Bij de Bacillus subtilis het is een enkele cel die van nature voorkomt in de bovenste laag van de aarde. De apotheek gebruikt Bacillus subtilis in antibiotica, bijvoorbeeld om gonorroe te behandelen.
Wat is de Bacillus subtilis?
De Bacillus subtilis wordt ook wel genoemd Hooibacil bekend. Christian Gottfried Ehrenberg beschreef het eencellige organisme al in 1835. De bacterie is staafvormig en beweegt met behulp van een plaag. De enkele cel beweegt het draadachtige flagellum om te bewegen als een propeller.
Bacillus subtilis is een aërobe bacterie: zijn metabolisme vereist zuurstof. Tegenwoordig kent de biologie drie ondersoorten met verschillende eigenschappen. Bovendien is Bacillus subtilis een van de endosporen. Een endospore is een capsulevorm waarin een bacterie ongunstige leefomstandigheden kan overleven. De sporen worden gevormd in de enkele cel. Bij Bacillus subtilis veroorzaakt een gebrek aan voedsel de vorming van de endospore. De bacterie is heterotroof en moet voedingsstoffen opnemen die zijn geproduceerd door andere levende wezens.
De afnemende beschikbaarheid van guanine is een indicator voor voedseltekorten. Het guaninedeficiëntie veroorzaakt een biochemische reactie in de bacterie. De celwand splitst zich binnen de bacterie en vormt een bel in het cellichaam. Daarin ingekapseld, kunnen de protozoa ongunstige omgevingsomstandigheden overleven. De sporen zijn bijzonder goed bestand tegen kou, hitte, zure of basische omstandigheden, droogte en straling. Wanneer de leefomstandigheden voor de Bacillus subtilis weer gunstiger worden, wordt de sporen geactiveerd en bij de daaropvolgende kieming komt de stofwisseling geleidelijk weer op gang. Ten slotte ontgroeit de Bacillus subtilis zijn beschermende omhulsel en kan hij zich nu ongestoord voortplanten en voortplanten.
Voorkomen, distributie en eigenschappen
De natuurlijke habitat van de Bacillus subtilis is de bovenste laag van de aarde. De bacterie wordt echter ook in de lucht of in het water aangetroffen. Het vindt bijzonder goede groeiomstandigheden in compostgrond. In de herfst, als de bladeren vallen en de Bacillus subtilis veel voedingsstoffen levert, komt de bacterie in bijzonder grote aantallen voor.
Als endosporen kunnen de Bacillus subtilis langere perioden van honger en droogte overleven door zich terug te trekken in een capsule. De bacterie kan zich het beste voortplanten bij 40 ° C. Bij deze temperatuur en met voldoende zuurstoftoevoer verdeelt hij zich eens in de 26 minuten.
De Bacillus subtilis is voor zijn voeding afhankelijk van andere organismen die in de bodem voorkomen. Daarom komt het niet alleen voor in de bovenste laag van de aarde, waar het een bijzonder groot aantal voedingsstoffen kan vinden. Bacillus subtilis voelt zich ook thuis in de directe omgeving van levende wortels - in de rhizosfeer. Als hoofdvoedsel geeft het de voorkeur aan glucose (druivensuiker), die planten produceren door middel van fotosynthese. De Bacillus subtilis breekt ook zetmeel af, dat is opgebouwd uit lange ketens met veel suikermoleculen. In deze geplette vorm kan het micro-organisme de glucose verwerken.
Betekenis en functie
Bacillus subtilis komt niet voor in het menselijk lichaam en heeft daarom alleen een indirect effect op de gezondheid. De enkele cel is volkomen onschadelijk. In tegenstelling tot andere bacteriën veroorzaakt Bacillus subtilis geen ziekte, maar kan het zelfs bacteriële infecties helpen bestrijden. Niet alle stammen van Bacillus subtilis kunnen echter antibiotica synthetiseren.
Bacillus subtilis zit bijvoorbeeld in bacitracine (zeldzamer: bazitracine), dat artsen al in 1945 als antibioticum gebruikten. Het werkingsmechanisme van dit medicijn is gebaseerd op het feit dat Bacillus subtilis de groei remt van andere bacteriën die mogelijk schadelijk zijn. Bacillus subtilis verstoort de synthese van de celwanden. De celwand die de cellen van planten, schimmels en sommige protozoa stabiliseert en beschermt. De menselijke lichaamscellen hebben daarentegen geen celwand, omdat het dierlijke cellen zijn. Dienovereenkomstig heeft het remmende effect van Bacillus subtilis op celwandsynthese geen betekenis voor menselijke cellen.
Ziekten en aandoeningen
Het antibioticum bacitracine, dat sporen van Bacillus subtilis bevat, werkt tegen grampositieve bacteriën, die hun naam te danken hebben aan de reactie op een bepaalde kleurstof. Daarnaast bestrijdt Bacillus subtilis gonokokken (Neisseria gonorrhoeae). Dit zijn bacteriën die kunnen leiden tot verschillende infectieziekten bij mensen. De meest voorkomende hiervan is gonorroe.
Deze seksueel overdraagbare aandoening wordt in de volksmond ook wel gonorroe genoemd en komt veel voor. Ongeveer 1% van de wereldbevolking lijdt aan gonorroe. Gonokokkeninfectie veroorzaakt vaak geen symptomen bij vrouwen. Als de infectie echter zichtbaar manifest is, zijn afscheiding en pijn bij het urineren karakteristieke symptomen. Bovendien scheidt de urethra in sommige gevallen etterende afscheidingen af.
Als de gonokokken bij vrouwen zich via de urineleider verder in het lichaam verspreiden, kan adnexitis optreden. Dit is een ontsteking van de aanhangsels (adnexa). Meestal worden eileiders en eierstokken aangetast. In extreme gevallen kan dit leiden tot onvruchtbaarheid. Er is ook een risico op abortus als ook het vruchtzakje door de ontsteking wordt aangetast.
Bij mannen is gonorroe een ontsteking van het slijmvlies van de urethra (urethritis), die pus afscheidt en pijn veroorzaakt. De infectie kan ook toenemen bij mannen, wat mogelijk kan leiden tot een ontsteking van de prostaat (prostatitis) of een ontsteking van de bijbal (epididymitis). Er bestaat ook een risico om onvruchtbaar te worden.
