анаэробы — это… Что такое анаэробы?

АНАЭРОБЫ — (от греческого an отрицательная частица, aer воздух и bios жизнь), организмы, способные жить и развиваться в отсутствие свободного кислорода; некоторые виды бактерий, дрожжей, простейших, червей. Облигатные, или строгие, анаэробы развиваются… …   Современная энциклопедия

АНАЭРОБЫ — (анаэробные организмы) способны жить в отсутствии атмосферного кислорода; некоторые виды бактерий, дрожжей, простейших, червей. Энергию для жизнедеятельности получают, окисляя органические, реже неорганические вещества без участия свободного… …   Большой Энциклопедический словарь

АНАЭРОБЫ — (гр.). Бактерии и тому подобные низшие животные, способные жить лишь при полном отсутствии кислорода воздуха. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. анаэробы (см. анаэробиоз) иначе анаэ робионты,… …   Словарь иностранных слов русского языка

Анаэробы

— (от греческого an отрицательная частица, aer воздух и bios жизнь), организмы, способные жить и развиваться в отсутствие свободного кислорода; некоторые виды бактерий, дрожжей, простейших, червей. Облигатные, или строгие, анаэробы развиваются… …   Иллюстрированный энциклопедический словарь

Анаэробы — (от а…, ан… и аэробы), организмы (микроорганизмы, моллюски и др.), способные жить и развиваться в бескислородной среде. Термин ввел Л. Пастер (1861), открывший бактерии масляно кислого брожения. Экологический энциклопедический словарь.… …   Экологический словарь

анаэробы — организмы (в основном прокариоты), способные жить при отсутствии в среде свободного кислорода. Облигатные А. получают энергию в результате брожения (маслянокислые бактерии и др.), анаэробного дыхания (метаногены, сульфатвосстанавливающие бактерии …   Словарь микробиологии

АНАЭРОБЫ — сокр. назв. анаэробных организмов. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 …   Геологическая энциклопедия

АНАЭРОБЫ — (от греч. а отриц. част., аег воздух и bios жизнь), микроскопические организмы, способные черпать энергию (см. Анаэробиоз) не в реакциях окисления, а в реакциях расщепления как органических соединений, так и неорганических (нитраты, сульфаты и пр …   Большая медицинская энциклопедия

АНАЭРОБЫ — организмы, нормально развивающиеся при полном отсутствии свободного кислорода. В природе А. находятся всюду, где разлагаются органические вещества без доступа воздуха (в глубоких слоях почвы, особенно заболоченной, в навозе, иле и т. п.). Имеются …   Прудовое рыбоводство

анаэробы — ов, мн. (ед. анаэроб, а; м.). Биол. Организмы, способные жить и развиваться при отсутствии свободного кислорода (ср. аэробы). ◁ Анаэробный, ая, ое. А ые бактерии. А ая инфекция. * * * анаэробы (анаэробные организмы), способны жить в отсутствие… …   Энциклопедический словарь

Роль анаэробных бактерий в производстве биогаза из отходов. Справка

В дальнейшем оказалось, что спорообразующие анаэробы – не какие-нибудь редко встречающиеся диковинки, а очень широко распространенные по всей поверхности Земли организмы. Последующие исследования многих микробиологов показали, что самые различные природные среды, в том числе полностью лишенные молекулярного кислорода, населены множеством микроскопических организмов, принимающих самое активное участие в круговороте веществ на Земле.

Глубокое изучение обмена веществ анаэробов позволило использовать их в промышленности как продуцентов ряда ценных для народного хозяйства соединений.

В настоящее время промышленность и жилые массивы производят большое количество отходов, которые необходимо утилизировать и переработать. Из органических отходов можно получить биогаз. В анаэробных условиях бактерии разлагают органический субстрат, а биогаз является промежуточным продуктом их обмена веществ.

В мире в настоящее время используется или разрабатывается около 60 разновидностей технологий получения биогаза. Наиболее распространённый метод – анаэробное сбраживание в метатанках (резервуары для биологической переработки), без доступа воздуха, или анаэробных колоннах. Часть энергии, получаемой в результате утилизации биогаза, направляется на поддержание процесса.

Бактерии перерабатывают биомассу в биогаз при температуре свыше 25°С. В странах с жарким климатом нет необходимости подогревать метатанк.

Процесс основан на разложении (гниении) под воздействием бактерий, принадлежащих к двум большим семействам асидогенов и метаногенов, предварительно сортированного ТБО (органические отходы, густая грязь) в металлических емкостях без доступа воздуха при средней температуре около + 55°C. Этот газ подается под давлением в очистительную систему, а потом выделяется в два компонента – метан и углекислый газ.

Биогаз состоит из 55-75% метана и 25-45% углекислого газа, включая небольшие примеси сероводорода. Период образования качественного биогаза составляет от 7 до 15 дней.

Процесс разложения происходит в четыре этапа, в каждом из которых участие принимают разные группы бактерий.

На первом этапе аэробные бактерии перестраивают высокомолекулярные органические субстанции (белок, углеводы, жиры, целлюлозу) с помощью энзимов на низкомолекулярные соединения, такие как моносахариды, аминокислоты, жирные кислоты и воду. Этот процесс называется гидролиз.

Далее расщеплением занимаются кислотообразующие бактерии. В этом процессе частично принимают участие анаэробные бактерии, употребляющие остатки кислорода и образующие тем самым необходимые для метановых бактерий анаэробные условия. На этом этапе вырабатываются: кислоты (уксусная, муравьиная, масляная, пропионовая, капроновая и молочная), спирты и кетоны (метанол, этанол, пропанол, бутанол, глицерин и ацетон), газы (двуокись углерода, углерод, сероводород и аммиак). Этот этап называют этапом окисления.

После этого кислотообразующие бактерии создают из органических кислот исходные продукты для образования метана: уксусную кислоту, двуокись углерода и водород.

На последнем этапе образуется метан, двуокись углерода и вода. 90% всего метана вырабатывается на этом этапе, 70% происходит из уксусной кислоты. Таким образом, образование уксусной кислоты (то есть третий этап расщепления) является фактором, определяющим скорость образования метана.

Получение биогаза экономически оправдано при переработке постоянного потока отходов, например на животноводческих фермах.

Россия ежегодно накапливает до 300 млн тонн в сухом эквиваленте органических отходов: 250 млн тонн в сельскохозяйственном производстве, 50 млн тонн в виде бытового мусора. Эти отходы являются сырьем для производства биогаза. Потенциальный объем ежегодно получаемого биогаза может составить 90 млрд куб. м.

Биогаз собирают, предотвращая загрязнение атмосферы, и используют в качестве топлива для производства: электроэнергии, тепла или пара, или в качестве автомобильного топлива. С учетом российских условий метан, выработанный из биогаза, или биогаз в основном его виде могут использоваться в виде топлива для малых котельных, автотранспорта и выработки электроэнергии.

Выделенный метан из биогаза является сырьем для получения многих ценных продуктов химической промышленности – метанола, формальдегида, ацетилена, сероуглерода, хлороформа, синильной кислоты, сажи.

Оставшийся высококачественный компост и обогащенное азотом удобрение продаётся предприятиям сельского хозяйства и частным лицам.
Данная технология считается полностью безотходным производством, где каждый компонент имеет свое применение.

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

Анаэробы. Не ругательство, но честь / Хабр

Все чаще в научной литературе всплывают статьи о микроорганизмах и их применении в медицине, промышленности и сельском хозяйстве. Но все реже в абзацах с характеристикой и классификацией микробных культур встречаются слова «аэробный» и «анаэробный». Почему так происходит? Все дело в неоднозначности т.н. традиционных наименований.

Анаэробы (от греч. αν — отрицательная частица, греч. αέρ — «воздух» и греч. βιοζ — «жизнь») – общее собирательное наименование организмов, способных жить в условиях частичного или полного отсутствия кислорода. Многие из них получают энергию не окислительно-восстановительной реакцией с кислородом, а конкретным окислением какого-нибудь субстрата ( неорганических соединений, органических веществ, минералов). Так, существуют серобактерии, азотобактерии и железобактерии, использующие для дыхания окисление соединений серы, азота и железа соответственно.

История вопроса

Как термин «анаэробный» получил широкое применение?

Все дело в том, что впервые ввел его в научный оборот отец микробиологии Луи Пастер. В 1861 году он исследовал брожение, выделяя ответственные за него микроорганизмы, и обнаружил, что бактерии масляно-кислого брожения (т.н. «трупные» бактерии, например, Clostridium) в пробирке с жидкой средой концентрируются на дне оной, в то время как другие свободно плавают в виде взвеси, оседают на стенках или концентрируются у поверхности. Последующие опыты Пастера и его учеников привели к созданию классификации микроорганизмов по толерантности к кислороду.

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.

Капнеистические анаэробы и микроаэрофилы – «класс» организмов, часто встречавшийся в научных работах по микробиологии до 1991 года. Считается, что капнеистические микроорганизмы и микроаэрофилы требуют пониженной концентрации кислорода и повышенной концетрации углекислого газа: им требуется низкая концентрация кислорода (обычно 2–10%) и, для многих, высокая концентрация углекислого газа (например, 10%), в анаэробных условиях растут, но очень плохо.

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%.

Факультативные анаэробы – организмы, способные в зависимости от условий среды и стадии своего развития жить как в кислородных, так и безкислородных условиях. При этом в условиях наличия кислорода они используют его в процессе обмена веществ, что отличает их от других групп. Кроме очень большой группы эубактерий, факультативными анаэробами могут быть водоросли, растения и даже некоторые животные. Так, например, многие паразитические черви на стадии личинки являются свободноживущими животными, использующими растворенный в воде О2 для дыхания. Однако, попадая в организм хозяина они утрачивают не только органы дыхания, но и «ненужные» циклы биохимических реакций, используя только ресурсы хозяина и субстратное окисление.

Минутка интересных фактов

В начале прошлого века была популярна теория об эволюционной стадийности анаэробов. Считалось, что анаэробные организмы более древние, что анаэробные прокариоты возникли они во времена до появления кислородной атмосферы Земли. Позднее, с меняющимися на планете условиями, некоторые из них эволюционировали в аэробных. Аэробные реакции быстрее, «дешевле» для организма при более высокой продуктивности энергии: при брожении общий выход АТФ составляет 4 молекулы АТФ и 2 молекулы НАД*Н2, тогда как при дыхании общий выход составляет 30 молекул АТФ. Таким образом, аэробы получили эволюционное преимущество.

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

Для справки:

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.

Конечный результат процесса клеточного дыхания – АТФ (аденозин-трифосфат) и СО2. АТФ – это то, что организм использует почти во всех процессах как универсальный источник энергии. По сути своей, молекулы АТФ – это батарейки, а электроно-транспортная цепь на заключительном этапе клеточного дыхания – это «зарядка». Человек и близкие к нему животные используют кислород для получения АТФ. Однако это не единственный путь.

Альтернативы дыхания

Для справки:

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)

• Гликолитический — анаэробное расщепление глюкозы крови или запаса гликогена, заканчивающийся образованием молочной кислоты (иначе именуется «лактатным»).

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

В современной литературе термины «аэробный» и «анаэробный» используются редко, в основном для характеристики условий культивирования микроорганизмов, а также в медицине при характеристике инфекционных бактерий.

Систематика не использует анаэробность как такономическую категорию, а генетики и биохимики находят все больше доказательств перехода анаэробных организмов в аэробные формы и обратно. Кроме того, все аэробные организмы так или иначе имеют резервные анаэробные пути получения энергии, оставшиеся в «наследство» и включаемые в критических ситуациях.

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.

Источники:

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

Brook I. Antimicrobials therapy of anaerobic infections. J Chemother. 2016 Jun;28(3):143-50.

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.

Morris JG. Obligately anaerobic bacteria in biotechnology. Appl Biochem Biotechnol. 1994 Aug;48(2):75-106.

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

J. H. Brewer, D. L. Allgeier. Safe self-contained carbon dioxide-hydrogen anaerobic system. — Appl. Microbiol.16:848-850. — 1966

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

Посев отделяемого (в т.ч. анаэробы) с идентификацией микроорганизмов, в т.ч. кандида, методом времяпролетной МАСС-спектрометрии (MALDI-TOF) и определением чувствительности к расширенному спектру антибиотиков, антимикотиков и бактериофагам

Посев отделяемого (в т.ч. анаэробы) на микрофлору с определением чувствительности к основному спектру антибиотиков и антимикотиков — бактериологическое исследование, с помощью которого определяется количественный и качественный состав микрофлоры и её чувствительность к противомикробным и противогрибковым препаратам и бактериофагам.

Суть метода заключается в посеве исследуемого материала на питательные среды и с целью выявления и идентификации чистой культуры возбудителя. Культивирование происходит в кислородных и бескислородных условиях.

Расширенный спектр антибиотиков подбирается в зависимости от локализации воспалительного процесса.

Микрофлора — совокупность микроорганизмов, обитающих на определенных участках среды. В организме человека существует постоянная и транзиторная микрофлора. Транзиторная микрофлора не может существовать в организме длительно. Постоянная микрофлора состоит из микроорганизмов, которые постоянно находятся в нём и она подразделяется на облигатную и факультативную микрофлору. Облигатная флора представлена лактобактериями, бифидобактериями, пептострептококками и кишечными бактериями, её количественный состав преобладает над факультативной. Факультативная флора это стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, клостридии, некоторые грибы. В организме человека микроорганизмы нормальной микрофлоры заключены в полисахаридную биологическую плёнку, устойчивую к различным воздействиям.

Основные функции нормальной микрофлоры:

• фактор неспецифической резистентности;
  
• защитная функция по отношению к патогенной и гнилостной микрофлоре;
  
• участие в водно-солевом обмене;
  
• участие в рециркуляции стероидных гормонов, желчных солей;
  
• участие в формировании и поддержании иммунитета;
  
• хранилище и источник хромосомных и плазмидных генов, в частности генов лекарственной устойчивости к антибиотикам.
  

Каждому участку слизистой оболочки органа или коже свойственна определённая заселённость микроорганизмами.

Микрофлора мочеполового тракта
Слизистая оболочка передней уретры в норме может содержать стафилококки, непатогенные нейсерии, коринеморфные бактерии и др.

Нормальная микрофлора влагалища включает лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, пропионибактерии, порфиромонады, превотеллы, пептострептококки, коринеформные бактерии др., в ней преобладают анаэробы. В норме соотношение анаэробы/аэробы равно 10/1. В репродуктивный период жизни преобладают грамположительные бактерии, в период менопаузы — грамотрицательные. Примерно у 5–60% здоровых женщин выявляются Gardenerella vaginalis, у 15–30% — Mycoplasma hominis, у 5% — бактерии рода Mobilunculus.

Качественный и количественный состав микрофлоры зависит от фазы менструального цикла, беременности и др. Эстрогены способствуют накоплению гликогена, который расщепляется лактобактериями с образованием молочной кислоты. В результате pH составляет 4–4,6. Подкисленный вагинальный секрет, наличие перекиси водорода и наличие бактериоцинов, подавляют рост посторонней микрофлоры.

Цервикальный канал, полость матки, почки, мочеточник, мочевой пузырь в норме стерильны.

Микрофлора кожи
На коже и в протоках сальных и потовых желёз, волосяных мешочках, анаэробов в 2–10 раз больше чем аэробов. Кожу колонизируют грамположительные бактерии, дрожжеподобные грибы рода Malassezia, реже встречается транзиторная флора Staphylococcus aureus, Streptococcus pyogenes. При ослаблении организма на коже возрастает количество грамотрицательных бактерий.

Инфекционные заболевания
Инфекционные заболевания вызывают патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. К условно-патогенным относят представителей нормальной микрофлоры человека, так как эволюционно они сохрани способность к паразитическому образу жизни. В отличие от патогенных микроорганизмов, они проявляют свои свойства при условии снижения сопротивляемости организма.

Бактериологический посев, в т.ч анаэробов, позволяет выделить: бактероиды, вейлонеллы, эубактерии, пептострептококки, актиномицеты, фузобактерии, клостридии, превотеллы, гемеллы, бифидобактерии, порфиромонас, пропионобактерии. 

Определение чувствительности к антибиотикам проводится при выявлении роста 10² и более КОЕ/мл.

Определение дрожжеподобных грибов рода Candida и постановка чувствительности к антимикотическим средствам входит в данный анализ. Спектр антибиотиков и антимикотиков подбираются в зависимости от локализации воспалительного процесса.

Показания


Выявление возбудителей инфекции при газовой гангрене, абсцессов различных локализаций, инфицировании кишечника, язв, раневых поверхностей, воспалительных заболеваниях подкожно-жировой клетчатки, холециститах (при подозрении на инфицирование клостридиями). Контроль проведённого лечения.

Подготовка
Исследование проводят до начала приёма противомикробных препаратов и иммуномодуляторов, а также спустя 14–21 день после окончания их приёма.

Женщины (урогенитальный мазок):

• сдача мазка не допускается в дни менструации. За трое суток до взятия необходимо отказаться от применения вагинальных свечей, тампонов, спермицидов, за сутки исключить половые контакты. Нельзя спринцеваться накануне проведения обследования. После УЗИ-исследования с применением вагинального датчика, кольпоскопии, биопсии должно пройти не менее 48 часов.

Мужчины (урогенитальный мазок):

• за 1–2 суток до взятия мазка, необходимо исключить половые контакты. Нельзя мочиться в течение 1,5–2 часов до процедуры.

Интерпретация результатов
Интерпретация результатов исследования содержит информацию для лечащего врача и не является диагнозом. Информацию из этого раздела нельзя использовать для самодиагностики и самолечения. Точный диагноз ставит врач, учитывая результаты данного обследования и данные анамнеза, результатов других обследований и т.д.

На бланке результата указывается наличие или отсутствие роста; степень бактериурии, выраженная в КОЕ/мл, наименование возбудителя; степень бактериурии, выраженная в КОЕ/мл; чувствительность к антимикробным препаратам. 

В норме — рост микробной флоры отсутствует. При выделении ассоциации бактерий 10⁵ КОЕ/мл и более — является критическим. Повышение уровня говорит с большей вероятностью о развитии гнойной инфекции или генерализации процесса. При обсемененности менее 10⁵ КОЕ/мл, раны заживают без явлений нагноения.

Аэробные и анаэробные нагрузки: в чем разница

кардиотренировка

аэробика

ходьба, бег, плавание

скакалка

велотренажер

кардиотренировка

аэробика

ходьба, бег, плавание

скакалка

велотренажер

Аэробная тренировка, как правило, длительная. Упражнения задействуют большие группы мышц. «Аэробные тренировки решают задачи по улучшению общей выносливости, работоспособности сердечно-сосудистой и дыхательных систем», — говорит Вадим Бобылев, методист тренажерного зала сети фитнес-клубов World Class.

«Упражнения долговременные, выполняются в одном умеренно-интенсивном темпе. Например, спринтерский забег на 200 метров с максимальной скоростью нельзя считать аэробной нагрузкой», — дополняет Рушан Сабитов, старший тренер проекта outdoor fitness Sportules.

занятия в тренажерном зале с  утяжелителями

спринтерский бег

подъемы по ступеням

езда на велосипеде на большой скорости и на небольшие расстояния

занятия в тренажерном зале с  утяжелителями

спринтерский бег

подъемы по ступеням

езда на велосипеде на большой скорости и на небольшие расстояния

«Одна из главных задач анаэробных тренировок — увеличение показателей силовой выносливости и всех видов силы, например, взрывной и абсолютной, укрепление и рост мышц, улучшение состояния опорно-двигательного аппарата, исправление осанки, тренировка аппарата Гольджи, который отвечает за транспортировку белков, необходимых для роста мышц», — объясняет Дмитрий Жихарцев, топ-тренер Crocus Fitness.

«При низком уровне подготовки в приоритете будут аэробные тренировки. Выносливость общая — аэробные, выносливость специальная — анаэробные. Оба вида нагрузок можно выполнять в комфортное для вас время. Время суток, как показывают многочисленные исследования, не играет решающего значения, имеет место только регулярность — привычка», — уверяет Вадим Бобылев.

Аэробные и анаэробные нагрузки отличаются способом образования молекулы АТФ — иными словами, энергии в организме. Главная разница заключается в том, ключевую роль играет кислород в образовании энергии, которая необходима нашему организму для тренировок, или нет. «Когда кислород не является основополагающим фактором, нагрузка считается анаэробной. Если кислород работает как главный катализатор синтеза — это аэробная нагрузка, — объясняет топ-тренер Crocus Fitness. — Кроме того, существует разница в продолжительности физической нагрузки с максимальными усилиями. В первые 8–12 секунд наш организм использует энергию, синтезируемую в мышцах без участия кислорода, но, если через этот промежуток времени кислород подгоняется к мышцам, нагрузка становится уже аэробной».

Для выполнения упражнений необходима энергия, поэтому до любой тренировки необходимо поесть. «Лучше это сделать за час-полтора. Можно включить в прием пищи продукты с высоким содержанием белка, достаточным количеством жиров, а также сложные углеводы. Примерно через час после тренировки нужно поесть более основательно, чтобы восстановить силы. Для похудения важен отрицательный баланс калорий, для набора массы — положительный», — объясняет методист тренажерного зала сети фитнес-клубов World Class.

«Для кого-то анаэробные нагрузки могут оказаться неэффективными, поскольку человек быстро расходует энергию и не сможет продолжать занятия необходимое время. Кому-то, наоборот, больше подойдут высокоинтенсивные тренировки с высокой нагрузкой, занимающие меньше времени, чем длительные аэробные упражнения. Девушкам, которым не нужно наращивать мышечную массу, я бы рекомендовал обратить внимание именно на аэробные нагрузки», — советует старший тренер проекта outdoor fitness Sportules.

Похудеть на одних только аэробных или исключительно на анаэробных нагрузках не получится. «Анаэробные нагрузки более энергозатратные, а к аэробным нагрузкам ваш организм может довольно быстро адаптироваться и начать откладывать жиры. Похудеть только с помощью аэробных тренировок крайне тяжело. Лучше всего строить тренировочный комплекс на грамотном миксе, который вам поможет составить тренер», — рекомендует Дмитрий Жихарцев.

АНАЭРОБНЫЕ ОРГАНИЗМЫ • Большая российская энциклопедия

АНАЭРО́БНЫЕ ОРГАНИ́ЗМЫ, ана­эро­бы (от а…, греч. ἀήρ – воз­дух и βίος – жизнь), ор­га­низ­мы, спо­соб­ные жить и раз­ви­вать­ся при от­сут­ст­вии в сре­де сво­бод­но­го ки­сло­ро­да (O₂). Тер­мин «ан­аэро­бы» ввёл Л. Пас­тер, от­крыв­ший в 1861 бак­те­рии мас­ля­но­кис­ло­го бро­же­ния. Энер­гию для рос­та и раз­ви­тия А. о. по­лу­ча­ют в про­цес­се рас­ще­п­ле­ния ор­га­нич. ве­ществ (гл. обр. уг­ле­во­дов), под­вер­гая их бро­же­нию, в хо­де ко­то­ро­го об­ра­зу­ют­ся вос­ста­нов­лен­ные со­еди­не­ния – спир­ты и ор­га­нич. ки­сло­ты, или ис­поль­зу­ют в ка­чест­ве ко­неч­ных ак­цеп­то­ров эле­ктро­нов не­ор­га­нич. со­еди­не­ния – нит­ра­ты, со­еди­не­ния се­ры, СО₂, вос­ста­нав­ли­вая их со­от­вет­ст­вен­но до мо­ле­ку­ляр­но­го азо­та, се­ро­во­до­ро­да и ме­та­на.

В за­ви­си­мо­сти от от­но­ше­ния к O₂ А. о. де­лят­ся на об­ли­гат­ные (стро­гие) и фа­куль­та­тив­ные (ус­лов­ные). Об­ли­гат­ные А. о. раз­ви­ва­ют­ся толь­ко в бес­кис­ло­род­ных сре­дах (не­ко­то­рые из них по­ги­ба­ют при на­ли­чии ни­чтож­ных при­ме­сей O₂). Жи­вут в ус­ло­ви­ях, ис­клю­чаю­щих дос­туп O₂ (ниж­ние слои поч­вы, дно во­до­ёмов, глу­бо­кие уча­ст­ки ра­ны и т. д.). К их чис­лу от­но­сят­ся толь­ко про­ка­рио­ты: ряд па­то­ген­ных бак­те­рий (в т. ч. пред­ста­ви­те­ли кло­ст­ри­дий), би­фи­до­бак­те­рии, жи­ву­щие в ки­шеч­ни­ке че­ло­ве­ка и жи­вот­ных, мас­ля­но­кис­лые бак­те­рии, ме­та­но­ге­ны. Фа­куль­та­тив­ные А. о. спо­соб­ны раз­ви­вать­ся как при пол­ном от­сут­ст­вии O₂, так и при его на­ли­чии. Это свя­за­но с тем, что не­ко­то­рые из них (напр., мо­лоч­но­кис­лые бак­те­рии), по­лу­чаю­щие энер­гию в ре­зуль­та­те бро­же­ния, не чув­ст­ви­тель­ны к ки­сло­ро­ду; у дру­гих (напр., дрож­жи и эн­те­ро­бак­те­рии) ме­та­бо­лизм мо­жет пе­ре­клю­чать­ся с бро­же­ния на ды­ха­ние бла­го­да­ря на­ли­чию фер­мен­тов, уча­ст­вую­щих в пе­ре­но­се во­до­ро­да на О₂. К фа­куль­та­тив­ным ан­аэро­бам от­но­сят­ся так­же де­нит­ри­фи­цирую­щие бак­те­рии, гное­род­ные кок­ки, па­лоч­ки брюш­но­го ти­фа, воз­бу­ди­те­ли си­бир­ской яз­вы, оби­та­те­ли дна во­до­ёмов (рес­нич­ные ин­фу­зо­рии, ма­ло­ще­тин­ко­вые чер­ви, мол­лю­ски и др.) и ки­шеч­ные па­ра­зи­ты че­ло­ве­ка и жи­вот­ных (не­ко­то­рые про­стей­шие, круг­лые и пло­ские чер­ви).

В тех­нич. мик­ро­био­ло­гии ана­эро­бы ис­поль­зу­ют для про­из-ва спир­та, ор­га­нич. ки­слот, в очи­ст­ке сточ­ных вод. Не­ко­то­рые А. о. вы­зы­ва­ют тя­жё­лые ин­фек­ции (столб­няк, га­зо­вая ган­гре­на). Тер­мо­филь­ных ана­эро­бов, най­ден­ных в гид­ро­тер­мах, в т. ч. глу­бо­ко­вод­ных, от­но­сят к чис­лу древ­ней­ших оби­та­те­лей Зем­ли. А. о. яв­ля­ют­ся осн. по­став­щи­ка­ми вос­ста­нов­лен­ных со­еди­не­ний в био­сфе­ре, вно­ся зна­чит. вклад в кру­го­во­рот ве­ществ в при­ро­де. В тка­нях боль­шин­ст­ва мно­го­кле­точ­ных эу­ка­ри­от име­ет ме­сто ана­эроб­ное пре­вра­ще­ние уг­ле­во­дов гл. обр. пу­тём гли­ко­ли­за; эти про­цес­сы наи­бо­лее вы­ра­же­ны в бы­ст­ро рас­ту­щих эм­брио­наль­ных и опу­хо­ле­вых клет­ках. Ср. Аэроб­ные ор­га­низ­мы.

Анаэробные бактерии и организмы: что это такое

Организмы, которые способны получать энергию в условиях отсутствия кислорода, называются анаэробами. Причём к группе анаэробов относятся как микроорганизмы (простейшие и группа прокариотов), так и макроорганизмы, к которым можно отнести некоторые водоросли, грибы, животных и растения. В нашей статье мы подробно рассмотрим анаэробные бактерии, которые используются для очистки сточных вод в локальных очистных сооружениях. Поскольку наряду с ними в очистных сооружениях могут применяться аэробные микроорганизмы, мы проведём сравнение этих бактерий.

Классификация

Что такое анаэробы, мы разобрались. Теперь стоит понять, на какие виды они делятся. В микробиологии используется следующая таблица классификации анаэробов:

• Факультативные микроорганизмы. Факультативно-анаэробными называют бактерии, которые могут менять свой метаболический путь, то есть способны менять дыхание с анаэробного на аэробное и наоборот. Можно утверждать, что они живут факультативно.
• Капнеистические представители группы способны жить только в среде с пониженным содержанием кислорода и повышенным содержанием углекислого газа.
• Умеренно-строгие организмы могут выживать в среде с содержанием молекулярного кислорода. Однако тут они не способны размножаться. Макроаэрофилы могут и выживать, и размножаться в среде с пониженным парциальным давлением кислорода.
• Аэротолерантные микроорганизмы отличаются тем, что они не могут жить факультативно, то есть не в состоянии переключаться с анаэробного дыхания на аэробное. Однако от группы факультативно-анаэробных микроорганизмов они отличаются тем, что не гибнут в среде с молекулярным кислородом. В эту группу входит большинство маслянокислых бактерий и некоторые виды молочнокислых микроорганизмов.
• Облигатные бактерии быстро гибнут в среде с содержанием молекулярного кислорода. Они способны жить только в условиях полной изоляции от него. В эту группу входят инфузории, жгутиковые, некоторые виды бактерий и дрожжи.

Влияние кислорода на бактерии

Любая среда, содержащая кислород, агрессивно воздействует на органические формы жизни. Всё дело в том, что в процессе жизнедеятельности различных форм жизни или из-за влияния некоторых видов ионизирующего излучения образуются активные формы кислорода, которые отличаются большей токсичностью в сравнении с молекулярным веществом.

Главным определяющим фактором для выживания живого организма в условиях кислородной среды является наличие у него антиоксидантной функциональной системы, которая способна к элиминации. Обычно такие защитные функции обеспечиваются одним или сразу несколькими ферментами:

• цитохром;
• каталаза;
• супероксиддисмутаза.

При этом некоторые анаэробные бактерии факультативного вида содержат только один вид фермента – цитохром. Аэробные микроорганизмы имеют целых три цитохрома, поэтому прекрасно себя чувствуют в условиях кислородной среды. А облигатные анаэробы вообще не содержат цитохром.

Официальное приложение от букмекерской конторы 1xBet, абсолютно бесплатно и скачать 1хБет можно перейдя по ссылке и делать ставки на спорт.

Рекомендуем к прочтению:

Однако некоторые анаэробные организмы могут воздействовать на окружающую их среду и создавать подходящий ей окислительно-восстановительный потенциал. Например, определённые микроорганизмы перед началом размножения снижают кислотность среды с показателя 25 до 1 или 5. Это позволяет им оградить себя особым барьером. А аэротолерантные анаэробные организмы, которые в процесс своей жизнедеятельности выделяют перекись водорода, могут повышать кислотность среды.

Важно: для обеспечения дополнительной антиоксидантной защиты, бактерии синтезируют или накапливают низкомолекулярные антиоксиданты, к которым относятся витамины группы А, Е и С, а также лимонная и другие виды кислот.

Как анаэробы получают энергию?

Анаэробные организмы могут получить энергию разными путями:

1. Некоторые микроорганизмы получают энергию в процессе катаболизма различных соединений аминокислот, например, белков и пептидов, а также самих аминокислот. Как правило, такой процесс высвобождения энергии называется гниением. А саму среду, в энергообмене которой наблюдается много процессов катаболизма соединений аминокислот и самих аминокислот, называют гнилостной средой.
2. Другие анаэробные бактерии способны расщеплять гексозы (глюкозу). При этом могут использоваться разные пути расщепления:
   • гликолиз. После него в среде происходят бродильные процессы;
   • окислительный путь;
   • реакции Энтнера-Дудорова, которые проходят в условиях маннановой, гексуроновой или глюконовой кислоты.

При этом только анаэробные представители могут использовать гликолиз. Он может делиться на несколько разновидностей брожения в зависимости от продуктов, которые образуются после реакции:

• спиртовое брожение;
• молочнокислое брожение;
• вид энтеробактерий муравьиной кислоты;
• маслянокислое брожение;
• пропионовокислая реакция;
• процессы с выделением молекулярного кислорода;
• метановое брожение (используется в септиках).

Особенности анаэробов для септика

В анаэробных септиках используются микроорганизмы, которые способны производить переработку стоков без доступа кислорода. Как правило, в отсеке, где находятся анаэробы, значительно ускоряются процессы гниения сточных вод. В результате этого процесса твёрдые соединения выпадают на дно в виде осадка. При этом жидкая составляющая стоков качественно очищается от различных органических включений.

Во время жизнедеятельности этих бактерий образуется большое количество твёрдых соединений. Все они оседают на дне локального очистного сооружения, поэтому оно нуждается в регулярной очистке. Если очистку производить не своевременно, то эффективная и слаженная работа очистной установки может быть полностью нарушена и выведена из строя.

Рекомендуем к прочтению:

Внимание: осадок, добытый после очистки септика, не стоит использовать в качестве удобрения, поскольку в нём содержатся вредные микроорганизмы, способные нанести вред окружающей среде.

Поскольку анаэробные представители бактерий в процесс своей жизнедеятельности вырабатывают метан, очистные сооружения, которые работают с использованием этих организмов, должны укомплектовываться эффективной системой вентиляции. В противном случае неприятный запах способен испортить окружающий воздух.

Важно: эффективность очистки стоков с использованием анаэробов составляет только 60-70 %.

Недостатки использования анаэробов в септиках

Анаэробные представители бактерий, входящие в состав различных биопрепаратов для септиков, имеют следующие недостатки:

1. Отходы, которые образуются после переработки бактериями сточных вод, не подходят для удобрения почвы из-за содержания в них вредных микроорганизмов.
2. Поскольку в ходе жизнедеятельности анаэробов образуется большое количество плотного осадка, его удаление необходимо проводить регулярно. Для этого вам придётся вызывать ассенизаторов.
3. Очистка стоков с использованием анаэробных бактерий происходит не полностью, а только максимум на 70 процентов.
4. Очистное сооружение, функционирующее с использованием этих бактерий, может издавать очень неприятный запах, который обусловлен тем, что данные микроорганизмы выделяют метан в процессе жизнедеятельности.

Отличие анаэробов от аэробов

Главное отличие между аэробами и анаэробами состоит в том, что первые способны жить и размножаться в условиях с высоким содержанием кислорода. Поэтому такие септики обязательно укомплектовываются компрессором и аэратором для закачивания воздуха. Как правило, эти локальные очистные сооружения не издают такого неприятного запах.

В отличие от них анаэробные представители (как показывает таблица микробиологии, описанная выше) не нуждаются в кислороде. Более того некоторые их виды способны погибнуть при высоком содержании этого вещества. Поэтому такие септики не требуют закачивания воздуха. Для них важно лишь удаление образовавшегося метана.

Ещё одно отличие состоит в количестве образующегося осадка. В системах с аэробами количество осадка намного меньше, поэтому очистку сооружения можно проводить намного реже. Кроме этого, очистку септика можно выполнять без вызова ассенизаторов. Для удаления густого осадка из первой камеры можно взять обычный сачок, а чтобы откачать активный ил, образующийся в последней камере, достаточно использовать дренажный насос. Более того активный ил из очистного сооружения с использованием аэробов можно использовать для удобрения почвы.

Анаэробы: общие характеристики — медицинская микробиология

Общие понятия

Клинические проявления

Симптомы связаны с отсутствием кислорода в пораженной области: следовательно, абсцессы, омертвевшие ткани и проникновение инородных тел приводят к клинической инфекции.

Кислородная токсичность

Низкие или неопределяемые уровни супероксиддисмутазы и каталазы позволяют радикалам кислорода образовываться в анаэробных бактериях и инактивировать другие бактериальные ферментные системы.

Патогенные анаэробы

Анаэробы являются потенциально патогенными, когда их вытесняют из нормальной окружающей среды (толстая кишка человека, почва) и имплантируют в мертвые или умирающие ткани; в результате абсцессы, пневмонии и инфекции полости рта и таза.

Обработка клинических образцов

Анаэробные условия необходимы для сбора, культивирования и идентификации образцов.

Введение

Широкая классификация бактерий на анаэробные, аэробные или факультативные основана на типах реакций, которые они используют для выработки энергии для роста и другой деятельности.В своем метаболизме энергосодержащих соединений аэробам требуется молекулярный кислород в качестве конечного акцептора электронов, и они не могут расти в его отсутствие (см. Главу 4). С другой стороны, анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Кислород токсичен для них, и поэтому они должны зависеть от других веществ как акцепторов электронов. Их метаболизм часто является ферментативным, при котором они восстанавливают доступные органические соединения до различных конечных продуктов, таких как органические кислоты и спирты. Факультативные организмы наиболее универсальны.Они предпочтительно используют кислород в качестве концевого акцептора электронов, но также могут метаболизировать в отсутствие кислорода за счет восстановления других соединений. Гораздо больше полезной энергии в виде высокоэнергетического фосфата получается, когда молекула глюкозы полностью катаболизируется до диоксида углерода и воды в присутствии кислорода (38 молекул АТФ), чем когда она лишь частично катаболизируется ферментативным веществом. процесс в отсутствие кислорода (2 молекулы АТФ). Способность использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов предоставляет организмам чрезвычайно эффективный механизм для выработки энергии.Понимание общих характеристик анаэробиоза дает представление о том, как анаэробные бактерии могут размножаться в поврежденных тканях и почему требуется особая осторожность при обработке клинических образцов, которые могут их содержать.

Кислородная токсичность

Несколько исследований показывают, что аэробы могут выжить в присутствии кислорода только благодаря сложной системе защиты. Без этой защиты ключевые ферментные системы организмов не могут функционировать, и организмы умирают. Облигатные анаэробы, которые живут только в отсутствие кислорода, не обладают защитными механизмами, которые делают возможной аэробную жизнь, и поэтому не могут выжить в воздухе.

Во время роста и метаболизма продукты восстановления кислорода образуются в микроорганизмах и выделяются в окружающую среду. Супероксид-анион, один из продуктов восстановления кислорода, образуется при одновалентном восстановлении кислорода:

O ₂ ^e- → O ₂ ^—

Он образуется при взаимодействии молекулярного кислорода с различными клеточными компонентами. , включая восстановленные флавины, флавопротеины, хиноны, тиолы и железо-серные белки.Точный процесс, посредством которого он вызывает внутриклеточное повреждение, неизвестен; однако он способен участвовать в ряде деструктивных реакций, потенциально смертельных для клетки. Более того, продукты вторичных реакций могут усиливать токсичность. Например, одна из гипотез утверждает, что супероксид-анион реагирует с перекисью водорода в ячейке:

O ₂ ^— + H ₂ O ₂ → OH ^— + OH ^. + O ₂

Эта реакция, известная как реакция Габера-Вейсса, генерирует свободный гидроксильный радикал (ОН ·), который является наиболее мощным из известных биологических окислителей.Он может атаковать практически любое органическое вещество в клетке. Последующая реакция между супероксид-анионом и гидроксильным радикалом дает синглетный кислород (O ₂ *), который также разрушает клетку:

O ₂ ^— + OH → OH + O ₂ *

Возбужденная молекула синглетного кислорода очень реактивна. Следовательно, необходимо удалить супероксид, чтобы клетки выжили в присутствии кислорода.

Большинство факультативных и аэробных организмов содержат высокую концентрацию фермента, называемого супероксиддисмутазой.Этот фермент превращает супероксид-анион в кислород и пероксид водорода в основном состоянии, тем самым избавляя клетку от деструктивных супероксид-анионов:

2O ₂ ^— + 2H ^{+ Супероксиддисмутаза} O ₂ + H ₂ O ₂

Пероксид водорода, образующийся в этой реакции, является окислителем, но он не повреждает клетку так сильно, как супероксид-анион, и имеет тенденцию диффундировать из клетки. Многие организмы обладают каталазой или пероксидазой или и тем, и другим, чтобы устранить H ₂ O ₂ .Каталаза использует H ₂ O ₂ в качестве окислителя (акцептора электронов) и восстановителя (донора электронов) для преобразования пероксида в воду и кислород в основном состоянии:

H ₂ O ₂ + H ₂ O ₂ ^{Каталаза} 2H ₂ O + O ₂

Пероксидаза использует восстановитель, отличный от H ₂ O ₂ :

H ₂ O ₂ + H ₂ R ^{Пероксидаза} 2H ₂ O + R

Одно исследование показало, что факультативные и аэробные организмы, лишенные супероксиддисмутазы, обладают высокими уровнями каталазы или пероксидазы.Высокие концентрации этих ферментов могут уменьшить потребность в супероксиддисмутазе, поскольку они эффективно улавливают H ₂ O ₂ , прежде чем она сможет вступить в реакцию с супероксид-анионом с образованием более активного гидроксильного радикала. Однако у большинства организмов наблюдается положительная корреляция между активностью супероксиддисмутазы и устойчивостью к токсическому воздействию кислорода.

В другом исследовании факультативные и аэробные организмы продемонстрировали высокий уровень супероксиддисмутазы.Фермент присутствовал, как правило, на более низких уровнях у некоторых изученных анаэробов, но полностью отсутствовал у других. Наиболее чувствительные к кислороду анаэробы, как правило, содержали мало или совсем не содержали супероксиддисмутазы. В дополнение к активности супероксиддисмутазы, скорость, с которой организм поглощает и снижает кислород, была определена как фактор толерантности к кислороду. Очень чувствительные анаэробы, которые снижали относительно большое количество кислорода и не проявляли активности супероксиддисмутазы, были убиты после кратковременного воздействия кислорода.Более толерантные организмы снижали очень мало кислорода или демонстрировали высокий уровень активности супероксиддисмутазы.

Непрерывный спектр толерантности к кислороду среди бактерий, по-видимому, частично объясняется активностью супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы в клетке, а частично — скоростью, с которой клетка поглощает кислород (). Очевидно, что на толерантность влияют и другие факторы: расположение защитных ферментов в клетке (поверхность по сравнению с цитоплазмой), скорость, с которой клетки образуют токсичные продукты кислорода (например,g., гидроксильный радикал или синглетный кислород), а также чувствительность ключевых компонентов клетки к токсичным продуктам кислорода.

Рисунок 17-1

Воздействие кислорода на аэробные, анаэробные и факультативные анаэробные бактерии.

Патогенные анаэробы

Анаэробные бактерии широко распространены в природе в бескислородных средах обитания. Многие представители местной флоры человека являются анаэробными бактериями, включая спирохеты, грамположительные и грамотрицательные кокки и палочки.Например, толстая кишка человека, где напряжение кислорода низкое, содержит большие популяции анаэробных бактерий, превышающие 10 ¹¹ организмов / г содержимого толстой кишки. Количество анаэробов в этой области часто превышает численность факультативных организмов, по крайней мере, в 100 раз. Чувствительные к кислороду организмы также многочисленны в других частях тела, таких как десневые щели, крипты миндалин, носовые складки, волосяные фолликулы, уретра и влагалище. и поверхности зубов.

Компоненты анаэробной местной флоры потенциально патогенны при перемещении из их нормальной среды обитания.Большинство анаэробных инфекций передаются эндогенно от представителей микрофлоры, хотя Clostridium , обнаруживаемый в основном в почве, также вызывает инфекции у людей. Размножение анаэробных бактерий в тканях зависит от отсутствия кислорода. Кислород исключается из ткани, когда местное кровоснабжение нарушено из-за травмы, непроходимости или хирургических манипуляций. Анаэробы хорошо размножаются в отмерших тканях. Размножение аэробных или факультативных организмов в сочетании с анаэробами в инфицированной ткани также снижает концентрацию кислорода и создает среду обитания, которая поддерживает рост анаэробных бактерий.

Инфекции, вызываемые анаэробными бактериями, встречаются во всех частях человеческого тела (). Инфицированные ткани обычно содержат смесь нескольких видов анаэробов и часто также содержат аэробные и факультативные бактерии. Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями, следующие:

Рисунок 17-2

Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями.

Внутрибрюшные инфекции.

Абсцессы, послеоперационные раневые инфекции и общий перитонит, вызванные анаэробами, возникают в результате перфорации кишечника во время операции или травмы.

Легочные инфекции.

Анаэробные инфекции легких могут возникать в бронхах или крови. Вдыхание из верхних дыхательных путей, содержащих большое количество анаэробных бактерий, вызывает инфекцию в бронхах.

Инфекции органов малого таза.

Анаэробные инфекции влагалища и матки иногда возникают после гинекологических операций или в связи со злокачественными новообразованиями органов малого таза.

Абсцессы головного мозга.

Анаэробы нечасто вызывают менингит, но являются частой причиной абсцессов головного мозга. Инфекционные организмы обычно происходят из верхних дыхательных путей.

Инфекции кожи и мягких тканей.

Комбинации анаэробов, аэробов и факультативных организмов часто действуют синергетически, вызывая эти инфекции.

Инфекции полости рта и зубов.

Эти местные инфекции часто распространяются на лицо и шею, а иногда и на другие части тела, такие как мозг.

Бактериемия и эндокардит.

Анаэробная бактериемия может следовать за нарушением в той области тела, где существует устоявшаяся флора или инфекция. Эндокардит, воспаление эндотелиальной оболочки полостей сердца, иногда вызывается анаэробными бактериями, особенно анаэробными стрептококками.

За исключением клостридий, которые были тщательно изучены, механизмы, с помощью которых анаэробы вызывают инфекции у людей, недостаточно изучены. Виды Clostridium продуцируют различные токсины, разрушающие клетки тканей, а два вида, C botulinum и C tetani , выделяют нейротоксины, ответственные за ботулизм и столбняк, соответственно. Ферменты, выделяемые другими анаэробными бактериями, включая протеазы, липазы, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу и нейраминидазу, могут играть роль в инфекции, вызывая разрушение тканевых клеток, а ß-лактамаза может действовать как фактор вирулентности, инактивируя антибиотики, обладающие ß- лактамное кольцо, такое как пенициллины и цефалоспорины.Кроме того, капсулы, окружающие некоторые анаэробные бактерии, вероятно, препятствуют фагоцитозу и действуют как барьер против проникновения антимикробных агентов.

Обработка клинических образцов

При сборе образцов у пациентов для выделения и идентификации анаэробных бактерий, ассоциированных с инфекциями, необходимо принять меры для исключения доступа воздуха (). Материалы для анаэробной культуры лучше всего получать с помощью иглы и шприца. Если образец не может быть отправлен в лабораторию немедленно, его помещают в анаэробную транспортную трубку, содержащую бескислородный диоксид углерода или азот.Образец вводится через резиновую пробку в транспортной трубке и остается в анаэробной среде трубки до обработки в бактериологической лаборатории. Если образец собирается с помощью тампона, используется только специальная имеющаяся в продаже система транспортировки анаэробных мазков.

Образцы не должны содержать контаминирующих бактерий. Материал из участков, которые обычно стерильны, таких как кровь, спинномозговая жидкость или плевральная жидкость, не представляет проблемы при условии соблюдения обычных мер предосторожности для правильной дезинфекции кожи перед ее проколом для получения образца.Образцы кала, мокроты или вагинального секрета нельзя регулярно культивировать на патогенные анаэробы, поскольку они обычно содержат другие анаэробные организмы. В этих случаях необходимо получить аспират из абсцессов или конкретных участков инфекции, чтобы избежать чрезмерного заражения компонентами местной флоры.

Хотя существует несколько методов поддержания бескислородной среды во время обработки образцов для анаэробной культуры, анаэробная банка является наиболее распространенной.Это стеклянная или пластиковая банка среднего размера с плотно закрывающейся крышкой, содержащая частицы оксида алюминия, покрытые палладием, которые служат катализатором. Его можно настроить двумя способами. В самом простом случае используется коммерчески доступная оболочка генератора водорода и углекислого газа (GasPak), которая помещается в сосуд вместе с планшетами для культивирования. Генератор активируется водой. Кислород внутри сосуда и образующийся водород превращаются в воду в присутствии катализатора, создавая анаэробные условия.Углекислый газ, который также образуется, необходим для роста одних анаэробов и стимулирует рост других. Альтернативный метод достижения анаэробиоза в банке состоит из опорожнения и замены. Воздух удаляется из герметичного сосуда, содержащего культуральные чашки, и заменяется бескислородной смесью, состоящей из 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов диоксида углерода.

Более сложные процедуры используются для изоляции чрезвычайно чувствительных к кислороду микроорганизмов, которые невозможно восстановить с помощью анаэробного сосуда.Первый, метод с роликовыми трубками, состоит из пробирки, содержащей бескислородный газ, и тонкого слоя предварительно восстановленной агаровой среды на ее внутренней поверхности. Среда в пробирке засевается петлей, пока пробирка вращается. Это создает спиральный след на поверхности агара. Пробирку промывают потоком углекислого газа, чтобы предотвратить попадание воздуха, когда она открыта во время посева.

Изолятор анаэробного перчаточного ящика — еще одна инновация, разработанная для изоляции анаэробных бактерий.По сути, это большая камера из прозрачного винила с прикрепленными к ней перчатками, содержащая смесь 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов углекислого газа. Замок на одном конце камеры снабжен двумя люками, один из которых ведет наружу, а другой — внутрь камеры. Образцы помещаются в шлюз, внешний люк закрывается, воздух в шлюзе откачивается и заменяется газовой смесью. Затем открывается внутренний люк, чтобы ввести образец в камеру.Для обработки образца в бескислородной атмосфере используются обычные бактериологические процедуры.

Хотя эти сложные системы необходимы для выделения компонентов анаэробной флоры, исследования показали, что анаэробный сосуд подходит для выделения клинически значимых анаэробов. Чрезвычайно чувствительные к кислороду бактерии микрофлоры, по-видимому, не связаны с инфекционными процессами.

Процедуры культивирования и идентификации анаэробных бактерий хорошо отработаны ().Доступны различные селективные и неселективные среды для культивирования анаэробов. Надежная неселективная среда состоит из агара Brucella с добавлением овечьей крови, гемина, цистеина, карбоната натрия и менадиона. Для выявления анаэробов используются обычные бактериологические процедуры. Они основаны на реакциях окрашивания по Граму, морфологии клеток и колоний, паттернах чувствительности к антибиотикам, реакциях ферментации углеводов и других биохимических тестах. Анализ конечных продуктов метаболизма, особенно органических кислот, дает дополнительную информацию, полезную для классификации этих организмов.

Ссылки

1. Balows A, DeHaan RM, Dowell VR, Guze LB (ред.): Анаэробные бактерии. Чарльз Томас, Спрингфилд, штат Иллинойс, 1974 г. .

2. Finegold SM: Анаэробные бактерии в болезнях человека. Academic Press, Сан-Диего, 1977 г. .

3. Finegold SM, Джордж WL (ред.): Анаэробные инфекции у людей. Academic Press, Сан-Диего, 1989 г. .

4. Холдеман Л.В., Като Е.П., Мур WEC (ред.): Анаэробное лабораторное руководство. 4-е изд. Политехнический институт Вирджинии и лаборатория Анаэроба государственного университета, Блэксбург, Вирджиния, 1977 г. .

5. Lennette EH, Spaulding EH, Truant JP (eds): Руководство по клинической микробиологии. 2-е изд. Американское общество микробиологов, Вашингтон, округ Колумбия, 1974 г. .

6. Моррис Дж. Физиология облигатного анаэробиоза. Adv Microb Physiol. 1975. 12: 169–246.

7. Sutter VL, Citron DM, Edelstein MAC, Finegold SM: Wadsworth Anaerobic Bacteriology Manual, 4-е изд. Star Publishing, Бельмонт, Калифорния, 1985 г. .

Анаэробы: общие характеристики — медицинская микробиология

Общие концепции

Клинические проявления

Симптомы связаны с отсутствием кислорода в пораженной области: следовательно, абсцессы, омертвевшие ткани и проникновение инородных тел приводят к клинической инфекции .

Кислородная токсичность

Низкие или неопределяемые уровни супероксиддисмутазы и каталазы позволяют радикалам кислорода образовываться в анаэробных бактериях и инактивировать другие бактериальные ферментные системы.

Патогенные анаэробы

Анаэробы являются потенциально патогенными, когда их вытесняют из нормальной окружающей среды (толстая кишка человека, почва) и имплантируют в мертвые или умирающие ткани; в результате абсцессы, пневмонии и инфекции полости рта и таза.

Обработка клинических образцов

Анаэробные условия необходимы для сбора, культивирования и идентификации образцов.

Введение

Широкая классификация бактерий на анаэробные, аэробные или факультативные основана на типах реакций, которые они используют для выработки энергии для роста и другой деятельности. В своем метаболизме энергосодержащих соединений аэробам требуется молекулярный кислород в качестве конечного акцептора электронов, и они не могут расти в его отсутствие (см. Главу 4). С другой стороны, анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Кислород токсичен для них, и поэтому они должны зависеть от других веществ как акцепторов электронов.Их метаболизм часто является ферментативным, при котором они восстанавливают доступные органические соединения до различных конечных продуктов, таких как органические кислоты и спирты. Факультативные организмы наиболее универсальны. Они предпочтительно используют кислород в качестве концевого акцептора электронов, но также могут метаболизировать в отсутствие кислорода за счет восстановления других соединений. Гораздо больше полезной энергии в виде высокоэнергетического фосфата получается, когда молекула глюкозы полностью катаболизируется до диоксида углерода и воды в присутствии кислорода (38 молекул АТФ), чем когда она лишь частично катаболизируется ферментативным веществом. процесс в отсутствие кислорода (2 молекулы АТФ).Способность использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов предоставляет организмам чрезвычайно эффективный механизм для выработки энергии. Понимание общих характеристик анаэробиоза дает представление о том, как анаэробные бактерии могут размножаться в поврежденных тканях и почему требуется особая осторожность при обработке клинических образцов, которые могут их содержать.

Кислородная токсичность

Несколько исследований показывают, что аэробы могут выжить в присутствии кислорода только благодаря сложной системе защиты.Без этой защиты ключевые ферментные системы организмов не могут функционировать, и организмы умирают. Облигатные анаэробы, которые живут только в отсутствие кислорода, не обладают защитными механизмами, которые делают возможной аэробную жизнь, и поэтому не могут выжить в воздухе.

Во время роста и метаболизма продукты восстановления кислорода образуются в микроорганизмах и выделяются в окружающую среду. Супероксид-анион, один из продуктов восстановления кислорода, образуется при одновалентном восстановлении кислорода:

O ₂ ^e- → O ₂ ^—

Он образуется при взаимодействии молекулярного кислорода с различными клеточными компонентами. , включая восстановленные флавины, флавопротеины, хиноны, тиолы и железо-серные белки.Точный процесс, посредством которого он вызывает внутриклеточное повреждение, неизвестен; однако он способен участвовать в ряде деструктивных реакций, потенциально смертельных для клетки. Более того, продукты вторичных реакций могут усиливать токсичность. Например, одна из гипотез утверждает, что супероксид-анион реагирует с перекисью водорода в ячейке:

O ₂ ^— + H ₂ O ₂ → OH ^— + OH ^. + O ₂

Эта реакция, известная как реакция Габера-Вейсса, генерирует свободный гидроксильный радикал (ОН ·), который является наиболее мощным из известных биологических окислителей.Он может атаковать практически любое органическое вещество в клетке. Последующая реакция между супероксид-анионом и гидроксильным радикалом дает синглетный кислород (O ₂ *), который также разрушает клетку:

O ₂ ^— + OH → OH + O ₂ *

Возбужденная молекула синглетного кислорода очень реактивна. Следовательно, необходимо удалить супероксид, чтобы клетки выжили в присутствии кислорода.

Большинство факультативных и аэробных организмов содержат высокую концентрацию фермента, называемого супероксиддисмутазой.Этот фермент превращает супероксид-анион в кислород и пероксид водорода в основном состоянии, тем самым избавляя клетку от деструктивных супероксид-анионов:

2O ₂ ^— + 2H ^{+ Супероксиддисмутаза} O ₂ + H ₂ O ₂

Пероксид водорода, образующийся в этой реакции, является окислителем, но он не повреждает клетку так сильно, как супероксид-анион, и имеет тенденцию диффундировать из клетки. Многие организмы обладают каталазой или пероксидазой или и тем, и другим, чтобы устранить H ₂ O ₂ .Каталаза использует H ₂ O ₂ в качестве окислителя (акцептора электронов) и восстановителя (донора электронов) для преобразования пероксида в воду и кислород в основном состоянии:

H ₂ O ₂ + H ₂ O ₂ ^{Каталаза} 2H ₂ O + O ₂

Пероксидаза использует восстановитель, отличный от H ₂ O ₂ :

H ₂ O ₂ + H ₂ R ^{Пероксидаза} 2H ₂ O + R

Одно исследование показало, что факультативные и аэробные организмы, лишенные супероксиддисмутазы, обладают высокими уровнями каталазы или пероксидазы.Высокие концентрации этих ферментов могут уменьшить потребность в супероксиддисмутазе, поскольку они эффективно улавливают H ₂ O ₂ , прежде чем она сможет вступить в реакцию с супероксид-анионом с образованием более активного гидроксильного радикала. Однако у большинства организмов наблюдается положительная корреляция между активностью супероксиддисмутазы и устойчивостью к токсическому воздействию кислорода.

В другом исследовании факультативные и аэробные организмы продемонстрировали высокий уровень супероксиддисмутазы.Фермент присутствовал, как правило, на более низких уровнях у некоторых изученных анаэробов, но полностью отсутствовал у других. Наиболее чувствительные к кислороду анаэробы, как правило, содержали мало или совсем не содержали супероксиддисмутазы. В дополнение к активности супероксиддисмутазы, скорость, с которой организм поглощает и снижает кислород, была определена как фактор толерантности к кислороду. Очень чувствительные анаэробы, которые снижали относительно большое количество кислорода и не проявляли активности супероксиддисмутазы, были убиты после кратковременного воздействия кислорода.Более толерантные организмы снижали очень мало кислорода или демонстрировали высокий уровень активности супероксиддисмутазы.

Непрерывный спектр толерантности к кислороду среди бактерий, по-видимому, частично объясняется активностью супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы в клетке, а частично — скоростью, с которой клетка поглощает кислород (). Очевидно, что на толерантность влияют и другие факторы: расположение защитных ферментов в клетке (поверхность по сравнению с цитоплазмой), скорость, с которой клетки образуют токсичные продукты кислорода (например,g., гидроксильный радикал или синглетный кислород), а также чувствительность ключевых компонентов клетки к токсичным продуктам кислорода.

Рисунок 17-1

Воздействие кислорода на аэробные, анаэробные и факультативные анаэробные бактерии.

Патогенные анаэробы

Анаэробные бактерии широко распространены в природе в бескислородных средах обитания. Многие представители местной флоры человека являются анаэробными бактериями, включая спирохеты, грамположительные и грамотрицательные кокки и палочки.Например, толстая кишка человека, где напряжение кислорода низкое, содержит большие популяции анаэробных бактерий, превышающие 10 ¹¹ организмов / г содержимого толстой кишки. Количество анаэробов в этой области часто превышает численность факультативных организмов, по крайней мере, в 100 раз. Чувствительные к кислороду организмы также многочисленны в других частях тела, таких как десневые щели, крипты миндалин, носовые складки, волосяные фолликулы, уретра и влагалище. и поверхности зубов.

Компоненты анаэробной местной флоры потенциально патогенны при перемещении из их нормальной среды обитания.Большинство анаэробных инфекций передаются эндогенно от представителей микрофлоры, хотя Clostridium , обнаруживаемый в основном в почве, также вызывает инфекции у людей. Размножение анаэробных бактерий в тканях зависит от отсутствия кислорода. Кислород исключается из ткани, когда местное кровоснабжение нарушено из-за травмы, непроходимости или хирургических манипуляций. Анаэробы хорошо размножаются в отмерших тканях. Размножение аэробных или факультативных организмов в сочетании с анаэробами в инфицированной ткани также снижает концентрацию кислорода и создает среду обитания, которая поддерживает рост анаэробных бактерий.

Инфекции, вызываемые анаэробными бактериями, встречаются во всех частях человеческого тела (). Инфицированные ткани обычно содержат смесь нескольких видов анаэробов и часто также содержат аэробные и факультативные бактерии. Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями, следующие:

Рисунок 17-2

Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями.

Внутрибрюшные инфекции.

Абсцессы, послеоперационные раневые инфекции и общий перитонит, вызванные анаэробами, возникают в результате перфорации кишечника во время операции или травмы.

Легочные инфекции.

Анаэробные инфекции легких могут возникать в бронхах или крови. Вдыхание из верхних дыхательных путей, содержащих большое количество анаэробных бактерий, вызывает инфекцию в бронхах.

Инфекции органов малого таза.

Анаэробные инфекции влагалища и матки иногда возникают после гинекологических операций или в связи со злокачественными новообразованиями органов малого таза.

Абсцессы головного мозга.

Анаэробы нечасто вызывают менингит, но являются частой причиной абсцессов головного мозга. Инфекционные организмы обычно происходят из верхних дыхательных путей.

Инфекции кожи и мягких тканей.

Комбинации анаэробов, аэробов и факультативных организмов часто действуют синергетически, вызывая эти инфекции.

Инфекции полости рта и зубов.

Эти местные инфекции часто распространяются на лицо и шею, а иногда и на другие части тела, такие как мозг.

Бактериемия и эндокардит.

Анаэробная бактериемия может следовать за нарушением в той области тела, где существует устоявшаяся флора или инфекция. Эндокардит, воспаление эндотелиальной оболочки полостей сердца, иногда вызывается анаэробными бактериями, особенно анаэробными стрептококками.

За исключением клостридий, которые были тщательно изучены, механизмы, с помощью которых анаэробы вызывают инфекции у людей, недостаточно изучены. Виды Clostridium продуцируют различные токсины, разрушающие клетки тканей, а два вида, C botulinum и C tetani , выделяют нейротоксины, ответственные за ботулизм и столбняк, соответственно. Ферменты, выделяемые другими анаэробными бактериями, включая протеазы, липазы, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу и нейраминидазу, могут играть роль в инфекции, вызывая разрушение тканевых клеток, а ß-лактамаза может действовать как фактор вирулентности, инактивируя антибиотики, обладающие ß- лактамное кольцо, такое как пенициллины и цефалоспорины.Кроме того, капсулы, окружающие некоторые анаэробные бактерии, вероятно, препятствуют фагоцитозу и действуют как барьер против проникновения антимикробных агентов.

Обработка клинических образцов

При сборе образцов у пациентов для выделения и идентификации анаэробных бактерий, ассоциированных с инфекциями, необходимо принять меры для исключения доступа воздуха (). Материалы для анаэробной культуры лучше всего получать с помощью иглы и шприца. Если образец не может быть отправлен в лабораторию немедленно, его помещают в анаэробную транспортную трубку, содержащую бескислородный диоксид углерода или азот.Образец вводится через резиновую пробку в транспортной трубке и остается в анаэробной среде трубки до обработки в бактериологической лаборатории. Если образец собирается с помощью тампона, используется только специальная имеющаяся в продаже система транспортировки анаэробных мазков.

Образцы не должны содержать контаминирующих бактерий. Материал из участков, которые обычно стерильны, таких как кровь, спинномозговая жидкость или плевральная жидкость, не представляет проблемы при условии соблюдения обычных мер предосторожности для правильной дезинфекции кожи перед ее проколом для получения образца.Образцы кала, мокроты или вагинального секрета нельзя регулярно культивировать на патогенные анаэробы, поскольку они обычно содержат другие анаэробные организмы. В этих случаях необходимо получить аспират из абсцессов или конкретных участков инфекции, чтобы избежать чрезмерного заражения компонентами местной флоры.

Хотя существует несколько методов поддержания бескислородной среды во время обработки образцов для анаэробной культуры, анаэробная банка является наиболее распространенной.Это стеклянная или пластиковая банка среднего размера с плотно закрывающейся крышкой, содержащая частицы оксида алюминия, покрытые палладием, которые служат катализатором. Его можно настроить двумя способами. В самом простом случае используется коммерчески доступная оболочка генератора водорода и углекислого газа (GasPak), которая помещается в сосуд вместе с планшетами для культивирования. Генератор активируется водой. Кислород внутри сосуда и образующийся водород превращаются в воду в присутствии катализатора, создавая анаэробные условия.Углекислый газ, который также образуется, необходим для роста одних анаэробов и стимулирует рост других. Альтернативный метод достижения анаэробиоза в банке состоит из опорожнения и замены. Воздух удаляется из герметичного сосуда, содержащего культуральные чашки, и заменяется бескислородной смесью, состоящей из 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов диоксида углерода.

Более сложные процедуры используются для изоляции чрезвычайно чувствительных к кислороду микроорганизмов, которые невозможно восстановить с помощью анаэробного сосуда.Первый, метод с роликовыми трубками, состоит из пробирки, содержащей бескислородный газ, и тонкого слоя предварительно восстановленной агаровой среды на ее внутренней поверхности. Среда в пробирке засевается петлей, пока пробирка вращается. Это создает спиральный след на поверхности агара. Пробирку промывают потоком углекислого газа, чтобы предотвратить попадание воздуха, когда она открыта во время посева.

Изолятор анаэробного перчаточного ящика — еще одна инновация, разработанная для изоляции анаэробных бактерий.По сути, это большая камера из прозрачного винила с прикрепленными к ней перчатками, содержащая смесь 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов углекислого газа. Замок на одном конце камеры снабжен двумя люками, один из которых ведет наружу, а другой — внутрь камеры. Образцы помещаются в шлюз, внешний люк закрывается, воздух в шлюзе откачивается и заменяется газовой смесью. Затем открывается внутренний люк, чтобы ввести образец в камеру.Для обработки образца в бескислородной атмосфере используются обычные бактериологические процедуры.

Хотя эти сложные системы необходимы для выделения компонентов анаэробной флоры, исследования показали, что анаэробный сосуд подходит для выделения клинически значимых анаэробов. Чрезвычайно чувствительные к кислороду бактерии микрофлоры, по-видимому, не связаны с инфекционными процессами.

Процедуры культивирования и идентификации анаэробных бактерий хорошо отработаны ().Доступны различные селективные и неселективные среды для культивирования анаэробов. Надежная неселективная среда состоит из агара Brucella с добавлением овечьей крови, гемина, цистеина, карбоната натрия и менадиона. Для выявления анаэробов используются обычные бактериологические процедуры. Они основаны на реакциях окрашивания по Граму, морфологии клеток и колоний, паттернах чувствительности к антибиотикам, реакциях ферментации углеводов и других биохимических тестах. Анализ конечных продуктов метаболизма, особенно органических кислот, дает дополнительную информацию, полезную для классификации этих организмов.

Ссылки

1. Balows A, DeHaan RM, Dowell VR, Guze LB (ред.): Анаэробные бактерии. Чарльз Томас, Спрингфилд, штат Иллинойс, 1974 г. .

2. Finegold SM: Анаэробные бактерии в болезнях человека. Academic Press, Сан-Диего, 1977 г. .

3. Finegold SM, Джордж WL (ред.): Анаэробные инфекции у людей. Academic Press, Сан-Диего, 1989 г. .

4. Холдеман Л.В., Като Е.П., Мур WEC (ред.): Анаэробное лабораторное руководство. 4-е изд. Политехнический институт Вирджинии и лаборатория Анаэроба государственного университета, Блэксбург, Вирджиния, 1977 г. .

5. Lennette EH, Spaulding EH, Truant JP (eds): Руководство по клинической микробиологии. 2-е изд. Американское общество микробиологов, Вашингтон, округ Колумбия, 1974 г. .

6. Моррис Дж. Физиология облигатного анаэробиоза. Adv Microb Physiol. 1975. 12: 169–246.

7. Sutter VL, Citron DM, Edelstein MAC, Finegold SM: Wadsworth Anaerobic Bacteriology Manual, 4-е изд. Star Publishing, Бельмонт, Калифорния, 1985 г. .

Анаэробы: общие характеристики — медицинская микробиология

Общие концепции

Клинические проявления

Симптомы связаны с отсутствием кислорода в пораженной области: следовательно, абсцессы, омертвевшие ткани и проникновение инородных тел приводят к клинической инфекции .

Кислородная токсичность

Низкие или неопределяемые уровни супероксиддисмутазы и каталазы позволяют радикалам кислорода образовываться в анаэробных бактериях и инактивировать другие бактериальные ферментные системы.

Патогенные анаэробы

Анаэробы являются потенциально патогенными, когда их вытесняют из нормальной окружающей среды (толстая кишка человека, почва) и имплантируют в мертвые или умирающие ткани; в результате абсцессы, пневмонии и инфекции полости рта и таза.

Обработка клинических образцов

Анаэробные условия необходимы для сбора, культивирования и идентификации образцов.

Введение

Широкая классификация бактерий на анаэробные, аэробные или факультативные основана на типах реакций, которые они используют для выработки энергии для роста и другой деятельности. В своем метаболизме энергосодержащих соединений аэробам требуется молекулярный кислород в качестве конечного акцептора электронов, и они не могут расти в его отсутствие (см. Главу 4). С другой стороны, анаэробы не могут расти в присутствии кислорода. Кислород токсичен для них, и поэтому они должны зависеть от других веществ как акцепторов электронов.Их метаболизм часто является ферментативным, при котором они восстанавливают доступные органические соединения до различных конечных продуктов, таких как органические кислоты и спирты. Факультативные организмы наиболее универсальны. Они предпочтительно используют кислород в качестве концевого акцептора электронов, но также могут метаболизировать в отсутствие кислорода за счет восстановления других соединений. Гораздо больше полезной энергии в виде высокоэнергетического фосфата получается, когда молекула глюкозы полностью катаболизируется до диоксида углерода и воды в присутствии кислорода (38 молекул АТФ), чем когда она лишь частично катаболизируется ферментативным веществом. процесс в отсутствие кислорода (2 молекулы АТФ).Способность использовать кислород в качестве конечного акцептора электронов предоставляет организмам чрезвычайно эффективный механизм для выработки энергии. Понимание общих характеристик анаэробиоза дает представление о том, как анаэробные бактерии могут размножаться в поврежденных тканях и почему требуется особая осторожность при обработке клинических образцов, которые могут их содержать.

Кислородная токсичность

Несколько исследований показывают, что аэробы могут выжить в присутствии кислорода только благодаря сложной системе защиты.Без этой защиты ключевые ферментные системы организмов не могут функционировать, и организмы умирают. Облигатные анаэробы, которые живут только в отсутствие кислорода, не обладают защитными механизмами, которые делают возможной аэробную жизнь, и поэтому не могут выжить в воздухе.

Во время роста и метаболизма продукты восстановления кислорода образуются в микроорганизмах и выделяются в окружающую среду. Супероксид-анион, один из продуктов восстановления кислорода, образуется при одновалентном восстановлении кислорода:

O ₂ ^e- → O ₂ ^—

Он образуется при взаимодействии молекулярного кислорода с различными клеточными компонентами. , включая восстановленные флавины, флавопротеины, хиноны, тиолы и железо-серные белки.Точный процесс, посредством которого он вызывает внутриклеточное повреждение, неизвестен; однако он способен участвовать в ряде деструктивных реакций, потенциально смертельных для клетки. Более того, продукты вторичных реакций могут усиливать токсичность. Например, одна из гипотез утверждает, что супероксид-анион реагирует с перекисью водорода в ячейке:

O ₂ ^— + H ₂ O ₂ → OH ^— + OH ^. + O ₂

Эта реакция, известная как реакция Габера-Вейсса, генерирует свободный гидроксильный радикал (ОН ·), который является наиболее мощным из известных биологических окислителей.Он может атаковать практически любое органическое вещество в клетке. Последующая реакция между супероксид-анионом и гидроксильным радикалом дает синглетный кислород (O ₂ *), который также разрушает клетку:

O ₂ ^— + OH → OH + O ₂ *

Возбужденная молекула синглетного кислорода очень реактивна. Следовательно, необходимо удалить супероксид, чтобы клетки выжили в присутствии кислорода.

Большинство факультативных и аэробных организмов содержат высокую концентрацию фермента, называемого супероксиддисмутазой.Этот фермент превращает супероксид-анион в кислород и пероксид водорода в основном состоянии, тем самым избавляя клетку от деструктивных супероксид-анионов:

2O ₂ ^— + 2H ^{+ Супероксиддисмутаза} O ₂ + H ₂ O ₂

Пероксид водорода, образующийся в этой реакции, является окислителем, но он не повреждает клетку так сильно, как супероксид-анион, и имеет тенденцию диффундировать из клетки. Многие организмы обладают каталазой или пероксидазой или и тем, и другим, чтобы устранить H ₂ O ₂ .Каталаза использует H ₂ O ₂ в качестве окислителя (акцептора электронов) и восстановителя (донора электронов) для преобразования пероксида в воду и кислород в основном состоянии:

H ₂ O ₂ + H ₂ O ₂ ^{Каталаза} 2H ₂ O + O ₂

Пероксидаза использует восстановитель, отличный от H ₂ O ₂ :

H ₂ O ₂ + H ₂ R ^{Пероксидаза} 2H ₂ O + R

Одно исследование показало, что факультативные и аэробные организмы, лишенные супероксиддисмутазы, обладают высокими уровнями каталазы или пероксидазы.Высокие концентрации этих ферментов могут уменьшить потребность в супероксиддисмутазе, поскольку они эффективно улавливают H ₂ O ₂ , прежде чем она сможет вступить в реакцию с супероксид-анионом с образованием более активного гидроксильного радикала. Однако у большинства организмов наблюдается положительная корреляция между активностью супероксиддисмутазы и устойчивостью к токсическому воздействию кислорода.

В другом исследовании факультативные и аэробные организмы продемонстрировали высокий уровень супероксиддисмутазы.Фермент присутствовал, как правило, на более низких уровнях у некоторых изученных анаэробов, но полностью отсутствовал у других. Наиболее чувствительные к кислороду анаэробы, как правило, содержали мало или совсем не содержали супероксиддисмутазы. В дополнение к активности супероксиддисмутазы, скорость, с которой организм поглощает и снижает кислород, была определена как фактор толерантности к кислороду. Очень чувствительные анаэробы, которые снижали относительно большое количество кислорода и не проявляли активности супероксиддисмутазы, были убиты после кратковременного воздействия кислорода.Более толерантные организмы снижали очень мало кислорода или демонстрировали высокий уровень активности супероксиддисмутазы.

Непрерывный спектр толерантности к кислороду среди бактерий, по-видимому, частично объясняется активностью супероксиддисмутазы, каталазы и пероксидазы в клетке, а частично — скоростью, с которой клетка поглощает кислород (). Очевидно, что на толерантность влияют и другие факторы: расположение защитных ферментов в клетке (поверхность по сравнению с цитоплазмой), скорость, с которой клетки образуют токсичные продукты кислорода (например,g., гидроксильный радикал или синглетный кислород), а также чувствительность ключевых компонентов клетки к токсичным продуктам кислорода.

Рисунок 17-1

Воздействие кислорода на аэробные, анаэробные и факультативные анаэробные бактерии.

Патогенные анаэробы

Анаэробные бактерии широко распространены в природе в бескислородных средах обитания. Многие представители местной флоры человека являются анаэробными бактериями, включая спирохеты, грамположительные и грамотрицательные кокки и палочки.Например, толстая кишка человека, где напряжение кислорода низкое, содержит большие популяции анаэробных бактерий, превышающие 10 ¹¹ организмов / г содержимого толстой кишки. Количество анаэробов в этой области часто превышает численность факультативных организмов, по крайней мере, в 100 раз. Чувствительные к кислороду организмы также многочисленны в других частях тела, таких как десневые щели, крипты миндалин, носовые складки, волосяные фолликулы, уретра и влагалище. и поверхности зубов.

Компоненты анаэробной местной флоры потенциально патогенны при перемещении из их нормальной среды обитания.Большинство анаэробных инфекций передаются эндогенно от представителей микрофлоры, хотя Clostridium , обнаруживаемый в основном в почве, также вызывает инфекции у людей. Размножение анаэробных бактерий в тканях зависит от отсутствия кислорода. Кислород исключается из ткани, когда местное кровоснабжение нарушено из-за травмы, непроходимости или хирургических манипуляций. Анаэробы хорошо размножаются в отмерших тканях. Размножение аэробных или факультативных организмов в сочетании с анаэробами в инфицированной ткани также снижает концентрацию кислорода и создает среду обитания, которая поддерживает рост анаэробных бактерий.

Инфекции, вызываемые анаэробными бактериями, встречаются во всех частях человеческого тела (). Инфицированные ткани обычно содержат смесь нескольких видов анаэробов и часто также содержат аэробные и факультативные бактерии. Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями, следующие:

Рисунок 17-2

Типы инфекций, обычно вызываемых анаэробными бактериями.

Внутрибрюшные инфекции.

Абсцессы, послеоперационные раневые инфекции и общий перитонит, вызванные анаэробами, возникают в результате перфорации кишечника во время операции или травмы.

Легочные инфекции.

Анаэробные инфекции легких могут возникать в бронхах или крови. Вдыхание из верхних дыхательных путей, содержащих большое количество анаэробных бактерий, вызывает инфекцию в бронхах.

Инфекции органов малого таза.

Анаэробные инфекции влагалища и матки иногда возникают после гинекологических операций или в связи со злокачественными новообразованиями органов малого таза.

Абсцессы головного мозга.

Анаэробы нечасто вызывают менингит, но являются частой причиной абсцессов головного мозга. Инфекционные организмы обычно происходят из верхних дыхательных путей.

Инфекции кожи и мягких тканей.

Комбинации анаэробов, аэробов и факультативных организмов часто действуют синергетически, вызывая эти инфекции.

Инфекции полости рта и зубов.

Эти местные инфекции часто распространяются на лицо и шею, а иногда и на другие части тела, такие как мозг.

Бактериемия и эндокардит.

Анаэробная бактериемия может следовать за нарушением в той области тела, где существует устоявшаяся флора или инфекция. Эндокардит, воспаление эндотелиальной оболочки полостей сердца, иногда вызывается анаэробными бактериями, особенно анаэробными стрептококками.

За исключением клостридий, которые были тщательно изучены, механизмы, с помощью которых анаэробы вызывают инфекции у людей, недостаточно изучены. Виды Clostridium продуцируют различные токсины, разрушающие клетки тканей, а два вида, C botulinum и C tetani , выделяют нейротоксины, ответственные за ботулизм и столбняк, соответственно. Ферменты, выделяемые другими анаэробными бактериями, включая протеазы, липазы, гиалуронидазу, хондроитинсульфатазу и нейраминидазу, могут играть роль в инфекции, вызывая разрушение тканевых клеток, а ß-лактамаза может действовать как фактор вирулентности, инактивируя антибиотики, обладающие ß- лактамное кольцо, такое как пенициллины и цефалоспорины.Кроме того, капсулы, окружающие некоторые анаэробные бактерии, вероятно, препятствуют фагоцитозу и действуют как барьер против проникновения антимикробных агентов.

Обработка клинических образцов

При сборе образцов у пациентов для выделения и идентификации анаэробных бактерий, ассоциированных с инфекциями, необходимо принять меры для исключения доступа воздуха (). Материалы для анаэробной культуры лучше всего получать с помощью иглы и шприца. Если образец не может быть отправлен в лабораторию немедленно, его помещают в анаэробную транспортную трубку, содержащую бескислородный диоксид углерода или азот.Образец вводится через резиновую пробку в транспортной трубке и остается в анаэробной среде трубки до обработки в бактериологической лаборатории. Если образец собирается с помощью тампона, используется только специальная имеющаяся в продаже система транспортировки анаэробных мазков.

Образцы не должны содержать контаминирующих бактерий. Материал из участков, которые обычно стерильны, таких как кровь, спинномозговая жидкость или плевральная жидкость, не представляет проблемы при условии соблюдения обычных мер предосторожности для правильной дезинфекции кожи перед ее проколом для получения образца.Образцы кала, мокроты или вагинального секрета нельзя регулярно культивировать на патогенные анаэробы, поскольку они обычно содержат другие анаэробные организмы. В этих случаях необходимо получить аспират из абсцессов или конкретных участков инфекции, чтобы избежать чрезмерного заражения компонентами местной флоры.

Хотя существует несколько методов поддержания бескислородной среды во время обработки образцов для анаэробной культуры, анаэробная банка является наиболее распространенной.Это стеклянная или пластиковая банка среднего размера с плотно закрывающейся крышкой, содержащая частицы оксида алюминия, покрытые палладием, которые служат катализатором. Его можно настроить двумя способами. В самом простом случае используется коммерчески доступная оболочка генератора водорода и углекислого газа (GasPak), которая помещается в сосуд вместе с планшетами для культивирования. Генератор активируется водой. Кислород внутри сосуда и образующийся водород превращаются в воду в присутствии катализатора, создавая анаэробные условия.Углекислый газ, который также образуется, необходим для роста одних анаэробов и стимулирует рост других. Альтернативный метод достижения анаэробиоза в банке состоит из опорожнения и замены. Воздух удаляется из герметичного сосуда, содержащего культуральные чашки, и заменяется бескислородной смесью, состоящей из 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов диоксида углерода.

Более сложные процедуры используются для изоляции чрезвычайно чувствительных к кислороду микроорганизмов, которые невозможно восстановить с помощью анаэробного сосуда.Первый, метод с роликовыми трубками, состоит из пробирки, содержащей бескислородный газ, и тонкого слоя предварительно восстановленной агаровой среды на ее внутренней поверхности. Среда в пробирке засевается петлей, пока пробирка вращается. Это создает спиральный след на поверхности агара. Пробирку промывают потоком углекислого газа, чтобы предотвратить попадание воздуха, когда она открыта во время посева.

Изолятор анаэробного перчаточного ящика — еще одна инновация, разработанная для изоляции анаэробных бактерий.По сути, это большая камера из прозрачного винила с прикрепленными к ней перчатками, содержащая смесь 80 процентов азота, 10 процентов водорода и 10 процентов углекислого газа. Замок на одном конце камеры снабжен двумя люками, один из которых ведет наружу, а другой — внутрь камеры. Образцы помещаются в шлюз, внешний люк закрывается, воздух в шлюзе откачивается и заменяется газовой смесью. Затем открывается внутренний люк, чтобы ввести образец в камеру.Для обработки образца в бескислородной атмосфере используются обычные бактериологические процедуры.

Хотя эти сложные системы необходимы для выделения компонентов анаэробной флоры, исследования показали, что анаэробный сосуд подходит для выделения клинически значимых анаэробов. Чрезвычайно чувствительные к кислороду бактерии микрофлоры, по-видимому, не связаны с инфекционными процессами.

Процедуры культивирования и идентификации анаэробных бактерий хорошо отработаны ().Доступны различные селективные и неселективные среды для культивирования анаэробов. Надежная неселективная среда состоит из агара Brucella с добавлением овечьей крови, гемина, цистеина, карбоната натрия и менадиона. Для выявления анаэробов используются обычные бактериологические процедуры. Они основаны на реакциях окрашивания по Граму, морфологии клеток и колоний, паттернах чувствительности к антибиотикам, реакциях ферментации углеводов и других биохимических тестах. Анализ конечных продуктов метаболизма, особенно органических кислот, дает дополнительную информацию, полезную для классификации этих организмов.

Ссылки

1. Balows A, DeHaan RM, Dowell VR, Guze LB (ред.): Анаэробные бактерии. Чарльз Томас, Спрингфилд, штат Иллинойс, 1974 г. .

2. Finegold SM: Анаэробные бактерии в болезнях человека. Academic Press, Сан-Диего, 1977 г. .

3. Finegold SM, Джордж WL (ред.): Анаэробные инфекции у людей. Academic Press, Сан-Диего, 1989 г. .

4. Холдеман Л.В., Като Е.П., Мур WEC (ред.): Анаэробное лабораторное руководство. 4-е изд. Политехнический институт Вирджинии и лаборатория Анаэроба государственного университета, Блэксбург, Вирджиния, 1977 г. .

5. Lennette EH, Spaulding EH, Truant JP (eds): Руководство по клинической микробиологии. 2-е изд. Американское общество микробиологов, Вашингтон, округ Колумбия, 1974 г. .

6. Моррис Дж. Физиология облигатного анаэробиоза. Adv Microb Physiol. 1975. 12: 169–246.

7. Sutter VL, Citron DM, Edelstein MAC, Finegold SM: Wadsworth Anaerobic Bacteriology Manual, 4-е изд. Star Publishing, Бельмонт, Калифорния, 1985 г. .

Анаэробные инфекции — StatPearls — Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек человека.Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде. Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. Это упражнение исследует, когда это состояние следует учитывать при дифференциальной диагностике и как правильно его оценить.Это мероприятие подчеркивает роль межпрофессиональной команды в уходе за пациентами с этим заболеванием.

Целей:

• Определите этиологию анаэробных инфекций.

• Изучите различные клинические проявления анаэробных инфекций,

• Опишите возможные варианты лечения анаэробных инфекций.

• Объясните важность улучшения координации оказания помощи межпрофессиональной командой для достижения лучших клинических результатов у пациентов с анаэробными инфекциями.

Получите бесплатный доступ к вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

Введение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека. Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде. Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы.Анаэробы являются привередливыми организмами, и их трудно выращивать, если не используются надлежащие методы сбора и культивирования. Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. [1] [2]

В зависимости от потребности в кислороде бактерии можно разделить на следующие группы:

Облигатные аэробы нуждаются в кислороде в качестве конечного акцептора электронов и не имеют другого источника энергии, например ферментации.

Обязательные анаэробы получают энергию посредством ферментации и используют органические соединения в качестве конечных акцепторов электронов.

Факультативные анаэробы могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода.

Облигатные анаэробы можно подразделить на 2 типа в зависимости от процентного содержания кислорода, который может оказаться токсичным. Строгие облигатные анаэробы не выживут, если в окружающей среде содержится более половины процента кислорода, в то время как умеренные облигатные анаэробы все еще могут расти в среде с содержанием кислорода от 2 до 8%.

Этиология

Общие очаги анаэробных инфекций включают полости рта, брюшной полости и таза; однако анаэробы могут вызывать инфекции других областей, таких как голова, шея и кожа.Клинически значимые анаэробы, ассоциированные с инфекциями человека, следующие:

Грамположительные

Грамположительные спорообразующие бациллы

Clostridium : это спорообразующие анаэробы, ответственные за некоторые из наиболее серьезных инфекций человека. На их долю приходится около 10% всех анаэробных инфекций. Значительными членами этого семейства являются Clostridium difficile, , вызывающая инфекцию C. difficile . Clostridium perfringens, , вызывающая газовую гангрену или инфекции мягких тканей. Clostridium septicum также вызывает газовую гангрену.

Грамположительные неспорообразующие бациллы

Actinomyces: Они колонизируют желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека, а инфекции возникают в результате разрыва кожно-слизистого барьера. 3 наиболее распространенных анатомических участка, пораженных Actinomyces , — это шейно-лицевой, грудной и абдоминальный отделы.

Propionibacterium : Этот вид является частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек.Наиболее значительным членом этого семейства является Propionibacterium acne , который играет роль в патогенезе обыкновенных угрей.

Bifidobacterium : это нормальная флора кишечного тракта. Обычно он не патогенный; однако зарегистрированы педиатрические инфекции в виде хронического среднего отита, абсцессов брюшной полости и перитонита.

Lactobacillus: Эти организмы также обычно встречаются в желудочно-кишечном тракте и могут быть извлечены из многих пищевых продуктов.Имеют низкий патогенный потенциал; однако описаны случаи абсцессов брюшной полости, аспирационной пневмонии и бактериемии, особенно у новорожденных.

Peptococcus и Peptostreptococcus : Эти анаэробы являются частью ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных и мочеполовых путей, а также кожи. Они могут быть патогенными и вызывать многочисленные инфекции, такие как хронический средний отит, хронический синусит, аспирационная пневмония, воспалительные заболевания органов малого таза, включая абсцессы трубок яичников.

Другие члены включают Eubacterium, Bifidobacterium, Arcanobacterium, и микроаэрофильные Streptococcus ( Streptococcus anginosus, Streptococcus 9016at162 .

Грамотрицательные

Bacteroides: Это наиболее часто обнаруживаемые анаэробные патогены из клинических образцов. Они являются частью кишечной микрофлоры человека и нормальной микрофлоры женских половых органов.Эти организмы чаще всего являются причиной внутрибрюшных инфекций, особенно абсцессов. Большинство этих абсцессов представляют собой смешанные инфекции. Они также могут вызывать экстраабдоминальные инфекции, такие как аспирационная пневмония, абсцессы мозга и другие.

Fusobacterium : Один из видов из этой группы анаэробов, Fusobacterium necrophorum, является частой причиной перитонзиллярных абсцессов, связанных с осложнением тромбоза внутренней яремной вены, известного как синдром Лемьера.

Campylobacter: Это одна из наиболее частых причин острого бактериального гастроэнтерита.

Prevotella: Это нормальная флора ротовой полости и кишечного тракта человека. У детей они часто связаны с инфекциями головы и шеи, такими как перитонзиллярные абсцессы, заглоточные абсцессы, а также перинеальные или перианальные инфекции, такие как пилонидальные абсцессы.

Veillonella: Иногда ассоциируется с абсцессами брюшной полости и аспирационной пневмонией у детей.

Эпидемиология

Анаэробы являются частью местной или местной флоры, особенно ротовой полости, кишечника человека и женских половых путей. Колонизация анаэробами зависит от возраста, расположения органа и факторов окружающей среды. Например, у младенцев, находящихся на исключительно грудном вскармливании, кишечная флора представлена ​​преимущественно Bifidobacterium , с небольшим количеством видов Bacteroides и Enterococcus . С другой стороны, младенцы, которых кормят коровьим молоком, имеют кишечную флору, аналогичную флоре кишечника взрослых, которая содержит грамотрицательные анаэробы и факультативные бациллы.[3] [4] [5]

Анаэробы являются частью местной флоры, которая сопротивляется колонизации и вторжению со стороны неместной флоры. Однако инфекции от анаэробов действительно возникают и обычно возникают в результате нарушения кожно-слизистого барьера или подавления иммунитета. Анаэробные инфекции органов включают, помимо прочего, абсцессы головного мозга, стоматологические инфекции, аспирационную пневмонию, абсцессы легких, инфекции укусов (животных / человека), абсцессы брюшной полости и некротические инфекции мягких тканей.

Патофизиология

Патогенез анаэробных инфекций включает нарушение слизистой оболочки и проникновение анаэробных бактерий в глубокие ткани.Механизмы проникновения включают местную травму, хирургическое вмешательство, перфорацию внутренних органов (например, аппендицит), некроз тканей и нарушение очистки стерильного участка (хронический синусит, пневмония). Место и степень заражения зависят от факторов вирулентности организма и иммунитета хозяина.

Факторами вирулентности, которые способствуют анаэробным инфекциям, являются факторы адгезии (фимбрии и лектин), факторы инвазии (фосфолипаза С, липополисахариды и протеазы), факторы, участвующие в деструкции тканей (фибринолиз, ацетилглюкозаминидаза и выработка коллагеназы), устойчивость капсулы к фагоцитозу. и другие.У хозяина с ослабленным иммунитетом наблюдаются серьезные инфекции.

При участии в абсцессе анаэробы обычно являются частью полимикробной инфекции. Экспериментальные модели крыс со смешанными инфекциями показали, что рост анаэробов, а также аэробов усиливается при полимикробных инфекциях.

История и физика

Большинство анаэробных инфекций у детей носят локальный характер, и инфекции кровотока составляют менее 2% случаев. Подход к анаэробным инфекциям включает выявление предрасполагающих факторов.Это следующие:

1. Инфекция участка органа, заразная участку с местной колонизацией (ротовая полость, кишечник)

2. Обструкция: например, инородное тело в носу, непроходимость аппендикса, непроходимость кишечника

3. Перфорация: Полые внутренние органы, например, перфорация кишечника.

4. Неспособность хозяина выводить выделения, например, дети с церебральным параличом предрасположены к аспирационной пневмонии.

5. Укусы животных и людей, приведшие к проникающей травме от оральных анаэробов

Другие важные признаки анаэробной инфекции включают наличие состояния, предрасполагающего человека к анаэробной инфекции, например, некроз тканей, выделения с неприятным запахом , инфекция, приводящая к тромбофлебиту, при подозрении на анаэробную активность антибиотики не улучшают.

Клиницисты должны получить анаэробный посев при подозрении на анаэробную инфекцию.

Инфекции общих органов при анаэробных и аэробных инфекциях

Инфекция головы и шеи: Анаэробы обычно вызывают стоматологические инфекции, такие как зубные абсцессы, гингивит и пародонтит. Обычно присутствуют результаты осмотра: кариес или плохой прикус. Анаэробы также вовлечены вместе с другими аэробами в гнойные инфекции заглоточного абсцесса, перитонзиллярного абсцесса, шейного лимфаденита, глубоких абсцессов шеи и паротита.Анаэроб, связанный с Fusobacterium, связан с осложнением перитонзиллярного абсцесса, известным как синдром Лемьера. Синдром Лемьера вызывается септическим тромбофлебитом яремной вены и метастатическими эмболами в легкие и печень.

Анаэробы также вызываются хроническим средним отитом и хроническим синуситом, наряду с другими аэробами, такими как Staphylococcus aureus и Pseudomonas.

Инфекции центральной нервной системы (ЦНС): Анаэробы обычно выделяются в культурах из абсцессов головного мозга, которые возникают в результате осложнения синусита, среднего отита или стоматологических инфекций.Обычно выделяют 3 анаэроба: Fusobacterium , Prevotella и Bacteroides . Эти же микроорганизмы встречаются и при эпидуральных инфекциях.

Внутрибрюшные инфекции: Повреждение стенки кишечника, видимое на перфорированном отростке, дает кишечным анаэробам доступ в брюшную полость. В течение нескольких дней или недель это приводит к формированию абсцессов брюшной полости. Абдоминальные абсцессы почти всегда представляют собой смешанные инфекции, содержащие как аэробы, так и анаэробы.Наиболее частым анаэробом, вызывающим абдоминальные инфекции, является Bacteroides fragilis, за которым следуют виды Lactobacillus и Clostridium .

Анаэробы также являются частой причиной абсцессов печени. Общие ассоциированные анаэробы — это виды Bacteroides и Fusobacterium .

Воспалительные заболевания органов малого таза: Анаэробы все вовлечены в воспалительные заболевания органов малого таза (ВЗОМТ). Сексуально активным женщинам с признаками и симптомами, совместимыми с воспалительными заболеваниями органов малого таза, показана эмпирическая антимикробная терапия против анаэробов и анаэробов.Обычными анаэробами, участвующими в ВЗОМТ, являются Prevotella , Porphyromonas , Clostridium .

Легочные инфекции наблюдаются у детей, которые не могут контролировать секрецию верхних дыхательных путей или не имеют нормального кашлевого рефлекса, например, у детей с церебральным параличом и трахеопищеводными мальформациями. Аспирация приводит к пневмонии, которая при отсутствии лечения может перерасти в абсцесс. Преобладающие патогены, вызывающие аспирационную пневмонию, являются частью ротоглоточной флоры и включают Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides fragilis и Fusobacterium.

Инфекции кожи и мягких тканей: Анаэробы могут вызвать периректальный или лицевой абсцесс у детей. Bacteroides fragilis и Clostridium обычно участвуют в периректальных инфекциях, а Prevotella , Porphyromonas и Fusobacterium участвуют в инфекциях полости рта.

Оценка

Выявление серьезных анаэробных инфекций

Своевременное выявление важно для начала эмпирической терапии.Опасные для жизни инфекции, такие как столбняк, газовая гангрена или детский ботулизм, вызываются спорообразующими анаэробами, Clostridium tetanus , Clostridium perfringens, или Clostridium botulism, соответственно [6] [7].

История травмы, например проникающая травма ногтя или наличие омертвевшей ткани, должна побуждать к обследованию на столбняк у иммунизированного ребенка.

Газовая гангрена вызывается Clostridium perfringens или Clostridium septicum .Это неотложная медицинская помощь, требующая хирургической обработки раны в дополнение к антибактериальной терапии пенициллин-содержащими антибиотиками в сочетании с клиндамицином.

Ботулизм проявляется как нисходящий паралич, особенно у младенцев. Часто встречаются случаи употребления поврежденных консервов, использования меда, проживания или поездок в эндемичные регионы (высокое количество клостридиальных спор). Результаты физикального обследования относятся к младенцу без лихорадки с острым началом трудностей с кормлением и поражением бульбара (отсутствие рвотного рефлекса).В отношении подозреваемых случаев экспертиза предоставляется Министерством здравоохранения Калифорнии. Стул следует отправить на проверку на наличие спор Clostridium botulism . Основой лечения является поддерживающая терапия с применением иммуноглобулина против ботулизма (BabyBIG) или без него.

У подростка с болью в горле, болью в шее и тахикардией, несоразмерной лихорадке, следует учитывать синдром Лемьера. Для выявления тромбофлебита внутренних яремных вен необходимо провести ультразвуковое исследование шеи, а для выявления септических эмболов — сделать рентген грудной клетки.

Местные инфекции, включая абсцессы

Абсцессы могут ограничиваться ЦНС, областью головы и шеи. Область живота можно диагностировать с помощью соответствующего анаэробного посева. Образец следует собирать в стерильном месте, желательно в обход нормальной микрофлоры и с помощью пункционной аспирации или хирургического исследования. Аспират ткани или жидкости предпочтительнее мазка. После сбора образец следует отправить в анаэробную транспортную среду и внести посев в бескислородную среду.

Лечение / менеджмент

Шаг 1

Лечение анаэробной инфекции зависит от места заражения, хозяина, а также наличия или отсутствия абсцесса. Как правило, абсцесс всегда должен быть дренирован , а культура отправлена ​​на аэробную и анаэробную культуру. Кроме того, хирургическая обработка некротической ткани при клостридийно-некротическом фасциите имеет решающее значение в лечении. [8] [9] [10]

Шаг 2

После получения необходимых культур ребенку следует назначить эмпирические антибиотики с активностью против анаэробов.Возможны следующие варианты:

Метронидазол : Обладает отличной активностью против грамотрицательных препаратов, таких как Bacteroides fragilis . Его активность против грамположительных результатов хорошая, хотя и менее надежная. Метронидазол имеет отличную биодоступность (100%) и хорошо проникает в ткани, включая центральную нервную систему и брюшную полость. Метронидазол придает металлический привкус во рту, что часто называют причиной прекращения приема препарата.

Клиндамицин активен против многих анаэробов.Устойчивость клиндамицина к Bacteroides fragilis возрастает, и он менее надежен по сравнению с метронидазолом, ингибитором пенициллина / бета-лактамазы или карбапенемом. Клиндамицин, вводимый внутривенно или перорально, хорошо проникает в ткани, включая абсцессы, кости и суставы. Клиндамицин, однако, не проникает в центральную нервную систему.

Комбинация ингибиторов пенициллина / бета-лактамазы : Пенициллин сам по себе активен против анаэробов, не продуцирующих бета-лактамазу, таких как Clostridium perfringens .Однако большинство грамотрицательных анаэробов продуцируют бета-лактамазу и комбинированные пенициллины, такие как пероральный амоксициллин / клавуланат или внутривенный (IV) / внутримышечный (IM) ампициллин / сульбактам, тикарциллин / клавуланат и пиперациллин / тазобактам.

Цефалоспорин второго поколения: Что касается цефалоспоринов, цефалоспорины второго поколения цефокситин, цефотетан и цефметазол более активны в отношении Bacteroides fragilis. Однако, учитывая возрастающую резистентность, они не рекомендуются в качестве эмпирического лечения.Обычно используется в хирургической профилактике.

Карбапенемы : Обладают отличной активностью против анаэробов, а также аэробов, вовлеченных в интраабдоминальные и другие органы, такие как ЦНС. Меропенем немного более активен, чем имипенем, в отношении грамотрицательных бактерий.

Хинолоны : хорошо всасываются и проникают в ткани. Однако сопротивление возрастает, и их следует применять только детям с аллергией на бета-лактам. Хинолоны, обладающие активностью против анаэробов, включают левофлоксацин и моксифлоксацин.

Дифференциальный диагноз

• Аэробные абсцессы от Escherichia coli , Pseudomonas, такие как абсцесс головного мозга, абсцессы головы и шеи, инфекции легких и внутрибрюшные инфекции.

Жемчуг и другие проблемы

• Рассмотрите возможность анаэробной инфекции, если место предполагаемой инфекции находится рядом с нормальной местной анаэробной флорой, такой как рот, кишечник или женские половые пути.

• Выявление предрасположенности, такой как непроходимость, перфорация, травма, неспособность хозяина очищать секреты, снижение притока крови к ткани, например некроз ткани.

• Следует предпринять попытку отправить анаэробные культуры, что предполагает надлежащий сбор, быструю транспортировку и надлежащие методы культивирования. Тканевый или гнойный материал предпочтительнее посылать мазки.

• Метронидазол обладает анаэробной активностью широкого спектра действия с наименьшей резистентностью. Другие анаэробные антибиотики включают клиндамицин, комбинацию ингибиторов пенициллин-бета-лактамаз, цефалоспорины второго поколения, карбапенемы и хинолоны.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Анаэробные инфекции распространены как у амбулаторных, так и у стационарных пациентов. Поскольку эти инфекции могут поражать различные органы и проявляться по-разному, с ними лучше всего справиться межпрофессиональная команда. Поставщикам первичной медико-санитарной помощи, практикующим медсестрам и другим медицинским работникам необходимо проконсультироваться со специалистом по инфекционным заболеваниям, когда они сталкиваются с инфекцией, которая не поддается лечению обычными антибиотиками или имеет странное проявление.По поводу дренирования часто обращаются к общим хирургам. Фармацевт должен пересмотреть выбор лекарств, взаимодействия с ними и соблюдение пациентом режима лечения, а также сообщить о проблемах команде. Медсестры должны помогать в координации ухода, способствовать общению между членами межпрофессиональной команды и помогать в обучении пациентов и их семей. При необходимости следует привлекать медсестер, прошедших специальную подготовку, в том числе медико-хирургических и инфекционных.

При неправильном диагнозе анаэробные инфекции приводят к высокой смертности.[11] [12] [13]

Прогноз зависит от типа анаэробной инфекции.

• В нашу эпоху вакцинации против столбняка и доступности поддерживающей терапии столбняк не встречается в развитых странах мира. Любого ребенка с чистой проникающей ранкой следует вакцинировать от столбняка, а в случае зараженной раны следует рассмотреть возможность использования противостолбнячной вакцины и столбнячных иммуноглобулинов на основе последней вакцины против столбняка.

• Любую загрязненную рану необходимо очистить и удалить инородное тело.

• Хорошая гигиена полости рта и полости рта предотвращает анаэробные инфекции.

• Для операций на брюшной полости, требующих входа полых внутренних органов, следует рассмотреть возможность применения антибиотиков с анаэробной активностью, таких как цефокситин.

Ссылки

1.

Алаузет С., Лозневски А., Маршандин Х. Устойчивость к метронидазолу и гены ним у анаэробов: обзор. Анаэроб. 2019 Февраль; 55: 40-53. [PubMed: 30316817]

2.

Bula-Rudas FJ, Olcott JL.Укусы человека и животных. Pediatr Rev.2018 Октябрь; 39 (10): 490-500. [PubMed: 30275032]

3.

Ghoneim NH, Hamza DA. Эпидемиологические исследования пищевых отравлений Clostridium perfringens в пищевых продуктах розничной торговли. Rev Sci Tech. 2017 декабрь; 36 (3): 1025-1032. [PubMed: 30160688]

4.

Шакья Н., Шарма Д., Ньюаскар В., Агравал Д., Шривастава С., Ядав Р. Эпидемиология, микробиология и чувствительность к антибиотикам одонтогенных космических инфекций в Центральной Индии. J Maxillofac Oral Surg. 2018 сентябрь; 17 (3): 324-331.[Бесплатная статья PMC: PMC6028331] [PubMed: 30034150]

5.

Пиннола А., Куо Й.Х., Скиарретта Дж. Д., Макинтайр А., Мессье Р., Дэвис Дж. М.. Бактериология и сопутствующие заболевания у пациентов, которым требуется хирургическое лечение эмпиемы. Am Surg. 2018, 01 апреля; 84 (4): 599-603. [PubMed: 29712613]

6.

Messbarger N, Neemann K. Роль анаэробных культур крови в неонатальной бактериемии. J Pediatric Infect Dis Soc. 2018 17 августа; 7 (3): e65-e69. [PubMed: 2

80]

7.

Джейкобс М.Р., Мацзулли Т., Хазен К.С., Гуд К.Э., Абдельхамед А.М., Ло П, Шум Б., Роман К.П., Робинсон, округ Колумбия.Многоцентровая клиническая оценка системы культуры крови BacT / Alert Virtuo. J Clin Microbiol. 2017 август; 55 (8): 2413-2421. [Бесплатная статья PMC: PMC5527419] [PubMed: 28539343]

8.

Byun JH, Kim M, Lee Y, Lee K, Chong Y. Модели антимикробной чувствительности клинических изолятов анаэробных бактерий с 2014 по 2016 год, включая недавно названные или Переименованные виды. Ann Lab Med. 2019 Март; 39 (2): 190-199. [Бесплатная статья PMC: PMC6240532] [PubMed: 30430782]

9.

Kheir MM, Tan TL, Ackerman CT, Modi R, Foltz C, Parvizi J.Культивирование инфекции перипротезного сустава: количество образцов, продолжительность роста и микроорганизмы. J Артропластика. 2018 ноя; 33 (11): 3531-3536.e1. [PubMed: 30093264]

10.

Нич О., Крутова М. [Clostridium difficile остается проблемой со здоровьем]. Рожл Чир. Осень 2017; 96 (10): 411-414. [PubMed: 29308906]

11.

Липски Б.А., Берендт А.Р., Корниа П.Б., Пайл Дж.С., Питерс Э.Дж., Армстронг Д.Г., Дери Х.Г., Эмбил Дж.М., Джозеф В.С., Карчмер А.В., Пинзур М.С., Сенневиль Э., 2012, инфекционные болезни. Руководство по клинической практике общества Америки по диагностике и лечению инфекций диабетической стопы.J Am Podiatr Med Assoc. 2013 январь-февраль; 103 (1): 2-7. [PubMed: 23328846]

12.

Барсук В.О., Ледебур Н.А., Грэм МБ, Эдмистон CE. Clostridium difficile: эпидемиология, патогенез, лечение и профилактика стойкого патогена, связанного с оказанием медицинской помощи. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2012 ноябрь; 36 (6): 645-62. [PubMed: 22577120]

13.

Roje Z, Roje Z, Matić D, Librenjak D, Dokuzović S, Varvodić J. Некротический фасциит: обзор литературы по современным стратегиям диагностики и лечения с тремя описаниями случаев: туловище, брюшная стенка , верхние и нижние конечности.Мир J Emerg Surg. 23 декабря 2011 г .; 6 (1): 46. [Бесплатная статья PMC: PMC3310784] [PubMed: 22196774]

Анаэробные инфекции — StatPearls — Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек человека. Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде.Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. Это упражнение исследует, когда это состояние следует учитывать при дифференциальной диагностике и как правильно его оценить. Это мероприятие подчеркивает роль межпрофессиональной команды в уходе за пациентами с этим заболеванием.

Целей:

• Определите этиологию анаэробных инфекций.

• Изучите различные клинические проявления анаэробных инфекций,

• Опишите возможные варианты лечения анаэробных инфекций.

• Объясните важность улучшения координации оказания помощи межпрофессиональной командой для достижения лучших клинических результатов у пациентов с анаэробными инфекциями.

Получите бесплатный доступ к вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

Введение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека.Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде. Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Анаэробы являются привередливыми организмами, и их трудно выращивать, если не используются надлежащие методы сбора и культивирования.Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. [1] [2]

В зависимости от потребности в кислороде бактерии можно разделить на следующие группы:

Облигатные аэробы нуждаются в кислороде в качестве конечного акцептора электронов и не имеют другого источника энергии, например ферментации.

Обязательные анаэробы получают энергию посредством ферментации и используют органические соединения в качестве конечных акцепторов электронов.

Факультативные анаэробы могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода.

Облигатные анаэробы можно подразделить на 2 типа в зависимости от процентного содержания кислорода, который может оказаться токсичным. Строгие облигатные анаэробы не выживут, если в окружающей среде содержится более половины процента кислорода, в то время как умеренные облигатные анаэробы все еще могут расти в среде с содержанием кислорода от 2 до 8%.

Этиология

Общие очаги анаэробных инфекций включают полости рта, брюшной полости и таза; однако анаэробы могут вызывать инфекции других областей, таких как голова, шея и кожа.Клинически значимые анаэробы, ассоциированные с инфекциями человека, следующие:

Грамположительные

Грамположительные спорообразующие бациллы

Clostridium : это спорообразующие анаэробы, ответственные за некоторые из наиболее серьезных инфекций человека. На их долю приходится около 10% всех анаэробных инфекций. Значительными членами этого семейства являются Clostridium difficile, , вызывающая инфекцию C. difficile . Clostridium perfringens, , вызывающая газовую гангрену или инфекции мягких тканей. Clostridium septicum также вызывает газовую гангрену.

Грамположительные неспорообразующие бациллы

Actinomyces: Они колонизируют желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека, а инфекции возникают в результате разрыва кожно-слизистого барьера. 3 наиболее распространенных анатомических участка, пораженных Actinomyces , — это шейно-лицевой, грудной и абдоминальный отделы.

Propionibacterium : Этот вид является частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек.Наиболее значительным членом этого семейства является Propionibacterium acne , который играет роль в патогенезе обыкновенных угрей.

Bifidobacterium : это нормальная флора кишечного тракта. Обычно он не патогенный; однако зарегистрированы педиатрические инфекции в виде хронического среднего отита, абсцессов брюшной полости и перитонита.

Lactobacillus: Эти организмы также обычно встречаются в желудочно-кишечном тракте и могут быть извлечены из многих пищевых продуктов.Имеют низкий патогенный потенциал; однако описаны случаи абсцессов брюшной полости, аспирационной пневмонии и бактериемии, особенно у новорожденных.

Peptococcus и Peptostreptococcus : Эти анаэробы являются частью ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных и мочеполовых путей, а также кожи. Они могут быть патогенными и вызывать многочисленные инфекции, такие как хронический средний отит, хронический синусит, аспирационная пневмония, воспалительные заболевания органов малого таза, включая абсцессы трубок яичников.

Другие члены включают Eubacterium, Bifidobacterium, Arcanobacterium, и микроаэрофильные Streptococcus ( Streptococcus anginosus, Streptococcus 9016at162 .

Грамотрицательные

Bacteroides: Это наиболее часто обнаруживаемые анаэробные патогены из клинических образцов. Они являются частью кишечной микрофлоры человека и нормальной микрофлоры женских половых органов.Эти организмы чаще всего являются причиной внутрибрюшных инфекций, особенно абсцессов. Большинство этих абсцессов представляют собой смешанные инфекции. Они также могут вызывать экстраабдоминальные инфекции, такие как аспирационная пневмония, абсцессы мозга и другие.

Fusobacterium : Один из видов из этой группы анаэробов, Fusobacterium necrophorum, является частой причиной перитонзиллярных абсцессов, связанных с осложнением тромбоза внутренней яремной вены, известного как синдром Лемьера.

Campylobacter: Это одна из наиболее частых причин острого бактериального гастроэнтерита.

Prevotella: Это нормальная флора ротовой полости и кишечного тракта человека. У детей они часто связаны с инфекциями головы и шеи, такими как перитонзиллярные абсцессы, заглоточные абсцессы, а также перинеальные или перианальные инфекции, такие как пилонидальные абсцессы.

Veillonella: Иногда ассоциируется с абсцессами брюшной полости и аспирационной пневмонией у детей.

Эпидемиология

Анаэробы являются частью местной или местной флоры, особенно ротовой полости, кишечника человека и женских половых путей. Колонизация анаэробами зависит от возраста, расположения органа и факторов окружающей среды. Например, у младенцев, находящихся на исключительно грудном вскармливании, кишечная флора представлена ​​преимущественно Bifidobacterium , с небольшим количеством видов Bacteroides и Enterococcus . С другой стороны, младенцы, которых кормят коровьим молоком, имеют кишечную флору, аналогичную флоре кишечника взрослых, которая содержит грамотрицательные анаэробы и факультативные бациллы.[3] [4] [5]

Анаэробы являются частью местной флоры, которая сопротивляется колонизации и вторжению со стороны неместной флоры. Однако инфекции от анаэробов действительно возникают и обычно возникают в результате нарушения кожно-слизистого барьера или подавления иммунитета. Анаэробные инфекции органов включают, помимо прочего, абсцессы головного мозга, стоматологические инфекции, аспирационную пневмонию, абсцессы легких, инфекции укусов (животных / человека), абсцессы брюшной полости и некротические инфекции мягких тканей.

Патофизиология

Патогенез анаэробных инфекций включает нарушение слизистой оболочки и проникновение анаэробных бактерий в глубокие ткани.Механизмы проникновения включают местную травму, хирургическое вмешательство, перфорацию внутренних органов (например, аппендицит), некроз тканей и нарушение очистки стерильного участка (хронический синусит, пневмония). Место и степень заражения зависят от факторов вирулентности организма и иммунитета хозяина.

Факторами вирулентности, которые способствуют анаэробным инфекциям, являются факторы адгезии (фимбрии и лектин), факторы инвазии (фосфолипаза С, липополисахариды и протеазы), факторы, участвующие в деструкции тканей (фибринолиз, ацетилглюкозаминидаза и выработка коллагеназы), устойчивость капсулы к фагоцитозу. и другие.У хозяина с ослабленным иммунитетом наблюдаются серьезные инфекции.

При участии в абсцессе анаэробы обычно являются частью полимикробной инфекции. Экспериментальные модели крыс со смешанными инфекциями показали, что рост анаэробов, а также аэробов усиливается при полимикробных инфекциях.

История и физика

Большинство анаэробных инфекций у детей носят локальный характер, и инфекции кровотока составляют менее 2% случаев. Подход к анаэробным инфекциям включает выявление предрасполагающих факторов.Это следующие:

1. Инфекция участка органа, заразная участку с местной колонизацией (ротовая полость, кишечник)

2. Обструкция: например, инородное тело в носу, непроходимость аппендикса, непроходимость кишечника

3. Перфорация: Полые внутренние органы, например, перфорация кишечника.

4. Неспособность хозяина выводить выделения, например, дети с церебральным параличом предрасположены к аспирационной пневмонии.

5. Укусы животных и людей, приведшие к проникающей травме от оральных анаэробов

Другие важные признаки анаэробной инфекции включают наличие состояния, предрасполагающего человека к анаэробной инфекции, например, некроз тканей, выделения с неприятным запахом , инфекция, приводящая к тромбофлебиту, при подозрении на анаэробную активность антибиотики не улучшают.

Клиницисты должны получить анаэробный посев при подозрении на анаэробную инфекцию.

Инфекции общих органов при анаэробных и аэробных инфекциях

Инфекция головы и шеи: Анаэробы обычно вызывают стоматологические инфекции, такие как зубные абсцессы, гингивит и пародонтит. Обычно присутствуют результаты осмотра: кариес или плохой прикус. Анаэробы также вовлечены вместе с другими аэробами в гнойные инфекции заглоточного абсцесса, перитонзиллярного абсцесса, шейного лимфаденита, глубоких абсцессов шеи и паротита.Анаэроб, связанный с Fusobacterium, связан с осложнением перитонзиллярного абсцесса, известным как синдром Лемьера. Синдром Лемьера вызывается септическим тромбофлебитом яремной вены и метастатическими эмболами в легкие и печень.

Анаэробы также вызываются хроническим средним отитом и хроническим синуситом, наряду с другими аэробами, такими как Staphylococcus aureus и Pseudomonas.

Инфекции центральной нервной системы (ЦНС): Анаэробы обычно выделяются в культурах из абсцессов головного мозга, которые возникают в результате осложнения синусита, среднего отита или стоматологических инфекций.Обычно выделяют 3 анаэроба: Fusobacterium , Prevotella и Bacteroides . Эти же микроорганизмы встречаются и при эпидуральных инфекциях.

Внутрибрюшные инфекции: Повреждение стенки кишечника, видимое на перфорированном отростке, дает кишечным анаэробам доступ в брюшную полость. В течение нескольких дней или недель это приводит к формированию абсцессов брюшной полости. Абдоминальные абсцессы почти всегда представляют собой смешанные инфекции, содержащие как аэробы, так и анаэробы.Наиболее частым анаэробом, вызывающим абдоминальные инфекции, является Bacteroides fragilis, за которым следуют виды Lactobacillus и Clostridium .

Анаэробы также являются частой причиной абсцессов печени. Общие ассоциированные анаэробы — это виды Bacteroides и Fusobacterium .

Воспалительные заболевания органов малого таза: Анаэробы все вовлечены в воспалительные заболевания органов малого таза (ВЗОМТ). Сексуально активным женщинам с признаками и симптомами, совместимыми с воспалительными заболеваниями органов малого таза, показана эмпирическая антимикробная терапия против анаэробов и анаэробов.Обычными анаэробами, участвующими в ВЗОМТ, являются Prevotella , Porphyromonas , Clostridium .

Легочные инфекции наблюдаются у детей, которые не могут контролировать секрецию верхних дыхательных путей или не имеют нормального кашлевого рефлекса, например, у детей с церебральным параличом и трахеопищеводными мальформациями. Аспирация приводит к пневмонии, которая при отсутствии лечения может перерасти в абсцесс. Преобладающие патогены, вызывающие аспирационную пневмонию, являются частью ротоглоточной флоры и включают Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides fragilis и Fusobacterium.

Инфекции кожи и мягких тканей: Анаэробы могут вызвать периректальный или лицевой абсцесс у детей. Bacteroides fragilis и Clostridium обычно участвуют в периректальных инфекциях, а Prevotella , Porphyromonas и Fusobacterium участвуют в инфекциях полости рта.

Оценка

Выявление серьезных анаэробных инфекций

Своевременное выявление важно для начала эмпирической терапии.Опасные для жизни инфекции, такие как столбняк, газовая гангрена или детский ботулизм, вызываются спорообразующими анаэробами, Clostridium tetanus , Clostridium perfringens, или Clostridium botulism, соответственно [6] [7].

История травмы, например проникающая травма ногтя или наличие омертвевшей ткани, должна побуждать к обследованию на столбняк у иммунизированного ребенка.

Газовая гангрена вызывается Clostridium perfringens или Clostridium septicum .Это неотложная медицинская помощь, требующая хирургической обработки раны в дополнение к антибактериальной терапии пенициллин-содержащими антибиотиками в сочетании с клиндамицином.

Ботулизм проявляется как нисходящий паралич, особенно у младенцев. Часто встречаются случаи употребления поврежденных консервов, использования меда, проживания или поездок в эндемичные регионы (высокое количество клостридиальных спор). Результаты физикального обследования относятся к младенцу без лихорадки с острым началом трудностей с кормлением и поражением бульбара (отсутствие рвотного рефлекса).В отношении подозреваемых случаев экспертиза предоставляется Министерством здравоохранения Калифорнии. Стул следует отправить на проверку на наличие спор Clostridium botulism . Основой лечения является поддерживающая терапия с применением иммуноглобулина против ботулизма (BabyBIG) или без него.

У подростка с болью в горле, болью в шее и тахикардией, несоразмерной лихорадке, следует учитывать синдром Лемьера. Для выявления тромбофлебита внутренних яремных вен необходимо провести ультразвуковое исследование шеи, а для выявления септических эмболов — сделать рентген грудной клетки.

Местные инфекции, включая абсцессы

Абсцессы могут ограничиваться ЦНС, областью головы и шеи. Область живота можно диагностировать с помощью соответствующего анаэробного посева. Образец следует собирать в стерильном месте, желательно в обход нормальной микрофлоры и с помощью пункционной аспирации или хирургического исследования. Аспират ткани или жидкости предпочтительнее мазка. После сбора образец следует отправить в анаэробную транспортную среду и внести посев в бескислородную среду.

Лечение / менеджмент

Шаг 1

Лечение анаэробной инфекции зависит от места заражения, хозяина, а также наличия или отсутствия абсцесса. Как правило, абсцесс всегда должен быть дренирован , а культура отправлена ​​на аэробную и анаэробную культуру. Кроме того, хирургическая обработка некротической ткани при клостридийно-некротическом фасциите имеет решающее значение в лечении. [8] [9] [10]

Шаг 2

После получения необходимых культур ребенку следует назначить эмпирические антибиотики с активностью против анаэробов.Возможны следующие варианты:

Метронидазол : Обладает отличной активностью против грамотрицательных препаратов, таких как Bacteroides fragilis . Его активность против грамположительных результатов хорошая, хотя и менее надежная. Метронидазол имеет отличную биодоступность (100%) и хорошо проникает в ткани, включая центральную нервную систему и брюшную полость. Метронидазол придает металлический привкус во рту, что часто называют причиной прекращения приема препарата.

Клиндамицин активен против многих анаэробов.Устойчивость клиндамицина к Bacteroides fragilis возрастает, и он менее надежен по сравнению с метронидазолом, ингибитором пенициллина / бета-лактамазы или карбапенемом. Клиндамицин, вводимый внутривенно или перорально, хорошо проникает в ткани, включая абсцессы, кости и суставы. Клиндамицин, однако, не проникает в центральную нервную систему.

Комбинация ингибиторов пенициллина / бета-лактамазы : Пенициллин сам по себе активен против анаэробов, не продуцирующих бета-лактамазу, таких как Clostridium perfringens .Однако большинство грамотрицательных анаэробов продуцируют бета-лактамазу и комбинированные пенициллины, такие как пероральный амоксициллин / клавуланат или внутривенный (IV) / внутримышечный (IM) ампициллин / сульбактам, тикарциллин / клавуланат и пиперациллин / тазобактам.

Цефалоспорин второго поколения: Что касается цефалоспоринов, цефалоспорины второго поколения цефокситин, цефотетан и цефметазол более активны в отношении Bacteroides fragilis. Однако, учитывая возрастающую резистентность, они не рекомендуются в качестве эмпирического лечения.Обычно используется в хирургической профилактике.

Карбапенемы : Обладают отличной активностью против анаэробов, а также аэробов, вовлеченных в интраабдоминальные и другие органы, такие как ЦНС. Меропенем немного более активен, чем имипенем, в отношении грамотрицательных бактерий.

Хинолоны : хорошо всасываются и проникают в ткани. Однако сопротивление возрастает, и их следует применять только детям с аллергией на бета-лактам. Хинолоны, обладающие активностью против анаэробов, включают левофлоксацин и моксифлоксацин.

Дифференциальный диагноз

• Аэробные абсцессы от Escherichia coli , Pseudomonas, такие как абсцесс головного мозга, абсцессы головы и шеи, инфекции легких и внутрибрюшные инфекции.

Жемчуг и другие проблемы

• Рассмотрите возможность анаэробной инфекции, если место предполагаемой инфекции находится рядом с нормальной местной анаэробной флорой, такой как рот, кишечник или женские половые пути.

• Выявление предрасположенности, такой как непроходимость, перфорация, травма, неспособность хозяина очищать секреты, снижение притока крови к ткани, например некроз ткани.

• Следует предпринять попытку отправить анаэробные культуры, что предполагает надлежащий сбор, быструю транспортировку и надлежащие методы культивирования. Тканевый или гнойный материал предпочтительнее посылать мазки.

• Метронидазол обладает анаэробной активностью широкого спектра действия с наименьшей резистентностью. Другие анаэробные антибиотики включают клиндамицин, комбинацию ингибиторов пенициллин-бета-лактамаз, цефалоспорины второго поколения, карбапенемы и хинолоны.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Анаэробные инфекции распространены как у амбулаторных, так и у стационарных пациентов. Поскольку эти инфекции могут поражать различные органы и проявляться по-разному, с ними лучше всего справиться межпрофессиональная команда. Поставщикам первичной медико-санитарной помощи, практикующим медсестрам и другим медицинским работникам необходимо проконсультироваться со специалистом по инфекционным заболеваниям, когда они сталкиваются с инфекцией, которая не поддается лечению обычными антибиотиками или имеет странное проявление.По поводу дренирования часто обращаются к общим хирургам. Фармацевт должен пересмотреть выбор лекарств, взаимодействия с ними и соблюдение пациентом режима лечения, а также сообщить о проблемах команде. Медсестры должны помогать в координации ухода, способствовать общению между членами межпрофессиональной команды и помогать в обучении пациентов и их семей. При необходимости следует привлекать медсестер, прошедших специальную подготовку, в том числе медико-хирургических и инфекционных.

При неправильном диагнозе анаэробные инфекции приводят к высокой смертности.[11] [12] [13]

Прогноз зависит от типа анаэробной инфекции.

• В нашу эпоху вакцинации против столбняка и доступности поддерживающей терапии столбняк не встречается в развитых странах мира. Любого ребенка с чистой проникающей ранкой следует вакцинировать от столбняка, а в случае зараженной раны следует рассмотреть возможность использования противостолбнячной вакцины и столбнячных иммуноглобулинов на основе последней вакцины против столбняка.

• Любую загрязненную рану необходимо очистить и удалить инородное тело.

• Хорошая гигиена полости рта и полости рта предотвращает анаэробные инфекции.

• Для операций на брюшной полости, требующих входа полых внутренних органов, следует рассмотреть возможность применения антибиотиков с анаэробной активностью, таких как цефокситин.

Ссылки

1.

Алаузет С., Лозневски А., Маршандин Х. Устойчивость к метронидазолу и гены ним у анаэробов: обзор. Анаэроб. 2019 Февраль; 55: 40-53. [PubMed: 30316817]

2.

Bula-Rudas FJ, Olcott JL.Укусы человека и животных. Pediatr Rev.2018 Октябрь; 39 (10): 490-500. [PubMed: 30275032]

3.

Ghoneim NH, Hamza DA. Эпидемиологические исследования пищевых отравлений Clostridium perfringens в пищевых продуктах розничной торговли. Rev Sci Tech. 2017 декабрь; 36 (3): 1025-1032. [PubMed: 30160688]

4.

Шакья Н., Шарма Д., Ньюаскар В., Агравал Д., Шривастава С., Ядав Р. Эпидемиология, микробиология и чувствительность к антибиотикам одонтогенных космических инфекций в Центральной Индии. J Maxillofac Oral Surg. 2018 сентябрь; 17 (3): 324-331.[Бесплатная статья PMC: PMC6028331] [PubMed: 30034150]

5.

Пиннола А., Куо Й.Х., Скиарретта Дж. Д., Макинтайр А., Мессье Р., Дэвис Дж. М.. Бактериология и сопутствующие заболевания у пациентов, которым требуется хирургическое лечение эмпиемы. Am Surg. 2018, 01 апреля; 84 (4): 599-603. [PubMed: 29712613]

6.

Messbarger N, Neemann K. Роль анаэробных культур крови в неонатальной бактериемии. J Pediatric Infect Dis Soc. 2018 17 августа; 7 (3): e65-e69. [PubMed: 2

80]

7.

Джейкобс М.Р., Мацзулли Т., Хазен К.С., Гуд К.Э., Абдельхамед А.М., Ло П, Шум Б., Роман К.П., Робинсон, округ Колумбия.Многоцентровая клиническая оценка системы культуры крови BacT / Alert Virtuo. J Clin Microbiol. 2017 август; 55 (8): 2413-2421. [Бесплатная статья PMC: PMC5527419] [PubMed: 28539343]

8.

Byun JH, Kim M, Lee Y, Lee K, Chong Y. Модели антимикробной чувствительности клинических изолятов анаэробных бактерий с 2014 по 2016 год, включая недавно названные или Переименованные виды. Ann Lab Med. 2019 Март; 39 (2): 190-199. [Бесплатная статья PMC: PMC6240532] [PubMed: 30430782]

9.

Kheir MM, Tan TL, Ackerman CT, Modi R, Foltz C, Parvizi J.Культивирование инфекции перипротезного сустава: количество образцов, продолжительность роста и микроорганизмы. J Артропластика. 2018 ноя; 33 (11): 3531-3536.e1. [PubMed: 30093264]

10.

Нич О., Крутова М. [Clostridium difficile остается проблемой со здоровьем]. Рожл Чир. Осень 2017; 96 (10): 411-414. [PubMed: 29308906]

11.

Липски Б.А., Берендт А.Р., Корниа П.Б., Пайл Дж.С., Питерс Э.Дж., Армстронг Д.Г., Дери Х.Г., Эмбил Дж.М., Джозеф В.С., Карчмер А.В., Пинзур М.С., Сенневиль Э., 2012, инфекционные болезни. Руководство по клинической практике общества Америки по диагностике и лечению инфекций диабетической стопы.J Am Podiatr Med Assoc. 2013 январь-февраль; 103 (1): 2-7. [PubMed: 23328846]

12.

Барсук В.О., Ледебур Н.А., Грэм МБ, Эдмистон CE. Clostridium difficile: эпидемиология, патогенез, лечение и профилактика стойкого патогена, связанного с оказанием медицинской помощи. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2012 ноябрь; 36 (6): 645-62. [PubMed: 22577120]

13.

Roje Z, Roje Z, Matić D, Librenjak D, Dokuzović S, Varvodić J. Некротический фасциит: обзор литературы по современным стратегиям диагностики и лечения с тремя описаниями случаев: туловище, брюшная стенка , верхние и нижние конечности.Мир J Emerg Surg. 23 декабря 2011 г .; 6 (1): 46. [Бесплатная статья PMC: PMC3310784] [PubMed: 22196774]

Анаэробные инфекции — StatPearls — Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек человека. Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде.Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. Это упражнение исследует, когда это состояние следует учитывать при дифференциальной диагностике и как правильно его оценить. Это мероприятие подчеркивает роль межпрофессиональной команды в уходе за пациентами с этим заболеванием.

Целей:

• Определите этиологию анаэробных инфекций.

• Изучите различные клинические проявления анаэробных инфекций,

• Опишите возможные варианты лечения анаэробных инфекций.

• Объясните важность улучшения координации оказания помощи межпрофессиональной командой для достижения лучших клинических результатов у пациентов с анаэробными инфекциями.

Получите бесплатный доступ к вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

Введение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека.Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде. Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Анаэробы являются привередливыми организмами, и их трудно выращивать, если не используются надлежащие методы сбора и культивирования.Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. [1] [2]

В зависимости от потребности в кислороде бактерии можно разделить на следующие группы:

Облигатные аэробы нуждаются в кислороде в качестве конечного акцептора электронов и не имеют другого источника энергии, например ферментации.

Обязательные анаэробы получают энергию посредством ферментации и используют органические соединения в качестве конечных акцепторов электронов.

Факультативные анаэробы могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода.

Облигатные анаэробы можно подразделить на 2 типа в зависимости от процентного содержания кислорода, который может оказаться токсичным. Строгие облигатные анаэробы не выживут, если в окружающей среде содержится более половины процента кислорода, в то время как умеренные облигатные анаэробы все еще могут расти в среде с содержанием кислорода от 2 до 8%.

Этиология

Общие очаги анаэробных инфекций включают полости рта, брюшной полости и таза; однако анаэробы могут вызывать инфекции других областей, таких как голова, шея и кожа.Клинически значимые анаэробы, ассоциированные с инфекциями человека, следующие:

Грамположительные

Грамположительные спорообразующие бациллы

Clostridium : это спорообразующие анаэробы, ответственные за некоторые из наиболее серьезных инфекций человека. На их долю приходится около 10% всех анаэробных инфекций. Значительными членами этого семейства являются Clostridium difficile, , вызывающая инфекцию C. difficile . Clostridium perfringens, , вызывающая газовую гангрену или инфекции мягких тканей. Clostridium septicum также вызывает газовую гангрену.

Грамположительные неспорообразующие бациллы

Actinomyces: Они колонизируют желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека, а инфекции возникают в результате разрыва кожно-слизистого барьера. 3 наиболее распространенных анатомических участка, пораженных Actinomyces , — это шейно-лицевой, грудной и абдоминальный отделы.

Propionibacterium : Этот вид является частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек.Наиболее значительным членом этого семейства является Propionibacterium acne , который играет роль в патогенезе обыкновенных угрей.

Bifidobacterium : это нормальная флора кишечного тракта. Обычно он не патогенный; однако зарегистрированы педиатрические инфекции в виде хронического среднего отита, абсцессов брюшной полости и перитонита.

Lactobacillus: Эти организмы также обычно встречаются в желудочно-кишечном тракте и могут быть извлечены из многих пищевых продуктов.Имеют низкий патогенный потенциал; однако описаны случаи абсцессов брюшной полости, аспирационной пневмонии и бактериемии, особенно у новорожденных.

Peptococcus и Peptostreptococcus : Эти анаэробы являются частью ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных и мочеполовых путей, а также кожи. Они могут быть патогенными и вызывать многочисленные инфекции, такие как хронический средний отит, хронический синусит, аспирационная пневмония, воспалительные заболевания органов малого таза, включая абсцессы трубок яичников.

Другие члены включают Eubacterium, Bifidobacterium, Arcanobacterium, и микроаэрофильные Streptococcus ( Streptococcus anginosus, Streptococcus 9016at162 .

Грамотрицательные

Bacteroides: Это наиболее часто обнаруживаемые анаэробные патогены из клинических образцов. Они являются частью кишечной микрофлоры человека и нормальной микрофлоры женских половых органов.Эти организмы чаще всего являются причиной внутрибрюшных инфекций, особенно абсцессов. Большинство этих абсцессов представляют собой смешанные инфекции. Они также могут вызывать экстраабдоминальные инфекции, такие как аспирационная пневмония, абсцессы мозга и другие.

Fusobacterium : Один из видов из этой группы анаэробов, Fusobacterium necrophorum, является частой причиной перитонзиллярных абсцессов, связанных с осложнением тромбоза внутренней яремной вены, известного как синдром Лемьера.

Campylobacter: Это одна из наиболее частых причин острого бактериального гастроэнтерита.

Prevotella: Это нормальная флора ротовой полости и кишечного тракта человека. У детей они часто связаны с инфекциями головы и шеи, такими как перитонзиллярные абсцессы, заглоточные абсцессы, а также перинеальные или перианальные инфекции, такие как пилонидальные абсцессы.

Veillonella: Иногда ассоциируется с абсцессами брюшной полости и аспирационной пневмонией у детей.

Эпидемиология

Анаэробы являются частью местной или местной флоры, особенно ротовой полости, кишечника человека и женских половых путей. Колонизация анаэробами зависит от возраста, расположения органа и факторов окружающей среды. Например, у младенцев, находящихся на исключительно грудном вскармливании, кишечная флора представлена ​​преимущественно Bifidobacterium , с небольшим количеством видов Bacteroides и Enterococcus . С другой стороны, младенцы, которых кормят коровьим молоком, имеют кишечную флору, аналогичную флоре кишечника взрослых, которая содержит грамотрицательные анаэробы и факультативные бациллы.[3] [4] [5]

Анаэробы являются частью местной флоры, которая сопротивляется колонизации и вторжению со стороны неместной флоры. Однако инфекции от анаэробов действительно возникают и обычно возникают в результате нарушения кожно-слизистого барьера или подавления иммунитета. Анаэробные инфекции органов включают, помимо прочего, абсцессы головного мозга, стоматологические инфекции, аспирационную пневмонию, абсцессы легких, инфекции укусов (животных / человека), абсцессы брюшной полости и некротические инфекции мягких тканей.

Патофизиология

Патогенез анаэробных инфекций включает нарушение слизистой оболочки и проникновение анаэробных бактерий в глубокие ткани.Механизмы проникновения включают местную травму, хирургическое вмешательство, перфорацию внутренних органов (например, аппендицит), некроз тканей и нарушение очистки стерильного участка (хронический синусит, пневмония). Место и степень заражения зависят от факторов вирулентности организма и иммунитета хозяина.

Факторами вирулентности, которые способствуют анаэробным инфекциям, являются факторы адгезии (фимбрии и лектин), факторы инвазии (фосфолипаза С, липополисахариды и протеазы), факторы, участвующие в деструкции тканей (фибринолиз, ацетилглюкозаминидаза и выработка коллагеназы), устойчивость капсулы к фагоцитозу. и другие.У хозяина с ослабленным иммунитетом наблюдаются серьезные инфекции.

При участии в абсцессе анаэробы обычно являются частью полимикробной инфекции. Экспериментальные модели крыс со смешанными инфекциями показали, что рост анаэробов, а также аэробов усиливается при полимикробных инфекциях.

История и физика

Большинство анаэробных инфекций у детей носят локальный характер, и инфекции кровотока составляют менее 2% случаев. Подход к анаэробным инфекциям включает выявление предрасполагающих факторов.Это следующие:

1. Инфекция участка органа, заразная участку с местной колонизацией (ротовая полость, кишечник)

2. Обструкция: например, инородное тело в носу, непроходимость аппендикса, непроходимость кишечника

3. Перфорация: Полые внутренние органы, например, перфорация кишечника.

4. Неспособность хозяина выводить выделения, например, дети с церебральным параличом предрасположены к аспирационной пневмонии.

5. Укусы животных и людей, приведшие к проникающей травме от оральных анаэробов

Другие важные признаки анаэробной инфекции включают наличие состояния, предрасполагающего человека к анаэробной инфекции, например, некроз тканей, выделения с неприятным запахом , инфекция, приводящая к тромбофлебиту, при подозрении на анаэробную активность антибиотики не улучшают.

Клиницисты должны получить анаэробный посев при подозрении на анаэробную инфекцию.

Инфекции общих органов при анаэробных и аэробных инфекциях

Инфекция головы и шеи: Анаэробы обычно вызывают стоматологические инфекции, такие как зубные абсцессы, гингивит и пародонтит. Обычно присутствуют результаты осмотра: кариес или плохой прикус. Анаэробы также вовлечены вместе с другими аэробами в гнойные инфекции заглоточного абсцесса, перитонзиллярного абсцесса, шейного лимфаденита, глубоких абсцессов шеи и паротита.Анаэроб, связанный с Fusobacterium, связан с осложнением перитонзиллярного абсцесса, известным как синдром Лемьера. Синдром Лемьера вызывается септическим тромбофлебитом яремной вены и метастатическими эмболами в легкие и печень.

Анаэробы также вызываются хроническим средним отитом и хроническим синуситом, наряду с другими аэробами, такими как Staphylococcus aureus и Pseudomonas.

Инфекции центральной нервной системы (ЦНС): Анаэробы обычно выделяются в культурах из абсцессов головного мозга, которые возникают в результате осложнения синусита, среднего отита или стоматологических инфекций.Обычно выделяют 3 анаэроба: Fusobacterium , Prevotella и Bacteroides . Эти же микроорганизмы встречаются и при эпидуральных инфекциях.

Внутрибрюшные инфекции: Повреждение стенки кишечника, видимое на перфорированном отростке, дает кишечным анаэробам доступ в брюшную полость. В течение нескольких дней или недель это приводит к формированию абсцессов брюшной полости. Абдоминальные абсцессы почти всегда представляют собой смешанные инфекции, содержащие как аэробы, так и анаэробы.Наиболее частым анаэробом, вызывающим абдоминальные инфекции, является Bacteroides fragilis, за которым следуют виды Lactobacillus и Clostridium .

Анаэробы также являются частой причиной абсцессов печени. Общие ассоциированные анаэробы — это виды Bacteroides и Fusobacterium .

Воспалительные заболевания органов малого таза: Анаэробы все вовлечены в воспалительные заболевания органов малого таза (ВЗОМТ). Сексуально активным женщинам с признаками и симптомами, совместимыми с воспалительными заболеваниями органов малого таза, показана эмпирическая антимикробная терапия против анаэробов и анаэробов.Обычными анаэробами, участвующими в ВЗОМТ, являются Prevotella , Porphyromonas , Clostridium .

Легочные инфекции наблюдаются у детей, которые не могут контролировать секрецию верхних дыхательных путей или не имеют нормального кашлевого рефлекса, например, у детей с церебральным параличом и трахеопищеводными мальформациями. Аспирация приводит к пневмонии, которая при отсутствии лечения может перерасти в абсцесс. Преобладающие патогены, вызывающие аспирационную пневмонию, являются частью ротоглоточной флоры и включают Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides fragilis и Fusobacterium.

Инфекции кожи и мягких тканей: Анаэробы могут вызвать периректальный или лицевой абсцесс у детей. Bacteroides fragilis и Clostridium обычно участвуют в периректальных инфекциях, а Prevotella , Porphyromonas и Fusobacterium участвуют в инфекциях полости рта.

Оценка

Выявление серьезных анаэробных инфекций

Своевременное выявление важно для начала эмпирической терапии.Опасные для жизни инфекции, такие как столбняк, газовая гангрена или детский ботулизм, вызываются спорообразующими анаэробами, Clostridium tetanus , Clostridium perfringens, или Clostridium botulism, соответственно [6] [7].

История травмы, например проникающая травма ногтя или наличие омертвевшей ткани, должна побуждать к обследованию на столбняк у иммунизированного ребенка.

Газовая гангрена вызывается Clostridium perfringens или Clostridium septicum .Это неотложная медицинская помощь, требующая хирургической обработки раны в дополнение к антибактериальной терапии пенициллин-содержащими антибиотиками в сочетании с клиндамицином.

Ботулизм проявляется как нисходящий паралич, особенно у младенцев. Часто встречаются случаи употребления поврежденных консервов, использования меда, проживания или поездок в эндемичные регионы (высокое количество клостридиальных спор). Результаты физикального обследования относятся к младенцу без лихорадки с острым началом трудностей с кормлением и поражением бульбара (отсутствие рвотного рефлекса).В отношении подозреваемых случаев экспертиза предоставляется Министерством здравоохранения Калифорнии. Стул следует отправить на проверку на наличие спор Clostridium botulism . Основой лечения является поддерживающая терапия с применением иммуноглобулина против ботулизма (BabyBIG) или без него.

У подростка с болью в горле, болью в шее и тахикардией, несоразмерной лихорадке, следует учитывать синдром Лемьера. Для выявления тромбофлебита внутренних яремных вен необходимо провести ультразвуковое исследование шеи, а для выявления септических эмболов — сделать рентген грудной клетки.

Местные инфекции, включая абсцессы

Абсцессы могут ограничиваться ЦНС, областью головы и шеи. Область живота можно диагностировать с помощью соответствующего анаэробного посева. Образец следует собирать в стерильном месте, желательно в обход нормальной микрофлоры и с помощью пункционной аспирации или хирургического исследования. Аспират ткани или жидкости предпочтительнее мазка. После сбора образец следует отправить в анаэробную транспортную среду и внести посев в бескислородную среду.

Лечение / менеджмент

Шаг 1

Лечение анаэробной инфекции зависит от места заражения, хозяина, а также наличия или отсутствия абсцесса. Как правило, абсцесс всегда должен быть дренирован , а культура отправлена ​​на аэробную и анаэробную культуру. Кроме того, хирургическая обработка некротической ткани при клостридийно-некротическом фасциите имеет решающее значение в лечении. [8] [9] [10]

Шаг 2

После получения необходимых культур ребенку следует назначить эмпирические антибиотики с активностью против анаэробов.Возможны следующие варианты:

Метронидазол : Обладает отличной активностью против грамотрицательных препаратов, таких как Bacteroides fragilis . Его активность против грамположительных результатов хорошая, хотя и менее надежная. Метронидазол имеет отличную биодоступность (100%) и хорошо проникает в ткани, включая центральную нервную систему и брюшную полость. Метронидазол придает металлический привкус во рту, что часто называют причиной прекращения приема препарата.

Клиндамицин активен против многих анаэробов.Устойчивость клиндамицина к Bacteroides fragilis возрастает, и он менее надежен по сравнению с метронидазолом, ингибитором пенициллина / бета-лактамазы или карбапенемом. Клиндамицин, вводимый внутривенно или перорально, хорошо проникает в ткани, включая абсцессы, кости и суставы. Клиндамицин, однако, не проникает в центральную нервную систему.

Комбинация ингибиторов пенициллина / бета-лактамазы : Пенициллин сам по себе активен против анаэробов, не продуцирующих бета-лактамазу, таких как Clostridium perfringens .Однако большинство грамотрицательных анаэробов продуцируют бета-лактамазу и комбинированные пенициллины, такие как пероральный амоксициллин / клавуланат или внутривенный (IV) / внутримышечный (IM) ампициллин / сульбактам, тикарциллин / клавуланат и пиперациллин / тазобактам.

Цефалоспорин второго поколения: Что касается цефалоспоринов, цефалоспорины второго поколения цефокситин, цефотетан и цефметазол более активны в отношении Bacteroides fragilis. Однако, учитывая возрастающую резистентность, они не рекомендуются в качестве эмпирического лечения.Обычно используется в хирургической профилактике.

Карбапенемы : Обладают отличной активностью против анаэробов, а также аэробов, вовлеченных в интраабдоминальные и другие органы, такие как ЦНС. Меропенем немного более активен, чем имипенем, в отношении грамотрицательных бактерий.

Хинолоны : хорошо всасываются и проникают в ткани. Однако сопротивление возрастает, и их следует применять только детям с аллергией на бета-лактам. Хинолоны, обладающие активностью против анаэробов, включают левофлоксацин и моксифлоксацин.

Дифференциальный диагноз

• Аэробные абсцессы от Escherichia coli , Pseudomonas, такие как абсцесс головного мозга, абсцессы головы и шеи, инфекции легких и внутрибрюшные инфекции.

Жемчуг и другие проблемы

• Рассмотрите возможность анаэробной инфекции, если место предполагаемой инфекции находится рядом с нормальной местной анаэробной флорой, такой как рот, кишечник или женские половые пути.

• Выявление предрасположенности, такой как непроходимость, перфорация, травма, неспособность хозяина очищать секреты, снижение притока крови к ткани, например некроз ткани.

• Следует предпринять попытку отправить анаэробные культуры, что предполагает надлежащий сбор, быструю транспортировку и надлежащие методы культивирования. Тканевый или гнойный материал предпочтительнее посылать мазки.

• Метронидазол обладает анаэробной активностью широкого спектра действия с наименьшей резистентностью. Другие анаэробные антибиотики включают клиндамицин, комбинацию ингибиторов пенициллин-бета-лактамаз, цефалоспорины второго поколения, карбапенемы и хинолоны.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Анаэробные инфекции распространены как у амбулаторных, так и у стационарных пациентов. Поскольку эти инфекции могут поражать различные органы и проявляться по-разному, с ними лучше всего справиться межпрофессиональная команда. Поставщикам первичной медико-санитарной помощи, практикующим медсестрам и другим медицинским работникам необходимо проконсультироваться со специалистом по инфекционным заболеваниям, когда они сталкиваются с инфекцией, которая не поддается лечению обычными антибиотиками или имеет странное проявление.По поводу дренирования часто обращаются к общим хирургам. Фармацевт должен пересмотреть выбор лекарств, взаимодействия с ними и соблюдение пациентом режима лечения, а также сообщить о проблемах команде. Медсестры должны помогать в координации ухода, способствовать общению между членами межпрофессиональной команды и помогать в обучении пациентов и их семей. При необходимости следует привлекать медсестер, прошедших специальную подготовку, в том числе медико-хирургических и инфекционных.

При неправильном диагнозе анаэробные инфекции приводят к высокой смертности.[11] [12] [13]

Прогноз зависит от типа анаэробной инфекции.

• В нашу эпоху вакцинации против столбняка и доступности поддерживающей терапии столбняк не встречается в развитых странах мира. Любого ребенка с чистой проникающей ранкой следует вакцинировать от столбняка, а в случае зараженной раны следует рассмотреть возможность использования противостолбнячной вакцины и столбнячных иммуноглобулинов на основе последней вакцины против столбняка.

• Любую загрязненную рану необходимо очистить и удалить инородное тело.

• Хорошая гигиена полости рта и полости рта предотвращает анаэробные инфекции.

• Для операций на брюшной полости, требующих входа полых внутренних органов, следует рассмотреть возможность применения антибиотиков с анаэробной активностью, таких как цефокситин.

Ссылки

1.

Алаузет С., Лозневски А., Маршандин Х. Устойчивость к метронидазолу и гены ним у анаэробов: обзор. Анаэроб. 2019 Февраль; 55: 40-53. [PubMed: 30316817]

2.

Bula-Rudas FJ, Olcott JL.Укусы человека и животных. Pediatr Rev.2018 Октябрь; 39 (10): 490-500. [PubMed: 30275032]

3.

Ghoneim NH, Hamza DA. Эпидемиологические исследования пищевых отравлений Clostridium perfringens в пищевых продуктах розничной торговли. Rev Sci Tech. 2017 декабрь; 36 (3): 1025-1032. [PubMed: 30160688]

4.

Шакья Н., Шарма Д., Ньюаскар В., Агравал Д., Шривастава С., Ядав Р. Эпидемиология, микробиология и чувствительность к антибиотикам одонтогенных космических инфекций в Центральной Индии. J Maxillofac Oral Surg. 2018 сентябрь; 17 (3): 324-331.[Бесплатная статья PMC: PMC6028331] [PubMed: 30034150]

5.

Пиннола А., Куо Й.Х., Скиарретта Дж. Д., Макинтайр А., Мессье Р., Дэвис Дж. М.. Бактериология и сопутствующие заболевания у пациентов, которым требуется хирургическое лечение эмпиемы. Am Surg. 2018, 01 апреля; 84 (4): 599-603. [PubMed: 29712613]

6.

Messbarger N, Neemann K. Роль анаэробных культур крови в неонатальной бактериемии. J Pediatric Infect Dis Soc. 2018 17 августа; 7 (3): e65-e69. [PubMed: 2

80]

7.

Джейкобс М.Р., Мацзулли Т., Хазен К.С., Гуд К.Э., Абдельхамед А.М., Ло П, Шум Б., Роман К.П., Робинсон, округ Колумбия.Многоцентровая клиническая оценка системы культуры крови BacT / Alert Virtuo. J Clin Microbiol. 2017 август; 55 (8): 2413-2421. [Бесплатная статья PMC: PMC5527419] [PubMed: 28539343]

8.

Byun JH, Kim M, Lee Y, Lee K, Chong Y. Модели антимикробной чувствительности клинических изолятов анаэробных бактерий с 2014 по 2016 год, включая недавно названные или Переименованные виды. Ann Lab Med. 2019 Март; 39 (2): 190-199. [Бесплатная статья PMC: PMC6240532] [PubMed: 30430782]

9.

Kheir MM, Tan TL, Ackerman CT, Modi R, Foltz C, Parvizi J.Культивирование инфекции перипротезного сустава: количество образцов, продолжительность роста и микроорганизмы. J Артропластика. 2018 ноя; 33 (11): 3531-3536.e1. [PubMed: 30093264]

10.

Нич О., Крутова М. [Clostridium difficile остается проблемой со здоровьем]. Рожл Чир. Осень 2017; 96 (10): 411-414. [PubMed: 29308906]

11.

Липски Б.А., Берендт А.Р., Корниа П.Б., Пайл Дж.С., Питерс Э.Дж., Армстронг Д.Г., Дери Х.Г., Эмбил Дж.М., Джозеф В.С., Карчмер А.В., Пинзур М.С., Сенневиль Э., 2012, инфекционные болезни. Руководство по клинической практике общества Америки по диагностике и лечению инфекций диабетической стопы.J Am Podiatr Med Assoc. 2013 январь-февраль; 103 (1): 2-7. [PubMed: 23328846]

12.

Барсук В.О., Ледебур Н.А., Грэм МБ, Эдмистон CE. Clostridium difficile: эпидемиология, патогенез, лечение и профилактика стойкого патогена, связанного с оказанием медицинской помощи. JPEN J Parenter Enteral Nutr. 2012 ноябрь; 36 (6): 645-62. [PubMed: 22577120]

13.

Roje Z, Roje Z, Matić D, Librenjak D, Dokuzović S, Varvodić J. Некротический фасциит: обзор литературы по современным стратегиям диагностики и лечения с тремя описаниями случаев: туловище, брюшная стенка , верхние и нижние конечности.Мир J Emerg Surg. 23 декабря 2011 г .; 6 (1): 46. [Бесплатная статья PMC: PMC3310784] [PubMed: 22196774]

Анаэробные инфекции — StatPearls — Книжная полка NCBI

Непрерывное обучение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек человека. Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде.Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. Это упражнение исследует, когда это состояние следует учитывать при дифференциальной диагностике и как правильно его оценить. Это мероприятие подчеркивает роль межпрофессиональной команды в уходе за пациентами с этим заболеванием.

Целей:

• Определите этиологию анаэробных инфекций.

• Изучите различные клинические проявления анаэробных инфекций,

• Опишите возможные варианты лечения анаэробных инфекций.

• Объясните важность улучшения координации оказания помощи межпрофессиональной командой для достижения лучших клинических результатов у пациентов с анаэробными инфекциями.

Получите бесплатный доступ к вопросам с несколькими вариантами ответов по этой теме.

Введение

Анаэробные бактерии являются частью нормальной микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека.Место анаэробной инфекции обычно является местом нормальной колонизации. Спектр инфекций варьируется от местных абсцессов до опасных для жизни инфекций. Анаэробные бактерии отличаются от аэробных бактерий потребностью в кислороде. Кислород токсичен для анаэробов, что можно объяснить отсутствием в анаэробах ферментов каталазы, супероксиддисмутазы и пероксидазы. Анаэробы являются привередливыми организмами, и их трудно выращивать, если не используются надлежащие методы сбора и культивирования.Диагноз требует клинического подозрения и надлежащей микробиологической идентификации. [1] [2]

В зависимости от потребности в кислороде бактерии можно разделить на следующие группы:

Облигатные аэробы нуждаются в кислороде в качестве конечного акцептора электронов и не имеют другого источника энергии, например ферментации.

Обязательные анаэробы получают энергию посредством ферментации и используют органические соединения в качестве конечных акцепторов электронов.

Факультативные анаэробы могут расти в присутствии или в отсутствие кислорода.

Облигатные анаэробы можно подразделить на 2 типа в зависимости от процентного содержания кислорода, который может оказаться токсичным. Строгие облигатные анаэробы не выживут, если в окружающей среде содержится более половины процента кислорода, в то время как умеренные облигатные анаэробы все еще могут расти в среде с содержанием кислорода от 2 до 8%.

Этиология

Общие очаги анаэробных инфекций включают полости рта, брюшной полости и таза; однако анаэробы могут вызывать инфекции других областей, таких как голова, шея и кожа.Клинически значимые анаэробы, ассоциированные с инфекциями человека, следующие:

Грамположительные

Грамположительные спорообразующие бациллы

Clostridium : это спорообразующие анаэробы, ответственные за некоторые из наиболее серьезных инфекций человека. На их долю приходится около 10% всех анаэробных инфекций. Значительными членами этого семейства являются Clostridium difficile, , вызывающая инфекцию C. difficile . Clostridium perfringens, , вызывающая газовую гангрену или инфекции мягких тканей. Clostridium septicum также вызывает газовую гангрену.

Грамположительные неспорообразующие бациллы

Actinomyces: Они колонизируют желудочно-кишечный тракт (ЖКТ) человека, а инфекции возникают в результате разрыва кожно-слизистого барьера. 3 наиболее распространенных анатомических участка, пораженных Actinomyces , — это шейно-лицевой, грудной и абдоминальный отделы.

Propionibacterium : Этот вид является частью нормальной флоры кожи и слизистых оболочек.Наиболее значительным членом этого семейства является Propionibacterium acne , который играет роль в патогенезе обыкновенных угрей.

Bifidobacterium : это нормальная флора кишечного тракта. Обычно он не патогенный; однако зарегистрированы педиатрические инфекции в виде хронического среднего отита, абсцессов брюшной полости и перитонита.

Lactobacillus: Эти организмы также обычно встречаются в желудочно-кишечном тракте и могут быть извлечены из многих пищевых продуктов.Имеют низкий патогенный потенциал; однако описаны случаи абсцессов брюшной полости, аспирационной пневмонии и бактериемии, особенно у новорожденных.

Peptococcus и Peptostreptococcus : Эти анаэробы являются частью ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, верхних дыхательных и мочеполовых путей, а также кожи. Они могут быть патогенными и вызывать многочисленные инфекции, такие как хронический средний отит, хронический синусит, аспирационная пневмония, воспалительные заболевания органов малого таза, включая абсцессы трубок яичников.

Другие члены включают Eubacterium, Bifidobacterium, Arcanobacterium, и микроаэрофильные Streptococcus ( Streptococcus anginosus, Streptococcus 9016at162 .

Грамотрицательные

Bacteroides: Это наиболее часто обнаруживаемые анаэробные патогены из клинических образцов. Они являются частью кишечной микрофлоры человека и нормальной микрофлоры женских половых органов.Эти организмы чаще всего являются причиной внутрибрюшных инфекций, особенно абсцессов. Большинство этих абсцессов представляют собой смешанные инфекции. Они также могут вызывать экстраабдоминальные инфекции, такие как аспирационная пневмония, абсцессы мозга и другие.

Fusobacterium : Один из видов из этой группы анаэробов, Fusobacterium necrophorum, является частой причиной перитонзиллярных абсцессов, связанных с осложнением тромбоза внутренней яремной вены, известного как синдром Лемьера.

Campylobacter: Это одна из наиболее частых причин острого бактериального гастроэнтерита.

Prevotella: Это нормальная флора ротовой полости и кишечного тракта человека. У детей они часто связаны с инфекциями головы и шеи, такими как перитонзиллярные абсцессы, заглоточные абсцессы, а также перинеальные или перианальные инфекции, такие как пилонидальные абсцессы.

Veillonella: Иногда ассоциируется с абсцессами брюшной полости и аспирационной пневмонией у детей.

Эпидемиология

Анаэробы являются частью местной или местной флоры, особенно ротовой полости, кишечника человека и женских половых путей. Колонизация анаэробами зависит от возраста, расположения органа и факторов окружающей среды. Например, у младенцев, находящихся на исключительно грудном вскармливании, кишечная флора представлена ​​преимущественно Bifidobacterium , с небольшим количеством видов Bacteroides и Enterococcus . С другой стороны, младенцы, которых кормят коровьим молоком, имеют кишечную флору, аналогичную флоре кишечника взрослых, которая содержит грамотрицательные анаэробы и факультативные бациллы.[3] [4] [5]

Анаэробы являются частью местной флоры, которая сопротивляется колонизации и вторжению со стороны неместной флоры. Однако инфекции от анаэробов действительно возникают и обычно возникают в результате нарушения кожно-слизистого барьера или подавления иммунитета. Анаэробные инфекции органов включают, помимо прочего, абсцессы головного мозга, стоматологические инфекции, аспирационную пневмонию, абсцессы легких, инфекции укусов (животных / человека), абсцессы брюшной полости и некротические инфекции мягких тканей.

Патофизиология

Патогенез анаэробных инфекций включает нарушение слизистой оболочки и проникновение анаэробных бактерий в глубокие ткани.Механизмы проникновения включают местную травму, хирургическое вмешательство, перфорацию внутренних органов (например, аппендицит), некроз тканей и нарушение очистки стерильного участка (хронический синусит, пневмония). Место и степень заражения зависят от факторов вирулентности организма и иммунитета хозяина.

Факторами вирулентности, которые способствуют анаэробным инфекциям, являются факторы адгезии (фимбрии и лектин), факторы инвазии (фосфолипаза С, липополисахариды и протеазы), факторы, участвующие в деструкции тканей (фибринолиз, ацетилглюкозаминидаза и выработка коллагеназы), устойчивость капсулы к фагоцитозу. и другие.У хозяина с ослабленным иммунитетом наблюдаются серьезные инфекции.

При участии в абсцессе анаэробы обычно являются частью полимикробной инфекции. Экспериментальные модели крыс со смешанными инфекциями показали, что рост анаэробов, а также аэробов усиливается при полимикробных инфекциях.

История и физика

Большинство анаэробных инфекций у детей носят локальный характер, и инфекции кровотока составляют менее 2% случаев. Подход к анаэробным инфекциям включает выявление предрасполагающих факторов.Это следующие:

1. Инфекция участка органа, заразная участку с местной колонизацией (ротовая полость, кишечник)

2. Обструкция: например, инородное тело в носу, непроходимость аппендикса, непроходимость кишечника

3. Перфорация: Полые внутренние органы, например, перфорация кишечника.

4. Неспособность хозяина выводить выделения, например, дети с церебральным параличом предрасположены к аспирационной пневмонии.

5. Укусы животных и людей, приведшие к проникающей травме от оральных анаэробов

Другие важные признаки анаэробной инфекции включают наличие состояния, предрасполагающего человека к анаэробной инфекции, например, некроз тканей, выделения с неприятным запахом , инфекция, приводящая к тромбофлебиту, при подозрении на анаэробную активность антибиотики не улучшают.

Клиницисты должны получить анаэробный посев при подозрении на анаэробную инфекцию.

Инфекции общих органов при анаэробных и аэробных инфекциях

Инфекция головы и шеи: Анаэробы обычно вызывают стоматологические инфекции, такие как зубные абсцессы, гингивит и пародонтит. Обычно присутствуют результаты осмотра: кариес или плохой прикус. Анаэробы также вовлечены вместе с другими аэробами в гнойные инфекции заглоточного абсцесса, перитонзиллярного абсцесса, шейного лимфаденита, глубоких абсцессов шеи и паротита.Анаэроб, связанный с Fusobacterium, связан с осложнением перитонзиллярного абсцесса, известным как синдром Лемьера. Синдром Лемьера вызывается септическим тромбофлебитом яремной вены и метастатическими эмболами в легкие и печень.

Анаэробы также вызываются хроническим средним отитом и хроническим синуситом, наряду с другими аэробами, такими как Staphylococcus aureus и Pseudomonas.

Инфекции центральной нервной системы (ЦНС): Анаэробы обычно выделяются в культурах из абсцессов головного мозга, которые возникают в результате осложнения синусита, среднего отита или стоматологических инфекций.Обычно выделяют 3 анаэроба: Fusobacterium , Prevotella и Bacteroides . Эти же микроорганизмы встречаются и при эпидуральных инфекциях.

Внутрибрюшные инфекции: Повреждение стенки кишечника, видимое на перфорированном отростке, дает кишечным анаэробам доступ в брюшную полость. В течение нескольких дней или недель это приводит к формированию абсцессов брюшной полости. Абдоминальные абсцессы почти всегда представляют собой смешанные инфекции, содержащие как аэробы, так и анаэробы.Наиболее частым анаэробом, вызывающим абдоминальные инфекции, является Bacteroides fragilis, за которым следуют виды Lactobacillus и Clostridium .

Анаэробы также являются частой причиной абсцессов печени. Общие ассоциированные анаэробы — это виды Bacteroides и Fusobacterium .

Воспалительные заболевания органов малого таза: Анаэробы все вовлечены в воспалительные заболевания органов малого таза (ВЗОМТ). Сексуально активным женщинам с признаками и симптомами, совместимыми с воспалительными заболеваниями органов малого таза, показана эмпирическая антимикробная терапия против анаэробов и анаэробов.Обычными анаэробами, участвующими в ВЗОМТ, являются Prevotella , Porphyromonas , Clostridium .

Легочные инфекции наблюдаются у детей, которые не могут контролировать секрецию верхних дыхательных путей или не имеют нормального кашлевого рефлекса, например, у детей с церебральным параличом и трахеопищеводными мальформациями. Аспирация приводит к пневмонии, которая при отсутствии лечения может перерасти в абсцесс. Преобладающие патогены, вызывающие аспирационную пневмонию, являются частью ротоглоточной флоры и включают Peptostreptococcus, Prevotella, Bacteroides fragilis и Fusobacterium.

Инфекции кожи и мягких тканей: Анаэробы могут вызвать периректальный или лицевой абсцесс у детей. Bacteroides fragilis и Clostridium обычно участвуют в периректальных инфекциях, а Prevotella , Porphyromonas и Fusobacterium участвуют в инфекциях полости рта.

Оценка

Выявление серьезных анаэробных инфекций

Своевременное выявление важно для начала эмпирической терапии.Опасные для жизни инфекции, такие как столбняк, газовая гангрена или детский ботулизм, вызываются спорообразующими анаэробами, Clostridium tetanus , Clostridium perfringens, или Clostridium botulism, соответственно [6] [7].

История травмы, например проникающая травма ногтя или наличие омертвевшей ткани, должна побуждать к обследованию на столбняк у иммунизированного ребенка.

Газовая гангрена вызывается Clostridium perfringens или Clostridium septicum .Это неотложная медицинская помощь, требующая хирургической обработки раны в дополнение к антибактериальной терапии пенициллин-содержащими антибиотиками в сочетании с клиндамицином.

Ботулизм проявляется как нисходящий паралич, особенно у младенцев. Часто встречаются случаи употребления поврежденных консервов, использования меда, проживания или поездок в эндемичные регионы (высокое количество клостридиальных спор). Результаты физикального обследования относятся к младенцу без лихорадки с острым началом трудностей с кормлением и поражением бульбара (отсутствие рвотного рефлекса).В отношении подозреваемых случаев экспертиза предоставляется Министерством здравоохранения Калифорнии. Стул следует отправить на проверку на наличие спор Clostridium botulism . Основой лечения является поддерживающая терапия с применением иммуноглобулина против ботулизма (BabyBIG) или без него.

У подростка с болью в горле, болью в шее и тахикардией, несоразмерной лихорадке, следует учитывать синдром Лемьера. Для выявления тромбофлебита внутренних яремных вен необходимо провести ультразвуковое исследование шеи, а для выявления септических эмболов — сделать рентген грудной клетки.

Местные инфекции, включая абсцессы

Абсцессы могут ограничиваться ЦНС, областью головы и шеи. Область живота можно диагностировать с помощью соответствующего анаэробного посева. Образец следует собирать в стерильном месте, желательно в обход нормальной микрофлоры и с помощью пункционной аспирации или хирургического исследования. Аспират ткани или жидкости предпочтительнее мазка. После сбора образец следует отправить в анаэробную транспортную среду и внести посев в бескислородную среду.

Лечение / менеджмент

Шаг 1

Лечение анаэробной инфекции зависит от места заражения, хозяина, а также наличия или отсутствия абсцесса. Как правило, абсцесс всегда должен быть дренирован , а культура отправлена ​​на аэробную и анаэробную культуру. Кроме того, хирургическая обработка некротической ткани при клостридийно-некротическом фасциите имеет решающее значение в лечении. [8] [9] [10]

Шаг 2

После получения необходимых культур ребенку следует назначить эмпирические антибиотики с активностью против анаэробов.Возможны следующие варианты:

Метронидазол : Обладает отличной активностью против грамотрицательных препаратов, таких как Bacteroides fragilis . Его активность против грамположительных результатов хорошая, хотя и менее надежная. Метронидазол имеет отличную биодоступность (100%) и хорошо проникает в ткани, включая центральную нервную систему и брюшную полость. Метронидазол придает металлический привкус во рту, что часто называют причиной прекращения приема препарата.

Клиндамицин активен против многих анаэробов.Устойчивость клиндамицина к Bacteroides fragilis возрастает, и он менее надежен по сравнению с метронидазолом, ингибитором пенициллина / бета-лактамазы или карбапенемом. Клиндамицин, вводимый внутривенно или перорально, хорошо проникает в ткани, включая абсцессы, кости и суставы. Клиндамицин, однако, не проникает в центральную нервную систему.

Комбинация ингибиторов пенициллина / бета-лактамазы : Пенициллин сам по себе активен против анаэробов, не продуцирующих бета-лактамазу, таких как Clostridium perfringens .Однако большинство грамотрицательных анаэробов продуцируют бета-лактамазу и комбинированные пенициллины, такие как пероральный амоксициллин / клавуланат или внутривенный (IV) / внутримышечный (IM) ампициллин / сульбактам, тикарциллин / клавуланат и пиперациллин / тазобактам.

Цефалоспорин второго поколения: Что касается цефалоспоринов, цефалоспорины второго поколения цефокситин, цефотетан и цефметазол более активны в отношении Bacteroides fragilis. Однако, учитывая возрастающую резистентность, они не рекомендуются в качестве эмпирического лечения.Обычно используется в хирургической профилактике.

Карбапенемы : Обладают отличной активностью против анаэробов, а также аэробов, вовлеченных в интраабдоминальные и другие органы, такие как ЦНС. Меропенем немного более активен, чем имипенем, в отношении грамотрицательных бактерий.

Хинолоны : хорошо всасываются и проникают в ткани. Однако сопротивление возрастает, и их следует применять только детям с аллергией на бета-лактам. Хинолоны, обладающие активностью против анаэробов, включают левофлоксацин и моксифлоксацин.

Дифференциальный диагноз

• Аэробные абсцессы от Escherichia coli , Pseudomonas, такие как абсцесс головного мозга, абсцессы головы и шеи, инфекции легких и внутрибрюшные инфекции.

Жемчуг и другие проблемы

• Рассмотрите возможность анаэробной инфекции, если место предполагаемой инфекции находится рядом с нормальной местной анаэробной флорой, такой как рот, кишечник или женские половые пути.

• Выявление предрасположенности, такой как непроходимость, перфорация, травма, неспособность хозяина очищать секреты, снижение притока крови к ткани, например некроз ткани.

• Следует предпринять попытку отправить анаэробные культуры, что предполагает надлежащий сбор, быструю транспортировку и надлежащие методы культивирования. Тканевый или гнойный материал предпочтительнее посылать мазки.

• Метронидазол обладает анаэробной активностью широкого спектра действия с наименьшей резистентностью. Другие анаэробные антибиотики включают клиндамицин, комбинацию ингибиторов пенициллин-бета-лактамаз, цефалоспорины второго поколения, карбапенемы и хинолоны.

Улучшение результатов команды здравоохранения

Анаэробные инфекции распространены как у амбулаторных, так и у стационарных пациентов. Поскольку эти инфекции могут поражать различные органы и проявляться по-разному, с ними лучше всего справиться межпрофессиональная команда. Поставщикам первичной медико-санитарной помощи, практикующим медсестрам и другим медицинским работникам необходимо проконсультироваться со специалистом по инфекционным заболеваниям, когда они сталкиваются с инфекцией, которая не поддается лечению обычными антибиотиками или имеет странное проявление.По поводу дренирования часто обращаются к общим хирургам. Фармацевт должен пересмотреть выбор лекарств, взаимодействия с ними и соблюдение пациентом режима лечения, а также сообщить о проблемах команде. Медсестры должны помогать в координации ухода, способствовать общению между членами межпрофессиональной команды и помогать в обучении пациентов и их семей. При необходимости следует привлекать медсестер, прошедших специальную подготовку, в том числе медико-хирургических и инфекционных.

При неправильном диагнозе анаэробные инфекции приводят к высокой смертности.[11] [12] [13]

Прогноз зависит от типа анаэробной инфекции.

• В нашу эпоху вакцинации против столбняка и доступности поддерживающей терапии столбняк не встречается в развитых странах мира. Любого ребенка с чистой проникающей ранкой следует вакцинировать от столбняка, а в случае зараженной раны следует рассмотреть возможность использования противостолбнячной вакцины и столбнячных иммуноглобулинов на основе последней вакцины против столбняка.

• Любую загрязненную рану необходимо очистить и удалить инородное тело.

• Хорошая гигиена полости рта и полости рта предотвращает анаэробные инфекции.

• Для операций на брюшной полости, требующих входа полых внутренних органов, следует рассмотреть возможность применения антибиотиков с анаэробной активностью, таких как цефокситин.

Ссылки

1.

Алаузет С., Лозневски А., Маршандин Х. Устойчивость к метронидазолу и гены ним у анаэробов: обзор. Анаэроб. 2019 Февраль; 55: 40-53. [PubMed: 30316817]

2.

Bula-Rudas FJ, Olcott JL.Укусы человека и животных. Pediatr Rev.2018 Октябрь; 39 (10): 490-500. [PubMed: 30275032]

3.

Ghoneim NH, Hamza DA. Эпидемиологические исследования пищевых отравлений Clostridium perfringens в пищевых продуктах розничной торговли. Rev Sci Tech. 2017 декабрь; 36 (3): 1025-1032. [PubMed: 30160688]

4.

Шакья Н., Шарма Д., Ньюаскар В., Агравал Д., Шривастава С., Ядав Р. Эпидемиология, микробиология и чувствительность к антибиотикам одонтогенных космических инфекций в Центральной Индии. J Maxillofac Oral Surg. 2018 сентябрь; 17 (3): 324-331.[Бесплатная статья PMC: PMC6028331] [PubMed: 30034150]

5.

Пиннола А., Куо Й.Х., Скиарретта Дж. Д., Макинтайр А., Мессье Р., Дэвис Дж. М.. Бактериология и сопутствующие заболевания у пациентов, которым требуется хирургическое лечение эмпиемы. Am Surg. 2018, 01 апреля; 84 (4): 599-603. [PubMed: 29712613]

6.

Messbarger N, Neemann K. Роль анаэробных культур крови в неонатальной бактериемии. J Pediatric Infect Dis Soc. 2018 17 августа; 7 (3): e65-e69. [PubMed: 2

80]

7.

Джейкобс М.Р., Мацзулли Т., Хазен К.С., Гуд К.Э., Абдельхамед А.М., Ло П, Шум Б., Роман К.П., Робинсон, округ Колумбия.Многоцентровая клиническая оценка системы культуры крови BacT / Alert Virtuo. J Clin Microbiol. 2017 август; 55 (8): 2413-2421. [Бесплатная статья PMC: PMC5527419] [PubMed: 28539343]

8.

Byun JH, Kim M, Lee Y, Lee K, Chong Y. Модели антимикробной чувствительности клинических изолятов анаэробных бактерий с 2014 по 2016 год, включая недавно названные или Переименованные виды. Ann Lab Med. 2019 Март; 39 (2): 190-199. [Бесплатная статья PMC: PMC6240532] [PubMed: 30430782]

9.

Kheir MM, Tan TL, Ackerman CT, Modi R, Foltz C, Parvizi J.Культивирование инфекции перипротезного сустава: количество образцов, продолжительность роста и микроорганизмы. J Артропластика. 2018 ноя; 33 (11): 3531-3536.e1. [PubMed: 30093264]

10.

Нич О., Крутова М. [Clostridium difficile остается проблемой со здоровьем]. Рожл Чир. Осень 2017; 96 (10): 411-414. [PubMed: 29308906]

11.

Липски Б.А., Берендт А.Р., Корниа П.Б., Пайл Дж.С., Питерс Э.Дж., Армстронг Д.Г., Дери Х.Г., Эмбил Дж.М., Джозеф В.С., Карчмер А.В., Пинзур М.С., Сенневиль Э., 2012, инфекционные болезни.

No related posts.