CLOSTRIDIUM BOTULINUM: EGENSKAPER, MORFOLOGI, HABITAT - BIOLOGI - 2025

Den Clostridium botulinum er en gram-positive bakterier som hører til slekten Clostridium bred. Det er en av bakteriene i denne gruppen som er mest studert. Det ble isolert for første gang av Emile Van Ermengen i år 1896.

C. botulinum produserer en serie giftstoffer som er svært patogene for mennesker. Disse giftstoffene genererer en patologi som generelt kalles botulisme.

Representasjon av Clostridium botulinum. Kilde: Av innholdsleverandører: CDC, via Wikimedia Commons

Når et tilfelle av botulisme er diagnostisert, er det obligatorisk å lage rapporten til de kompetente helsemyndighetene, slik at de iverksetter nødvendige tiltak og dermed forhindrer andre mennesker i å bli smittet gjennom samme rute.

På samme måte har botulinumtoksin blitt brukt i noen år i plastikkirurgiindustrien, siden det injiseres i små mengder og ved å utøve sin funksjon på ansiktsuttrykkets muskler får de uttrykkslinjer til å forsvinne.

Tilsvarende er det blitt brukt i behandlingen av visse patologier som blefarospasme og strabismus. Definitivt, Clostridium botulinum er en bakterie uten halvt tiltak, det kan være veldig skadelig og giftig eller veldig gunstig for den enkelte.

Taksonomi

Den taksonomiske klassifiseringen av Clostridium botilinum er som følger:

Domenet: Bakterier

Divisjon: Firmicutes

Klasse: Clostridia

Ordre: Clostridiales

Familie: Clostridiaceae

Slekt: Clostridium

Arter: Clostridium botulinum

morfologi

Clostridium botulinum er en stavformet bakterie med avrundede kanter. Den måler 0,5 - 2 mikron bredde med 1,6 - 2,2 mikron lang. Den har ikke en kapsel som omgir den.

Celleveggen består av et tykt lag med peptidoglykan, samt teikosyre og lipoteikosyre.

Dets genetiske materiale kondenseres til et sirkulært kromosom. Dette er en av de største innen gruppen grampositive bakterier.

Ulike studier ser ut til å indikere at lengden skyldes det faktum at den inneholder et stort antall gener som regulerer sporuleringsprosessen, samt syntese av giftstoffer produsert av denne bakterien.

I kulturene observeres kolonier med en hvitaktig farge, rund i form, med veldefinerte grenser.

Generelle egenskaper

Det er gram positivt

Denne bakterien får en fiolett farge når Gram-flekketeknikken brukes. Dette fordi det har et tykt lag som består av peptidoglycan. Denne forbindelsen har en spesiell struktur som beholder pigmentmolekylene.

Det er anaerobt

Clostridium botulinum er en streng anaerob organisme. Det utvikler seg tydelig i anaerobe miljøer (fravær av oksygen). Oksygen er giftig for bakterier, så det kan ikke være i kontakt med dette kjemiske elementet.

Produserer giftstoffer

Giftstoffene som Clostridium botulinum syntetiserer er kjent som Botulinum giftstoffer. Det er totalt åtte giftstoffer av denne typen, som er gitt av undertypene til bakteriene, nemlig: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H. .

Botulinumtoksiner A, B og E er de som forårsaker patologier hos mennesker, mens resten forårsaker sykdommer hos fugler, fisk og andre pattedyr.

habitat

Clostridium botulinum er en bakterie som er vidt distribuert i en lang rekke miljøer over hele planeten. Den har hovedsakelig blitt isolert fra jordsmonnet og marine sedimenter. Generelt kan det sies at det finnes i miljøer med liten eller ingen oksygentilgjengelighet.

Produserer sporer

Bakteriene produserer sporer som er varmebestandige. Dette betyr at de kan overleve ekstreme temperaturer, enten veldig lave eller veldig høye. Disse sporer diffunderer i mange miljøer, og i fravær av oksygen spirer de og begynner å utskille giftstoffer.

Er sykdomsfremkallende

Sporene av Clostridium botulinum kommer inn i kroppen og spirer, bakteriene reproduserer der og forårsaker vevskader, hovedsakelig i mage-tarmkanalen.

Oppvekstvilkår

Blant vekstbetingelsene som denne bakterien trenger, kan en optimal temperatur på 30 ° C og en tilnærmet pH på 7 nevnes.

metabolisme

Clostridium botulinum er en bakterie som har en metabolisme som er basert på gjæring av karbohydrater og aminosyrer. Blant karbohydratene som gjærer er glukose og mannose.

På samme måte som gjæringsprodukter kan vi nevne: eddiksyre, smørsyre, isovalerinsyre og propionsyre.

Presenterer proteolytiske og ikke-proteolytiske stammer

Innenfor forskjellige Clostridium botulinum-stammer som hittil har blitt isolert, er to typer identifisert: proteolytisk og ikke-proteolytisk.

Som navnet tilsier, er proteolytiske stammer de som forårsaker proteinfordøyelse og produserer også H ₂ S. Ikke-proteolytiske som ikke forårsaker proteinlys, de fermenterer også mannose og har komplekse ernæringskrav.

Det er katalase-negativt

Denne bakterien har ikke informasjonen i sitt genom til å kode for syntesen av enzymkatalasen. Takket være dette kan den ikke dele hydrogenperoksydmolekylet i vann og oksygen.

Det er indolegativt

Clostridium botulinum har ikke i sitt DNA gener som koder for syntese av tryptofanaseenzymer. På grunn av dette er det ikke i stand til å bryte ned indolgruppen som finnes i strukturen til aminosyren tryptofan.

Dette er en annen av de biokjemiske testene som er gjort for identifisering og differensiering av bakterier i laboratoriet.

Reduserer ikke nitrater

Denne bakterien syntetiserer ikke enzymet nitratreduktase, så den kan ikke utføre de kjemiske reaksjonene som innebærer reduksjon av nitrater til nitriter.

Hydrolyserer gelatin

Takket være det faktum at det syntetiserer en gruppe enzymer kjent som gelatinaser, er det i kulturer verdsatt at de kan føre til at gelatin blir flytende. En gjennomsiktig glorie kan sees rundt koloniene, utvetydige bevis for at denne prosessen har skjedd.

Pathogeny

Som nevnt ovenfor produserer Clostridium botulinum flere typer giftstoffer, avhengig av undertypene. Av dem alle er de som forårsaker en viss patologi hos mennesker A, B, E og E.

Sporene til denne bakterien overlever forskjellige miljøforhold og spirer når forholdene er riktige (lavt oksygeninnhold). Botulinumtoksin har blitt isolert fra forskjellige matvarer som hermetikk, noen kjøttprodukter som pølser, og i grønnsaker som sopp og rødbeter.

Den vanligste måten sporen kommer inn i kroppen på er gjennom svelging, gjennom inntak av mat som ikke er i samsvar med de relevante sanitære tiltak. En annen form for inntreden, men mye mindre vanlig er gjennom et sår eller skade.

Når giftstoffet kommer inn i kroppen, rettes det mot nerveenderne, spesielt mot det synaptiske rommet. Der kommer den inn i nevroncellen Allerede inne i nevronet hemmer den sekresjonen av nevrotransmitteren acetylkolin, og produserer slapp lammelse av muskelen.

Sykdommer

Sykdommen forårsaket av bakterien Clostridium botulinum er kjent som Botulism. Det er klassifisert i tre typer:

• Kostholds botulisme: forårsaket av direkte inntak av giftstoffene til bakteriene gjennom usunn mat.
• Sårbotulisme: når bakterier kommer inn i kroppen gjennom sår eller lesjoner i huden.
• Spedbarns botulisme: oppstår når små barn (under 6 måneder) inntar sporer, som spirer i mage-tarmkanalen og har opprinnelse av bakterier i deres vegetative form, som frigjør giftstoffer.

symptomer

Spiralt botulisme

Det har en inkubasjonsperiode på omtrent 12 til 36 timer. Symptomene som utvikler seg er følgende:

• Overdreven tretthet
• Vanskeligheter med å mestre musklene i tale og svelging
• Uklart syn
• Tørr i munnen
• Droopy øyelokk
• Problemer med å puste
• Diaré
• forstoppelse
• Sykdom
• Oppkast

Botulisme pasient. Kilde: Av Herbert L. Fred, MD og Hendrik A. van Dijk (http://cnx.org/content/m14960/latest/), via Wikimedia Commons

Sår botulisme

Symptomene på sårbotulisme ligner ærlig talt symptomene på spiser botulisme.

• Tap av kontroll over muskler i tale og svelging.
• Uklart syn
• Problemer med å puste
• Droopy øyelokk
• Lammelse

Spedbarns botulisme

Inkubasjonsperiode omtrent 18 til 36 timer. De vanligste symptomene det gir er:

• forstoppelse
• Svakt gråt
• Sikler
• Droopy øyelokk
• Utmattelse
• Manglende evne til å suge og mate
• Lammelse.

Diagnose

Prosedyren som brukes for å diagnostisere denne infeksjonen er hovedsakelig basert på laboratorietester og etablering av kulturer.

Først analyseres matvarene som den enkelte har spist, for å se etter bakterier. Likeledes blir det samlet prøver fra pasienten, både fra avføring og fra blodserum.

Når dette er gjort, kan kulturer etableres for å bestemme om bakteriene er til stede.

Behandling

Behandlingen avhenger av egenskapene til det kliniske bildet den presenterer. Når personen har inntatt sporer som kan frigjøre giftstoffer i kroppen, søkes en måte å inaktivere den. Dette oppnås takket være påføringen av antitoksinimmunoglobulininjeksjonen.

På samme måte blir det forsøkt å kontrollere symptomene med medisiner beregnet for dette formålet. Hvis ubehagene ikke avtar, blir han dekket til et drastisk tiltak, og innrømmet ham til intensivavdelingen, hvor han vil bli behandlet med mer oppdaterte medisiner. Til slutt må pasienten gå til rehabilitering for å aktivere de berørte musklene.

referanser

1. Botulisme: Symptomer og årsaker. Hentet fra: mayoclinic.org
2. Botulisme. Mottatt fra: medline. Gov
3. Botulisme. Hentet fra: who.int
4. Kjennetegn på toksiner fra clostridium botulinum og botulinum. Hentet fra: ivami.com
5. Castro, A., Hevia, R., Escobar, M., Rubio J., Mena, O. og Riverón A. (2004). Botulisme: kliniske og epidemiologiske aspekter og caserapporter. Overvåkningsteknisk rapport. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Hentet fra: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. og Swerdlow, D. (1998). Botulisme i USA: A Clinical and Epidemiologic Review. Hentet fra: annals.org
8. Sugiyama, H. (1980). Clostridium botulinum nevrotoksin. Mikrobiologi omtaler. 44 (3). 419- 448.