Strikta anaerober är organismer som inte kan överleva i närvaro av syre. De saknar nödvändiga enzymer för att avgifta reaktiva syrearter (ROS), som är skadliga biprodukter av syremetabolism. Här är en uppdelning av hur syre är giftigt för strikta anaerober:

1. Brist på skyddande enzymer:

* Superoxiddismutase (SOD): Detta enzym omvandlar den mycket reaktiva superoxidradikalen (O ₂ ^- ) till väteperoxid (H ₂ O ₂ ). Anaerober saknar vanligtvis sod.

* Catalase: Detta enzym bryter ner väteperoxid i vatten och syre. Många anaerober saknar katalas.

* peroxidas: Detta enzym bryter också ner väteperoxid, men med hjälp av en annan mekanism. Vissa anaerober kan ha peroxidas, men det är ofta inte tillräckligt för att motverka effekterna av syre.

2. Oxidativ skada:

* Skador på DNA: ROS kan direkt skada DNA, vilket leder till mutationer och celldöd.

* Skador på proteiner: ROS kan oxidera proteiner och förändra deras struktur och funktion.

* Skador på lipider: ROS kan skada cellmembran, vilket leder till läckage och celldöd.

3. Störning av energimetabolism:

* Elektrontransportkedja: I närvaro av syre kan anaeroba organismer försöka använda elektrontransportkedjan för att producera ATP. Emellertid är deras elektrontransportkedjor inte utformade för att hantera syre effektivt, vilket leder till produktion av giftig ROS.

* jäsning: Anaeroba organismer förlitar sig vanligtvis på jäsning för energiproduktion. Syre kan hämma jäsningsvägar, vilket kan leda till brist på energiproduktion.

Konsekvenserna:

* celldöd: Ackumuleringen av ROS och skadan de orsakar leder till celldöd.

* Tillväxtinhibering: Syre kan förhindra att anaerober växer och reproducerar.

* sjukdomens progression: I fall där anaerober är patogener kan deras exponering för syre faktiskt göra dem mer virulenta, eftersom de kan frigöra toxiner som en överlevnadsmekanism.

Exempel:

* Clostridium difficile: Denna bakterie orsakar allvarlig diarré och kan vara dödlig. Det är en strikt anaerobe och trivs i miljöer som saknar syre.

* Bacteroides fragilis: Denna bakterie är en vanlig invånare i den mänskliga tarmen och är också en strikt anaerob.

Sammanfattningsvis: Strikta anaerober är mycket känsliga för syre eftersom de saknar nödvändiga försvar mot ROS. Denna känslighet gör dem sårbara för oxidativ skada och kan leda till celldöd, tillväxtinhibering och sjukdomsprogression.