बैक्टीरिया अत्यंत सूक्ष्म और एक कोशिका वाले जीव होते हैं। वे पृथ्वी पर सबसे पहले ज्ञात जीवन रूपों में से हैं। हज़ारों विभिन्न प्रकार के बैक्टीरिया हैं और वे पूरी दुनिया में हर कल्पनीय वातावरण में रहते हैं। वे मिट्टी, समुद्री जल और पृथ्वी की पपड़ी के भीतर गहराई में रहते हैं। कुछ बैक्टीरिया के रेडियोएक्टिव कचरे में भी रहने की सूचना मिली है। कई बैक्टीरिया लोगों और जानवरों के शरीर पर और उनमें रहते हैं—त्वचा पर और वायुमार्ग में, मुंह और पाचन केंद्र में, प्रजनन और पेशाब पथ में होते हैं, लेकिन कोई नुकसान नहीं पहुंचाते। ऐसे बैक्टीरिया को निवासी वनस्पति या माइक्रोबायोम कहा जाता है। हमारे आसपास की वनस्पतियों में उतने बैक्टीरिया तो होते ही हैं जितनी हमारे शरीर में कोशिकाएं होती हैं। बहुत से आवासी जीवाणु समूह वास्तव में लोगों के लिए सहायक होते हैं—उदाहरण के लिए, खाना पचाने में उनकी मदद करने के द्वारा या दूसरे, अधिक खतरनाक बैक्टीरिया की वृद्धि को रोकने के द्वारा।
केवल कुछ तरह के बैक्टीरिया बीमारी का कारण बनते हैं। उन्हें रोगजनक कहा जाता है। कभी-कभी, कुछ स्थितियों में, आसपास के जीवाणु वाली वनस्पति रोगजनकों के रूप में कार्य कर सकती है और उनसे बीमारी पैदा हो सकती है। बैक्टीरिया हानिकारक पदार्थों (विष) का उत्पादन करके, ऊतकों पर आक्रमण करके या दोनों तरीकों से बीमारी का कारण बन सकते हैं। कुछ बैक्टीरिया से सूजन हो सकती है जो दिल, फेफड़े, तंत्रिका तंत्र, गुर्दे या गैस्ट्रोइंटेस्टाइनल मार्ग को प्रभावित कर सकते हैं। कुछ बैक्टीरिया (जैसे हैलिकोबैक्टर पायलोरी) कैंसर के खतरे को बढ़ाते हैं।
कुछ जीवाणुओं में जैविक हथियारों के रूप में इस्तेमाल होने की क्षमता होती है। इन जीवाणुओं में वे शामिल हैं जो एंथ्रैक्स, बोटुलिज़्म, प्लेग और टुलारेमिया का कारण बनते हैं।
बैक्टीरिया का वर्गीकरण
बैक्टीरिया को कई तरीकों से वर्गीकृत किया जा सकता है:
वैज्ञानिक नाम: बैक्टीरिया, अन्य जीवित चीज़ों की तरह, जीनस (एक या कई समान विशेषताओं के आधार पर) और जीनस के भीतर, प्रजातियों द्वारा वर्गीकृत किए जाते हैं। उनका वैज्ञानिक नाम जीनस है जिसके बाद प्रजातियां (उदाहरण के लिए, क्लोस्ट्रीडियम बोटुलिनम) हैं। एक प्रजाति के भीतर, विभिन्न प्रकार हो सकते हैं, जिन्हें स्ट्रेन कहा जाता है। आनुवंशिक मेकअप और रासायनिक घटकों में उपभेद भिन्न होते हैं। कभी-कभी कुछ दवाएँ और वैक्सीन केवल कुछ सट्रेन के खिलाफ ही प्रभावी होते हैं।
दाग लगाना: बैक्टीरिया को उस रंग से वर्गीकृत किया जा सकता है जिसमें वे कुछ रसायनों (दाग) को लगाए जाने के बाद बदल जाते हैं। ग्राम दाग लगाना आमतौर पर इस्तेमाल की जाने वाली दाग लगाने की प्रक्रिया है। कुछ बैक्टीरिया नीले रंग के दाग लगाते हैं। इन्हें ग्राम-पॉजिटिव कहा जाता है। अन्य लाल रंग के दाग लगाते हैं। उन्हें ग्राम-नेगेटिव कहा जाता है। ग्राम-पॉजिटिव और ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया अलग-अलग दाग लगाते हैं क्योंकि उनकी कोशिका दीवारें अलग-अलग होती है। वे विभिन्न प्रकार के संक्रमण भी पैदा करते हैं, और उनके विरुद्ध विभिन्न प्रकार के एंटीबायोटिक्स प्रभावी होते हैं। ग्राम दाग के अलावा और भी कई दाग हैं।
आकार: सभी बैक्टीरिया को तीन बुनियादी आकृतियों में से एक के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है: गोले (कोकी), रॉड (बेसिली), और स्पाइरल या हेलिक्स (स्पाइरोकीट्स)।
ऑक्सीजन की आवश्यकता: बैक्टीरिया को इस बात से भी वर्गीकृत किया जाता है कि क्या उन्हें रहने और बढ़ने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता है। जिन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है उन्हें एयरोब कहते हैं। जिन लोगों को ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है और ऑक्सीजन मौजूद होने पर रहने या बढ़ने में परेशानी होती है, उन्हें एनारोब कहा जाता है। कुछ बैक्टीरिया, जिन्हें संकाय बैक्टीरिया कहा जाता है, ऑक्सीजन के साथ या बिना रह सकते हैं और बढ़ सकते हैं।
आनुवंशिक मेकअप: विशिष्ट टेस्ट बैक्टीरिया के आनुवंशिक मेकअप (जीनोटाइप) में अंतर निर्धारित कर सकते हैं।
बैक्टीरिया कैसे आकार लेते हैं
जीवाणु संक्रमण
डॉक्टर बैक्टीरिया को वर्गीकृत करने के विभिन्न तरीकों के आधार पर जीवाणु संक्रमण का वर्गीकरण करते हैं। उदाहरण के लिए, संक्रमण को ग्राम-नेगेटिव या ग्राम-पॉजिटिव बैक्टीरिया के कारण वर्गीकृत किया जा सकता है। यह भेद महत्वपूर्ण है, क्योंकि दो प्रकार के इलाज के लिए विभिन्न प्रकार के एंटीबायोटिक्स की आवश्यकता हो सकती है।
ग्राम-नेगेटिव संक्रमण में निम्नलिखित शामिल हैं:
ग्राम-पॉजिटिव संक्रमणों में निम्नलिखित शामिल हैं:
कुछ संक्रमणों को बैक्टीरिया के आकार से वर्गीकृत किया जाता है। उदाहरण के लिए, स्पाइरोकीट्स (स्पाइरल आकार के बैक्टीरिया) के कारण होने वाले संक्रमण को स्पाइरोकीट संक्रमण के रूप में वर्गीकृत किया जाता है।
स्पाइरोकीट संक्रमण में निम्नलिखित शामिल हैं:
अन्य संक्रमणों को इस बात से वर्गीकृत किया जा सकता है कि क्या बैक्टीरिया जो उन्हें पैदा करते हैं उन्हें ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है या ऑक्सीजन मुक्त वातावरण में पनपते हैं। जिन जीवाणुओं को जीने और बढ़ने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है, उन्हें एरोब्स कहा जाता है। जिन जीवाणुओं को जीने और बढ़ने के लिए ऑक्सीजन की आवश्यकता नहीं होती है, उन्हें एनारोब कहा जाता है।
एनारोबिक संक्रमण में निम्नलिखित शामिल हैं:
जीवाणु संक्रमण के इलाज के लिए कई अलग-अलग एंटीबायोटिक्स उपलब्ध हैं। हालांकि, एंटीबायोटिक्स के लिए बैक्टीरियल प्रतिरोध एक बड़ी चिंता का विषय है।
जीवाणु बचाव
बैक्टीरिया के पास खुद का बचाव करने के कई तरीके हैं।
बायोफिल्म
कुछ बैक्टीरिया एक पदार्थ का स्राव करते हैं जो उन्हें अन्य बैक्टीरिया, कोशिकाओं या वस्तुओं से जुड़ने में मदद करता है। यह पदार्थ बैक्टीरिया के साथ मिलकर बायोफिल्म नाम की एक चिपचिपी परत बनाता है। उदाहरण के लिए, कुछ बैक्टीरिया दांतों पर एक बायोफिल्म बनाते हैं (जिसे डेंटल पलाक कहा जाता है)। बायोफिल्म खाद्य कणों को फंसाता है, जिसे बैक्टीरिया संसाधित करते हैं और उपयोग करते हैं और इस प्रक्रिया में, वे शायद दांत क्षय का कारण बनते हैं। बायोफिल्म बैक्टीरिया को एंटीबायोटिक्स से बचाने में भी मदद करते हैं, जिससे उन्हें मारना मुश्किल हो जाता है, जैसे कि बैक्टीरिया जो प्रोस्थेटिक संयुक्त संक्रमण का कारण बनते हैं।
कैप्सूल
कुछ बैक्टीरिया एक सुरक्षात्मक कैप्सूल में संलग्न होते हैं। यह कैप्सूल सफेद रक्त कोशिकाओं को बैक्टीरिया को निगलने से रोकने में मदद करता है, जो संक्रमण से लड़ते हैं। ऐसे बैक्टीरिया को एनकैप्सुलेटेड के रूप में वर्णित किया गया है।
बाहरी झिल्ली
कैप्सूल के नीचे, ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया में एक बाहरी झिल्ली होती है जो उन्हें कुछ एंटीबायोटिक्स से बचाती है। बाधित होने पर, यह झिल्ली टॉक्सिक पदार्थों को छोड़ती है जिसे एंडोटॉक्सिन कहा जाता है। ग्राम-नेगेटिव बैक्टीरिया से हुए संक्रमण के दौरान एंडोटॉक्सिन लक्षणों की गंभीरता को बढ़ाते हैं।
बीजाणु
कुछ बैक्टीरिया बीजाणुओं का उत्पादन करते हैं, जो एक निष्क्रिय (प्रसुप्त) रूप हैं। बीजाणु बैक्टीरिया को जीवित रहने में सक्षम कर सकते हैं जब पर्यावरणीय परिस्थितियां मुश्किल होती हैं (जैसे कि बहुत शुष्क होना या पोषक तत्वों की कमी)। जब परिस्थितियां अनुकूल होती हैं, तो प्रत्येक बीजाणु एक सक्रिय बैक्टीरियम में अंकुरित होता है।
फ़्लैगेला
फ़्लैगेला लंबे, पतले फिलामेंट्स होते हैं जो सेल की सतह से निकलते हैं और बैक्टीरिया को स्थानांतरित करने में सक्षम बनाते हैं। फ़्लैगेला के बिना बैक्टीरिया अपने आप आगे नहीं बढ़ सकते हैं।
एंटीबायोटिक प्रतिरोध
कुछ बैक्टीरिया कुदरती रूप से कुछ एंटीबायोटिक्स के लिए प्रतिरोधी हैं।
अन्य बैक्टीरिया दवाओं के लिए प्रतिरोध विकसित करते हैं, क्योंकि वे अन्य बैक्टीरिया से जीन प्राप्त करते हैं जो प्रतिरोधी बन गए हैं या क्योंकि उनके जीन उत्परिवर्तित होते हैं। उदाहरण के लिए, 1940 के दशक के मध्य में पेनिसिलिन दवा आने के तुरंत बाद, कुछ व्यक्तिगत स्टेफ़ाइलोकोकस ऑरियस बैक्टीरिया ने जीन का अधिग्रहण किया जिसने पेनिसिलिन को उनके खिलाफ अप्रभावी बना दिया। इन विशेष जीन वाले सट्रेन में जीवित रहने का लाभ था जब पेनिसिलिन का उपयोग आमतौर पर संक्रमण के इलाज के लिए किया जाता था। स्टेफ़ाइलोकोकस ऑरियस के स्ट्रेन जिनमें इन नए जीन की कमी थी, पेनिसिलिन द्वारा मारे गए थे, जिससे शेष पेनिसिलिन प्रतिरोधी बैक्टीरिया प्रजनन कर सकते थे और समय के साथ अधिक आम हो गए थे।
रसायनज्ञों ने तब पेनिसिलिन अणु को बदल दिया, एक अलग लेकिन समान दवा, मेथिसिलिन बनाई, जो पेनिसिलिन प्रतिरोधी बैक्टीरिया को मार सकती थी। मेथिसिलिन आने के तुरंत बाद, स्टेफ़ाइलोकोकस ऑरियस के सट्रेन ने जीन विकसित किए जो उन्हें मेथिसिलिन और संबंधित दवाओं के लिए प्रतिरोधी बनाते थे। इन सट्रेन को मेथिसिलिन प्रतिरोधी स्टेफ़ाइलोकोकस ऑरियस (MRSA) कहा जाता है।
दवा प्रतिरोध के लिए एन्कोड करने वाले जीन को बैक्टीरिया की पीढ़ियों या कभी-कभी बैक्टीरिया की अन्य प्रजातियों को भी पारित किया जा सकता है।
जितनी अधिक बार एंटीबायोटिक्स का उपयोग किया जाता है, उतनी ही अधिक प्रतिरोधी बैक्टीरिया विकसित होने की संभावना होती है। इसलिए, विशेषज्ञ सलाह देते हैं कि डॉक्टर एंटीबायोटिक्स का उपयोग केवल तभी करें, जब आवश्यक हो और कम से कम समय के लिए। विशेष रूप से, डॉक्टरों को केवल बैक्टीरिया के कारण होने वाले संक्रमण के लिए एंटीबायोटिक्स लिखना चाहिए, न कि सर्दी या फ़्लू जैसे वायरस के कारण। उन लोगों को एंटीबायोटिक्स देना जिनको शायद बैक्टीरियल संक्रमण नहीं है, जैसे कि जिनके पास खांसी और सर्दी के लक्षण हैं, लोगों को बेहतर नहीं बनाते हैं, लेकिन प्रतिरोधी बैक्टीरिया बनाने में मदद करते हैं। क्योंकि एंटीबायोटिक्स का इतना व्यापक रूप से उपयोग (और दुरुपयोग) किया गया है, कई बैक्टीरिया कुछ एंटीबायोटिक्स के लिए प्रतिरोधी हो गए हैं।
प्रतिरोधी बैक्टीरिया एक व्यक्ति से दूसरे व्यक्ति में फैल सकते हैं। क्योंकि अंतरराष्ट्रीय यात्रा इतनी आम है, प्रतिरोधी बैक्टीरिया कम समय में दुनिया के कई हिस्सों में फैल सकते हैं। हॉस्पिटल में इन बैक्टीरिया का फैलना एक विशेष चिंता का विषय है। प्रतिरोधी बैक्टीरिया हॉस्पिटल में आम हैं क्योंकि एंटीबायोटिक्स अक्सर आवश्यक होते हैं और क्योंकि हॉस्पिटल के कर्मचारी और आगंतुक बैक्टीरिया फैला सकते हैं अगर वे उचित स्वच्छता प्रक्रियाओं का सख्ती से पालन नहीं करते हैं। इसके अलावा, कई हॉस्पिटल में भर्ती रोगियों में प्रतिरक्षा प्रणाली कमज़ोर होती है, जिससे वे संक्रमण के लिए अधिक संवेदनशील हो जाते हैं।
प्रतिरोधी बैक्टीरिया जानवरों से लोगों में भी फैल सकते हैं। प्रतिरोधी बैक्टीरिया खेत के जानवरों के बीच आम हैं क्योंकि एंटीबायोटिक्स अक्सर संक्रमण को रोकने के लिए स्वस्थ जानवरों को नियमित रूप से दिए जाते हैं जो विकास को खराब कर सकते हैं या बीमारी का कारण बन सकते हैं। कई देशों ने निम्नलिखित के जोखिम को कम करने के लिए जानवरों में एंटीबायोटिक्स के उपयोग पर प्रतिबंध लगा दिया है:
पशु खाद्य उत्पादों में प्रतिरोधी बैक्टीरिया का सेवन
जानवरों के संपर्क में आने से प्रतिरोधी बैक्टीरिया से संक्रमित होना
पशु खाद्य उत्पादों में एंटीबायोटिक्स के संपर्क में आना