CLOSTRIDIUM BOTULINUM: CHARAKTERISTIKA, MORFOLOGIE, LOKALITA - BIOLOGIE - 2025

Clostridium botulinum je gram pozitivní bakterie patřící k rodu Clostridium široký. Je to jedna z bakterií v této skupině, která byla nejvíce studována. Poprvé byl izolován Emile Van Ermengen v roce 1896.

C. botulinum produkuje řadu toxinů, které jsou pro člověka vysoce patogenní. Tyto toxiny generují patologii obecně nazývanou botulismus.

Reprezentace Clostridium botulinum. Zdroj: Poskytovatelé obsahu: CDC, prostřednictvím Wikimedia Commons

Pokud je diagnostikován případ botulismu, je povinné podat zprávu příslušným zdravotnickým úřadům, aby přijaly nezbytná opatření, a tím zabránily infikování ostatních lidí stejnou cestou.

Podobně se botulotoxin používá již několik let v plastickém chirurgickém průmyslu, protože se vstřikuje v malém množství a svou funkcí na svaly výrazu v obličeji způsobuje, že zmizí expresní linie.

Podobně se používá při léčbě určitých patologických stavů, jako je blefarospazmus a strabismus. Clostridium botulinum je bakterie bez poloviční míry, může být velmi škodlivá a toxická nebo velmi prospěšná pro jednotlivce.

Taxonomie

Taxonomická klasifikace Clostridium botilinum je následující:

Doména: Bakterie

Divize: Firmicutes

Třída: Clostridia

Pořadí: Clostridiales

Rodina: Clostridiaceae

Rod: Clostridium

Druh: Clostridium botulinum

Morfologie

Clostridium botulinum je bakterie ve tvaru tyčinky se zaoblenými okraji. Měří 0,5 - 2 mikrony široký a 1,6 - 2,2 mikronů dlouhý. Nemá kapsli, která ji obklopuje.

Jeho buněčná stěna je tvořena silnou vrstvou peptidoglykanu, kyseliny teichoové a kyseliny lipoteichoové.

Jeho genetický materiál je kondenzován do kruhového chromozomu. Jedná se o jednu z největších ve skupině gram pozitivních bakterií.

Zdá se, že různé studie naznačují, že délka je způsobena skutečností, že obsahuje velké množství genů, které regulují proces sporulace, jakož i syntézu toxinů produkovaných touto bakterií.

V kulturách jsou pozorovány kolonie bělavé barvy, kulatého tvaru, s dobře definovanými hranicemi.

Obecné vlastnosti

Je gram pozitivní

Tato bakterie získává fialovou barvu, když je použita technika Gramova barvení. Je to proto, že má silnou vrstvu tvořenou peptidoglykanem. Tato sloučenina má zvláštní strukturu, která zachovává molekuly pigmentu.

Je to anaerobní

Clostridium botulinum je přísný anaerobní organismus. Jasně se vyvíjí v anaerobních prostředích (nepřítomnost kyslíku). Kyslík je toxický pro bakterie, takže nemůže být v kontaktu s tímto chemickým prvkem.

Produkuje toxiny

Toxiny, které syntetizuje Clostridium botulinum, se nazývají botulotoxiny. Existuje celkem osm toxinů tohoto typu, které jsou dány podtypy bakterií, jmenovitě: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H..

Botulotoxiny A, B a E jsou toxiny, které způsobují patologie u lidí, zatímco zbytek způsobuje nemoci u ptáků, ryb a jiných savců.

Místo výskytu

Clostridium botulinum je bakterie, která je široce distribuována v celé řadě prostředí po celé planetě. Byl izolován hlavně z půdy a mořských sedimentů. Obecně lze říci, že se nachází v prostředích s malou nebo žádnou dostupností kyslíku.

Produkuje výtrusy

Bakterie produkují spory, které jsou odolné vůči teplu. To znamená, že mohou přežít extrémní teploty, buď velmi nízké, nebo velmi vysoké. Tyto spory se šíří do mnoha prostředí a při absenci kyslíku klíčí a začnou vylučovat toxiny.

Je patogenní

Spóry Clostridium botulinum vstupují do těla a klíčí, bakterie se zde rozmnožují a způsobují poškození tkáně, zejména v gastrointestinálním traktu.

Pěstitelské podmínky

Mezi růstové podmínky, které tato bakterie potřebuje, lze uvést optimální teplotu 30 ° C a přibližné pH 7.

Metabolismus

Clostridium botulinum je bakterie, která má metabolismus založený na fermentaci uhlohydrátů a aminokyselin. Mezi uhlohydráty, které fermentují, jsou glukóza a manóza.

Podobně jako produkty fermentace lze uvést: kyselina octová, kyselina máselná, kyselina isovalerová a kyselina propionová.

Představuje proteolytické a neproteolytické kmeny

V rámci dosud izolovaných kmenů Clostridium botulinum byly identifikovány dva typy: proteolytické a neproteolytické.

Jak název naznačuje, proteolytické kmeny, jsou ty, které trávení příčina bílkovin a také produkovat H ₂ S. ty neproteolytické nezpůsobují proteinu lyži, ale také ferment mannózu a mají komplexní požadavky na výživu.

Je to kataláza negativní

Tato bakterie nemá ve svém genomu informace, které by kódovaly syntézu enzymu katalázy. Díky tomu nemůže molekulu peroxidu vodíku rozdělit na vodu a kyslík.

Je indole negativní

Clostridium botulinum nemá ve své DNA geny, které kódují syntézu enzymů tryptofanázy. Z tohoto důvodu není schopna rozložit indolovou skupinu nalezenou ve struktuře aminokyseliny tryptofanu.

Toto je další z biochemických testů, které se provádějí pro identifikaci a diferenciaci bakterií v laboratoři.

Nesnižuje dusičnany

Tato bakterie nesyntetizuje enzym nitrát reduktázu, takže nemůže provádět chemické reakce, které zahrnují redukci dusičnanů na dusitany.

Hydrolyzuje želatinu

Díky tomu, že syntetizuje skupinu enzymů známých jako gelatinázy, je v kulturách oceněno, že mohou způsobit zkapalnění želatiny. Kolem kolonií je vidět průhledný halo, jednoznačný důkaz, že k tomuto procesu došlo.

Pathogeny

Jak je uvedeno výše, Clostridium botulinum produkuje několik typů toxinů v závislosti na podtypech. Mezi těmi, kteří způsobují u lidí patologii, jsou A, B, E a E.

Spóry této bakterie přežívají různé podmínky prostředí a klíčí, když jsou podmínky správné (nízký obsah kyslíku). Botulotoxin byl izolován z různých potravin, jako jsou konzervované potraviny, některé masné výrobky, jako jsou párky v rohlíku, a ze zeleniny, jako jsou houby a řepa.

Nejběžnějším způsobem, kterým se spór dostává do těla, je požití, konzumace potravin, které nesplňují příslušná hygienická opatření. Další formou vstupu, ale mnohem méně časté, je zranění nebo zranění.

Když toxin vstoupí do těla, je směřován k nervovým zakončením, konkrétně k synaptickému prostoru. Tam vstupuje do neuronální buňky Již uvnitř neuronu inhibuje sekreci neurotransmiteru acetylcholinu a způsobuje ochablou paralýzu svalu.

Nemoci

Onemocnění způsobené bakterií Clostridium botulinum je známé jako botulismus. Je rozdělena do tří typů:

• Alimentární botulismus: způsobený přímým požitím toxinů bakterií nezdravými potravinami.
• Zranění rány: když bakterie vstupují do těla rány nebo lézemi na kůži.
• Dětský botulismus: nastává, když malé děti (do 6 měsíců) požívají spory, které klíčí v gastrointestinálním traktu a vznikají bakterie v jejich vegetativní formě, které uvolňují toxiny.

Příznaky

Potravní botulismus

Má inkubační dobu přibližně 12 až 36 hodin. Vyvolávají se následující příznaky:

• Nadměrná únava
• Obtížnost zvládnutí svalů řeči a polykání
• Rozmazané vidění
• Suchá ústa
• Svislé víčka
• Problémy s dýcháním
• Průjem
• Zácpa
• Nemoc
• Zvracení

Botulismus pacient. Zdroj: Herbert L. Fred, MD a Hendrik A. van Dijk (http://cnx.org/content/m14960/latest/), přes Wikimedia Commons

Zranění ran

Příznaky botulismu na rány jsou upřímně podobné příznakům alimentárního botulismu.

• Ztráta kontroly nad svaly řeči a polykáním.
• Rozmazané vidění
• Problémy s dýcháním
• Svislé víčka
• Ochrnutí

Dětský botulismus

Inkubační doba přibližně 18 až 36 hodin. Nejběžnější příznaky, které představuje, jsou:

• Zácpa
• Slabý pláč
• Slintání
• Svislé víčka
• Únava
• Neschopnost sát a nakrmit
• Ochrnutí.

Diagnóza

Postup používaný k diagnostice této infekce je založen hlavně na laboratorních testech a stanovení kultur.

Nejprve jsou analyzovány potraviny, které jednotlivec jedl, aby se hledali bakterie. Podobně se odebírají vzorky od pacienta, jak z trusu, tak z krevního séra.

Jakmile je to hotovo, mohou být vytvořeny kultury, aby se určilo, zda jsou bakterie přítomny.

Léčba

Léčba závisí na vlastnostech klinického obrazu, který představuje. Když osoba požila spory, které mohou v těle uvolňovat toxiny, hledá se způsob, jak ji inaktivovat. Toho je dosaženo díky aplikaci injekce antiitoxinového imunoglobulinu.

Podobně se provádí pokus o kontrolu symptomů pomocí léků určených pro tento účel. Pokud nepohodlí nezmizí, pak se na něj vztahuje drastické opatření a přijme ho na jednotku intenzivní péče, kde bude léčen aktualizovanějšími drogami. Nakonec musí pacient jít na rehabilitaci, aby aktivoval postižené svaly.

Reference

1. Botulismus: Příznaky a příčiny. Citováno z: mayoclinic.org
2. Botulismus. Získáno z: medline. Gov
3. Botulismus. Citováno z: who.int
4. Charakteristika klostridium botulinum a botulotoxinů. Citováno z: ivami.com
5. Castro, A., Hevia, R., Escobar, M., Rubio J., Mena, O. a Riverón A. (2004). Botulismus: klinické a epidemiologické aspekty a kazuistiky. Dohledová technická zpráva. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Citováno z: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. a Swerdlow, D. (1998). Botulismus ve Spojených státech: Klinický a epidemiologický přehled. Citováno z: annals.org
8. Sugiyama, H. (1980). Neurotoxin Clostridium botulinum. Recenze mikrobiologie. 44 (3). 419 - 448.