バクテリア-構造、生き方、病気

前書き

細菌(単数:細菌または細菌)は、単一の細胞のみで構成される微生物です。それらは「原核生物」に属しており、真核生物(ヒト、動物、植物の生物に存在する細胞)とは対照的に、実際の細胞核はありません。
「原核生物」という言葉は、核置換のようなものを意味します。真核生物に典型的な細胞核の代わりに、二重膜によって周囲から分離されている細菌は、核同等物と呼ばれます。

ザ・ 遺産 (DNA)は、他の生物の核に見られ、バクテリアの細胞水に自由に存在します(細胞質) 前に。バクテリアでは、このDNAは鎖状の分子、バクテリアの染色体です。
しかし、多くの場合、それはただ泳ぐだけでなく、細胞膜に付着しています。細胞膜、細胞質、DNA、リボソーム(タンパク質生合成に必要な最小のタンパク質構造)は、すべての細菌細胞に見られます。
一部の細菌にのみ見られる他の細胞小器官は、細胞壁、外側のものです 細胞膜, べん毛 (移動用)、 線毛 (インターフェースへの接続用)、 プラスミド (細菌間で交換できる小さなDNAフラグメントであり、耐性と遺伝子導入の発達に重要な貢献をします)、 粘膜 そして 小胞 (ベシクル)ガスを含んでいます。

細菌に加えて、真菌も病気の重要な潜在的病原体です。これに関する私たちの記事も読んでください きのこ。

バクテリアのイラスト

図バクテリア:A-原核生物(また原核生物)の構造、B-バクテリアの形態

バクテリア (バクテリア)

  1. DNA
  2. 線毛
  3. 核様体
  4. 細胞壁
  5. 細胞膜
  6. べん毛
  7. カプセル
  8. 細胞質
  9. メソソーム
  10. プラスミド
  11. リボソーム
    形状へ:
    a-球形
    球菌 (マイクロコッカス)
    b-棒状
    (バチルス)
    c-糸のような
    (Streptomycetes)

Dr-Gumpertのすべての画像の概要は次の場所にあります。 医療イラスト

建設

バクテリアは、0.6〜1.0 µm程度の小さな微生物です。
それらは、球形、円筒形、らせん状など、さまざまな外形を持つことができます。
ただし、内部構造はすべて類似しています。バクテリアは単一の細胞だけで構成されています。このセルにはそれがあります 細菌の染色体、それは細菌の遺伝的構成です DNA、を表します。このDNAの長さは約1.5ミリメートルで、リング状です。 DNAは細胞の水の中を自由に泳ぎます。 サイトゾル.
バクテリアは本当の核を持っていないので、として知られているものになります 原核生物 カウントされます。
セルウォーターには、次のように知られている他の構造があります 細胞小器官 専用。細胞水と細胞小器官はまとめて 細胞質。細胞小器官は例えば リボソーム そして プラスミド.
リボソームは、細菌が追加のタンパク質を生成するために必要なタンパク質です。プラスミドは、耐性遺伝子などの追加の遺伝情報を含む小さなDNAフラグメントです。
バクテリアはプラスミドを互いに交換し、その結果、それらのDNAを他のバクテリアに移すことができます。
細胞の水は 細胞壁 限られた。バクテリアの外形は細胞壁によって維持され、外部の影響(他のバクテリア、悪い環境条件)からの保護が保証されています。さらなる保護のために、いくつかのバクテリアはさらに カプセル 囲む。細菌の細胞壁は大部分が構成されています ムレイン、ネットワークのような構造を持つ複雑な糖。ムレインのいくつかの層のネットワークは、細胞全体を包み込みます。一部の細菌は、特定のタンパク質や脂肪酸など、細胞壁に他の物質も運びます。これらは、例えば、人体に病気の原因となる影響を及ぼし、発熱を引き起こす可能性があります。
細胞壁の内側は細胞膜で裏打ちされています。この細胞膜の陥入は呼ばれます メソソーム そして表面積を増やすのに役立ちます。細胞付属肢、いわゆるプロセスは、細胞壁から出ます 線毛 でる。線毛は、他の細菌や細胞に付着するために細菌によって使用されます。いくつかのバクテリアは、動くためにそれらと呼ばれるタンパク質のねじれた糸を運びます べん毛。エネルギーを消費すると、プロペラのように動きます。バクテリアの種類によっては、12本以上のべん毛が存在する場合があります。

このテーマの詳細については、次を参照してください。 細胞膜

乗算

バクテリアは(ウイルスとは異なり)それ自体で増殖する可能性があります。これは、通常、横方向の分割、出芽または発芽による、2つの部分への単純な無性の分割によって行われます。新しく作られた2つの細胞はそれぞれ本格的なバクテリアに成長します。

ただし、この生殖は無性生殖で行われるため、つまり、既存の細菌と同一の2つのクローンが常に発生するため、細菌は遺伝子導入を実現するために他のメカニズムを使用する必要があります。
ここでは、3つの形式が区別されます。

一方では、特にグラム陰性菌(下記参照)が利用する接合があります。この種のバクテリアは、いわゆる「Sexpili」を使用します。これらのタンパク質は、2つの細菌間のブリッジを形成するために使用できます。これにより、DNAを一方の細菌からもう一方の細菌に直接移すことができます。
グラム陽性菌は、バクテリオファージと呼ばれる特定のウイルスを利用する方法である形質導入を実践する可能性が高くなります。これらはバクテリアのDNAを取り込み、それを別のバクテリアに渡します。
ごくまれにしか見られない形質転換は、裸のDNAの直接的な取り込みに基づいています。

分類

バクテリアは様々な基準に従って分類することができます。

1:それらの外形のため(形態学)。
一方では、球菌、球菌があります。これらは、個別に存在することも、一緒に存在することもできます。ほとんどの場合、長い列(ブドウ球菌)のようにクラスター化された多数の球菌を見つけます(連鎖球菌)またはペアで(Diplococci例えば 淋菌)アレンジ。ごくまれに、球菌は4つになります(テトラッド)または8つのグループ(サルシン) 前に。球菌に加えて、桿体もあります。
これらのバクテリアは細長いか円筒形かふっくらしています(ココナッツ)そして、丸みを帯びた、尖った、または長方形の端を持っています。らせん状のバクテリアまたはスピロヘータ(スピロヘータなど)は、それらの多くの容易に認識できる畳み込みのおかげで、顕微鏡下で識別できます。最後に、streptomycetesのような糸のようなバクテリアがあります。

A群連鎖球菌の感染が疑われる場合は、自宅で簡単に迅速検査を行うことができます。このトピックの詳細については、記事をお勧めします:連鎖球菌迅速検査

2:細菌は、染色挙動に基づいて区別することもできます。
この目的のために、いわゆるグラム染色が使用されます。この方法では、バクテリアは最初に青い染料で処理され、次にアルコール製剤の助けを借りて再び洗い流されようとします。これに失敗したバクテリアは、青い染料が実際に定着した厚い細胞壁を持っています。これらは現在藍藻であり、グラム陽性菌と呼ばれています。アルコールで脱色した後、別の染料、今回は赤を使用します。したがって、以前は青色の色素が洗い流されていた細胞壁のない細菌は、現在は赤色に染色され、グラム陰性菌と呼ばれています。

3:さらに、バクテリアが異なれば、酸素に対して異なる行動を示します。
一部のバクテリアは、酸素を消費するために絶対に必要なので、酸素の存在下でのみ存在することができます。これらの細菌は、好気性細菌または好気性菌と呼ばれます。
反対は、いわゆる嫌気性細菌または嫌気性菌であり、無酸素環境でのみ生き残ることができます。その間に通性嫌気性菌がいます。これらの通性嫌気性細菌は酸素を必要としませんが、それを許容できます(ここには別のサブグループ、すなわち環境中の非常に低濃度の酸素を好む微好気性細菌があります)。

4:最後に大事なことを言い忘れましたが、さまざまな種類のバクテリアは、ヤギ(べん毛)の恵みによって分類できます。
べん毛がまったくないバクテリアもあれば、べん毛が1つしかないバクテリアもあります( モノトリッヒ)、他の人はちょうど反対の極にある2つのべん毛を持っています(アンフィトリッヒ)、いくつかのべん毛、ただし、セルの1つの極にのみ配置されています(lophotrich)そしてさらに他のものはすべての周りにべん毛で覆われています(ペリトリッヒ)

一部の細菌は胞子を形成することができます。これらの胞子は耐性のある恒久的な細菌であり、生存を確保するために劣悪な生活条件下で発生する可能性があります。胞子は代謝を最小限に抑えます。つまり、胞子は暑さや寒さ、干ばつ、放射線、化学物質、食糧不足などの極端な条件に耐えることができます。
外部条件が再び友好的になるとすぐに、胞子は通常の「活動的な」細菌の形に戻ることができます。

トランスミッション

細菌の感染は、3つの異なる方法で発生する可能性があります。身体への接触、食物、または感染した物体)、いわゆる飛沫感染(くしゃみや咳など)による空気中、または血液、精子、膣分泌物などの体液による。

医療給付

医学では、細菌とその性質に関する知識は、健康と病気の両方で主要な役割を果たすため、非常に重要です。

いくつかのバクテリアは人間にとって不可欠です。たとえば、大腸には正常な消化と人間の免疫システムに重要な貢献をしているバクテリアがいます。
人体に存在するバクテリアのほぼ99%は腸に住んでおり、この時点でそれらの重要性が明らかになっています。
人間の腸には約1014のバクテリアがいると推定されています。また、女性の膣の入り口には、この体の開口部から病原体が侵入するのを防ぐ細菌がたくさんあります。口や喉、皮膚にもさまざまなバクテリアが生息していますが、人体に害を及ぼすことはなく、病気の原因となる可能性のあるバクテリアがそこに広がることはありません。

一方で、最も多様で、時には生命を脅かす病気の原因となる無数の細菌もあります。細菌は、事実上すべての臓器の炎症(膀胱感染症、肺炎、骨膜の炎症など)を引き起こし、創傷や敗血症にさえ感染する可能性があります(敗血症) 引き金。

処理

細菌による感染が発生すると、今ではそれと戦うための多くの手段があります。これらは抗生物質という包括的な用語で要約されており、現在では明らかに無限の数があります。
最もよく知られていて、今でも最も効果的な抗生物質の1つは、1945年に開発されたペニシリンです。さまざまな抗生物質が、細胞壁やタンパク質合成など、さまざまな場所で細菌を攻撃します。

今日の問題は、抗生物質の頻繁な、時には寛大な使用であり、これにより細菌はこれらの有効成分に対してますます耐性を示し、それはもはやそれらによって殺されることができないことを意味します。

発生

胃の中のバクテリア

ザ・ 消化管の一部。なので 中空器官 胃は死ぬことができますか 摂取した食品を一時的に保管する 彼の強い筋層から始めましょう ときめき。胃も1つを生成します 酸性胃液 それで 食品が混ざり合ってさらに分解した になります。この酸性の胃液は、細菌が胃の中で生き残るのを防ぎ、したがって感染に対する保護を提供します。したがって、 原則として、細菌は胃の中で増殖することはできません.
A 例外 特定の細菌、いわゆる ヘリコバクター・ピロリ、を表します。これは小さな棒状の細菌であり、特定の物質が豊富に含まれているため、 酸性胃液を中和する したがって、 胃粘膜 植民地化して 胃の中で生き残る できる。ヘリコバクターピロリによる胃のコロニー形成は珍しいことではありません。ドイツでは 大人の4人に1人 バクテリア自体。したがって、ヘリコバクターピロリ感染症は、最も一般的な細菌感染症の1つです。

症状
ヘリコバクターピロリ感染症の患者は、何年も症状がないことがよくあります。ただし、長期的には、 胃粘膜の重度の刺激 これはまさに細菌が定着し、増殖し続ける場所だからです。持続的な刺激は、 胃の内壁の炎症 来る、いわゆる 胃炎。胃粘膜のそのような炎症を伴う典型的な愁訴は 上腹部の痛み、および 上腹部の圧迫感または膨満感。さらに、それも可能性があります 吐き気, 嘔吐 そして 食欲減少 来て。胃粘膜の持続的な炎症を伴い、 また、胃潰瘍を発症するリスクを高めます。さらに、ヘリコバクターピロリの感染は 胃がんの発症。胃粘膜の炎症を防ぐために、ヘリコバクターピロリ感染の疑いを詳細に明らかにする必要があります。

診断
の助けを借りて 胃粘膜のサンプリング 患者の細菌を直接検出することができます。さらに、患者の血液、便、呼気のさまざまな検査は、胃の中の細菌による感染を示している可能性があります。

治療
ヘリコバクターピロリ感染症の治療の目標は 細菌の完全な除去 胃の中。これはで行われます 2つの抗生物質製剤の組み合わせ と呼ばれる酸性胃液の生成を阻害する薬 酸遮断薬。したがって、胃の中の細菌の治療も行われます トリプルセラピー と呼ばれる。このトリプルセラピーは最も一般的な治療法であり、症例の約70%で成功しています。

腸内細菌

結腸

腸は消化管の重要な部分です。消化に加えて、腸は水収支にも役割を果たします。また、人間の免疫システムにとって重要なさまざまな細胞を生成します。成人の場合、腸の長さは約8メートルで、その全長は多かれ少なかれバクテリアが定着しています。腸内のこれらの細菌全体はと呼ばれます 腸内細菌叢 専用。
腸内細菌のコロニー形成は出生時に始まり、年齢とともに増加します。大人の腸内細菌叢は、多数の異なる種類の細菌によって特徴付けられます。腸内のこれらの細菌は、他の病原性細菌から腸を保護するため、人間にとって非常に重要です。
さらに、腸内のバクテリアは食物成分の消化をサポートし、腸の活動を刺激し、腸にビタミンとエネルギーを供給し、免疫系に影響を与えます。しかし、腸内細菌叢が変化すると、腸内細菌による過剰または過少コロニー形成という意味で、愁訴が発生する可能性があります。

症状
これらの愁訴は、一般的に腹痛、食物不耐性、鼓腸および下痢として表されます。

診断
便サンプルは、腸内細菌叢に変化があるかどうかを判断するために使用できます。いわゆるH2呼気検査は、腸の不正確なコロニー形成の兆候を提供することもできます。

原因
健康な腸内細菌叢への損傷は、たとえば、患者が別の病気のために抗生物質を服用しなければならない場合に発生する可能性があります。望ましくない副作用として、患者の腸内細菌叢も損傷し、病原菌がよりよく広がる可能性があります。これは下痢につながる可能性があります。潰瘍性大腸炎やクローン病などの慢性腸炎の場合、遺伝的障害や環境への影響に加えて、腸の細菌コロニー形成も想定されます。

治療
治療法は、基礎疾患や腸のコロニー形成不全の原因によって異なり、手術までの簡単な投薬などの対策が含まれます。

トピックの詳細を読む: 腸内細菌

血中のバクテリア

展開する 病気の局所的な焦点から のバクテリア 血流 オフ、それは1つになります 敗血症。口語的にこれはと呼ばれます 敗血症。敗血症では、細菌は血流を介して体全体に広がり、あらゆる臓器に損傷を与える可能性があります。

原因
通常これは人間です 免疫系 侵入するバクテリアと戦い、バクテリアのさらなる成長を抑えることができます。ただし、場合によっては、免疫系の機能が制限されているか、病原体が攻撃的すぎて、 防衛機制は失敗する。体は感染を原産地に限定することができず、病原体は血流を介して広がる可能性があります。

診断
病原体が血中に通過したかどうかは、 血液培養 決定します。この検査中に、患者から採血され、これがさまざまな栄養培地に移されます。その後、バクテリアの成長が観察されます。バクテリアが成長する栄養培地に応じて、どのバクテリアが血中にあるかを割り当てることができます。したがって、 より的を絞った方法で扱われる になります。さらに、血液はいわゆる 炎症パラメータ 調べられる。これらには、例えば 白血球数 または 沈降速度。ただし、これらは非特異的であり、感染が存在するかどうかの指標を提供するだけです。

症状
病気の焦点は体のさまざまな部分にある可能性があり、したがってさまざまな症状を引き起こします。感染が血流に広がると、次のような症状が現れます , 寒気, 増加する インクルード 心拍数と呼吸数血圧の低下, 酸素不足、および 脳損傷。影響を受けた人々は重病です。

治療
細菌が血液中に広がり敗血症がある場合、臓器の機能はいつでも悪化する可能性があるため、影響を受けた細菌は集中治療室で治療されます。それは約です 生命を脅かす可能性のある状況。コースの決定は1つです 点滴の早期投与 液体で 初期の抗生物質治療。臓器の損傷の程度に応じて、 人工呼吸 そして 人工栄養 必要になります。予後は悪いです。治療にもかかわらず 今日でも約30から50パーセントがまだ死んでいます 臓器不全の影響を受けた人の。

尿中のバクテリア

超音波検査で膀胱

尿は腎臓で生成され、尿路から排泄されます。それは95パーセント以上の水で構成されています。尿には、尿酸、尿素、塩、染料などの物質も含まれています。通常、尿中に細菌は存在しません。尿中に細菌が見つかった場合、特に患者が追加の症状を報告し、尿中の細菌の数が多い場合、これは腎臓と下部尿路の感染を示している可能性があります。しかし、排尿するとき、尿は皮膚に接触します。皮膚には、すべての人間にバクテリアが見られます。健康な人の尿にバクテリアが入る可能性があります。したがって、尿中の細菌の単なる存在は、尿路感染症を証明するものではありません。

原因
尿路感染症は、細菌(まれにウイルス)が尿道を介して膀胱に侵入し、周囲の組織が炎症を起こしたときに発生します。膀胱炎が発症します。病原体は腎臓に上昇し、腎盂の炎症を引き起こす可能性があります。最悪の場合、尿路感染症が血流に広がり、敗血症が発症します。女性の尿道ははるかに短く、したがって細菌ははるかに短い距離を移動しなければならないため、女性は男性よりも尿路感染症の影響を受けることが多い。尿路の先天性奇形やホルモンバランスの変化も、尿路感染症の発症を促進する可能性があります。

診断
腎臓または下部尿路の感染症があるかどうかを調べるために、尿を調べます。尿はバクテリアの数とバクテリアが生成する物質、いわゆる亜硝酸塩について調べられます。 1ミリリットルあたり100,000を超える細菌の数は、感染の確かな兆候です。一方、尿中のタンパク質、赤血球、白血球の存在が測定されます。タンパク質と白血球が含まれている場合、これは腎臓の関与を示しています。ほとんどの場合、尿は尿試験紙を使用して検査され、必要に応じて、顕微鏡下で検査されます。さらに、患者への徹底的な質問を行う必要があります。

症状
尿路感染症の典型的な症状は、排尿時の痛みと灼熱感、そして頻繁に排尿する必要があることです。発熱と腹痛は、腎臓も影響を受けていることを示唆しています。ただし、症状がまったくない場合もあります。

治療
尿路感染症の治療には、さまざまな対策が考えられます。十分な水分補給を確保し、腹部が冷えないようにする必要があります。さらに、コトリモキサゾールなどの抗生物質を使用して細菌を殺すことができます。

予防
簡単な衛生対策により、尿路感染症のリスクを大幅に減らすことができます。

トピックの詳細を読む: 尿中のバクテリア

バクテリアによる歯が生えるトラブル

歯が生える病気は、ほとんどの人がすでに子供時代に経験している伝染性の感染症です。これらの歯が生える問題は、細菌やウイルスによって引き起こされます。小児疾患は重篤であり、生命を脅かす可能性さえあります。しかし、これらの重度の経過は、予防接種と抗生物質による治療の選択肢のために、はるかに一般的ではなくなりました。

伝送経路
多くの小児疾患は飛沫感染によって伝染します。感染の別の可能性は、塗抹標本または接触感染です。その後、この病気は他の子供たち、特に多くの子供たちがいるグループ(幼稚園、学校)に伝染します。大人への感染もこの方法で可能です。病気の子供が病気を感染させる期間、つまり伝染性の期間は、病気によって異なり、非常に異なる場合があります。子どもたちは、気分が悪くならないときに伝染することが多く、小児疾患の治療がすでに始まっているときでも伝染します。


細菌によって引き起こされる典型的な小児期の病気の例は、猩紅熱、百日咳、およびジフテリアです。

症状
猩紅熱は、典型的な赤くなった舌である全身の発疹が特徴です(いちご舌)、ならびに発熱、頭痛、喉の痛み。
百日咳では、頭痛や喉の痛みも発生する可能性があります。しかし、百日咳の特徴は、主に夜間のけいれん性の吠える咳発作です。
ジフテリアでは、発熱や嚥下困難などの症状が現れます。喉の粘膜にコーティングが形成され、息切れや窒息の発作につながる可能性があります。このコースは致命的となる可能性がありますが、予防接種によりまれになっています。

治療と予後
ペニシリンやエリスロマイシンなどの抗生物質を使用すると、通常、細菌性小児疾患を適切に治療および治癒することができます。

予防
多くの小児疾患の場合、病原体による1回の感染は、この病原体に対する生涯にわたる保護を生み出します。一部の小児疾患、特に老年期には、臓器損傷を伴う重篤な経過を示す可能性があるため、常設予防接種委員会(STIKO)は通常の予防接種を実施することを推奨しています。

編集チームからの推奨事項:

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