De bacteriesoort Propionibacterium acnes behoort tot het propionzuur bacteriën van de orde Actinomycetales en de divisie Actinobacteria. Als commensalen koloniseren anaëroben van nature de mens huid, maar ze kunnen ook ziekteverwekker worden in de vorm van individuele stammen. In deze context spelen ze bijvoorbeeld een rol voor Acnes vulgaris.
Wat is Propionibacterium acnes?
Propionibacteriën of propionzuur bacteriën hebben grampositief kleurgedrag en behoren tot de orde Actinomycetales van de divisie Actinobacteria. Ze produceren propionzuur als een metabolisch eindproduct via de methylmalonyl-CoA-route. Een bacteriesoort van het geslacht Propionibacteria is Propionibacterium acnes, waarvan er ongeveer 100 verschillende stammen bestaan. De bacteriesoorten zijn anaëroob bacteriën voorheen bekend als Bacillus acnes of Corynebacterium acnes. Hun vorm komt overeen met een korte staafvorm. Ellipsvormige celvormen komen ook voor. Enkele cellen hebben een breedte van maximaal 0.5 micrometer en een lengte van maximaal 0.9 micrometer. De cellen zijn meestal gerangschikt in paren met een hoek. Naarmate de celdelingen vorderen, vormen ze dus V- en Y-vormige celketens. De bacteriesoort heeft geen flagella voor actieve voortbeweging. De soort vormt geen terminale sporen, noch andere vormen van overleving. Van de 100 soorten van de soort zijn de meeste commensalen die de mens niet ten goede komen of schaden. Sommige stammen worden verdacht van pathogeniteit. Onderzoek is niet voor alle soorten afgerond.
Voorkomen, verspreiding en kenmerken
Propionibacterium acnes vormt na ongeveer vier dagen ronde kolonies in vaste kweekmedia met een anaëroob milieu, die vanaf de zijkant gezien omhoog lijken en ook glad of glanzend lijken. De diameter is maximaal vier millimeter. Als anaërobe bacteriën zijn ze dat zuurstof tolerant, maar hebben niet noodzakelijk zuurstof nodig voor hun metabolisme, maar worden eerder geremd in groei door 02. De bacteriën bezitten het enzym catalase en vormen cytochromen. 37 graden Celsius komt overeen met de optimale teelttemperatuur, waardoor kolonisatie gunstig is voor hun groei. De ideale pH-waarde in het kweekmedium is neutraal. Tegelijkertijd is de groei zelfs onder ideale omstandigheden tamelijk traag. Propionibacteria acnes nemen deel aan chemoorganotroof heterotroof metabolisme. In deze metabolische route worden organische verbindingen energiebronnen en dienen ze om cellulaire stoffen op te bouwen. Een belangrijk product van de fermentatie ervan is propionzuur, dus de fermentatieactiviteit wordt soms propionzuurfermentatie genoemd. Azijnzuur en carbon dioxide wordt gevormd als bijproducten. koolhydraten zoals glucose, fructose of mannose en galactose dienen meestal als ondergrond. Naast catalase bezitten de bacteriën proteolytisch enzymen voor de afbraak van gelatine en, via nitraatreductase, voor het vloeibaar maken van nitraat. Sommige stammen houden zich bezig met hemolyse in de bloed De bacteriën van de soort koloniseren bij voorkeur het talg van de haarzakje en zijn soms te vinden in de spijsverteringskanaal van mensen.
Betekenis en functie
Er zijn tot 100,000 Propionibacteria acnes aanwezig op een vierkante centimeter van de mens huid zonder ziekte te veroorzaken. In deze context wordt Propionibacterium acnes overwegend als een commensaal beschouwd en koloniseert het dus van nature de huid flora van mensen zonder hen te helpen of te schaden. Commensalen schaden hun gastheer niet voor hun eigen belangen en creëren zo voor henzelf een habitat voor de langere termijn. Van de ten minste 100 verschillende stammen van de soort Propionibacterium acnes, worden de meeste stammen als commensalen beschouwd, maar er lijkt enige pathogeniteit te zijn voor individuele stammen. Pathogene bacteriën schaden hun gastheer en veroorzaken ziekten. De Biosubstances Ordinance en TRBA wijzen Propionibacterium acnes toe aan risicogroep 2 vanwege het, zij het kleine, aantal pathogene stammen. Volgens de verordening zijn micro-organismen in deze groep “biologische stoffen die bij de mens een ziekte kunnen veroorzaken”. Op de menselijke huid kan de bacterie dus overeenkomen met een onschadelijke bewoner, maar ook met een ziekteverwekker. De verspreiding van de bacteriën in de bloed des te meer pathogene gevolgen kunnen hebben, dus vooral voor immuundeficiënte patiënten. Onder welke omstandigheden de afzonderlijke stammen pathogeen zijn op de huid en onder welke omstandigheden ze overeenkomen met commensalen op de huid, is nog niet definitief opgehelderd.
Ziekten en kwalen
Als veroorzaker wordt de bacteriesoort voornamelijk geassocieerd met acne vulgaris en wordt verondersteld een secundaire oorzakelijke factor te zijn. Dienovereenkomstig kunnen stammen van de bacteriesoort detecteerbaar zijn op gezonde menselijke huid zonder te veroorzaken acne vulgaris. Aan de andere kant wordt een verhoogde bacteriële kolonisatie met Propionibacterium acnes echter vaak aangetroffen op de huid van patiënten met acne vulgaris. Aangenomen wordt dat de pathogene stammen van deze soort de cytokine- en chemokineproductie in de cellen van de talgklippen Deze stoffen bevorderen ontstekingsprocessen in acne vulgaris Acne is wereldwijd de meest voorkomende huidziekte. Acne-gerelateerd ontsteking kan gepaard gaan met roodheid, zwelling en jeuk. Vaak, littekens blijven. Propionibacterium acnes vermenigvuldigt zich in de comedonen onder grotendeels anaërobe omstandigheden en gebruikt het enzym lipase om componenten van het huidsmeer af te breken voor energieproductie. Dit leidt tot de vorming van pro-inflammatoire stoffen die door middel van chemotaxis aantrekken leukocyten in het weefsel dat, na het afsterven, veroorzaakt pus-gevulde puisten om te vormen. Naast acne, ziekten zoals keratitis en sarcoïdose worden nu ook geassocieerd met Propionibacterium acnes. Gevallen van spondylodiscitis, centraal zenuwstelsel infecties, endocardiale infecties, osteomyelitis, en endoftalmitis of gewrichtsinfectie zijn al gedocumenteerd in verband met Propionibacterium acnes. Bovendien zijn circulerende immuuncomplexen tegen Propionibacterium acnes-antigenen geassocieerd met het SAPHO-syndroom vanuit de reumatische vormcirkel. De hechting van de immuuncomplexen aan botten en gewrichten Aangenomen wordt dat het mogelijk immuunresponsen opwekt in de context van het SAPHO-syndroom, wat de reumatische symptomen zou kunnen verklaren.
