Mikroorganismer, exempelvis bakterier, överlever genom att känna av och anpassa sig till förändringar i sin omgivning. Bildandet av endosporer är en överlevnadsstrategi som flera bakterietyper använder sig av. Endosporer är vilande och extremt motståndskraftiga strukturer som bevarar bakteriens genetiska material under perioder av svår stress. De klarar miljöförhållanden som normalt skulle döda organismen – däribland extrema temperaturer. Eftersom de inte låter sig förstöras lätt spelar endosporer dessutom en viktig roll vid smittspridning.
Endosperns unika cellstruktur bidrar i hög grad till dess motståndskraft. Den består av en sfärisk central kärna omgiven av flera lager skyddande höljen. Kärnan innehåller cellens genetiska information (DNA), ribosomer samt andra ämnen som behövs när cellen återgår till sitt aktiva, vegetativa tillstånd. Den innehåller även stora mängder dipikolinsyra. Ett innermembran och en groddcellvägg skiljer kärnan från kortex, som består av stora, strukturella peptidoglykanmolekyler. Utanför kortex ligger ett sporhölje uppbyggt av fler än 22 olika proteintyper.
Bakteriella endosporer är resistenta mot antibiotika, de flesta desinfektionsmedel och fysikaliska faktorer som värme, strålning och torkning. Uttorkning av kärnan är avgörande för värmeresistensen – vatten avlägsnas från kärnan av kortex. Dipikolinsyran i kärnan bidrar till motståndskraften mot våt värme. Små syralösliga proteiner (SASP) binder och komprimerar endosperns DNA hårt, vilket skyddar det mot torr värme. Skulle DNA:t ändå ta skada innehåller endosporen specialenzymer som reparerar skadorna när cellen groddar.
Endosporer är värmetåliga, men inte helt okänsliga för värme. Vatten kokar vid 100 grader Celsius. Även om den temperaturen räcker för att döda vegetativa bakterier på tio minuter eller mindre kan det krävas upp till 20 timmars kokning för att döda endosporer. Kokning är därför ingen tillförlitlig steriliseringsmetod.
Effektivare är att använda en autoklav – ett slutet kärl där ånga under tryck dödar endosporer på 15 till 20 minuter. Den vanligaste inställningen är ett tryck motsvarande cirka 1 bar övertryck (15 psi) och 121 grader Celsius. Ugnsvärme, flamning och förbränning använder torr värme för att döda endosporer. Dessa metoder är effektiva, men kräver högre temperaturer och längre exponeringstid än metoderna med fuktig värme.
Bakteriella endosporer är harmlösa tills de groddar. Problemet är att de gör det möjligt för sjukdomsalstrande mikroorganismer att överleva i miljön tills gynnsamma förhållanden – exempelvis en mänsklig värd – utlöser groddningen. Bakteriesläkten som oftast bildar endosporer är Bacillus och Clostridium.
Inandning, förtäring eller direktkontakt med sporer från B. anthracis orsakar mjältbrand; dessa sporer fick stor medial uppmärksamhet i samband med mjältbrandshotet i USA år 2001. Förtärda sporer av C. botulinum groddar i tarmen, där de vegetativa bakterierna producerar giftet som orsakar botulism. C. perfringens och C. tetani ger upphov till gaskangren respektive stelkramp. Sporerna tränger in i kroppen via traumatiserade eller kirurgiska sår.
Hälsa och Sjukdom © https://www.sjukdom.online