Что такое анаэробы кратко

Обновлено: 06.07.2024

Данные бактерии могут быть классифицированы по их потребности в кислороде:

Факультативные анаэробы: аэробный или анаэробный рост при наличии или отсутствии кислорода

Микроаэрофильные анаэробы: требуется низкая концентрация кислорода (обычно 2–10%) и, для многих, высокая концентрация углекислого газа (например, 10%); в анаэробных условиях растут очень плохо

Облигатные анаэробы: не способны к аэробному метаболизму, но в различной степени толерантны к кислороду

Облигатные анаэробы размножаются на участках с низким окислительно-восстановительным потенциалом (например, на некротических, деваскуляризованных тканях). Кислород является токсичным для них. Облигатные анаэробы были классифицированы на основании их толерантности к кислороду:

Строгие анаэробы: выдерживают только ≤ 0,5% кислорода

Умеренные анаэробы: выдерживают от 2 до 8% кислорода

Аэротолерантные анаэробы: переносят атмосферный кислород в течение ограниченного времени

Облигатные анаэробы, которые обычно вызывают инфекцию, могут переносить атмосферный кислород в течение по меньшей мере 8 часов, а часто до 72 часов.

Облигатные анаэробы являются главными компонентами нормальной микрофлоры слизистых оболочек, особенно ротовой полости, нижнего отдела желудочно-кишечного тракта и влагалища; эти анаэробы вызывают заболевание в том случае, когда нарушены нормальные барьеры слизистой оболочки.

Грамотрицательные анаэробы и некоторые из инфекций, которые они вызывают, подразделяются на:

Bacteroides (наиболее распространенные): интраабдоминальные инфекции

Fusobacterium: абсцессы, раневые и респираторные инфекции, инфекционные заболевания ЦНС

Porphyromonas: аспирационная пневмония и периодонтит

Prevotella: внутрибрюшные инфекции и инфекции мягкой ткани

Грамположительные анаэробы и некоторые из инфекций, которые они вызывают, подразделяются на:

ActinomycesАктиномицеты: инфекции головы, шеи, интраабдоминальные и тазовые инфекции, аспирационная пневмония (актиномикоз Актиномикоз Актиномикоз – хроническая очаговая или гематогенная анаэробная инфекция, вызванная Actinomyces israelii и другими видами Actinomyces. Результатами инфекции являются локальный абсцесс с множественными. Прочитайте дополнительные сведения )

Клостридии Краткий обзор клостридиальных инфекций (Overview of Clostridial Infections) Клостридии – спорообразующие, грамположительные, анаэробные бациллы, широко распространенные в пыли, почве и растительности, являются нормальной флорой в желудочно-кишечном тракте млекопитающих. Прочитайте дополнительные сведения : интраабдоминальные инфекции Клостридиальные интраабдоминальные и тазовые инфекции Clostridia, прежде всего Clostridium perfringens, распространены среди интрабдоминальных смешанных инфекций, вызванных разрывом внутреннего органа или воспалением тазовых органов. Симптомы абдоминальной. Прочитайте дополнительные сведения (например, клостридиальный некротизирующий энтерит Клостридиальный некротизирующий энтерит Клостридиальный некротизирующий энтерит — некроз тощей кишки и подвздошной кишки, вызванный Clostridium perfringens. Симптомы могут варьироваться от легкой диареи до септического шока и иногда. Прочитайте дополнительные сведения ), инфекции мягких тканей Клостридиальные инфекции мягкой ткани Клостридиальные инфекции мягкой ткани включают целлюлит, миозит и клостридиальный мионекроз. Эти нарушения обычно являются следствием травмы. Симптомы могут включать отек, боль, эмфизему с крепитацией. Прочитайте дополнительные сведения и газовая гангрена, вызываемые C. perfringens; пищевое отравление Clostridium perfringens Пищевое отравление Clostridium perfringens – острый гастроэнтерит, вызванный приемом в пищу загрязненной еды. Симптомы включают водянистую диарею и боли в животе. Диагностика проводится путем выявления C. perfringens. Прочитайте дополнительные сведения , вызываемое C. perfringens type A; ботулизм Ботулизм Ботулизм – это отравление, вызванное токсином Clostridium botulinum, поражающее периферические нервы. Он может возникнуть и без инфекционного агента в случае, если имел место контакт с ботулиническим. Прочитайте дополнительные сведения и младенческий ботулизм Младенческий ботулизм Младенческий ботулизм возникает в результате употребления внутрь продуктов питания, содержащих споры Clostridium botulinum, их колонизации в толстой кишке и выработки токсина in vivo. Заболевание. Прочитайте дополнительные сведения , вызываемые C. botulinum; столбняк Столбняк Столбняк – острое отравление нейротоксином, продуцируемым Clostridium tetani. Симптомами являются неустойчивые тонические судороги произвольно-сокращающихся мышц. Спазм поперечно-полосатой мускулатуры. Прочитайте дополнительные сведения , вызываемый C. tetani; а также диарея, вызванная Clostridioides (ранее Clostridium) difficile Clostridioide (ранее, Clostridium) difficile - индуцированная диарея Токсины, продуцируемые штаммами Clostridioides difficile в желудочно-кишечном тракте, вызывают псевдомембранозный колит, как правило, после использования антибиотиков. Симптомами являются диарея. Прочитайте дополнительные сведения (псевдомембранозный колит)

Peptostreptococcus: инфекции полости рта, респираторные и интрабдоминальные инфекции

Propionibacterium: инфекции, связанные с инородным телом (например, в шунте цереброспинальной жидкости, протезном суставе или кардиоустройстве)

Анаэробные инфекции, как правило, гноеродные и являются причиной формирования абсцессов и некроза тканей, а иногда септического тромбофлебита, газообразования, или того и другого. Многие анаэробы продуцируют разрушительные для тканей ферменты, так же как и некоторые из когда-либо известных мощнейших паралитических токсинов.

Признаками анаэробной инфекции являются:

Полимикробные результаты по грамокрашиванию или культуре бактерий

Газ в гное или зараженных тканях

Неприятный запах гноя или зараженных тканей

Некротические инфицированные ткани

Место инфекции около слизистой оболочки, для которой характерна анаэробная микрофлора

Обследование

Образцы для исследования на анаэробную культуру должны быть получены путем аспирации или биопсии обычно стерильных локусов. Доставка в лабораторию должна быть быстрой, а при транспортировке должна быть обеспечена бескислородная атмосфера с диоксидом углерода, водородом и азотом. Мазки лучше всего транспортируются в анаэробно стерилизованной, полутвердой среде, такой как транспортная среда Сary-Blair.

Была ли страница полезной?

Также интересно

Компания MSD и Справочники MSD

При выполнении гематологических исследований используются два типа организмов аэробные и анаэробные. Они отличаются потребностью в наличии кислорода в окружающей среде. Аэробные микроорганизмы могут функционировать только при наличии кислорода, в то время, как анаэробные в нем совсем не нуждаются.

Классификация этих видов проводится на основе реакции на наличие или отсутствие кислорода. Из-за этого аэробные и анаэробные микроорганизмы по-разному выполняют свои функции в процессе клеточного дыхания.

Особенности аэробных микроорганизмов

Аэробные микроорганизмы не могут существовать без кислорода. Он необходим им для роста, развития и участвует в процессах размножения. Благодаря кислороду они способны окислять моносахариды, например, глюкозу.

Генерация энергии в этих микроорганизмах происходит при гликолизе. После него следует цикл Кребса и цепь переноса электронов. Среды, насыщенные кислородом – отличная питательная среда для таких микроорганизмов. Примеры аэробов – бациллы и нокардии.

Типы аэробов

Аэробные микроорганизмы классифицируют по уровню необходимого для жизнедеятельности кислорода:

Облигатные аэробы или аэрофилы. В обязательном порядке нуждаются в кислороде. Они используют его для клеточного дыхания и окисления органических веществ – сахаров и жиров, из которых получают энергию. Примеры облигатных аэробных микроорганизмов - Nocardia, Mycobacterium tuberculosis и Vibrio cholerae.
Микроаэрофильные аэробы. Обладают способностью выживать при малых концентрациях кислорода (около 10 процентов). Пример – Хеликобактер пилори.

Бактерии, нуждающиеся в кислороде для выживания, легко выделяются при культивировании в жидкой среде. Так для полноценной жизнедеятельности им необходим кислород, то чтобы выжить они всплывают на поверхность.

Особенности анаэробов

В процессе энергетического обмена эти микроорганизмы не используют кислород. Для этого им необходимы марганец, сера, кобальт, азот, метал или железо. В процессе образования энергии анаэробные микроорганизмы подвергаются ферментации. Для выживания они используют энергию, производимую при анаэробных процессах брожения:

Классификация анаэробных микроорганизмов также определяется по уровню токсичности кислорода:

Аэротолерантные. Для выживания кислород им не требуется, а его присутствие не наносит им вреда. Пример – лактобациллы.
Облигатные. Для таких микроорганизмов кислород губителен. Они живут и растут только при полном его отсутствии в среде. Пример – клостридии, метаносарцины.
Факультативные. На их развитие и жизнедеятельность не влияет наличие кислорода. Они могут жить как при его наличии, так и при отсутствии. Пример – кишечная палочка.

Анаэробы не способны выживать в среде, богатой кислородом. Для облигатных разновидностей он токсичен, а вот факультативным видам он не вредит.

Сходства между аэробами и анаэробами

Являются прокариотическими микроорганизмами.
Их начальная стадия клеточного дыхания – гликолиз.
Их основу составляют патогенные болезнетворные микроорганизмы.
Применяются в различных сферах промышленности.

Различия аэробов и анаэробов

Отличительные особенности микроорганизмов представлены в таблице.

Параметр сравнения	Аэробы	Анаэробы
Условия выживания	Нуждаются в кислороде, так как он конечный акцептор электронов в их клеточном дыхании	Для клеточного дыхания им не нужен кислород
Конечные электронные акцепторы	Кислород	Сера, метан, азот, железо
Процессы, участвующие в клеточном дыхании	Гликолиз, Цикл Кребса, Цепь переноса электронов	Гликолиз, Ферментация
Разновидности	Облигатные, Микроаэрофильные, Факультативные, Аэротолерантные	Облигатные, Факультативные
Среда для роста	Богатые уровнем кислорода среды	Среды, в которых отсутствует кислород
Токсичность кислорода	Нетоксичен	Токсичен
Кислородные детоксифицирующие ферменты	Присутствуют	Отсутствуют
Уровень производства энергии	Высокая эффективность производства энергии	Низкая эффективность производства энергии
Примеры	Сенная палочка (Bacillus spp), Синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa), Палочка Коха (Mycobacterium tuberculosis)	Актиномицеты (Actinomyces), Бактероиды (Bacteroides), Пропионовокислые бактерии (Propionibacterium), Вейлонелла (Veillonella), Пептострепококки (Peptostreptococcus), Порфиромонас (Porphyromonas), Клостридии (Clostridium spp)

Аэробы и анаэробы требуют различных по уровню кислорода питательных сред для выживания. Аэробным микроорганизмам кислород необходим для энергетического обмена, а анаэробные микроорганизмы его не используют. Вместо этого они используют нитраты, серу и метан. Именно поэтому ключевыми отличиями этих микроорганизмов являются типы конечных акцепторов электронов, которые используются в процессе клеточного дыхания.

Внимание! Компания Медика Групп занимается продажей автоматических микробиологических анализаторов и флаконов с питательными средами, но не оказывает услуги по сбору или расшифровке результатов анализов крови.

микроорганизмы, развивающиеся при отсутствии в окружающей их среде свободного кислорода. Обнаруживаются практически во всех образцах патологического материала при различных гнойно-воспалительных заболеваниях, являются условно-патогенными, иногда патогенными. Различают факультативные и облигатные А. Факультативные А. способны существовать и размножаться как в кислородной, так и в бескислородной среде. К ним относятся кишечная палочка, иерсинии, стафилококки, стрептококки, шигеллы и другие Бактерии.

Облигатные А. погибают при наличии свободного кислорода в окружающей среде. Их разделяют на две группы: бактерии, образующие споры, или клостридии, и бактерии, не образующие спор, или так называемые неклостридиальные анаэробы. Среди клостридий различают возбудителей анаэробных клостридиальных инфекций — ботулизма, клостридиальной раневой инфекции, столбняка. К неклостридиальным А. относят грамотрицательные и грамположительные бактерии палочковидной или шаровидной формы: бактероиды, фузобактерии, вейллонеллы, пептококки, пептострептококки, пропионибактерии, эубактерии и др. Неклостридиальные А. являются составной частью нормальной микрофлоры человека и животных, но в то же время играют большую роль в развитии таких гнойно-воспалительных процессов, как перитонит, абсцессы легких и головного мозга, пневмония, эмпиема плевры, флегмоны челюстно-лицевой области, сепсис, отит и др. Большинство анаэробных инфекций (Анаэробная инфекция), вызываемых неклостридиальными анаэробами, относится к эндогенным и развивается главным образом при снижении резистентности организма в результате травмы, оперативного вмешательства, охлаждения, нарушения иммунитета.

Основную часть клинически значимых А. составляют бактероиды и фузобактерии, пептострептококки и споровые грамположительные палочки. На долю бактероидов приходится около половины гнойно-воспалительных процессов, вызванных анаэробными бактериями.

Бактероиды (Bacteroides) — род грамотрицательных облигатных анаэробных бактерий семейства Bacteroidaceae, палочки с биполярной окрашиваемостью, размером 0,5—1,5×1—15 мкм, неподвижные или движущиеся с помощью перитрихиально расположенных жгутиков, нередко имеют полисахаридную капсулу, являющуюся фактором вирулентности. Продуцируют различные токсины и ферменты, действующие в качестве факторов вирулентности. По чувствительности к антибиотикам неоднородны: бактероиды, например группы В. fragilis, устойчивы к бензилпенициллину. Устойчивые к β-лактамным антибиотикам бактероиды продуцируют β-лактамазы (пенициллиназы и цефалоспориназы), разрушающие пенициллин и цефалоспорины. Бактероиды чувствительны к некоторым производным имидазола — метронидазолу (трихополу, флагилу), тинидазолу, орнидазолу — препаратам, эффективным против различных групп анаэробных бактерий, а также к левомицетину и эритромицину. Бактероиды устойчивы к аминогликозидам — гентамицину, канамицину, стрептомицину, полимиксину, олеандомицину. Значительная часть бактероидов устойчива к тетрациклинам.

Фузобактерии (Fusobacterium) — род грамотрицательных палочковидных облигатных анаэробных бактерий; обитают на слизистой оболочке рта и кишечника, бывают неподвижными или подвижными, содержат мощный эндотоксин. Наиболее часто в патологическом материале обнаруживают F. nucleatum и F. necrophorum. Большинство фузобактерии чувствительны к β-лактамным антибиотикам, однако встречаются резистентные к пенициллину штаммы. Фузобактерии, за исключением F. varium, чувствительны к клиндамицину.

Пептострептококки (Peptostreptococcus) — род грамположительных сферических бактерий; располагаются парами, тетрадами, в виде неправильных скоплений или цепочек. Жгутиков не имеют, спор не образуют. Чувствительны к пенициллину, карбенициллину, цефалоспоринам, хлорамфениколу, устойчивы к метронидазолу.

Пептококки (Peptococcus) — род грамположительных сферических бактерий, представленный единственным видом P. niger. Располагаются поодиночке, парами, иногда в виде скоплений. Жгутиков и спор не образуют. Чувствительны к пенициллину, карбенициллину, эритромицину, клиндамицину, хлорамфениколу. Относительно устойчивы к метронидазолу.

Вейонеллы (Veillonella) — род грамотрицательных анаэробных диплококков; располагаются в виде коротких цепочек, неподвижны, спор не образуют. Чувствительны к пенициллину, левомицетину, тетрациклину, полимиксину, эритромицину, резистентны к стрептомицину, неомицину, ванкомицину.

Из других неклостридиальных анаэробных бактерий, выделяющихся из патологического материала больных, следует упомянуть грамположительные пропионовые бактерии, грамотрицательные волинеллы и другие, значение которых менее изучено.

Клостридий (Clostridium) — род грамположительных палочковидных спорообразующих анаэробных бактерий. Клостридий широко распространены в природе, особенно в почве, обитают также в желудочно-кишечном тракте человека и животных. Около десяти видов клостридий являются патогенными для человека и животных: С. perfringens, С. novyii, С. septicum, С. ramosum, С. botulirnim, С. tetani, С. difficile и др. Эти бактерии образуют специфические для каждого вида экзотоксины высокой биологической активности, к которым чувствительны человек и многие виды животных. С. difficile — подвижные, имеющие перитрихиально расположенные жгутики, бактерии. По мнению ряда исследователей, эти бактерии после нерациональной антимикробной терапии, размножившись, могут вызывать псевдомембранозный колит. С. difficile чувствительны к пенициллину, ампициллину, ванкомицину, рифампицину, метронидазолу; устойчивы к аминогликозидам.

Возбудителем анаэробной инфекции может быть какой-либо один вид бактерий, однако чаще эти инфекции вызываются различными ассоциациями микробов: анаэробно-анаэробной (бактероиды и фузобактерии); анаэробно-аэробной (бактероиды и стафилококки, клостридий и стафилококки) и т.д.

Для выделения облигатных А. требуются специальное оборудование и Питательные среды. Применяются также различные методы культивирования анаэробов, сущность которых сводится к удалению кислорода из среды (культивирование в анаэростате, посев уколом в высокий столбик питательного агара, добавление в питательную среду веществ, восстанавливающих кислород, например пирогаллола). Биологический метод создания бескислородных условий для А. заключается в совместном культивировании аэробных и анаэробных культур. Для проведения бактериологического анализа на облигатные А. необходимо правильно забирать и транспортировать патологический материал. Так, после пункции его следует доставлять в шприце или в специальных транспортных средах. Доставка материала на обычных тампонах малоэффективна. Идентификация А. принципиально не отличается от идентификации аэробов (см. Микробиологическая диагностика).

1) в бактериологии — микроорганизмы, способные существовать и размножаться при отсутствии в окружающей среде свободного кислорода;

Анаэро́бы факультати́вные — А., способные существовать и размножаться как при отсутствии, так и при наличии свободного кислорода в окружающей среде.

1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг .

История вопроса

Старое деление на основе опыта выглядело так. Аэробные и анаэробные бактерии предварительно идентифицируются в жидкой питательной среде по градиенту концентрации O2: 1. Облигатные аэробные бактерии в основном собираются в верхней части пробирки, чтобы поглощать максимальное количество кислорода. (Исключение: микобактерии — рост плёнкой на поверхности из-за восколипидной мембраны). 2. Облигатные анаэробные бактерии собираются в нижней части, чтобы избежать кислорода (либо не дают роста). 3. Факультативные бактерии собираются в основном в верхнем (окислительное фосфорилирование является более выгодным, чем гликолиз), однако они могут быть найдены на всём протяжении среды, так как от O2 не зависят. 4. Микроаэрофилы собираются в верхней части пробирки, но их оптимум — малая концентрация кислорода. 5. Аэротолерантные анаэробы не реагируют на концентрации кислорода и равномерно распределяются по пробирке.

Современная классификация выглядит так:

Факультативные анаэробы: аэробный или анаэробный рост при наличии или отсутствии кислорода.

Микроаэрофильные анаэробы.

Облигатные анаэробы: не способны к аэробному метаболизму, но в различной степени толерантны к кислороду.

Облигатные анаэробы – организмы, которые гибнут в присутствии молекулярного кислорода (свободного О2). Строгих анаэробов немного – это некоторые бактерии, отдельные виды дрожжей, некоторые жгутиконосцы, несколько видов инфузорий и архей. Большая часть анаэробной биоты погибла много миллионов лет назад, когда на планете появился свободный кислород в больших количествах. Сейчас многие из них живут глубоко в почве, на дне водоемов и внутри других организмов (паразитические и инфекционные бактерии). Многие из них входят в состав нормальной флоры слизистых оболочек человека и животных, в том числе бактерий-симбионтов ЖКТ.

В свою очередь, облигатные анаэробы подразделяют на:

Строгие анаэробы: выдерживают только ≤0,5% кислорода

Умеренные анаэробы: выдерживают от 2 до 8% кислорода

Аэротолерантные анаэробы: переносят атмосферную концентрацию кислорода в течение ограниченного времени.

Сейчас этот термин в биологии практически не применяют, так как тогда к капнеистическим организмам пришлось бы причислить и человека – ткани животных, культивируемые отдельно от организма (in vitro), также требуют понижения содержания О2 и повышения СО2, иначе верхний слой клеток окисляется и погибает. Животных от подобной участи спасает кожа. Однако в медицине так все еще обозначают некоторые виды инфекционной флоры.

Аэротолерантные анаэробы – организмы, способные переживать некоторое количество кислорода в среде, но не использующие его для своих нужд. При этом организм в присутствии О2 не погибает, продолжая размножаться и расти. К этой группе относятся почти все молочнокислые микроорганизмы, многие маслянокислые бактерии и дрожжи.

Умеренно-строгие анаэробы – организмы, которые могут выживать при низких концентрациях молекулярного кислорода, но не размножаются и не используют его. Гибнут при концентрациях кислорода, превышающих 2 – 8%.

Минутка интересных фактов

Однако с открытием анаэробных эукариот, включая анаэробных многоклеточных, эта теория частично потеряла свои позиции. Еще больше вопросов вызвал генетический анализ. Оказалось, что многие облигатные анаэробы никак друг с другом не связаны. Более того, не имеют общего предка. Еще один интересный момент – обнаружилось несколько вторично анаэробных организмов (не путать с вторичными анаэробами при брожении) – в процессе приспособления они частично или полностью утратили способность к кислородному окислению. Так, например, Zymomonas mobilis, а также клостридии произошли от цитохром-содержащих (т.е. скорее всего аэробных) организмов.

Сходства в строении Zymomonas и дрожжей, живущих в похожих средах и осуществляющих брожение

Основы процесса

Люди, да и вообще млекопитающие животные, а также рыбы, птицы, рептилии и амфибии, даже многие черви, грибы и растения относятся к аэробным организмам – для получения энергии нам нужен кислород.

Именно поэтому нам необходимо дышать – кислород, поступающий в легкие, связывается гемоглобином (у некоторых животных – гемоцианином) и разносится по всему организму к каждой клетке тела. Далее каждая клетка самостоятельно проводит цикл окислительно-восстановительных реакций, именуемых клеточным (митохондриальным) дыханием.

Сам процесс дыхания имеет три этапа (подготовительный, безкислородный и кислородный), множество ступеней, побочных продуктов, а также использует вещества, предварительно полученные в других реакциях (ацетил-КоА, убихинон, НАД и другие). Все это доставляется к мембране митохондрий и участвует в окислительном фосфорилировании – непосредственно клеточном дыхании. Оно также называется полным окислением – за бескислородным этапом неполного анаэробного окисления (гликолиза) следует дополнительный.

Общая упрощенная формула этого процесса выглядит так:

Схематично весь цикл изображен на рисунке.

Альтернативы дыхания

В тканях человека может происходить синтез АТФ и безкислородным путем в особых условиях. Так, у бегунов на длинные дистанции при длительной нагрузке на мускулатуру в мышцах заканчивается кислород, а новый с кровью поступать не успевает, как не успевает и доставка АТФ из других источников.

В таком случае включается резервный механизм – анаэробный синтез АТФ.

Анаэробные пути пополнения энергии в организме человека включаются при чрезмерном утомлении, гипоксии (нехватке кислорода для дыхания), воспалениях и нарушениях обмена веществ (например, заболеваниях крови). Три характерных для мышц следующие:

Креатинфосфатазный (фосфогеный или алактатный) механизм — перефосфорилирование между креатинфосфатом и АДФ

Миокиназный — синтез (иначе ресинтез) АТФ при реакции трансфосфорилирования 2 молекул АДФ (аденилатциклаза)

Они имеют различные триггеры (механизмы запуска), различную эффективность и различное эффективное время работы.

При этом необходимо помнить, что все бескислородные пути клеточного дыхания у человека являются резервным механизмом, защитой от смерти в критической ситуации. Они намного менее эффективны, чем кислородный путь (обеспечивают меньший выход АТФ). Кроме того, все они сильно изменяют рН ткани, что может привести к угнетению других функций и отмиранию клеток.

Итого

Однако фактор аэробности по-прежнему осается важен при исследованиях некоторых инфекционных заболеваний, а также при исследовании микробиоты человека. Более того, некоторые ученые остановили свое внимание на анаэробных организмах экстремальных сред обитания (вулканов, гейзеров, глубоководных впадин, шельфовых льдов и изолированных пещер) с космической целью — выяснить, какой может быть иная жизнь.

Но об этом поговорим в следующий раз.

Всего хорошего и не болейте!

Статья написана биотехнологом Людмилой Хигерович и опубликована в научном сообществе Фанерозой.

Обухов Д.К., Кириленко В.Н. Биология. Клетки и ткани. Учебное пособие для СПО – М.: Юрайт, 2018.

Wang Q, Song K, Hao X, Wei J, Pijuan M, van Loosdrecht MCM, Zhao H. Evaluating death and activity decay of Anammox bacteria during anaerobic and aerobic starvation. Chemosphere. 2018 Jun;201:25-31.

Michiko M. Nakano, Peter Zuber. Anaerobic growth of a “strict aerobe” (Bacillus subtilis) // Annual Review of Microbiology

Dhar K, Subashchandrabose SR, Venkateswarlu K, Krishnan K, Megharaj M. Anaerobic Microbial Degradation of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons: A Comprehensive Review. Rev Environ Contam Toxicol. 2020;251:25-108.

Larry M. Bush, Maria T. Vazquez-Pertejo. Overview of Anaerobic Bacteria – Charles E. Schmidt College of Medicine, Florida Atlantic University, 2019

Hanqi Gu, Jian Zhang, Jie Bao. High tolerance and physiological mechanism of Zymomonas mobilis to phenolic inhibitors in ethanol fermentation of corncob residue // Biotechnology Bioengineering, vol. 112, Issue 9, 07 April 2015

Анаэробная инфекция – это инфекционный процесс, вызываемый спорообразующими или неспорообразующими микроорганизмами в условиях, благоприятных для их жизнедеятельности. Характерными клиническими признаками анаэробной инфекции служат преобладание симптомов эндогенной интоксикации над местными проявлениями, гнилостный характер экссудата, газообразующие процессы в ране, быстро прогрессирующий некроз тканей. Анаэробная инфекция распознается на основании клинической картины, подтвержденной результатами микробиологической диагностики, газожидкостной хроматографии, масс-спектрометрии, иммуноэлектрофореза, ПЦР, ИФА и др. Лечение анаэробной инфекции предполагает радикальную хирургическую обработку гнойного очага, интенсивную дезинтоксикационную и антибактериальную терапию.

МКБ-10

Общие сведения

Анаэробная инфекция – патологический процесс, возбудителями которого выступают анаэробные бактерии, развивающиеся в условиях аноксии (отсутствия кислорода) или гипоксии (низкого напряжения кислорода). Анаэробная инфекция представляет собой тяжелую форму инфекционного процесса, сопровождающуюся поражением жизненно важных органов и высоким процентом летальности. В клинической практике с анаэробной инфекцией приходится сталкиваться специалистам в области хирургии, травматологии, педиатрии, нейрохиругии, отоларингологии, стоматологии, пульмонологии, гинекологии и других медицинских направлений. Анаэробная инфекция может возникнуть у пациентов любого возраста. Доля заболеваний, вызываемых анаэробной инфекцией, точно не известна; из гнойных очагов в мягких тканях, костях или суставах анаэробы высеваются примерно в 30% случаев; анаэробная бактериемия подтверждается в 2-5% случаев.

Причины

Анаэробы входят в состав нормальной микрофлоры кожи, слизистых оболочек, желудочно-кишечного тракта, органов мочеполовой системы и по своим вирулентным свойствам являются условно-патогенными. При определенных условиях они становятся возбудителями эндогенной анаэробной инфекции. Экзогенные анаэробы присутствуют в почве и разлагающихся органических массах и вызывают патологический процесс при попадании в рану извне. Анаэробные микроорганизмы делятся на:

Факультативные. Способны выживать как в отсутствии, так и в присутствии кислорода. К ним принадлежат кишечная палочка, шигеллы, иерсинии, стрептококки, стафилококки и др.
Облигатные. Их развитие и размножение осуществляется в бескислородной среде. Облигатные возбудители делятся на две группы:

спорообразующие (клостридии) - являются возбудителями клостридиозов экзогенного происхождения (столбняка, газовой гангрены, ботулизма, пищевых токсикоинфекций и др.);
неспорообразующие (неклостридиальные) анаэробы (фузобактерии, бактероиды, вейллонеллы, пропионибактерии, пептострептококки и др.). В большинстве случаев вызывают гнойно-воспалительные процессы эндогенной природы (абсцессы внутренних органов, перитонит, пневмонию, флегмоны челюстно-лицевой области, отит, сепсис и др.).

Факторы риска

Условиями, благоприятствующими развитию анаэробной инфекции, являются повреждение анатомических барьеров с проникновением анаэробов в ткани и кровеносное русло, а также снижение окислительно-восстановительного потенциала тканей (ишемия, кровотечение, некроз). Попадание анаэробов в ткани может происходить при оперативных вмешательствах, инвазивных манипуляциях (пункциях, биопсии, экстракции зуба и др.), перфорации внутренних органов, открытых травмах, ранениях, ожогах, укусах животных, синдроме длительного сдавления, криминальных абортах и т. д. Факторами, способствующими возникновению анаэробной инфекции, выступают:

массивное загрязнение ран землей;
наличие инородных тел в ране;
гиповолемический и травматический шок;
сопутствующие заболевания (коллагенозы, сахарный диабет, опухоли);
иммунодефицит.

Кроме этого, большое значение имеет нерациональная антибиотикотерапия, направленная на подавление сопутствующей аэробной микрофлоры.

Патогенез

Основными факторами патогенности анаэробных микроорганизмов служат их количество в патологическом очаге, биологические свойства возбудителей, наличие бактерий-ассоциантов. В патогенезе анаэробной инфекции ведущая роль принадлежит продуцируемым микроорганизмами ферментам, эндо- и экзотоксинам, неспецифическим факторам метаболизма. Так, ферменты (гепариназа, гиалуронидаза, коллагеназа, дезоксирибонуклеаза) способны усиливать вирулентность анаэробов, деструкцию мышечной и соединительной тканей.

Эндо- и экзотоксины вызывают повреждение эндотелия сосудов, внутрисосудистый гемолиз и тромбоз. Кроме этого, некоторые клостридиальные токисины обладают нефротропным, нейротропным, кардиотропным действием. Также токсическое влияние на организм оказывают и неспецифические факторы метаболизма анаэробов - индол, жирные кислоты, сероводород, аммиак.

Классификация

В зависимости от локализации различают анаэробную инфекцию:

центральной нервной системы (абсцесс мозга, менингит, субдуральная эмпиема и др.)
головы и шеи (пародонтальный абсцесс, ангина Людвига, средний отит, синусит, флегмона шеи и т. д.)
дыхательных путей и плевры (аспирационная пневмония, абсцесс легкого, эмпиема плевры и пр.)
женской половой системы (сальпингит, аднексит, эндометрит, пельвиоперитонит)
брюшной полости (абсцесс брюшной полости, перитонит)
кожи и мягких тканей (клостридиальный целлюлит, газовая гангрена, некротизирующий фасциит, абсцессы и др.)
костей и суставов (остеомиелит, гнойный артрит)
бактериемию.

Течение анаэробной инфекции может быть молниеносным (в течение 1 суток с момента операции или травмы), острым (в течение 3-4 суток), подострым (более 4 суток).

Симптомы анаэробной инфекции

Независимо от вида возбудителя и локализации инфекционного очага, различным клиническим формам свойственны некоторые общие черты. В большинстве случаев анаэробная инфекция имеет острое начало и характеризуется сочетанием местных и общих симптомов. Инкубационный период может составлять от нескольких часов до нескольких суток (в среднем около 3-х дней).

Типичным признаком анаэробной инфекции служит преобладание симптомов общей интоксикации над местными воспалительными явлениями. Резкое ухудшение общего состояния больного обычно наступает еще до возникновения локальных симптомов. Проявлением тяжелого эндотоксикоза служит высокая лихорадка с ознобами, выраженная слабость, тошнота, головная боль, заторможенность. Характерны артериальная гипотония, тахипноэ, тахикардия, гемолитическая анемия, иктеричность кожи и склер, акроцианоз.

При раневой анаэробной инфекции ранним местным симптомом выступает сильная, нарастающая боль распирающего характера, эмфизема и крепитация мягких тканей, обусловленные газообразующими процессами в ране. К числу постоянных признаков относится зловонный ихорозный запах экссудата, связанный с выделением азота, водорода и метана при анаэробном окислении белкового субстрата. Экссудат имеет жидкую консистенцию, серозно-геморрагический, гнойно-геморрагический или гнойный характер, неоднородную окраску с вкраплениями жира и наличием пузырьков газа. На гнилостный характер воспаления также указывает внешний вид раны, содержащей ткани серо-зеленого или серо-коричневого цвета, иногда струпы черного цвета.

Осложнения

Анаэробная инфекция часто сопровождается развитием полиорганной недостаточности (почечной, печеночной, сердечно-легочной), инфекционно-токсического шока, тяжелого сепсиса, являющихся причиной летального исхода.

Диагностика

Для своевременной диагностики анаэробной инфекции большое значение имеет правильная оценка клинических симптомов, позволяющая своевременно оказать необходимую медицинскую помощь. В зависимости от локализации инфекционного очага диагностикой и лечением анаэробной инфекции могут заниматься клиницисты различных специальностей – общие хирурги, травматологи, нейрохирурги, гинекологи, отоларингологи, челюстно-лицевые и торакальные хирурги. С целью определения патогенного агента и тяжести инфекционного процесса используют:

Методы детекции возбудителя. Методы экспресс-диагностики анаэробной инфекции включают бактериоскопию раневого отделяемого с окраской мазка по Грамму и газожидкостную хроматографию. В верификации возбудителя ведущая роль принадлежит бактериологическому посеву отделяемого раны или содержимого абсцесса, анализу плевральной жидкости, посеву крови на аэробные и анаэробные бактерии, иммуноферментному анализу, ПЦР.
Другие анализы. В биохимических показателях крови при анаэробной инфекции обнаруживается снижение концентрации белков, увеличение уровня креатинина, мочевины, билирубина, активности трансаминаз и щелочной фосфатазы.
Инструментальную диагностику. Наряду с клиническими и лабораторными исследования, выполняется рентгенография, при которой обнаруживается скопление газа в пораженных тканях или полостях.

Анаэробную инфекцию необходимо дифференцировать от рожистого воспаления мягких тканей, полиморфной экссудативной эритемы, тромбоза глубоких вен, пневмоторакса, пневмоперитонеума, перфорации полых органов брюшной полости.

Лечение анаэробной инфекции

Комплексный подход к лечению анаэробной инфекции предполагает проведение радикальной хирургической обработки гнойного очага, интенсивной дезинтоксикационной и антибактериальной терапии. Хирургический этап должен быть выполнен как можно раньше – от этого зависит жизнь больного. Как правило, он заключается в широком рассечении очага поражения с удалением некротизированных тканей, декомпрессии окружающих тканей, открытом дренировании с промыванием полостей и ран растворами антисептиков. Особенности течения анаэробной инфекции нередко требуют проведения повторных некрэктомий, раскрытия гнойных карманов, обработки ран ультразвуком и лазером, озонотерапии и т. д. При обширной деструкции тканей может быть показана ампутация или экзартикуляция конечности.

Важнейшими составляющими лечения анаэробной инфекции являются интенсивная инфузионная терапия и антибиотикотерапия препаратами широкого спектра действия, высокотропными к анаэробам. В рамках комплексного лечения анаэробной инфекции находят свое применение гипербарическая оксигенация, УФОК, экстракорпоральная гемокоррекция (гемосорбция, плазмаферез и др.). При необходимости пациенту вводится антитоксическая противогангренозная сыворотка.

Прогноз и профилактика

Исход анаэробной инфекции во многом зависит от клинической формы патологического процесса, преморбидного фона, своевременности установления диагноза и начала лечения. Уровень летальности при некоторых формах анаэробной инфекции превышает 20%. Профилактика анаэробной инфекции заключается в своевременной и адекватной ПХО ран, удалении инородных тел мягких тканей, соблюдении требований асептики и антисептики при проведении операций. При обширных раневых повреждениях и высоком риске развития анаэробной инфекции необходимо проведение специфической иммунизации и противомикробной профилактики.

Читайте также: