Généralité
La classification des espèces bactériennes en bactéries aérobies et anaérobies se fait en fonction de la source d'énergie utilisée pour alimenter les processus de biosynthèse de leur métabolisme.
Sur la base de ce type de classification, les différentes espèces bactériennes peuvent être divisées en quatre grands groupes.
Aérobies obligatoires
Les bactéries appartenant à ce groupe tirent leur énergie de respiration aérobie; par conséquent, ils ont absolument besoin d'oxygène (O2) pour survivre.
Anaérobies obligatoires
Anaérobies obligatoires - également appelés aérophobes - ce sont des bactéries qui n'ont pas besoin d'O2 pour survivre, mais, au contraire, la présence d'oxygène dans leur habitat inhibe leur croissance.
Ces bactéries tirent leur énergie d'autres processus métaboliques, tels que fermentation, les respiration anaérobie, les photosynthèse bactérienne ou la méthanogenèse.
Aérobies / anaérobies facultatifs
Pour la croissance des bactéries appartenant à ce groupe, l'oxygène n'est pas indispensable, mais lorsqu'il est disponible, il est encore utilisé.
Ces micro-organismes, en effet, en conditions anaérobies (absence d'O2) tirent leur énergie de processus tels que fermentation ou la respiration anaérobie, tandis qu'en présence d'oxygène (conditions aérobies), ils produisent de l'énergie grâce à la respiration aérobie.
Anaérobies aérotolérants
Ces bactéries produisent de l'énergie exclusivement par des processus anaérobies (généralement, par la fermentation), mais - contrairement à ce qui se passe pour les anaérobies stricts - la présence d'oxygène dans leur habitat n'inhibe pas leur croissance.
Le type de comportement d'une bactérie vis-à-vis de l'oxygène dépend du type d'enzymes que la bactérie elle-même possède, plus précisément des enzymes capables d'interagir avec l'oxygène et ses radicaux, tels que l'anion superoxyde (O2-), hydroxyle radicaux (• OH) et peroxyde d'hydrogène (H2O2).
Ces enzymes sont :
- Superoxyde dismutase, est une enzyme présente dans les aérobies obligatoires, dans les anaérobies aérotolérants et dans de nombreux aérobies facultatifs. Son travail est d'empêcher l'accumulation de superoxyde qui serait autrement mortelle pour la cellule.
- catalase, est une enzyme présente dans les aérobies obligatoires et dans de nombreux aérobies facultatifs. Son travail consiste à décomposer le peroxyde d'hydrogène (H2O2) en eau (H2O) et en oxygène (O2).De cette façon, l'enzyme détoxifie la cellule bactérienne de ce composant extrêmement nocif.
- Peroxydase, est une enzyme présente dans de nombreux anaérobies aérotolérants. Son travail consiste à convertir le peroxyde d'hydrogène (H2O2) en eau (H2O) grâce à un mécanisme de transfert d'électrons.
Les anaérobies obligatoires ne possèdent pas ces enzymes, c'est pourquoi la présence d'oxygène dans leur habitat inhibe leur croissance.
Les radicaux oxygène se forment en tant que déchets des processus métaboliques, à la fois des cellules procaryotes (telles que les bactéries) et des cellules eucaryotes (telles que les cellules animales et végétales).Ces radicaux sont nocifs pour la cellule et doivent être immédiatement dégradés pour les empêcher de exerçant leur action toxique.Par conséquent, seules les bactéries qui possèdent les enzymes responsables de la dégradation des radicaux oxygène peuvent survivre et se développer dans des conditions aérobies.
Les organismes photosynthétiques (comme les plantes, les algues et certaines espèces bactériennes) ainsi que certains organismes non photosynthétiques sont capables de se protéger de l'action des radicaux O2 grâce à la présence de pigments particuliers, caroténoïdes. Ces pigments, en effet, sont capables de neutraliser les radicaux oxygénés toxiques, protégeant la cellule des mécanismes oxydatifs.
Bactéries anaérobies aérobies et pathogènes
Certaines des principales bactéries aérobies et anaérobies qui peuvent être pathogènes pour l'homme seront brièvement décrites ci-dessous.
Aérobies obligatoires pathogènes pour l'homme
Il existe de nombreuses espèces bactériennes pathogènes pour l'homme qui appartiennent à ce groupe, parmi lesquelles, rappelons-nous :
- Bordatella pertussis, responsable d'infections des voies respiratoires à l'origine de la coqueluche ou de la bronchite aiguë.Le traitement de premier choix contre les infections de B. coqueluche prévoit l'utilisation d'érythromycine (un macrolide); alternativement, l'amoxicilline peut être utilisée.Un vaccin est également disponible pour prévenir ce type d'infection.
- Legionella pneumophila, responsable de l'apparition de la maladie du légionnaire (ou légionellose).La légionellose peut être traitée par des médicaments tels que l'azithromycine, l'érythromycine, la clarithromycine, la télithromycine ou les fluoroquinolones.
- Mycobacterium leprae, est responsable de l'apparition de la lèpre. Pour contrer les infections causées par ce micro-organisme, des associations de médicaments comme la dapsone et la rifampicine ou l'acedapsone et la clofazimine sont utilisées.
- Neisseria gonorrhoeae, est responsable de l'apparition de la gonorrhée pharyngée, de la gonorrhée, de l'urétrite gonococcique aiguë, de la prostatite, de la cervicite, de l'endométrite, de la maladie inflammatoire pelvienne, de la dermatite et de l'arthrite. N. gonorrhoeae les céphalosporines (telles que la ceftriaxone et la céfixime) ou les fluoroquinolones sont généralement utilisées.
Anaérobies obligatoires pathogènes pour l'homme
Parmi les différentes bactéries pathogènes pour l'homme qui ne peuvent se développer que dans des habitats sans oxygène - donc en conditions anaérobies - on retiendra :
- Clostridium difficile, cette bactérie peut faire partie de la flore bactérienne humaine normale et est responsable d'infections opportunistes du tractus gastro-intestinal. Contre les infections de C. difficiledes antibiotiques tels que le métronidazole, le chloramphénicol, la vancomycine ou l'érythromycine sont généralement utilisés.
- Clostridium tetani, responsable de tétanos (ou paralysie spastique). Généralement, le métronidazole ou la benzylpénicilline sont utilisés contre ces coups. Un vaccin est également disponible pour prévenir l'infection.
- Clostridium botulinum, responsable de botulisme (ou paralysie flasque).
- Bacterioides fragilis, est responsable de la survenue d'abcès abdominaux, d'appendicite, de péritonite, d'abcès rectal ou de septicémie. B. fragilis des antibiotiques tels que le métronidazole, la clindamycine ou les carbapénèmes sont utilisés.
Aérobies facultatifs / anaérobies pathogènes pour l'homme
Parmi les aérobies/anaérobies facultatifs pouvant être pathogènes pour l'homme, on retiendra :
- Escherichia coli, est une bactérie normalement présente dans la flore bactérienne intestinale humaine, mais chez les sujets immunodéprimés, elle peut donner lieu à des infections opportunistes pouvant provoquer une urétrocystite, une prostatite, une méningite néonatale, une colite entérohémorragique, une diarrhée aqueuse ou une diarrhée du voyageur.
Les antibiotiques les plus couramment utilisés pour traiter E. coli ce sont les carbapénèmes, les pénicillines, les monobactames, les aminosides, les céphalosporines ou les macrolides. - Haemophilus influenzae, est responsable d'infections des voies respiratoires et du système nerveux.Les antibiotiques habituellement utilisés pour combattre les infections causées par cette bactérie sont les céphalosporines, les pénicillines ou les sulfamides.
Anaérobies aérotolérants pathogènes pour l'homme
Parmi les différentes bactéries pathogènes appartenant à ce groupe, on se souvient de la Propionibacterium acnes et le Propionibacterium propionicum.
Les P. acnes il fait partie de la flore bactérienne normale présente sur la peau humaine et est impliqué dans le développement de l'acné. P. acnes il peut provoquer des infections opportunistes conduisant à une méningite, une endocardite, une arthrite ou des infections chirurgicales.
Les P. propionicum au contraire, il est responsable de l'apparition d'une canaliculite lacrymale et d'abcès dentaires.
Des médicaments tels que les pénicillines, les céphalosporines, les quinolones ou la vancomycine peuvent être utilisés pour traiter les infections causées par ce type de bactéries.
Prévention des infections bactériennes
Les bactéries sont des micro-organismes présents partout, avec lesquels nous sommes quotidiennement en contact. Certains de ces micro-organismes sont inoffensifs pour notre corps, certains sont utiles, tandis que d'autres peuvent être très dangereux.
Généralement, quelques précautions simples suffisent pour prévenir les infections bactériennes, comme par exemple :
- Lavez-vous soigneusement et soigneusement les mains avant de commencer à cuisiner, à manger ou après avoir touché des objets pouvant être un vecteur de propagation bactérienne ;
- Suivez les règles d'hygiène de base lors de la conservation, de la préparation ou de la cuisson des aliments.
Cependant, le simple respect des règles d'hygiène ne suffit pas toujours à prévenir les infections bactériennes.
Pour prévenir les infections bactériennes sexuellement transmissibles, par exemple, l'utilisation de méthodes contraceptives barrières (comme les préservatifs) est essentielle.
Pour la prévention de certains types d'infections bactériennes, parfois potentiellement mortelles, des vaccins sont également disponibles (un exemple pourrait être celui de la vaccination contre le tétanos).
Enfin, il ne faut pas non plus sous-estimer le rôle du système immunitaire de chacun : un système immunitaire fonctionnel peut parfois suffire à prévenir le développement de nombreuses infections bactériennes.
