnes, из которых существует около 100 различных штаммов. Тип бактерий - анаэробные бактерии, которые раньше, чем Bacillus acnes или Коринебактерии акне были известны. Их форма соответствует форме короткорастущего стержня. Также встречаются эллипсоидальные формы ячеек. Отдельные ячейки имеют ширину до 0,5 микрометра и длину до 0,9 микрометра. Ячейки обычно располагаются под углом попарно. По мере деления клетки образуют V- и Y-образные клеточные цепи.
Бактериальный вид не имеет жгутиков для активного передвижения. Вид не образует ни концевых спор, ни других форм устойчивости. Большинство из 100 племен этого вида следует понимать как комменсалов, которые не приносят пользу и не вредят людям. Некоторые штаммы подозреваются в патогенности. Исследования по всем племенам еще не завершены.
Возникновение, распространение и свойства
Propionibacterium acnes образуют круглые колонии примерно через четыре дня в твердой питательной среде с анаэробной средой, которые при взгляде сбоку кажутся приподнятыми, а также гладкими или блестящими. Диаметр до четырех миллиметров.
Как анаэробные бактерии, они толерантны к кислороду, но не обязательно нуждаются в кислороде для своего метаболизма, а наоборот, их рост тормозит О2. Бактерии обладают ферментом каталазой и образуют цитохромы. 37 градусов по Цельсию соответствует оптимальной температуре выращивания, поэтому заселение людей благоприятно для их роста. Идеальное значение pH в питательной среде - нейтральный. Рост идет довольно медленно даже в идеальных условиях.
Пропионибактерии acnes управляют гетеротрофным метаболизмом хемоорганотрофов. На этом метаболическом пути органические соединения становятся источниками энергии и используются для создания собственных веществ в клетках. Основным продуктом его ферментации является пропионовая кислота, поэтому активность ферментации иногда называют ферментацией пропионовой кислоты. Уксусная кислота и диоксид углерода производятся как побочные продукты. Углеводы, такие как глюкоза, фруктоза или манноза и галактоза, обычно используются в качестве субстратов.
Помимо каталазы, у бактерий есть протеолитические ферменты, расщепляющие желатин и с помощью нитратредуктазы разжижающие нитрат. Некоторые штаммы вызывают гемолиз в крови. Бактерии этого вида преимущественно колонизируют кожный жир волосяного фолликула, а иногда также обнаруживаются в пищеварительном тракте человека.
Значение и функция
До 100 000 Propionibacteria acnes присутствуют на одном квадратном сантиметре кожи человека, не вызывая болезни. В этом контексте Propionibacterium acnes в первую очередь считается комменсалом и, таким образом, естественным образом колонизирует флору кожи человека, не принося никакой пользы или вреда. Комменсалы не причиняют вреда своему хозяину в своих интересах и, таким образом, создают более долгосрочное жизненное пространство.
Из по меньшей мере 100 различных штаммов вида Propionibacterium acnes большинство штаммов считаются комменсалами, но, очевидно, для отдельных штаммов существует определенная патогенность. Патогенные бактерии повреждают своего хозяина и приводят к болезни. Постановление о биологических агентах и TRBA относят Propionibacterium acnes к группе риска 2 из-за небольшого количества патогенных штаммов. Согласно постановлению, микроорганизмы этой группы являются «биологическими веществами, которые могут вызывать заболевания у людей».
Таким образом, на коже человека бактерия может соответствовать безобидному обитателю, но также и патогену. Распространение бактерий в кровь может иметь еще более патогенные последствия, особенно для пациентов с иммунодефицитом. Условия, при которых отдельные штаммы являются патогенными для кожи и при каких условиях они соответствуют комменсалам на коже, еще окончательно не выяснены.
Болезни и недуги
Как патоген, этот тип бактерий в первую очередь связан с вульгарными угрями и считается вторичным фактором развития. В результате штаммы этого вида бактерий могут быть обнаружены на здоровой коже человека, не вызывая вульгарных угрей. С другой стороны, часто наблюдается усиленная бактериальная колонизация Propionibacterium acnes на коже пациентов с вульгарными угрями.
Считается, что патогенные штаммы этого вида стимулируют выработку цитокинов и хемокинов в клетках сальных желез. Эти вещества способствуют воспалительным процессам при вульгарных угрях. Акне - самое распространенное кожное заболевание в мире. Воспаление, связанное с угрями, может сопровождаться покраснением, отеком и зудом. Часто остаются шрамы.
Propionibacterium acnes размножается в комедонах в основном в анаэробных условиях и использует фермент липазу для расщепления компонентов кожного сала для выработки энергии. Это создает провоцирующие воспаление вещества, которые используют хемотаксис для привлечения лейкоцитов в ткань, которые после своей смерти создают заполненные гноем пустулы.
Помимо прыщей, с Propionibacterium acnes теперь связаны такие заболевания, как кератит и саркоидоз. Случаи спондилодисцита, инфекций центральной нервной системы, сердечных инфекций, остеомиелита и эндофтальмита или инфекций суставов уже были зарегистрированы в связи с Propionibacterium acnes.
Кроме того, циркулирующие иммунные комплексы против антигенов Propionibacterium acnes связаны с синдромом SAPHO из ревматической группы. Считается, что накопление иммунных комплексов на костях и суставах, возможно, вызывает иммунные реакции в контексте синдрома SAPHO, что может объяснить ревматические симптомы.
