Wśród licznych czynników wpływających pozytywnie na życie człowieka podstawowe znaczenie mają drobnoustroje – od milionów lat związane z organizmem w rozwoju ewolucyjnym. Decydują one o jakości ciągłego współżycia z ludźmi.

Drobnoustroje symbiotyczne są bezwzględnie potrzebne do wykształcenia licznych funkcji, w tym zdolności obronnych organizmu zarówno w okresie wczesnego dzieciństwa, jak i do podtrzymywania tych funkcji w okresie dojrzałości. Dla organizmu ważne są również „dobrosąsiedzkie” stosunki z drobnoustrojami komensalnymi, nieszkodliwymi, ale korzystającymi z „opieki” organizmu. Trzecia grupa to drobnoustroje chorobotwórcze, bardziej lub mniej niebezpieczne dla organizmu.

Do drobnoustrojów zalicza się dużą ilościowo grupę żywych tworów, bardzo zróżnicowaną pod względem budowy zewnętrznej i wewnętrznej, sposobów rozmnażania się, środowiska, w którym żyją, i przydatności dla potrzeb człowieka. Łączą je małe rozmiary, podobne metody badania, podobne techniki hodowli na pożywkach sztucznych oraz podobne mechanizmy odpowiedzi obronnych organizmu na ich niekorzystne działanie. Drobnoustroje dzielimy wg różnych kryteriów Pod względem budowy komórki i sposobu rozmnażania się można je podzielić na:

• jednokomórkowe – bakterie, riketsje, chlamydie, mikoplazmy, pierwotniaki i niektóre grzyby (drożdże),
• wielokomórczaki – cechuje je brak pełnych przegród między komórkami (grzyby),
• twory komórkopodobne – wirusy, priony.

Priony

Priony (łac. proteinaceous infectious particie, białkowe cząsteczki zakaźne) – samoreplikujące się białka; są to patogeny o najprostszej budowie białkowej. Według badaczy mogą zawierać krótki oligonukleotyd (DNA) – są to białka kodujące swoją replikację, a podczas samoodtwarzania się zmieniające normalne ciągi przemiany materii w komórkach i niszczące ich fizjologiczne funkcje. Priony wywołują choroby o przebiegu podobnym do chorób wirusowych o tzw. długim (powolnym) okresie wylęgania. Za priony uważa się czynniki etiologiczne rzadko występujących chorób ośrodkowego układu nerwowego u ludzi (np. kuru – encefalopatia) i zwierząt (np. scrapie – trzęsawka owiec).

Wirusy

Wirusy są najmniejszymi tworami zdolnymi do rozmnażania się. Wielkość ich mierzy się w nanometrach (1 nm = 10⁹ cm). Wirusy to ogromne drobiny chemiczne złożone z kwasu dezoksyrybonukleinowego albo rybonukleinowego, okrytego cieńszą lub grubszą, niekiedy podwójną otoczką białkową. W odróżnieniu od innych drobnoustrojów nie mają one zdolności do rozmnażania się poza żywymi komórkami organizmu lub drobnoustroju, do którego są przystosowane ewolucyjnie. Makrocząsteczka wirusa, zwana wirionem, poza komórką, w której pasożytuje, jest „martwa”. Biernie wciągnięta przez sąsiednią żywą komórkę, po skomplikowanym procesie biochemicznego włączenia się w ciąg jej przemiany materii i po wprowadzeniu doń planu swej budowy (DNA lub RNA) tak zmienia syntezę w komórce, że ta zaczyna pracować na korzyść wirusa. Wewnątrz komórki pojawia się coś na kształt fabryki elementów wirusa. Jego rozmnażanie polega na kopiowaniu na jednej matrycy swoich kilkunastu lub kilkuset nowych makrocząsteczek. Jest to zupełnie inny sposób rozmnażania się niż pozostałych mikro- i makroorganizmów – odgrywa ono podstawową rolę w rozwoju chorób wywołanych przez wirusy (niszczenie zakażonych komórek), a także uniemożliwia lekarzom stosowanie leków działających przyczynowo. Wirusy są pasożytami bezwzględnymi – niszczą komórki tych gospodarzy, do których są przystosowane ewolucyjnie. Dotychczas wykryto i opisano kilka tysięcy gatunków i odmian wirusów pasożytujących w organizmach zwierząt, roślin, bakterii, glonów i grzybów. Około 600 gatunków jest chorobotwórczych dla ludzi i dość często równocześnie dla zwierząt (wirusowe choroby odzwierzęce).

Bakterie

Bakterie są 10–100 razy większe od wirusów, a przeciętne ich wymiary wahają się między 1µm a 10 µm. Zależnie od gatunku bakterie mają kształt kulisty, walcowaty lub skręcony. Ich błona komórkowa zawiera specjalne rusztowanie – ścianę komórkową. Brak jest jądra, ponieważ substancje chromatynowe pełniące funkcje jądra nie są otoczone błoną jądrową. Bakterie mają tak wykształconą przemianę materii, że mogą żyć i rozmnażać się nie tylko w organizmach żywych, lecz i w środowisku nieożywionym, np. na sztucznych pożywkach w cieplarkach. Bakterie rozmnażają się w zasadzie przez prosty podział bezpłciowy na dwie komórki potomne, bez przygotowawczych przemian wewnątrz komórki. Szybkość podziałów jest różna – pałeczki okrężnicy w warunkach hodowli sztucznej dzielą się co 20 minut, a prątki gruźlicy raz na kilkadziesiąt godzin. Przeciętny czas podziałów bakterii waha się w granicach 2–5 godzin.

Bakterie zasiedlają wszystkie środowiska i mikrośrodowiska – żyją w wodach słodkich i słonych, w glebie, w mułach mórz i oceanów, w organizmach ludzi, zwierząt i roślin. Ze względu na szkodliwość dla organizmu ludzkiego można je podzielić na:

• symbiotyczne – wspomagające organizm,
• komensalne – obojętne dla zdrowia organizmu,
• chorobotwórcze.

Z poznanych kilkunastu tysięcy gatunków i odmian bakterii tylko 7% ma związek z organizmem człowieka, w tym połowa jest chorobotwórcza.

Riketsje

Riketsje są to bardzo małe, pałeczkowate bakterie. Od innych bakterii różnią się tym, że nie rosną na pożywkach sztucznych, lecz tylko w organizmach żywych lub w hodowlach komórek in vitro. Cecha ta utrudnia badanie i rozpoznawanie tych drobnoustrojów. Drugą cechą odróżniającą riketsje od innych bakterii jest to, że z jednego organizmu (chorego lub nosiciela) do drugiego (zdrowego) przenoszone są głównie przez owady (wszy, pchły, kleszcze). Riketsje wywołują ciężkie choroby, zwane riketsjozami, zarówno u ludzi, jak i u zwierząt, również hodowlanych. W Polsce z riketsjoz występował dur plamisty – obecnie niespotykany – oraz bardzo rzadka choroba Brilla.

Chlamydie

Chlamydie są to bardzo małe, ziarniakowate lub pałeczkowate bakterie, podobne do riketsji. Ich nazwa pochodzi od błony otaczającej komórkę (gr. chlamydos – płaszcz). Chlamydie różnią się od riketsji charakterystycznym sposobem rozmnażania wewnątrz zakażonych komórek w organizmie lub in vitro. W licznych organizmach, np. ptaków, chlamydie żyją jako komensale – oportuniści (nosicielstwo) – a stamtąd, jako ze źródeł zakażenia, przenoszone są do organizmów zdrowych. Od chorych lub nosicieli chlamydie przenoszone są bezpośrednio, np. drogą płciową, lub, częściej, za pośrednictwem czynników środowiska, takich jak powietrze, kurz, woda.

Chlamydie są chorobotwórcze dla ptaków, ludzi i innych ssaków. W Polsce najbardziej znana jest choroba ptasia (ornitoza, papuzica), często występująca jako choroba zawodowa u pracowników ferm, ubojni drobiu – głównie kaczek. Do innych chorób powodowanych przez chlamydie należy ziarniniak weneryczny oraz pływalniane zapalenie spojówek. Leczenie tych chorób nie jest zbyt trudne, ponieważ chlamydie są wrażliwe na działanie większości znanych antybiotyków.

Mikoplazmy

Mikoplazmy, to nowo wydzielona grupa drobnoustrojów podobnych do bakterii zarówno pod względem wyglądu zewnętrznego, jak i budowy wewnętrznej. Od bakterii różnią się tym, że nie posiadają ściany komórkowej wewnątrz błony komórkowej – dlatego w systematyce zaliczono je do „miękkoskórnych”. Brak ściany komórkowej jest głównym powodem oporności tych drobnoustrojów na działanie antybiotyków hamujących syntezę ściany komórkowej, czyli na działanie penicyliny i cefalosporyn. Podobnie jak bakterie mikoplazmy rosną i rozmnażają się także poza organizmem, na pożywkach sztucznych, specjalnie wzbogaconych w białko.

Dotychczas nie poznano gatunków mikoplazm żyjących w symbiozie z organizmem ludzi i zwierząt. Izolowane z organizmu człowieka mikoplazmy są komensalami błon śluzowych układu moczowo-płciowego i układu oddechowego. Niektóre gatunki są dla nas chorobotwórcze. Wywołują głównie nietypowe zapalenia płuc.

Grzyby

Grzyby to jednokomórkowe lub komórczakowate albo wielokomórkowe rośliny niemające barwników fotosyntetycznych, a więc nieprzyswajające dwutlenku węgla z powietrza, co różni je od pozostałych roślin – jest to bowiem jedyna cecha, która łączy tę gromadę obejmującą około 150 tysięcy gatunków. Grzyby nie mają korzeni i liści, wytwarzają natomiast plechę. Są cudzożywne (heterofity), tzn. korzystają ze związków organicznych syntetyzowanych przez inne, żywe organizmy, głównie przez rośliny zielone. Komórki grzybów mają złożoną budowę wewnętrzną. W odróżnieniu od bakterii i mikoplazm mają prawdziwe jądro z błoną jądrową. Są duże – ich wymiary sięgają od kilku do kilkudziesięciu mikrometrów. Pod względem biochemicznym i fizjologicznym komórki grzybów mają rozbudowany system przemiany materii i dlatego nawet gatunki pasożytnicze, chorobotwórcze dla ludzi i zwierząt, łatwo żyją zarówno w środowisku naturalnym (gleba), jak i sztucznym na specjalnych pożywkach.

Grzyby zasiedlają wszystkie środowiska i mikrośrodowiska na Ziemi. Mogą również rozwinąć się w jamie ustnej i na błonach śluzowych. Liczne gatunki mają cechy korzystne dla człowieka. Przy ich udziale wytwarza się m.in. piwo, wino, alkohole, witaminy, antybiotyki. Niektóre grzyby są jednak chorobotwórcze dla ludzi – głównie są to kandydozy (drożdżyce) skóry, jamy ustnej i błon śluzowych narządów płciowych.

Pierwotniaki

Pierwotniaki należą do typu bezkręgowców. Zalicza się tu w pełni samodzielne jednokomórkowe zwierzęta o wielkości od 3 µm do 3 mm, mające dobrze wykształconą błonę komórkową, cytoplazmę oraz jedno lub kilka jąder, a także zróżnicowane i wyspecjalizowane organelle, spełniające różne fizjologiczne czynności wewnątrz komórki. Niektóre gatunki są pasożytami bezwzględnymi, żyjącymi tylko w innych organizmach. Nieliczne są przyczyną bardzo groźnych chorób człowieka i zwierząt, np. zarodźce malarii.

Drobnoustroje symbiotyczne

Współżyją one z organizmem i wspomagają go. W jelitach wytwarzają liczne witaminy, a niekiedy ułatwiają trawienie niektórych pokarmów. W pochwie zdrowej kobiety wytwarzają kwas mlekowy, nie dopuszczając do osiedlania się i rozwoju szkodliwych bakterii i grzybów. W organizmie niemowlęcia i małego dziecka są potrzebne do uruchomienia procesów prowadzących do rozwoju prawidłowych mechanizmów odpornościowych.

dr n. farm. Barbara Figura