Propionibacterium acnes

Il tipo di batteri Propionibacterium acnes appartiene ai batteri dell'acido propionico dell'ordine Actinomycetales e della divisione Actinobacteria. Come commensali, gli anaerobi colonizzano naturalmente la pelle umana, ma sotto forma di singoli ceppi possono anche diventare patogeni. In questo contesto, ad esempio, giocano un ruolo nell'acnes vulgaris.

Che cos'è Propionibacterium acnes?

I propionibatteri o i batteri dell'acido propionico hanno un comportamento di colorazione dei Gram-positivi e appartengono all'ordine Actinomycetales della divisione Actinobacteria. Formano acido propionico come prodotto finale metabolico sulla via metabolica del metilmalonil-CoA.

Una specie di batteri appartenente al genere Propionibacteria è il Propionibacterium acnes, di cui esistono circa 100 ceppi diversi. Il tipo di batteri è batteri anaerobici che prima Bacillus acnes o Corynebacterium acnes erano conosciuti. La loro forma corrisponde a una forma a bastoncino a crescita corta. Si verificano anche forme cellulari ellissoidali. Le singole celle hanno una larghezza fino a 0,5 micrometri e una lunghezza fino a 0,9 micrometri. Le celle sono solitamente angolate a coppie. Quando le cellule si dividono, formano catene cellulari a forma di V e Y.

La specie batterica non ha flagelli per la locomozione attiva. La specie non forma né spore terminali né altre forme di persistenza. La maggior parte delle 100 tribù della specie devono essere intese come commensali che non avvantaggiano né danneggiano gli esseri umani. Alcuni ceppi sono sospettati di essere patogeni. La ricerca non è ancora completa per tutte le tribù.

Evento, distribuzione e proprietà

Propionibacterium acnes forma colonie arrotondate in terreni nutritivi solidi con un ambiente anaerobico dopo circa quattro giorni, che se visti di lato appaiono sollevati e appaiono anche lisci o lucenti. Il diametro è fino a quattro millimetri.

In quanto batteri anaerobici, tollerano l'ossigeno, ma non necessitano necessariamente di ossigeno per il loro metabolismo, ma sono piuttosto inibiti nella crescita dall'O2. I batteri hanno l'enzima catalasi e formano citocromi. 37 gradi Celsius corrispondono alla temperatura ottimale di coltivazione, in modo che la colonizzazione umana sia favorevole alla loro crescita. Il valore di pH ideale nel mezzo nutritivo è neutro. La crescita è piuttosto lenta anche in condizioni ideali.

I propionibatteri acnes agiscono sul metabolismo eterotrofico chemiorganotrofico. Su questo percorso metabolico, i composti organici diventano fonti di energia e vengono utilizzati per costruire le sostanze proprie delle cellule. Uno dei prodotti principali della sua fermentazione è l'acido propionico, quindi l'attività di fermentazione viene talvolta definita fermentazione dell'acido propionico. L'acido acetico e l'anidride carbonica sono prodotti come sottoprodotti. I carboidrati come glucosio, fruttosio o mannosio e galattosio sono solitamente usati come substrati.

Oltre alla catalasi, i batteri hanno enzimi proteolitici per abbattere la gelatina e, tramite la nitrato riduttasi, per liquefare il nitrato. Alcuni ceppi emolisi nel sangue. I batteri della specie colonizzano preferenzialmente il sebo del follicolo pilifero e talvolta si trovano anche nel tratto digerente dell'uomo.

Significato e funzione

Fino a 100.000 Propionibacteria acnes sono presenti su un centimetro quadrato di pelle umana senza causare malattie. In questo contesto, il Propionibacterium acnes è considerato principalmente commensale e quindi colonizza naturalmente la flora cutanea umana senza essere di alcun beneficio o danno. I commensali non danneggiano il loro ospite nel proprio interesse e creano così uno spazio di vita a lungo termine.

Degli almeno 100 diversi ceppi della specie Propionibacterium acnes, la maggior parte dei ceppi sono considerati commensali, ma apparentemente esiste una certa patogenicità per i singoli ceppi. I batteri patogeni danneggiano il loro ospite e provocano malattie. L'ordinanza sugli agenti biologici e il TRBA assegnano il Propionibacterium acnes al gruppo di rischio 2 a causa del suo, anche se piccolo, numero di ceppi patogeni. Secondo l'ordinanza, i microrganismi di questo gruppo sono "sostanze biologiche che possono causare malattie negli esseri umani".

Sulla pelle umana il batterio può quindi corrispondere a un residente innocuo, ma anche ad un patogeno. La diffusione di batteri nel sangue può avere conseguenze ancora più patogene, soprattutto per i pazienti immunodeficienti. Le condizioni alle quali i singoli ceppi sono patogeni sulla pelle e alle quali corrispondono ai commensali sulla pelle non sono state ancora chiarite in modo definitivo.

Malattie e disturbi

Come patogeno, la specie batterica è principalmente associata all'acne vulgaris ed è considerata un fattore di sviluppo secondario. Di conseguenza, i ceppi della specie batterica possono essere rilevati sulla pelle umana sana senza causare l'acne vulgaris. D'altra parte, c'è spesso una maggiore colonizzazione batterica con Propionibacterium acnes sulla pelle dei pazienti con acne vulgaris.

Si dice che i ceppi patogeni della specie stimolino la produzione di citochine e chemochine sulle cellule delle ghiandole sebacee. Queste sostanze promuovono i processi infiammatori nell'acne vulgaris. L'acne è la malattia della pelle più comune al mondo. L'infiammazione correlata all'acne può essere accompagnata da arrossamento, gonfiore e prurito. Spesso rimangono cicatrici.

Propionibacterium acnes si moltiplica nei comedoni in condizioni prevalentemente anaerobiche e utilizza l'enzima lipasi per scomporre i componenti del sebo per generare energia. Questo crea sostanze che promuovono l'infiammazione che, tramite la chemiotassi, attirano nel tessuto i leucociti che, dopo la loro morte, creano pustole piene di pus.

Oltre all'acne, al Propionibacterium acnes sono state associate malattie come la cheratite e il sarcoide. Sono già stati documentati casi di spondilodiscite, infezioni del sistema nervoso centrale, infezioni cardiache, osteomielite ed endoftalmite o infezioni articolari in relazione al Propionibacterium acnes.

Inoltre, gli immunocomplessi circolanti contro gli antigeni del Propionibacterium acnes sono associati alla sindrome SAPHO del gruppo reumatico. Si dice che l'accumulo di immunocomplessi su ossa e articolazioni possa innescare reazioni immunitarie nel contesto della sindrome SAPHO, che potrebbe spiegare i sintomi reumatici.