Streptomyces

Streptomyces zijn bacteriën die behoren tot de Actinobacteriën. Ze worden gebruikt om antibiotica te maken.

Wat zijn streptomyces?

Streptomyces zijn een geslacht van bacteriën uit de orde Actinomycetales en de familie Streptomycetaceae. Ze behoren tot de groep grampositieve bacteriën. Dit betekent dat ze blauw gekleurd kunnen worden in de Gramkleuring. In tegenstelling tot de gramnegatieve bacteriën hebben de grampositieve bacteriën geen extra buitenste celmembraan, maar alleen een dikke peptidoglycaanlaag van mureïne.

Streptomyces zijn aërobe bacteriën. Ze hebben dus zuurstof nodig om energie op te wekken. Ze behoren ook tot de myceliumvormende bacteriën. Zoals veel vertegenwoordigers van de bacteriële orde Actinomycetales, vormen ze filamenten, de mycelia. Dit zijn langwerpige, vertakte cellen die plexus vormen. De afzonderlijke filamenten hebben een diameter van 0,5 tot 1 µm. Er kan onderscheid worden gemaakt tussen twee vormen van mycelia. Het substraatmycelium groeit in een voedingsbodem. Dit kan vloeibaar of vast zijn. Het luchtmycelium groeit in de gasruimte boven het voedingsmedium. Uit de mycelia kunnen sporen ontstaan. Dit zijn echter endosporen die geen gelijkenis vertonen met de exosporen die worden gevormd door bacteriën zoals Clostridia of Bacillus.

Voorkomen, distributie en eigenschappen

Het bacteriële geslacht Streptomyces komt voornamelijk voor in bodems. Een groot aantal bacteriën produceert geurstoffen bij het opwekken van energie. Onder hen is de geosmin. Geosmin ruikt aards en muf en wordt door veel mensen ervaren als een typische bodemgeur van aarde of bosgrond. Maar het is ook verantwoordelijk voor de geur van schimmel. Geosmin is ook betrokken bij de vorming van geuren die mensen waarnemen als het regent na een lange periode van droogte. De Streptomyces geosmin is verantwoordelijk voor een veelvoud aan bekende geuren in de natuur.

Streptomyces zijn aërobe bacteriën die in hun actieve vorm voornamelijk in de bodem voorkomen, maar ook in water. Compost bevat bijvoorbeeld een bijzonder groot aantal streptomyceten. Streptomyces worden ook aangetroffen in de zogenaamde rhizosfeer van planten. De rhizosfeer is de ruimte in de grond die direct wordt beïnvloed door de wortels van een plant. De bacteriën worden ook aangetroffen in het spijsverteringskanaal van wormen of geleedpotigen.

In ongunstige omgevingsomstandigheden zijn er meestal alleen inactieve Streptomyces-sporen. Deze sporen kunnen zelfs in slechte omstandigheden zeer lang overleven en worden gebruikt om de bacteriën te verspreiden. De bacteriën gedijen het beste bij 25 à 30 ° C. Sommige bacteriën van het geslacht Streptomyces zijn echter ook thermofiel. Ze geven de voorkeur aan temperaturen tussen 28 en 55 ° C. Psychrofiele streptomyces, aan de andere kant, zoals de kou. De bacteriën groeien optimaal bij een pH-waarde tussen 6,5 en 8. Ze komen daarom bij voorkeur voor in pH-neutrale of licht basische bodems. Weinig bacteriën uit de groep Streptomyces geven de voorkeur aan zure bodems.

Betekenis en functie

Veel van de Streptomyces-soorten zijn nuttig voor mensen. Ze worden gebruikt als producenten van antibiotica. Streptomyces aureofaciens produceren bijvoorbeeld tetracycline en chloortetracycline. Tetracycline is een breedspectrumantibioticum dat wordt gebruikt tegen verschillende bacteriële infecties. Een toepassingsgebied van het antibioticum is acne. Chloortetracycline wordt gebruikt om bacterieel geïnfecteerde wonden te behandelen.

De bacterie Streptomyces fradiae produceert twee antibiotica tegelijk. Neomycine is een breedspectrumantibioticum dat primair werkt tegen grampositieve maar ook tegen gramnegatieve bacteriën. Het blokkeert de eiwitsynthese van verschillende bacteriën waardoor ze zich niet meer kunnen vermenigvuldigen. Neomycine is een van de bacteriostatische antibiotica. Het wordt gebruikt in de vorm van sulfaatzout voor lokale infecties van de huid of slijmvliezen, voor wonden of brandwonden. Als steriele oplossing wordt het medicijn gebruikt om blaas- en urineweginfecties te behandelen bij degenen die katheters dragen of na urologische chirurgie.

Het andere antibioticum dat door Streptomyces fradiae wordt geproduceerd, is tylosine. Tylosine is ook een bacteriostatisch antibioticum. Het doodt de bacteriën niet, maar voorkomt dat ze zich vermenigvuldigen. Het antibioticum is eigenlijk alleen goedgekeurd in de diergeneeskunde. Op dit moment wordt echter de toepassing bij de therapie van chronische inflammatoire darmaandoeningen getest. Tylosine lijkt een positief effect te hebben op de darmontsteking die vaak voorkomt bij de ziekte van Crohn.

Maar met deze bacteriën worden niet alleen medicijnen tegen bacteriën gemaakt. Antischimmelmiddelen kunnen ook worden gemaakt met Streptomyces-bacteriën. Streptomyces noursei produceert het antischimmelmiddel nystatine. Nystatine wordt gebruikt om schimmelinfecties te behandelen. Zo worden infecties met Candida albicans of Aspergillus fumigatus behandeld met nystatine.

Ziekten en aandoeningen

Bepaalde bacteriën van het geslacht Streptomyces kunnen aardappelschurft in planten veroorzaken. Sommige bacteriën zijn ook gevaarlijk voor dieren. Streptomyces spelen slechts een ondergeschikte rol als ziekteverwekker bij de mens. De meeste van deze bacteriën zijn niet pathogeen voor mensen.

Streptomyces somaliensis en Streptomyces sudanensis vormen een uitzondering. De ziekteverwekkers veroorzaken het mycetoom. Het mycetoom wordt ook wel een schimmeltumor genoemd. Het is een chronisch ontstekingsproces van de huid. De ziekte verloopt zeer langzaam en wordt gekenmerkt door een toename van het volume van het aangetaste deel van het lichaam. De voet wordt vaak aangetast. Er verschijnen talloze knobbeltjes. In het midden van de knooppunten bevinden zich fistelachtige openingen waaruit een vloeistof wordt uitgescheiden. Er zitten kleine korrels in deze vloeistof. In de loop van de ziekte bereikt de ontsteking ook diepere structuren zoals botten of hersenvliezen.