अवायवीय जीवाणु

अवायवीय जीवाणु ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में बढ़ते हैं, और अविकल्पी अवायवीय जीवाणु (obligate anaerobes) इससे क्षतिग्रस्त होते हैं। चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण सदस्यों में बीजाणु बनाने वाले ग्राम-पॉजिटिव क्लोस्ट्रीडियम (Clostridium) प्रजातियाँ शामिल हैं, जिनके शक्तिशाली विष टेटनस, बोटुलिज़्म, गैस गैंग्रीन और क्लोस्ट्रीडियोइड्स डिफिसाइल कोलाइटिस (Clostridioides difficile colitis) का कारण बनते हैं, और गैर-बीजाणु बनाने वाले ग्राम-नेगेटिव बैक्टेरॉइड्स (Bacteroides) और संबंधित वंश, जो आंत और मुंह के प्रचुर सहभोजी (commensals) हैं, लेकिन जब वे अपने सामान्य स्थानों से बाहर निकलते हैं तो फोड़े और मिश्रित संक्रमण का कारण बनते हैं।

Definition

अवायवीय जीवाणु वे जीवाणु होते हैं जो ऑक्सीजन के बिना बढ़ते हैं; अविकल्पी (सख्त) अवायवीय जीवाणु इसे सहन नहीं कर सकते, और चिकित्सकीय रूप से महत्वपूर्ण रोगजनकों में विष बनाने वाले क्लोस्ट्रिडिया और फोड़ा बनाने वाले बैक्टेरॉइड्स (Bacteroides) तथा संबंधित ग्राम-नेगेटिव वंश शामिल हैं।

Scope

यह प्रविष्टि बताती है कि एक अविकल्पी अवायवीय जीवाणु (obligate anaerobe) क्या होता है और अवायवीय संवर्धन (anaerobic culture) तथा ऑक्सीजन सहनशीलता उन्हें कैसे अलग करती है, प्रमुख विष-उत्पादक क्लोस्ट्रिडिया (clostridia), फोड़ा बनाने वाले ग्राम-नेगेटिव अवायवीय जीवाणु, और नैदानिक संदर्भ (गहरे, निष्क्रिय, या बहुसूक्ष्मजीवी संक्रमण) जिनमें अवायवीय जीवाणु प्रबल होते हैं। यह संदर्भ और शैक्षिक सामग्री है, नैदानिक मार्गदर्शन नहीं।

Core questions

• अविकल्पी अवायवीय जीवाणु (obligate anaerobes) वायवीय सहिष्णु (aerotolerant) और वैकल्पिक जीवों से कैसे भिन्न होते हैं, और संवर्धन के लिए यह क्यों मायने रखता है?
• क्लोस्ट्रिडियल न्यूरोटॉक्सिन (neurotoxins) और ऊतक विष अपने विशिष्ट नैदानिक सिंड्रोम कैसे उत्पन्न करते हैं?
• अवायवीय जीवाणु विशेष रूप से फोड़े और बहुसूक्ष्मजीवी संक्रमण क्यों पैदा करते हैं?

Key concepts

• अविकल्पी बनाम वैकल्पिक बनाम वायवीय सहिष्णु अवायवीय जीवाणु
• अवायवीय संवर्धन और ऑक्सीजन संवेदनशीलता
• क्लोस्ट्रिडियल न्यूरोटॉक्सिन (टेटनस, बोटुलिनम)
• हिस्टोटॉक्सिक क्लोस्ट्रिडिया (गैस गैंग्रीन)
• क्लोस्ट्रीडियोइड्स डिफिसाइल (Clostridioides difficile) और विष-मध्यस्थता वाला कोलाइटिस
• बैक्टेरॉइड्स (Bacteroides) और फोड़ा निर्माण
• बहुसूक्ष्मजीवी और अंतर्जात संक्रमण

Mechanisms

अविकल्पी अवायवीय जीवाणुओं में ऑक्सीजन के प्रतिक्रियाशील उत्पादों को निष्क्रिय करने के लिए आवश्यक एंजाइमी सुरक्षा (जैसे कैटालेज़ और सुपरऑक्साइड डिसम्यूटेज़) की कमी होती है, इसलिए उन्हें कम-ऑक्सीजन वाले वातावरण और विशेष अवायवीय संवर्धन की आवश्यकता होती है। क्लोस्ट्रिडिया मुख्य रूप से एक्सोटॉक्सिन (exotoxins) के माध्यम से रोग का कारण बनते हैं: टेटनस और बोटुलिनम न्यूरोटॉक्सिन (neurotoxins) ज्ञात सबसे शक्तिशाली न्यूरोटॉक्सिन में से हैं, जो न्यूरोट्रांसमीटर (neurotransmitter) रिलीज को अवरुद्ध करते हैं, जबकि हिस्टोटॉक्सिक (histotoxic) प्रजातियाँ एंजाइम और विष उत्पन्न करती हैं जो ऊतक को नष्ट करते हैं। क्लोस्ट्रीडियोइड्स डिफिसाइल (Clostridioides difficile) ऐसे विष उत्पन्न करता है जो बृहदान्त्र उपकला (colonic epithelium) को नुकसान पहुंचाते हैं, आमतौर पर एंटीबायोटिक दवाओं द्वारा सुरक्षात्मक आंत माइक्रोबायोटा (microbiota) को बाधित करने के बाद (Leffler & Lamont, 2015)। बैक्टेरॉइड्स जैसे ग्राम-नेगेटिव अवायवीय जीवाणु सामान्यतः लाभकारी सहभोजी होते हैं लेकिन जब वे बाँझ स्थानों में विस्थापित हो जाते हैं, तो रोगजनक बन जाते हैं, जहाँ उनका कैप्सूल और अन्य जीवों के साथ तालमेल फोड़ा बनने को बढ़ावा देता है (Wexler, 2007)।

Clinical relevance

अवायवीय जीवाणु नैदानिक समस्याओं के एक विशिष्ट समूह — फोड़े, एस्पिरेशन और गहरे नरम-ऊतक संक्रमण, विष-मध्यस्थता वाले रोग, और एंटीबायोटिक-संबंधी कोलाइटिस — के मूल में होते हैं, और वे वहाँ प्रबल होते हैं जहाँ ऊतक निष्क्रिय हो जाता है या ऑक्सीजन की कमी होती है। यह प्रविष्टि जीव विज्ञान और वर्गीकरण का वर्णन करती है जो अवायवीय संक्रमण को संदर्भ सामग्री के रूप में एक सुसंगत श्रेणी बनाता है; यह नैदानिक सीमाएँ या उपचार सिफारिशें प्रदान नहीं करती है।

Epidemiology

क्लोस्ट्रीडियोइड्स डिफिसाइल (Clostridioides difficile) स्वास्थ्य सेवा-संबंधी दस्त और एंटीबायोटिक-संबंधी कोलाइटिस (Leffler & Lamont, 2015) का एक प्रमुख कारण है। बैक्टेरॉइड्स (Bacteroides) प्रजातियाँ नैदानिक नमूनों से सबसे अधिक बार अलग किए गए अवायवीय जीवाणु हैं और इंट्रा-एब्डोमिनल (intra-abdominal) और अन्य बहुसूक्ष्मजीवी संक्रमणों में प्रमुखता से शामिल हैं (Wexler, 2007), जबकि टेटनस और बोटुलिज़्म, हालांकि अब जहाँ टीकाकरण और खाद्य-सुरक्षा उपाय लागू हैं, वहाँ असामान्य हैं, फिर भी गंभीर विष-मध्यस्थता वाले रोग बने हुए हैं।

Evidence & guidelines

न्यू इंग्लैंड जर्नल ऑफ मेडिसिन (Leffler & Lamont, 2015) और क्लिनिकल माइक्रोबायोलॉजी रिव्यूज (Wexler, 2007) में व्यापक समीक्षाएँ, मानक चिकित्सा-सूक्ष्मजीव विज्ञान ग्रंथों के साथ, अवायवीय संक्रमण के जीव विज्ञान और नैदानिक सहसंबंधों को रेखांकित करती हैं। विशिष्ट सिंड्रोम (जैसे, C. difficile संक्रमण, टेटनस प्रोफिलैक्सिस) का प्रबंधन अन्यत्र संदर्भित समर्पित नैदानिक दिशानिर्देशों में संबोधित किया गया है।

History

अवायवीय जीवाणु विज्ञान का विकास किण्वन और घाव संक्रमण के उन्नीसवीं सदी के अध्ययनों से हुआ, जिसमें पाश्चर ने यह पहचाना कि कुछ जीव ऑक्सीजन के बिना रहते हैं। क्लोस्ट्रिडियल रोग — टेटनस, बोटुलिज़्म और गैस गैंग्रीन — का बीसवीं सदी के मोड़ पर चित्रण किया गया था, और उस सदी के बाद में विश्वसनीय अवायवीय संवर्धन के विकास ने ग्राम-नेगेटिव अवायवीय जीवाणुओं और मिश्रित संक्रमणों में उनकी भूमिका को व्यवस्थित रूप से दृश्यमान बनाया।

Key figures

• Daniel A. Leffler
• J. Thomas Lamont
• Hannele M. Wexler
• Sydney M. Finegold

Seminal works

• leffler-2015
• wexler-2007

Frequently asked questions

एक जीवाणु के अविकल्पी अवायवीय (obligate anaerobe) होने का क्या अर्थ है?

एक अविकल्पी अवायवीय जीवाणु ऑक्सीजन की उपस्थिति में नहीं बढ़ सकता है और अक्सर इससे मर जाता है, क्योंकि इसमें ऑक्सीजन के प्रतिक्रियाशील उपोत्पादों को विषमुक्त करने वाले एंजाइमों की कमी होती है; ऐसे जीवों को कम-ऑक्सीजन की स्थिति और विशेष अवायवीय संवर्धन तकनीकों की आवश्यकता होती है।

अवायवीय संक्रमणों में फोड़े बनने की प्रवृत्ति क्यों होती है?

अवायवीय जीवाणु ऑक्सीजन-रहित, निष्क्रिय ऊतक में पनपते हैं और अक्सर अन्य जीवाणुओं के साथ मिलकर कार्य करते हैं; उनकी वृद्धि, कैप्सूल और मेजबान की दीवार-बंद प्रतिक्रिया फोड़े की विशेषता वाले बंद, मवाद से भरे जेबों को बढ़ावा देती है।