«Семья года» в мире бактерий – 5 кандидатов

Родители-бизнесмены и их трудные дети: семейство Энтеробактерии (Enterobacteriaceae) – «чума на оба ваши дома».

Это семейство идеально подходит для драмы с неожиданным поворотом. С одной стороны, это настоящие бизнес-магнаты, исправно работающие в кишечнике человека и животных, а с другой – дети, которые пошли по криминальной дорожке.

Семейное древо Энтеробактерий. Это огромный клан, насчитывающий более 30 родов и 100 видов.

Родители – нормальная микрофлора кишечника человека. Это «рабочие лошадки» — многие из них живут в нашем кишечнике, помогая переваривать пищу (расщепляют остатки, с которыми не справились наши ферменты), синтезировать витамин К (для свёртывания крови, а еще они не дают возможность размножаться попадающим извне сильным патогенам – просто не дают им места.

Самый известный представитель – кишечная палочка Escherichia coli,«рядовой сотрудник», без которого многим было бы хуже. А еще она сотрудничает с медиками – живая кишечная палочка содержится в некоторых препаратах для лечения дисбактериоза.

Но у кишечной палочки есть кузен-хулиган – штамм Энтеротоксигенной кишечной палочки (ETEC). Этот представитель благородного и дружелюбного семейства — является классической причиной «диареи путешественников», до 70% всех случаев. Механизм действия ETEC уникален: она не проникает в стенку кишки, а выделяет токсины, которые заставляют клетки кишечника выбрасывать огромное количество воды и солей. Это приводит к водянистой диарее

Дети-бунтари (опасные патогены): Некоторые члены семьи встали на скользкую дорожку. Сальмонеллы (Salmonella) и шигеллы (Shigella) — известные нарушители спокойствия, вызывающие кишечные инфекции. А Чумная палочка Yersinia pestis и вовсе «черная овца» семьи, ответственная за чуму.

Семейство энтеробактерий – классика микробиологии. Как видите, в нём есть и полезные сотрудничающие с человеком бактерии, и смертельно опасные, которые с древности «выкашивали» целые регионы.

Семейство Микобактерий (Mycobacteriaceae) — «семейный портрет в интерьере санатория»

По методу работы эти бактерии напоминают особо опасных преступников, чьи дела раскрываются годами кропотливой работы. Их главное оружие — не яд, а выносливость и медлительность. Они выжидают.

• Семейные черты: это очень своеобразное семейство, где только один род Mycobacterium. Они живут и размножаются очень медленно, вызывая долгие, хронические заболевания – подчиняют организм себе.
• Старшая сестра Микобактерия лепры Mycobacterium leprae — возбудитель лепры (проказы). Микобактерия лепры известна еще по Ветхому завету
• Младшая сестра – медленная выжидающая хищница XIX века «выкосила» 1/7 населения Европы: Микобактерия туберкулёза Mycobacterium tuberculosis — знаменитый возбудитель туберкулеза, «палочка Коха».

Туберкулезная бактерия есть у трети населения мира (по оценкам ВОЗ), и у большинства иммунная система крепко держит её взаперти. Стресс, голод, сырость – друзья этой бактерии. Стоит нашей иммунной системе ослабнуть, и она восстанет, неся гибель. Она убила Чехова (в 44 года), Кафку, Оруэлла, Эмили Бронте, страшно умирала от туберкулёза маленькая дочь Корнея Ивановича Чуковского.

Как работают микобактерии? Обе «сестры» не просто убивают, они перепрограммирует клетки организма, заставляя их работать на себя. В результате запускается тот самый главный процесс, который является визитной карточкой туберкулеза — формирование в организме человека гигантских клеток, являющихся фабрикой туберкулеза

Семейство Bacillaceae (Бациллы) — «Кочевники в бронежилетах»

Это семейство выживальщиков. Представьте себе кочевников, которые могут уснуть на сотни лет в самых суровых условиях, чтобы потом проснуться и продолжить путь, когда всё вокруг погибло.

• Семейный секрет (эндоспоры): Главная суперсила. Они способны в экстремальных условиях (жара, холод, отсутствие пищи) превращаться в сверхпрочную, почти неубиваемую «спящую капсулу» — эндоспору. В таком виде они могут выживать веками, даже в открытом космосе.
• Глава семейства (Bacillus): Самый известный род. Bacillus anthracis — возбудитель сибирской язвы. Bacillus cereus — причина некоторых пищевых отравлений.
• Работяги и ученые: Bacillus subtilis (сенная палочка) — важный модельный организм для научных исследований и используется в биотехнологии для производства ферментов и антибиотиков.
• Почему интересно: Уникальная защитная стратегия (эндоспоры), драматичные истории болезней (сибирская язва) и огромное значение в науке и промышленности.

Семейство Streptococcaceae (Стрептококки) — «Королевская семья с ангиной и йогуртом»

Это семейство очень похоже на влиятельную династию, где есть как благородные рыцари (молочнокислые бактерии), так и коварные заговорщики, вызывающие болезни.

• Титулованный род (Streptococcus): Главная звезда семейства. Это грамположительные кокки, которые любят собираться в цепочки, похожие на ожерелья (отсюда и название).
• Белые рыцари (полезные): Многие стрептококки играют ключевую роль в молочной промышленности. Именно они помогают превращать молоко в йогурт, творог, сметану и кефир — это их благородное служение.
• Темные лорды (вредные): Streptococcus pyogenes — возбудитель ангины, скарлатины, рожи. Streptococcus pneumoniae — вызывает пневмонию и менингит.
• Придворные, чей статус под вопросом (энтерококки): Раньше их считали дружелюбными, но оказалось, что Enterococcus faecalis может вызывать опасные внутрибольничные инфекции, устойчивые к антибиотикам. Их изгнали в другую семью Enterococcaceae.
• Почему интересно: Контраст между полезным и опасным, огромное значение в пищевой промышленности и медицине, а также драма с переездом энтерококков.

Семейство Pseudomonadaceae (Псевдомонады) — «Семейство изобретателей и решателей проблем»

Если бы у бактерий была своя Инженерная академия, она была бы полна псевдомонадами. Эти микробы — мастера на все руки, способные выжить где угодно и разложить что угодно.

• Семейная профессия (сапрофиты): Члены этого семейства — главные «мусорщики» планеты. Они живут в почве, воде, везде, где есть органика, и активно участвуют в ее разложении.
• Глава семейства (Pseudomonas): Самый знаменитый род. Pseudomonas aeruginosa — «синегнойная палочка», известный внутрибольничный патоген, вызывающий тяжелые инфекции у ослабленных людей.
• Дети-экоактивисты: Некоторые псевдомонады способны разлагать нефть и другие загрязнители, принося огромную пользу экологии.
• Почему интересно: Невероятная приспособляемость и метаболическое разнообразие, способность разлагать различные токсины, огромное медицинское значение (внутрибольничные инфекции) и экологическая роль.