Clostridium

splošnost

Clostridium je ime rodu Gram-pozitivnih bakterij s posebnimi značilnostmi, vključno z obvezno anaerobiozo, obstoj v naravi tako v vegetativnem stanju kot v obliki spore, velika difuzija v okolju in paličasto obliko.

Kaj je Clostridium ?

Clostriudium je ime rodu Gram-pozitivnih, obveznih, sporogenih, anaerobnih bakterij, ki so po obliki podobne palici (paličasta oblika).

Clostridium so obvezni anaerobi: kaj to pomeni?

Bakterija se imenuje anaerobna, ko

• Njena rast in sposobnost razmnoževanja se pojavljajo le v odsotnosti molekularnega kisika;
• Prisotnost molekularnega kisika ogroža njeno preživetje.

Za bakterije iz rodu Clostridium odsotnost molekularnega kisika predstavlja pogoj, ki dovoljuje in upravičuje predpostavko tako imenovanega vegetativnega stanja .

V mikrobiologiji, z vegetativnim stanjem bakterije, mislimo na aktivno stanje bakterije, tiste, v kateri lahko raste in se razmnožuje.

Kot bomo videli kasneje, so tudi druge pomembne funkcije bakterij Clostridium odvisne od odsotnosti / prisotnosti molekularnega kisika.

Na mikrobiološkem področju je stanje življenja tistih organizmov, katerih obstoj ni odvisen od prisotnosti molekularnega kisika ali je nemogoče v prisotnosti molekularnega kisika, poimenovati anaerobioza

Clostridium so sporogeni: kaj to pomeni?

Bakterijo imenujemo sporogene, ko se lahko spremeni v spore ali povzroči spore .

Za bakterije iz rodu Clostridium spora tipično predstavlja ne-replikativno mirovno življenjsko obliko, ki je alternativa tako imenovanemu vegetativnemu stanju, za katero se domneva, da dolgo preživi v kateremkoli stanju, celo najbolj škodljivem; spore Clostridiuma so pravzaprav zelo odporne in se lahko zelo dobro branijo pred intenzivno toploto, nižjimi temperaturami, močnejšimi antiseptiki in tudi iz stanja, ki onemogoča življenje Clostridiuma v vegetativnem stanju: prisotnost kisika.

Najbolj simboličen primer tega, kar je bilo pravkar navedeno, je Clostridium tetani, ena od številnih vrst Clostridiuma, ki obstaja v naravi, znana kot etiološki dejavnik tetanusa.

Mikrobiološka opomba

V mikrobiologiji se prehod bakterije iz vegetativnega v stanje spore imenuje sporogeneza, medtem ko je nasprotno preoblikovanje - od spore do mikroorganizma v vegetativnem stanju - znano kot kalitev .

Izvor imena

Beseda " Clostridium " izvira iz grške besede " kloster " ( κλωστήρ ), kar pomeni "vreteno" ali "vreteno".

Uporaba besede s tem etimološkim izvorom je povezana, kot je enostavno razumljivo, s tipičnim fusiformnim vidikom bakterij, ki spadajo v rod Clostridium .

lastnosti

Obstajajo že obsežni govori o prisilni anaerobiozi, sporadični zmogljivosti in paličasti obliki.

Tu bomo obravnavali preostale najpomembnejše značilnosti tipičnega klostridija : dimenzije, oblika spor, gibanje, habitati in toksične zmogljivosti.

dimenzije

V naravi so Clostridium, katerega dolžina lahko znaša od 0, 3 do 2 mikrometra in Clostridium, katerega dolžina se lahko giblje med 1, 5 in 20 mikrometrov.

Glede na velikost klostridija je torej velika variabilnost.

Oblika spore

Spore bakterij rodu Clostridium imajo značilno obliko steklenice.

motion

Bakterije iz rodu Clostridium so obdarjene z določeno gibljivostjo, ki izvira iz niza zastavic, ki se razprostirajo po vsej njihovi površini.

V mikrobiologiji se bakterije s tako porazdelitvijo zastavic imenujejo peritrihozne bakterije .

habitat

Praviloma so bakterije iz rodu Clostridium vseprisotne ; navsezadnje jih najdemo skoraj povsod:

• V zemljo;
• V prahu;
• V odpadni vodi;
• V morskih usedlinah;
• V črevesnem traktu rastlinojedih živali (npr. Konji, govedo in koze) in v drugih živalih, kot so psi, mačke, piščanci itd.;
• V iztrebkih navedenih živali in v gnoju, ki ga je mogoče proizvesti;
• V črevesnem traktu človeka;
• Itd

Patogene sposobnosti: toksini

V vegetativnem stanju lahko nekatere bakterije iz rodu Clostridium proizvajajo snovi s patogenim učinkom na ljudi.

Na splošno na osnovi beljakovin se te snovi imenujejo toksini .

Clostridium ni Bacillus

Veliko ljudi zamenjuje bakterije rodu Clostridium z bakterijami iz rodu Bacillus (tako imenovani bacili ), verjetno zato, ker sta oba roda pripadata isti vrsti kot Firmicutes .

Glede na pomembne razlike med Clostridium in Bacillus je zmedenost teh dveh rodov bakterij zelo resna.

V spodnjem polju je v članku opisane zgoraj omenjene razlike.

vrste

Po najnovejših mikrobioloških raziskavah je v naravi več kot 100 vrst bakterij, ki spadajo v rod Clostridium .

Med vsemi temi vrstami Clostridiuma so najpomembnejše, upoštevajoč tudi patogene učinke, ki jih lahko imajo na ljudi:

• Clostridium botulinum
• Clostridium difficile
• Clostridium perfringens
• Clostridium tetani
• Clostridium sordellii

Druge vrste Clostridium : \ t

• Clostridium thermocellum

• Clostridium acetobutylicum

• Clostridium butyricum

• Clostridium histolyticum

• Clostridium ljungdahlii

• Clostridium beijerinckii

• Clostridium diolis

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum je odgovorno bakterijsko sredstvo pri ljudeh, preko 4 od 7 toksinov, zelo nevarne in potencialno smrtonosne okužbe, katere ime je botulizem .

Botulizem najprej povzroča simptome, kot so driska, hude bolečine v trebuhu, slabost in bruhanje; nato kasneje povzroči veliko resnejše motnje, kot so spremembe vida, suha usta in epizode flacidne paralize s hudimi posledicami pri požiranju, fonaciji, žvečenju in dihanju.

Med bolniki z botulizmom je glavni vzrok smrti asfiksija zaradi posledic, ki jih ima flacidna paraliza na sposobnost dihanja.

TOKSINI CLOSTRIDIUM BOTULINUMA

Znan tudi kot botulinum toksini, so Clostridium botulinum toksini, odgovorni za botulizem pri ljudeh, med najbolj znanimi primeri nevrotoksinov ali toksinov, ki zaradi tropizma do živčnega sistema lahko vstopijo v nevrone, dosežejo pomembne strukture, kot so možgani in hrbtenjača, in nazadnje spremenijo funkcije teh struktur.

POTI RAZUMLJIVIH

Clostridium botulinum lahko okuži ljudi in proizvaja botulizem na vsaj tri različne načine:

• Z zaužitjem hrane, kontaminirane z njenimi nevrotoksini;
• Skozi kožne rane po penetraciji tujkov, kot so nohti, drobci ali bodice, kontaminirani s svojimi spori. V takih situacijah je za nastanek Clostridium botulinum potrebno, da kožne rane niso izpostavljene zraku, kar pomeni, da v njem ne kroži kisik;
• Skozi zaužitje hrane, kontaminirane s svojimi spori, ki enkrat v gastroenteričnem aparatu kalijo in proizvajajo nevrotoksine. Ta situacija vpliva skoraj izključno na novorojenčka, tako da je rezultat botulizma najbolj znan kot otroški botulizem .

Clostridium difficile

Clostridium difficile je odgovorno bakterijsko sredstvo pri ljudeh, preko dveh toksinov, pomembne oblike kolitisa (vnetje črevesja), znanega kot psevdomembranski kolitis .

Za psevdomembranski kolitis je značilna nekroza enterocitov (tj. Črevesne celice), ki običajno prizadene debelo črevo in sigmoidni črevesni črevesni trakt ter povzroča simptome, kot so vodena driska (značilni simptom), bolečine v trebuhu, vročina, slabost, anoreksija, splošno slabo počutje in hujšanje.

V hudih primerih je lahko psevdomembranski kolitis smrten.

TEŽKI TOKSINI ZA CLOSTRIDIUM

Dva toksina Clostridium difficile, ki povzročata psevdomembranski kolitis v človeku, sta tako imenovani enterotoksin A in ti citotoksin B.

Radovednost: kaj je enterotoksin?

Enterotoksin je toksin, ki cilja na črevo, zlasti na epitelne celice notranje črevesne stene.

Kdo je v nevarnosti?

Pri zdravih ljudeh je Clostridium difficile manjša nevarnost, saj ni verjetno, da bi sprožil okužbo; ista bakterija je namesto tega resna nevarnost za imunokompromitirane posameznike in za osebe, katerih bakterijska flora v črevesju je zaradi dolgotrajne antibiotične terapije močno ogrožena. Dejansko, če je za prvo kategorijo ljudi tveganje odvisno od neučinkovitega imunskega sistema za zaščito organizma od Clostridium difficile, je za drugo kategorijo ljudi izrazita nagnjenost k okužbi povezana z dejstvom, da črevesna bakterijska flora predstavlja bistveni obrambni branik proti širjenju različnih patogenov, vključno s Clostridium difficile .

Clostridium perfringens

Clostridium perfringens je bakterija, ki je pri ljudeh odgovorna za črevesno vnetje, ki:

• V večini primerov je blag in spontano odpravljen
• Samo v redkih primerih je huda, zelo izčrpavajoča in včasih celo smrtonosna.

POTI RAZUMLJIVIH

Clostridium perfringens predstavlja enega glavnih vzrokov zastrupitve s hrano .

To pomeni, da so ljudje okuženi z okužbo s Clostridium perfringens z zaužitjem hrane, ki jo je okužila.

KAKO DELUJE ZARADI INFEKCIJE?

Za začetek infekcijskega procesa Clostridium perfringens uporablja nekaj enterotoksinov .

KAJ VZAJO V NAJVEŽJIH PRIMERIH?

Med resnejšimi okužbami ima Clostridium perfringens potencial, da povzroči nekrotizirajoče enteritis, različne razjede, fulminantno toksemijo, dehidracijo, šok in, kot je že bilo omenjeno, celo smrt.

Clostridium tetani

Kot je bilo že delno pričakovano, je Clostridium tetani bakterija, ki povzroča tetanus pri človeku preko enega od dveh toksinov.

Tetanus je zelo huda nalezljiva bolezen, ki progasto mišico izpostavlja po vsem telesu - zlasti v čeljusti, vratu, hrbtu in prsnem košu - do krčev, ki preprečujejo normalno žvečenje, požiranje, dihanje, pravilno držo itd.

Tetanus je lahko usoden (pojavlja se v približno 20% primerov), smrt pa se ponavadi pojavi zaradi zadušitve, požiranja pljučnice ali respiratorne odpovedi.

TETANIČNI TOXIN

Toksin Clostridium tetani, ki pri ljudeh povzroča tetanus, je tako imenovani tetanospazmin .

Tetanospasmin je še en pomemben mikrobiološki primer nevrotoksina ali toksina s tropizmom za živčni sistem.

POTI RAZUMLJIVIH

Najpogostejše okoliščine, zaradi katerih je Clostridium tetani okužil ljudi, so kožne rane po prodiranju ostrih predmetov, kot so žeblji, drobci ali trni, na katerih so prisotne spore.

Tako kot v primeru Clostridium botulinum, je pomembno, da prej omenjene rane nimajo zračnega prehoda, saj to zagotavlja okolje brez kisika, kar je idealno za kalitev spore in proizvodnjo toksinov.

Clostridium sordellii

Clostridium sordellii je bakterija, ki pri ljudeh lahko povzroči pljučnico, endokarditis, artritis, peritonitis, mionekrozo, bacteremijo (redko) in sepso (redko).

Ta bakterija je v resnici precej redkejša od prejšnjih, vendar je klinično pomembna, saj ima za ciljne ženske, ki so nedavno doživele nosečnost, še posebej, če se je končala s spontanim splavom ali povzročenim splavom.

POTI RAZUMLJIVIH

Kljub številnim raziskavam na to temo še vedno ni povsem jasno, kako Clostridium sordellii okuži ljudi.

uporabe

Pomembne novejše in pretekle študije so pokazale, da se lahko različne vrste Clostridium uporabljajo na industrijskem področju, v proizvodnji goriva (npr. Clostridium thermocellulm ) ali etanola (npr .: Clostridium ljungdahlii ) na področju medicinsko-estetskega, pri izdelavi izdelkov proti gubam ( npr .: Clostridium botulinum ), na farmakološkem področju, pri proizvodnji inovativnih antiinfektivnih zdravil (npr. Clostridium butyricum in Clostridium histolyticum ) in tako naprej.

terapija

Praviloma so bakterije iz rodu Clostridium dovzetne za različne antibiotike, vključno s penicilinom G v velikih odmerkih, tetraciklini, imipenemom, metronidazolom, vankomicinom in kloramfenikolom ter nekaterimi antibakterijskimi zdravili, kot so sulfa.

Kako ubiti Clostridium v vegetativnem stanju

Najučinkovitejši način za uničenje bakterij iz rodu Clostridium v njihovem vegetativnem stanju je ogrevanje, katerega temperature presegajo 72-75 ° C.

Kako uničiti spore klostridija

Da bi uničili spore bakterij iz rodu Clostridium, je najprimernejša rešitev tudi v tem primeru toplota. Vendar je treba poudariti, da morajo biti v takih okoliščinah temperature, do katerih morajo biti tarče izpostavljene, izrazito visoke, celo višje od 121 ° C.

Radovednost: ali gama sevanja lahko uničijo bakterije rodu Clostridium?

Bakterije rodu Clostridium imajo določeno odpornost proti sevanju gama; te bakterije dejansko podležejo le izjemni radioaktivni izpostavljenosti, višji od 30 kGy (kiloGray).

Kako zavirati rast Clostridium v živilih

Za zaviranje rasti bakterij Clostridium v živilih je učinkovit dodatek lizocima, nitritov, nitratov in propionske kisline.