Propionibacterium acnes

Typ bakterií Propionibacterium acnes patří do bakterií kyseliny propionové řádu Actinomycetales a divize Actinobacteria. Jako komenzály anaerobové přirozeně kolonizují lidskou kůži, ale ve formě jednotlivých kmenů se mohou také stát patogeny. V této souvislosti například hrají roli v acnes vulgaris.

Co je Propionibacterium acnes?

Propionibakterie nebo bakterie kyseliny propionové mají grampozitivní barvicí chování a patří do řádu Actinomycetales divize Actinobacteria. Vytvářejí kyselinu propionovou jako metabolický konečný produkt na metabolické cestě methylmalonyl-CoA.

Jedním druhem bakterií rodu Propionibacteria je Propionibacterium acnes, z nichž existuje asi 100 různých kmenů. Typem bakterií jsou anaerobní bakterie, které dříve Bacillus acnes nebo Corynebacterium acnes byly známy. Jejich tvar odpovídá krátce rostoucímu tvaru tyčinky. Také se objevují elipsoidní buněčné tvary. Jednotlivé buňky mají šířku až 0,5 mikrometrů a délku až 0,9 mikrometrů. Buňky jsou obvykle zahnuté ve dvojicích. Jak se buňky dělí, tvoří buněčné řetězce ve tvaru V a Y.

Bakteriální druh nemá flagella pro aktivní lokomoce. Druhy netvoří ani spory ani jiné formy vytrvalosti. Většina ze 100 kmenů tohoto druhu je třeba chápat jako komenzy, z nichž nemají prospěch ani nepoškozují lidi. Některé kmeny jsou podezřelé z patogenity. Výzkum ještě není dokončen pro všechny kmeny.

Výskyt, distribuce a vlastnosti

Propionibacterium acnes tvoří zaoblené kolonie asi po čtyřech dnech v pevném živném médiu s anaerobním prostředím, které se při pohledu ze strany jeví zdvižené a také se zdá hladké nebo lesklé. Průměr je až čtyři milimetry.

Jako anaerobní bakterie jsou tolerantní k kyslíku, ale pro svůj metabolismus nutně nepotřebují kyslík, ale spíše jsou inhibovány v růstu pomocí O2. Bakterie mají enzym katalázu a tvoří cytochromy. 37 stupňů Celsia odpovídá optimální kultivační teplotě, takže lidská kolonizace je pro jejich růst příznivá. Ideální hodnota pH v živném médiu je neutrální. Růst je poměrně pomalý i za ideálních podmínek.

Propionibacteria acnes působí chemoorganotrofní heterotrofní metabolismus. Na této metabolické cestě se organické sloučeniny stávají zdroji energie a používají se k vytváření vlastních látek v buňkách. Hlavním produktem jeho fermentace je kyselina propionová, takže fermentační aktivita je někdy označována jako fermentace kyseliny propionové. Kyselina octová a oxid uhličitý se vyrábějí jako vedlejší produkty. Jako substráty se obvykle používají uhlohydráty, jako je glukóza, fruktóza nebo manóza a galaktóza.

Kromě katalázy mají bakterie proteolytické enzymy, které štěpí želatinu a pomocí dusičnan reduktázy zkapalní dusičnany. Některé kmeny hemolýza v krvi. Bakterie tohoto druhu přednostně kolonizují mazu vlasového folikulu a někdy se také nacházejí v trávicím traktu lidí.

Význam a funkce

Na jednom centimetru čtvereční lidské kůže je přítomno až 100 000 Propionibacteria acnes, aniž by způsobovalo onemocnění. V této souvislosti je Propionibacterium acnes primárně považován za komenzální, a tak přirozeně kolonizuje flóru lidské kůže, aniž by tím přinášel jakékoli výhody nebo poškození. Komenzály nepoškozují hostitele v jejich vlastních zájmech, a tak vytvářejí dlouhodobější životní prostor.

Z nejméně 100 různých kmenů druhu Propionibacterium acnes se většina kmenů považuje za komenzální, ale zjevně existuje určitá patogenita pro jednotlivé kmeny. Patogenní bakterie poškozují svého hostitele a vedou k onemocnění. Nařízení o biologických činitelích a TRBA přidělují Propionibacterium acnes do rizikové skupiny 2 kvůli svému, byť malému počtu patogenních kmenů. Podle vyhlášky jsou mikroorganismy v této skupině „biologickými látkami, které mohou způsobit onemocnění u lidí“.

Na lidské kůži tedy může bakterie odpovídat neškodnému obyvateli, ale také patogenu. Šíření bakterií do krve může mít ještě patogennější důsledky, zejména u imunodeficientních pacientů. Podmínky, za kterých jsou jednotlivé kmeny patogenní pro kůži a za jakých podmínek odpovídají komenzálním hodnotám na kůži, nebyly dosud jednoznačně objasněny.

Nemoci a nemoci

Jako patogen je typ bakterie primárně spojen s akné vulgaris a je považován za sekundární vývojový faktor. Výsledkem je, že kmeny bakteriálních druhů mohou být detekovány na zdravé lidské kůži, aniž by způsobovaly acne vulgaris. Na druhé straně je často zvýšená bakteriální kolonizace s Propionibacterium acnes na kůži pacientů s acne vulgaris.

O patogenních kmenech tohoto druhu se říká, že stimulují produkci cytokinů a chemokinů na buňkách kožních žláz. Tyto látky podporují zánětlivé procesy u acne vulgaris. Akné je nejčastější kožní onemocnění na světě. Zánět související s akné může být doprovázen zarudnutím, otokem a svěděním. Jizvy často zůstávají.

Propionibacterium acnes se množí v komedonech za převážně anaerobních podmínek a používá enzym lipázu k rozkladu složek mazu za účelem produkce energie. Tím se vytvářejí látky podporující zánět, které využívají chemotaxi k přilákání leukocytů do tkáně, které poté, co zemřely, vytvářejí hnisem naplněné pustuly.

Kromě akné jsou s Propionibacterium acnes spojeny nemoci, jako je keratitida a sarkoidóza. Případy spondylodiscitidy, infekce centrálního nervového systému, srdeční infekce, osteomyelitida a endoftalmitida nebo infekce kloubů již byly zaznamenány v souvislosti s Propionibacterium acnes.

Kromě toho cirkulující imunitní komplexy proti antigenům Propionibacterium acnes jsou spojeny se syndromem SAPHO z revmatické skupiny. Hromadění imunitních komplexů na kostech a kloubech se údajně pravděpodobně projevuje v imunitních reakcích v rámci syndromu SAPHO, což by mohlo vysvětlit revmatické příznaky.