Bakterie – te niedostrzegalne dla ludzkiego oka mikroorganizmy towarzyszą nam od chwili narodzin przez całe życie. Jedne są przyczyną groźnych chorób, inne występują w naszym orgazmie i sprzyjają utrzymaniu jego równowagi.
Bakterie-budowa i charakterystyka
Bakterie należą do organizmów jednokomórkowych cechujących się zróżnicowanym metabolizmem. Wielkość pojedynczej komórki bakterii waha się w granicach od 0,2 do 80 μm, dlatego też dla ludzkiego oka są one praktycznie niewidoczne. Nazwa ,, bakterie” pochodzi od greckiego słowa baktērion”, czyli „pałeczka”. Termin ten nie jest jednak precyzyjny, ponieważ bakterie mogą przybierać również inne niż pałeczka kształty. Obecnie znane są następujące formy zewnętrzne bakterii:
- kulista lub inaczej owoidalna (ziarniak)
- cylindryczna (pałeczka, laseczka)
- spiralnie skręcona (przecinkowiec)
Bakterie mogą też występować w połączonych ze sobą skupiskach, tworząc łańcuszki (np. paciorkowiec), nieregularne skupiska przypominające grona (gronkowiec), dwoinek czy pakietów (pakietowiec). O kształcie bakterii decyduje sztywna ściana komórkowa. Mikroorganizmy są również zróżnicowane pod względem budowy ściany komórkowej. Pod tym względem bakterie dzielą się na bakterie gram dodatnie, bakterie gram ujemne i bakterie bez ściany komórkowej.
Bakterie gram dodatnie
Mikroorganizmy gram dodatnie posiadają wielowarstwową ścianę komórkową, w której zawartych jest wiele związków chemicznych, w tym najważniejszy- mureina, a grubość ściany komórkowej wynosi 20-80 nm. Bakterie Gram ujemne posiadają cienką pojedynczą warstwę mureiny oraz dwuwarstwową błonę komórkową posiadającą lipolisacharyd (LPS). Ściana komórkowa bakterii gram ujemnych otoczona jest dodatkową błoną zewnętrzną. Mikroorganizmy bez błony komórkowej, czyli mikoplazmy, to mikroorganizmy niewielkich rozmiarów o dość nieregularnych kształtach.
Pod ścianą komórkową bakterii znajduje się błona cytoplazmatyczna, która pełni funkcje ochronne i transportowe, znajdują się tam również enzymy i przenośniki elektronów biorące udział w procesie oddychania. U niektórych bakterii występuje otoczka śluzowa zbudowana z wielocukrów, chroniąca mikroorganizmy przed szkodliwymi czynnikami zewnętrznymi oraz pomagająca przetrwać bakteriom np. w czasie suszy. Uważa się, że to właśnie dzięki tym właściwościom bakterie opanowały różnorodne środowiska: glebę, wodę, powietrze. Inną cechą bakterii jest brak jądra komórkowego- informacja genetyczna bakterii jest zapisana na wielokrotnie zwiniętej i umieszczonej w cytoplazmie nici DNA.
Bakterie
Niektóre bakterie posiadają autonomiczne koliste fragmenty DNA- tzw. plazmidy, dzięki którym przy rozmnażaniu nowym bakteriom mogą zostać przekazane dodatkowe cechy, takie jak np. odporność na antybiotyki. W samej cytoplazmie wypełniającej komórkę bakterii znajdują się elementy (inkluzje) materiałów zapasowych: lipidów, wielocukrów i białek. Na powierzchni komórki bakterii znajdują się rzęski o grubości 10 do 50 nm zbudowane z białka- służące do poruszania się. Mikroorganizmy posiadają również fimbrie i pilusy- białkowe wyrostki cytoplazmatyczne o rurkowatej budowie i długości do 10 μm- służące prawdopodobnie do rozpoznawania się bakterii oraz pełniące rolę podczas przylegania i procesów płciowych.
Rozmnażanie się bakterii
Bakterie żyją w dużych populacjach, zwanych kulturami bakteryjnymi. Komórki bakterii dzielą się bardzo szybko i intensywnie. Zazwyczaj nowe bakterie po podziale są identyczne genetycznie. Podczas procesu rozmnażania niektórych gatunków bakterii można zaobserwować wymianę materiału genetycznego między bakteriami.
W ten sposób nowa bakteria zyskuje dodatkowe cechy np. odporność na antybiotyk. Niektóre bakterie tworzą przetrwalniki, czyli formy oporne na działanie niekorzystnych czynników zewnętrznych. Z form przetrwalnikowych po ustaniu działania szkodliwych czynników rozwinie się normalna komórka bakteryjna. Stan ten określa się mianem anabiozy, czyli życia utajnionego.
Bakterie chorobotwórcze
Bakterie chorobotwórcze – tzw. patogeny pochodzą w większości ze środowiska zewnętrznego. Mogą być przenoszone drogą płciową, ale również przez kurz, wodę czy powietrze. Bytując w naszym organizmie mogą niszczyć komórki, które rozpadając się, wydzielają toksyny działające trująco na organizm. Mikroorganizmy produkują również jad i enzymy zewnątrzkomórkowe które również mają destrukcyjny wpływ na nasze komórki i tkanki.
Odpowiedzią na zakażenie bakteryjne jest reakcja obronna ze strony układu odpornościowego. Podczas infekcji bakteryjnej w naszym organizmie wytwarzane są specjalne białka- gamma- globuliny pożerające mikroorganizmy. Wówczas pojawia się wysoka ciepłota ciała, miejscowy lub ogólnoustrojowy stan zapalny. Istnieje wiele gatunków bakterii chorobotwórczych. Zaliczają się do nich mi.in. gronkowce, paciorkowce, prątki gruźlicy (Kocha), pałeczki salmonelli, chlamydie czy mikroorganizmy wywołujące choroby weneryczne- krętek blady, dwoinka rzeżączki. Osobną grupę bakterii chorobotwórczych stanowią tzw. riketsje. Są to mikroorganizmy rozmnażające się wyłącznie w żywych organizmach i przenoszone przez owady, pchły i kleszcze.
Bakterie chorobotwórcze a odporność na antybiotyki
Do leczenia zakażeń bakteryjnych stosuje się antybiotyki. Wraz z rozwojem medycyny i dziedzin jej pokrewnych na rynku dostępnych jest coraz więcej antybiotyków. Czym bardziej nowoczesny antybiotyk, tym bardziej wymusza on na bakteriach zniwelowanie jego niszczącego działania. Mikroorganizmy są zdolne tak zmienić swój materiał genetyczny, że odporność na konkretny antybiotyk staje się ich stałą cechą, mówimy wówczas o antybiotykooporności.
Bywają sytuacje, kiedy bakterie uodporniają się na kolejne serie leków i lekarze i naukowcy mają do czynienia ze szczepami bakterii opornymi praktycznie na większość antybiotyków. Antybiotyki stosowane coraz powszechniej, często bez potrzeby (np. przy infekcjach wirusowych) lub źle dobierane to czynniki sprzyjające temu zjawisku. Wśród bakterii wpisanych na listę Światowej Organizacji Zdrowia ze względu na antybiotykooporność zaliczają się m.in. pałeczka ropy błękitnej, gronkowiec złocisty, pałeczka salmonelli czy dwoinka rzeżączki.
,,Bakterie oswojone”- czyli bakterie bytujące w organizmie człowieka
W organizmie człowieka żyje około 2 kilogramów bakterii, w większości niegroźnych, a nawet przydatnych. Tworzą one naturalną mikroflorę, będącą elementem układu odpornościowego. Każdy człowiek posiada swoją własną mikroflorę bakteryjną charakteryzują się indywidualnym składem gatunkowym oraz ilościowym. Antybiotykoterapia niszcząc mikroorganizmy chorobotwórcze niszczy również naturalną mikroflorę, powodując zwiększone ryzyko zakażeń patogenami, dlatego ubocznym skutkiem antybiotykoterapii mogą być dolegliwości ze strony przewodu pokarmowego, a u kobiet zakażenia grzybicze pochwy.
Lekarze zalecają, by podczas antybiotykoterapii przyjmować probiotyki, czyli preparaty zawierające bakterie kwasu mlekowego. W mikroorganizmy te bogate są również jogurty i kefiry. Mikroorganizmy na co dzień żyjące z nami w symbiozie mogą niekiedy być dla nas groźne.
