Prvi fosilni dokazi o obstoju živega sveta na Zemlji so stari približno 3 milijarde in 800 milijonov let. V mnogih starih kamninah so odkrili drobne kroglice, ki so verjetno ostanki starinskih bakterij. Podatek nam pove veliko, če vemo, da se je naš prednik Homo sapiens razvil pred največ 500 tisoč leti.

Avtor: Saša Vrbančič

Najdemo jih povsod

Prisotne so povsod – v zraku, zemlji, vodi, na naši koži, v našem črevesju in celo v vročih žveplenih vrelcih. Našli so jih celo več kilometrov globoko pod morjem, kjer so se prehranjevale z žveplovodikom iz vulkanskih razpok. Celo v našem telesu je desetkrat več bakterijskih celic kot pa človeških.

V nekem smislu so bakterije naše prababice. Številni dokazi namreč potrjujejo, da so se mitohondriji, ki so prisotni v naših celicah, razvili iz pradavnih bakterij. Pa vendar se človeštvo dolgo ni zavedalo njihovega obstoja. Razlog tiči v njihovi velikosti. Bakterije so še bolj drobne od celic drugih organizmov. Vendar obstajajo tudi prave »orjakinje«, ki zrastejo v dolžino do 0,5 milimetra, vseeno pa s prostim očesom niso vidne. Vidne so šele s pomočjo mikroskopa.

Le ena celica

Telo bakterij je ena sama majhna celica, brez jedra in dokaj preprosta. Notranjost je napolnjena s protoplazmo. Znotraj želatinaste protoplazme je le nitasta molekula DNK. Najpogosteje so okrogle ali podolgovate oblike, možne pa so tudi druge različice. Po obliki so lahko koki (sferična oblika), bacili (paličasta oblika) ali spirohete, spirile, vobrioni (spiralne oblike).

Škodljive ali ne?

Velika večina mikroorganizmov je neškodljivih. Nekateri živijo s človekom celo v simbiozi.  Tako nekatere bakterije v črevesju izdelujejo sestavine vitaminskega kompleksa B in istočasno vsrkavajo majhne količine naše hrane. Številne pa so patogene in so za razliko od virusov večje in vidne z navadnim mikroskopom. Lahko so vzrok prav resnih bolezni, kot so  pljučnica, tetanus, sifilis, davica, gonoreja, oslovski kašelj, škrlatinka, kolera, legionarska bolezen, gobavost, … Nekatere bakterije se prilepijo na tkivne celice in prodrejo vanje. Takšna je Shigella, ki povzroča drisko. Druge ustvarjajo strupe, imenovane toksini. Nekateri toksini so zelo nevarni, npr. 3 kg toksina butolina bi ubilo vse človeštvo.

Antibiotiki

Na srečo so antibiotiki učinkovita zdravila zoper večino bakterij. Najbolj znana in razširjena skupina antibiotikov penicilini deluje tako, da onemogočajo formiranje celične stene bakterije. Za obrambo pred nekaterimi bakterijskimi okužbami so na voljo tudi cepiva. Rezultat cepljenja je nastanek protiteles, ki preprečijo naselitev bakterij ali onemogočajo delovanje bakterijskih toksinov.

Bakterijske okužbe zdravimo z dvema vrstama zdravil. V prvo skupino sodijo bakteriostatiki, ki preprečujejo razmnoževanje bakterij, zdravila iz druge skupine – antibiotiki pa ali uničujejo celične opne in prekinjajo presnovne poti bakterij ali pa delujejo kot neposredni strupi.

Bakterije v živilih

Mikrobiološko onesnaženje živil je najpogostejši vzrok okužbe in zastrupitve z živili. Patogeni organizmi, s katerimi je živilo lahko okuženo, so poleg bakterij še virusi, paraziti, glive. Ker pa nas zanimajo bakterije, se bomo osredotočili na njihovo delovanje.

V živilu so lahko v obliki spor ali v vegetativni obliki. Spore so izredno odporne na vročino in izsušitev, zato nastanejo takrat, ko so življenjski pogoji za bakterije neugodni. V bakterije se spremenijo spet takrat, ko se življenjske razmere izboljšajo. V ugodnih razmerah se hitro množijo, saj jim za delitev zadošča 15–20 minut. Iz ene bakterije lahko v 24 urah nastane milijarda ali več novih. Število namnoženih bakterij v živilu je zelo pomembno za pojav okužbe in zastrupitve z živili pri človeku. Za svoj »uspešen« obstoj potrebujejo hrano (ogljikove hidrate, maščobe, beljakovine), vlago (živila z veliko vode), primerno temperaturo (5–63 °C), kisik (aerobne bakterije, medtem ko anaerobne živijo brez kisika) ter čas (dlje časa  kot so izpostavljene ugodnim pogojem, več se jih namnoži).

Nekatere bakterije tvorijo toksine – strupe, ki lahko povzročijo zastrupitev oziroma bolezen. Pri okužbi in zastrupitvi z živili je zelo pomembna lastnost občutljivost toksinov na toploto. Glede na to lastnost jih delimo na: toksine, občutljive na toploto, katere lahko z običajnim kuhanjem ali vretjem uničimo, in stabilne toksine, ki jih uničijo šele temperature, ki so precej višje od običajnih temperatur pri kuhanju.

Bakterije, ki pogosto povzročajo okužbe in zastrupitve s hrano

Salmoneloze

Bolezni, ki jih povzročajo bakterije iz rodu salmonel, so v svetu vodilne črevesne okužbe in so povzročene s hrano. Vzrok salmoneloz je salmonela, bakterija, ki se pojavlja v več kot 2.500 vrstah. Dokaj odporna je na zunanje vplive, saj lahko preživi dolgo časa v vodi, vrtni zemlji, odpadkih, iztrebkih (tudi suhih) in piščančji drobovini več kot eno leto pri zelo nizki temperaturi. Tudi v Sloveniji je v zadnjih desetih letih vsako leto zabeleženih več kot 2.000 ljudi, okuženih z omenjeno bakterijo. Še posebej pogoste so okužbe v vročih poletnih mesecih.

Meso, največkrat perutnina, jajca oziroma jedi iz surovih jajc (okužena je lahko lupina ali vsebina jajca) so pogosto vir okužb, zato posebno opozorilo pri uživanju majonez, kremnih sladic in sladoleda. Salmonelo lahko najdemo tudi v surovem mleku in vodi, onesnaženi s fekalijami. Pomembno vlogo pri prenosu salmonele imajo tudi muhe, ker v svojem črevesju zadržujejo salmonelo in jo tudi prenašajo. Bodimo previdni tudi pri stikih s hišnimi ljubljenčki. Pomanjkljivo umivanje rok in neustrezno urejen kanalizacijski sistem omogočata prenos salmonele iz blata ljudi in živali v živila, kjer se v ugodnih razmerah namnoži in lahko povzroči okužbo.

Znaki okužbe so slabost, bolečine v trebuhu, povišana telesna temperatura, driska, v blatu pa sta lahko prisotni kri ali sluz. Če smo se okužili, se zgoraj omenjeni znaki pojavijo že 6 do 48 ur po zaužitju okužene hrane. Bolezen lahko poteka v blagi obliki, lahko pa se razvije v hudo obliko. Pomembno je, da zaradi prepogostih iztrebljanj ne pride do izsušitve organizma. Umivanje rok, pravilna toplotna obdelava živil, preprečevanje onesnaženja že gotovih in očiščenih jedi, shranjevanje živil pri primernih temperaturah so najpomembnejši elementi preprečevanja okužbe s salmonelo.

Escherichia coli

V črevesju ljudi in živali živi Escherichia coli. Razširjena je povsod, kjer pride do onesnaženja z iztrebki, npr. fekalno onesnažena voda, zemlja, živila. Okužba se prenaša fekalno-oralno, torej blato–usta ali neposredno. Najpogostejši je prenos z različno onesnaženimi živili in vodo. Živila, kjer najpogosteje najdemo omenjeno bakterijo, so: nezadostno termično obdelano meso, nepasterizirano mleko in mlečni izdelki, nepasterizirani sadni sokovi, surova zelenjava in onesnažena voda. Tudi kopanje v kontaminirani vodi je lahko vzrok okužbe, ravno tako neposreden kontakt z živalmi ter muhe in drugi insekti.

Listeria

Manj okužb se zgodi z Listerio, ki povzroča listeriozo. Hrana, predvsem nezadostno toplotno obdelani mesni, ribji ali mlečni izdelki, so vir omenjene okužbe.

Bolezenski znaki se pri vseh tovrstnih okužbah pojavijo dokaj hitro in so si večinoma zelo podobni. 

Okužba žrela

Znano je, da okužbo žrela večinoma povzročajo virusi. Vendar so v 15–20 odstotkih za tovrstne okužbe odgovorne tudi bakterije. Kadar gre za virusno vnetje žrela, je pogostejši znak poleg bolečega žrela še kašelj. Če pa je vnetje bakterijsko, so boleče tudi bezgavke. Zdravnik določi, ali je vnetje bakterijsko ali virusno s pomočjo streptokoknega antigenskega testa. Približno četrtino vseh angin povzročajo bakterije streptokoki skupine A. Streptokokna angina nujno zahteva penicilinsko zdravljenje. Brez zdravljenja lahko nastanejo številni, tudi smrtno nevarni zapleti, npr. vnetje sklepov, ledvic, srca.

Pljučnice

Te hude bolezni so posledica vnetja pljuč. Pljučno tkivo se okuži, zaradi izločkov pri vnetju se zamašijo pljučni mešički. Plini v mešičkih se slabo izmenjujejo, to pa prizadene celoten organizem. Ponavadi pljučnice povzročijo bakterije, najpogosteje pnevmokoki. Ti povzročijo več kot 80 % vseh pljučnic. Pljučnica ponavadi napade ljudi, ki imajo dlje časa izrazito zmanjšano odpornost (starejši ljudje, dojenčki, kronični pljučni bolniki, alkoholiki, diabetiki, …). Vsaka pljučnica terja resno zdravniško obravnavo.

Zanimivosti

1. Obstoj bakterij je v 17. stoletju dokazal van Leeuwenhoek. S pomočjo mikroskopa jih je opazil v oblogah, ki jih je postrgal s svojih zob. Kasneje so z boljšimi mikroskopi odkrili še številne »živalce« oziroma mikroorganizme. Šele znamenita mikrobiologa R. Koch in L. Pasteur sta dokazala, da bakterije povzročajo številne bolezni človeka in živali. Razvila sta tudi postopke za izolacijo, gojenje in proučevanje bakterij, ki jih uporabljamo še danes. Pozneje je Fleming odkril prvo snov, ki pokonča bakterije. Prvi odkriti antibiotik penicilin je rešil številna življenja.
2. Bakterije so izredno pomembne za ohranjanje naravnega ravnotežja in kot take nujen člen v kroženju ogljika in dušika skozi ekosisteme.
3. Med vsemi organizmi je bakterij največ. Najdemo jih v vseh ekosistemih in v mnogih živijo v simbiozi z drugimi organizmi. Številni patogeni organizmi so bakterije.
4. Znanstvenikom je uspelo razviti posebno vrsto bakterije, ki je zmožna proizvajati dizelsko gorivo.
5. Probiotične bakterije so uporabne v izdelkih za osebno nego.