Bakteerien tyyppi Propionibacterium acnes kuuluu propiinihappobakteereihin, jotka kuuluvat Actinomycetales-luokkaan ja Actinobacteria-ryhmään. Kommensaloina anaerobit kolonisoivat luonnollisesti ihmisen ihon, mutta yksittäisistä kannoista ne voivat myös tulla patogeeneiksi. Esimerkiksi tässä yhteydessä heillä on merkitys acnes vulgariksessa.
Mikä on Propionibacterium acnes?
Propionibakteereilla tai propionihappobakteereilla on gram-positiivinen värjäyskäyttäytyminen ja ne kuuluvat Actinobacteria-jaon Actinomycetales-järjestykseen. Ne muodostavat propionihapon metabolisena lopputuotteena metyylimalonyyli-CoA-metaboliareitillä.
Yksi Propionibacteria-suvun bakteerilaji on Propionibacterium acnes, joista on noin 100 erilaista kantaa. Bakteerityyppi on anaerobisia bakteereja, jotka olivat aikaisemmin Bacillus aknes tai Corynebacterium acnes olivat tiedossa. Niiden muoto vastaa lyhytaikaisesti kasvavaa sauvan muotoa. Ellipsoidaalisia solumuotoja esiintyy myös. Yksittäisten solujen leveys on korkeintaan 0,5 mikrometriä ja pituus enintään 0,9 mikrometriä. Solut ovat yleensä kulmassa pareittain. Kun solut jakautuvat, ne muodostavat V- ja Y-muotoiset soluketjut.
Bakteerilajeilla ei ole läpän aktiivista liikkumista varten. Laji ei muodosta loppusioria eikä muita pysyviä muotoja. Suurin osa lajien 100 heimosta on ymmärrettävä kommensoina, joista ei ole hyötyä eikä haittaa ihmisille. Joidenkin kantojen epäillään olevan patogeenisiä. Kaikkien kantojen tutkimusta ei ole vielä saatu päätökseen.
Tapahtumat, jakauma ja ominaisuudet
Propionibacterium acnes muodostaa pyöreät pesäkkeet kiinteissä ravintoalustoissa, joissa on anaerobinen ympäristö noin neljän päivän kuluttua, jotka sivulta katsottuna vaikuttavat kohollaan ja vaikuttavat myös sileiltä tai kiiltäviltä. Halkaisija on korkeintaan neljä millimetriä.
Anaerobisina bakteereina ne ovat happea sietäviä, mutta eivät välttämättä tarvitse happea aineenvaihdunnassaan, vaan pikemminkin inhiboivat niiden kasvua O2: lla. Bakteerilla on katalaasi-entsyymi ja ne muodostavat sytokromeja. 37 celsiusastetta vastaa optimaalista viljelylämpötilaa, niin että ihmisen kolonisaatio on suotuisa kasvulle. Ihanteellinen pH-arvo ravintoalustassa on neutraali. Kasvu on melko hidasta jopa ihanteellisissa olosuhteissa.
Propionibakteeriakneilla tapahtuu kemoorganotrofin heterotrofinen metabolia. Tällä aineenvaihduntareitillä orgaanisista yhdisteistä tulee energialähteitä ja niitä käytetään solujen omien aineiden rakentamiseen. Yksi fermentoinnin päätuotteista on propionihappo, joten käymisaktiivisuuteen viitataan joskus propionihappokäymisessä. Etikkahappoa ja hiilidioksidia tuotetaan sivutuotteina. Hiilihydraatteja, kuten glukoosia, fruktoosia tai mannoosia ja galaktoosia käytetään yleensä substraateina.
Katalaasin lisäksi bakteereilla on proteolyyttisiä entsyymejä hajottamaan gelatiini ja nesteyttämään nitraattireduktaasin kautta nitraattia. Jotkut kannot veren hemolyysiä. Lajien bakteerit kolonisoivat ensisijaisesti hiusrakkuloiden tali ja niitä joskus esiintyy myös ihmisten ruuansulatuksessa.
Merkitys ja toiminta
Jopa 100 000 propionibakteeriaknesta on ihmisen ihon neliö senttimetrillä aiheuttamatta sairauksia. Tässä yhteydessä Propionibacterium acnes -bakteeria pidetään ensisijaisesti kommenaalisena ja siten kolonisoi luonnollisesti ihmisen ihmisen kasvistoa tuottamatta mitään hyötyä tai haittaa. Kommenaalit eivät vahingoita isäntään omien etujensa vuoksi ja luovat siten pidemmän aikavälin asuintilan.
Propionibacterium acnes -lajin ainakin 100 eri kannasta useimpia kantoja pidetään kommensoina, mutta yksittäisillä kannoilla on ilmeisesti tietty patogeenisyys. Patogeeniset bakteerit vahingoittavat isäntään ja johtavat sairauksiin. Biologisia aineita koskevassa asetuksessa ja TRBA: ssä Propionibacterium -aknat luokitellaan riskiryhmään 2, vaikkakin sen patogeenisten kantojen lukumäärä, vaikkakin pieni. Asetuksen mukaan tämän ryhmän mikro-organismit ovat ”biologisia aineita, jotka voivat aiheuttaa sairauksia ihmisillä”.
Ihmisen iholla bakteerit voivat siis vastata vaarattomia asukkaita, mutta myös taudinaiheuttajia. Bakteerien leviämisellä vereen voi olla vielä patogeenisempiä seurauksia, etenkin immuunipuutospotilaille. Olosuhteita, joissa yksittäiset kannat ovat patogeenisiä iholla ja missä olosuhteissa ne vastaavat ihon kommentaaleja, ei ole vielä selvitetty lopullisesti.
Sairaudet ja vaivat
Patogeenina bakteerityyppi liittyy ensisijaisesti akne vulgarisiin ja sitä pidetään toissijaisena kehitystekijänä. Seurauksena bakteerilajien kannat voidaan havaita terveellä ihmisen iholla aiheuttamatta akne vulgarista. Toisaalta, akne vulgariksella kärsivien potilaiden bakteerien kolonisaatio Propionibacterium -akneilla on usein lisääntynyt.
Lajien patogeenisten kantojen sanotaan stimuloivan sytokiinien ja kemokiinien tuotantoa talirauhasten soluissa. Nämä aineet edistävät akne vulgariksen tulehduksellisia prosesseja. Akne on yleisin ihosairaus maailmassa. Aknesta johtuvaan tulehdukseen voi liittyä punoitusta, turvotusta ja kutinaa. Usein arvet jäävät.
Propionibacterium -aknat monistuvat komedoneissa suurelta osin anaerobisissa olosuhteissa ja käyttävät entsyymi lipaasia hajottamaan tali-komponentit energian tuottamiseksi. Tämä luo tulehduksia edistäviä aineita, jotka käyttävät kemotaksista houkutellakseen leukosyyttejä kudokseen, ja jotka kuolemansa jälkeen muodostavat mätätäyteisiä pustuleja.
Aknen lisäksi Propionibacterium -akneihin liittyy nyt sellaisia sairauksia kuten keratiitti ja sarkoidoosi. Spondylodiskiitin, keskushermoston infektioiden, sydäninfektioiden, osteomyeliitin ja endoftalmiitin tai nivel-infektioiden tapaukset on jo dokumentoitu Propionibacterium acnes -bakteerien yhteydessä.
Lisäksi verenkierrossa esiintyviä immuunkomplekseja vastaan Propionibacterium acnes -antigeenejä liittyy reumaattisen ryhmän SAPHO-oireyhtymään. Immuunikompleksien kertymisen luihin ja niveliin sanotaan mahdollisesti laukaisevan immuunireaktioita SAPHO-oireyhtymän yhteydessä, mikä voisi selittää reumaattiset oireet.
