ما هي البكتيريا؟
البكتيريا هي كائنات حية وحيدة الخلية لا تحتوي على نواة خلية، وتنتج كل ما تحتاجه للعيش بمفردها. تمتلك البكتيريا أيضاً عملية الأيض الخاصة بها ومادتها الوراثية الخاصة بها. يمكن أن يتراوح حجمها بين 0.1 و700 ميكرومتر، مما يجعلها أكبر بكثير من الفيروسات ومع ذلك فهي أصغر من الخلايا البشرية. تحت المجهر، يمكن أن تكون البكتيريا خيوطاً متفرعة أو هياكل أسطوانية أو على شكل قضبان أو كروية.
وعلى عكس الاعتقاد الخاطئ بأن جميع البكتيريا تسبب الأمراض المعدية، فإن العديد من البكتيريا مفيدة في الواقع. على سبيل المثال، يوجد لدى البشر بشكل طبيعي العديد من البكتيريا في الأمعاء وفي تجويف الفم وعلى الجلد، دون أن تتسبب هذه البكتيريا في الإصابة بالأمراض. بل على العكس: تساعد البكتيريا "النافعة" الأمعاء في عملية الهضم، على سبيل المثال. وعلى الجلد، تضمن ما يسمى بالبكتيريا "النافعة" عدم انتشار الجراثيم المسببة للأمراض هناك. حوالي واحد في المائة فقط من جميع البكتيريا هي مسببات مهمة للأمراض المعدية، على سبيل المثال عندما تدخل الجسم وتنتج منتجات استقلابية. ومن أشهر الأمراض البكتيرية المعروفة: الكلاميديا والدفتيريا والسعال الديكي والليستريات والطاعون والسالمونيلا والكزاز والسيلان والسل وحمى التيفوئيد. تتوفر التطعيمات بالفعل ضد بعض هذه الأمراض. وكقاعدة عامة، يتم علاج الالتهابات البكتيرية بالمضادات الحيوية.
كيف يتم تركيب البكتيريا؟
على غرار الخلية النباتية، تحتوي الخلية البكتيرية أيضًا على جدار خلوي مصنوع من المورين. وبينما تحتوي بعض البكتيريا على طبقة مورين واحدة فقط في جدار الخلية، تحتوي بكتيريا أخرى على عدة طبقات مورين. يؤدي هذا الاختلاف في بنية جدار الخلية إلى أن تأخذ البكتيريا ألواناً مختلفة فيما يسمى بطريقة تلوين غرام. تحيط بكتيريا أخرى نفسها بكبسولة بالإضافة إلى جدار الخلية. وهي طبقة واقية كثيفة للغاية تتكون من السكريات وكتل بناء البروتين (ما يسمى بالأحماض الأمينية). وبالإضافة إلى الكبسولة، يوفر ما يسمى بالغشاء الحيوي الرقيق الحماية أيضاً. وهي مادة لزجة تفرزها البكتيريا لتلتصق بخلايا أو أجسام أخرى. يمكن أن تتشكل بكتيريا التسوس (لوحة الأسنان) على وجه الخصوص على الأسنان بفضل هذا الغشاء الحيوي الرقيق.
هناك أيضاً عدد قليل من البكتيريا التي ليس لها جدار خلوي على الإطلاق، مثل الميكوبلازما والميكوبلازما الحرارية. الميكوبلازما الميكوبلازما هي بكتيريا طفيلية يمكنها التكاثر من تلقاء نفسها. أما ما يسمى بالبلازما الحرارية فهي بكتيريا محبة للحرارة ولها غشاء بلازما مستقر ويفضل وجودها في التربة البركانية.
كيف تتطور البكتيريا؟
تُعد البكتيريا، إذا جاز التعبير، أقدم سكان الأرض وتتكاثر في ظل أكثر الظروف تنوعًا من خلال الانقسام الخلوي. تقسم البكتيريا خليتها إلى قسمين وبالتالي تستنسخ نفسها عملياً. لا توجد البكتيريا في الهواء فقط، ولكن أيضًا في الماء أو الطعام ويمكنها البقاء على قيد الحياة لفترة طويلة جدًا في البيئة أو حتى في جسم الإنسان.
كيف يمكن قتل البكتيريا؟
تتفاعل البكتيريا بحساسية مع درجات الحرارة المرتفعة، وكذلك مع المواد الكيميائية مثل الكحول والألدهيدات و/أو الكلور. يستخدم المضاد الحيوي، على سبيل المثال، في العلاج الطبي للبكتيريا في جسم الإنسان. يمنع المضاد الحيوي البكتيريا من التكاثر أو يقضي عليها مباشرة. فمن ناحية، يمكن للمضاد الحيوي أن يضمن عدم قدرة البكتيريا على بناء جدار خلوي جديد بعد انقسام الخلية. وبما أن الجدار الخلوي يعمل كغلاف خارجي واقٍ، تنفجر البكتيريا بدون هذا الجدار الخلوي وتموت. من ناحية أخرى، يمكن للمضاد الحيوي أيضًا أن يمنع التخليق الحيوي للبروتين وبالتالي قتل البكتيريا.
هل جميع البكتيريا متشابهة؟
هناك بعض البكتيريا التي تتمتع بقدرة حقيقية على البقاء على قيد الحياة. فهي لا تستطيع فقط تحمل البرد القارس أو الحرارة أو الجفاف الشديد، بل إن بعضها يستطيع البقاء على قيد الحياة بدون أكسجين. وفي ظروف معيشية سيئة للغاية، يمكن لبعض أنواع البكتيريا أيضاً تكوين جراثيم مما يجعلها غير حساسة للحرارة و/أو الإشعاع و/أو الجفاف.
وهناك أنواع أخرى من البكتيريا شديدة الحركة أو لديها بنية مستقرة إلى حد ما، أي أنها محاطة بغشاء من الخارج ومحمية بالإضافة إلى ذلك بجدار خلوي. تحتوي معظم البكتيريا على غلاف من كتل بناء السكر (الأغشية الحيوية) التي تحميها من البيئة.
بشكل عام، يمكن تصنيف البكتيريا وفقاً للون الذي تكتسبه عندما تتلامس مع بعض الأصباغ. ويُشار إلى ذلك باسم صبغة غرام، ويمكن التفريق بينها على النحو التالي:
- البكتيريا موجبة الغرام: مثل مسببات أمراض الدفتيريا أو الجمرة الخبيثة وكذلك المكورات الرئوية والمكورات العقدية التي تسبب الالتهاب الرئوي والتهاب اللوزتين وغيرها. يتحول لون البكتيريا موجبة الجرام إلى اللون الأزرق.
- البكتيريا سالبة الجرام: مثل مسببات الأمراض التي تسبب الكوليرا والسعال الديكي والطاعون وحمى التيفوئيد. البكتيريا سالبة الجرام: يكون لونها أحمر.
ما الذي تخبرنا به الأشكال المختلفة للبكتيريا؟
بشكل عام، هناك ثلاثة أنواع مختلفة من البكتيريا:
- البكتيريا الكروية: وتشمل جميع أنواع البكتيريا المستديرة إلى البيضاوية، أو ما يسمى بالمكورات. وهي عادةً ما تُشكّل مجموعات نموذجية مكونة من مجموعتين أو أربع أو ثمانية، أو تتجمع معاً في مجموعات أكبر (المكورات العنقودية) أو تُشكّل سلاسل طويلة إلى حد ما (المكورات العقدية).
- بكتيريا على شكل قضيب: يمكن أن تظهر البكتيريا المسماة بالبكتيريا على شكل قضيب بشكل فردي (مثل بكتيريا التيفود) أو تشكل عناقيد مختلفة، مثل بكتيريا الدفتيريا. إذا احتاجت البكتيريا ذات الشكل القضيبي إلى الأكسجين للعيش وتكوين جراثيم فإنها تسمى أيضاً عصيات مثل بكتيريا الجمرة الخبيثة.
- بكتيريا حلزونية الشكل: تنقسم بدورها إلى أربع مجموعات: البكتيريا الحلزونية والبوريليا واللولبية واللولبية اللولبية واللبائية.
ما هي الأمراض التي يمكن أن تسببها البكتيريا؟
هناك مجموعة متنوعة من البكتيريا التي يمكن أن تسبب الأمراض التالية، على سبيل المثال:
- الكلاميديا: يُميّز الأطباء بين أنواع مختلفة من الكلاميديا التي يمكن أن يسبب كل منها صوراً سريرية مختلفة، مثل التهاب الملتحمة والتهاب الأعضاء البولية و/أو التناسلية والالتهاب الرئوي.
- الدفتيريا: تظهر من خلال السعال النباحي وصعوبة البلع و/أو رائحة كريهة حلوة من الفم. تنجم هذه الأعراض عن سم بكتيريا القضبان موجبة الجرام من بكتيريا القضبان موجبة الجرام Corynebacterium diphthetheriae.
- السيلان (السيلان): هو مرض ينتقل عن طريق الاتصال الجنسي وتسببه بكتيريا النيسرية. إذا تم علاج المرض في وقت مبكر، فإنه عادةً ما يُشفى تماماً. إذا تم تشخيصه وعلاجه في وقت متأخر، فقد يبقى العقم كنتيجة متأخرة.
- السعال الديكي: هو في الواقع مرض يصيب الأطفال ويمكن أن يصيب المراهقين والبالغين بشكل متزايد وعادةً ما تسببه بكتيريا البورديتيلة سالبة الجرام السعال الديكي.
- المكورات السحائية: يمكن أن تسبب التهاب السحايا أو تسمم الدم البكتيري (تسمم الدم).
- المكورات الرئوية: تنتمي أيضًا إلى المكورات العقدية، ولكنها عادةً ما تحدث في أزواج (المكورات المزدوجة). يمكن للمكورات الرئوية أن تسبب الالتهاب الرئوي، ولكنها يمكن أن تسبب أيضاً التهاب السحايا والتهاب الأذن الوسطى و/أو التهاب الجيوب الأنفية.
- السالمونيلا: تسبب مرضًا نموذجيًا ينتقل عن طريق الطعام (داء السالمونيلا).
- الحمى القرمزية: تسببها المكورات العقدية الكروية من النوع A موجبة الجرام (العقدية المقيحة).
- المكورات العنقودية: يمكن أن تسبب الخراجات أو التهابات الجروح أو التسمم البكتيري في الدم (تسمم الدم). يُخشى بشكل خاص من سلالات المكورات العنقودية الذهبية لأنها مقاومة للميثيسيلين والمضادات الحيوية الأخرى.
- المكورات العقدية: يمكن أن تسبب ما يسمى بالمكورات العقدية "أ" التهاب الأذن الوسطى و/أو اللوزتين، والحمراء الحمراء، والالتهاب الرئوي و/أو الحمى الروماتيزمية. المكورات العقدية ب يمكن أن تسبب التهاب السحايا. يمكن أن تظهر المكورات العقدية الأخرى كبكتيريا التسوس.
- التيتانوس (الكزاز (الكزاز): تسببه بكتيريا من نوع كلوستريديوم تيتاني. ويسبب المرض تشنجات عضلية شديدة قد تؤدي إلى الوفاة بالاختناق.
- السل: يحدث عادةً بسبب البكتيريا المتفطرة السلية المسببة للمرض.