CLOSTRIDIUM PERFRINGENS: CHARAKTERYSTYKA, MORFOLOGIA, SIEDLISKO - BIOLOGIA - 2026

Clostridium perfringens to bakteria Gram-dodatnia, która generalnie powoduje patologie u ludzi, ptaków i innych ssaków. Wcześniej był znany jako Clostridium welchi od nazwiska Williama Henry'ego Welcha, który odkrył go w 1891 roku i zidentyfikował jako czynnik sprawczy zgorzeli gazowej.

Jest to wysoce zjadliwa bakteria, która powoduje straszne uszkodzenia organizmu, a nawet śmierć, ponieważ stopniowo zabija zainfekowane tkanki, nie pozostawiając im możliwości powrotu do zdrowia.

Clostridium perfringens widziane pod mikroskopem. Źródło: Według dostawców treści: CDC / Don Stalons, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Zjadliwość i skuteczność tej bakterii w niszczeniu tkanek wynikają z różnych wytwarzanych przez nią toksyn, które są odpowiedzialne za straszne obrażenia, jakie powoduje.

Patologią najczęściej związaną z Clostridium perfringens jest zgorzel gazowa, straszna choroba, w której bakteria dosłownie zabija całą zdrową tkankę podskórną i mięśniową, powodując straszny ból.

Najlepszym sposobem uniknięcia tej bakterii jest zapobieganie. Ręce należy umyć przed siadaniem do jedzenia i po skorzystaniu z łazienki. Konieczne jest przestrzeganie zaleceń dotyczących posocznicy, gdy masz ranę, zwłaszcza jeśli jest głęboka lub miała kontakt z toksyną.

Każdego roku tysiące ludzi jest zarażonych Clostridium perfrinfens. Z tego powodu konieczne jest, aby populacja uświadomiła sobie, jakie objawy i oznaki mogą generować te bakterie, ponieważ im szybciej pacjent jest leczony, tym większe jest prawdopodobieństwo, że poradzi sobie z infekcją tą bakterią.

Taksonomia

Klasyfikacja taksonomiczna Clostridium perfringens jest następująca:

Domena : Bakterie

Oddział: Firmicutes

Klasa: Clostridia

Zamówienie: Clostridiales

Rodzina: Clostridiaceae

Rodzaj: Clostridium

Gatunek: Clostridium perfringens

Morfologia

Clostridium perfringens ma kształt prostokątnego pręta, którego końce mogą być zaokrąglone lub proste. Mają około 3-8 mikronów długości i 0,4-1,2 mikrona szerokości. Oglądane pod mikroskopem komórki przyjmują trzy układy: indywidualne, w łańcuchach lub w małych opakowaniach. Nie prezentują wici ani rzęsek.

Jego komórki są otoczone ścianą komórkową, na którą składa się między innymi gruba warstwa peptydoglikanu. Podobnie przedstawia kapsułę ochronną.

Genom tej bakterii składa się z pojedynczego okrągłego chromosomu, w którym znajduje się nieco ponad 3,5 miliona azotowych par zasad.

W kulturach tworzy kolonie o nieregularnych krawędziach z wyglądem nitkowatym, wypukłe i półprzezroczyste. W pożywce z agarem z krwią można zaobserwować podwójną aureolę hemolizy.

Charakterystyka ogólna

Jest gram dodatni

Bakteria ta nabiera charakterystycznego fioletowego odcienia pod wpływem barwienia metodą Grama. Z tego powodu jest uważany za gram dodatni.

Wynika to z grubej warstwy peptydyglikanu na jego ścianie komórkowej. To zatrzymuje cząsteczki barwienia Grama i zatrzymuje je.

Produkuje zarodniki

Komórki bakteryjne Clostridium perfringens wytwarzają pojedynczy zarodnik, który znajduje się na jednym z jego końcowych końców. Podczas procesu tworzenia zarodników syntetyzowane są toksyny, które są śmiertelne dla ludzi i wielu zwierząt.

Siedlisko

Jest to bakteria występująca w wielu środowiskach. Jest częścią normalnej flory przewodu pokarmowego, a także skóry. Podobnie występuje w glebie, zanieczyszczonej wodzie i kurzu.

Wytwarza enterotoksynę

Clostridium perfringens wytwarza kilka toksyn. Wśród nich najbardziej znane to:

• Enterotoksyna: główna przyczyna zatrucia pokarmowego.
• Alfa toksyna: ogólnie bierze udział w zgorzeli gazowej u ludzi, a także w martwicowym zapaleniu jelit u kur, bydła i koni.
• Beta-toksyna: według różnych badań ta toksyna może działać jako neurotoksyna i powodować zwężenie tętnic. Podobnie wiąże się z pewnymi patologiami przewodu pokarmowego u niektórych ssaków.
• Toksyna Epsilon: Jest to jedna z najbardziej śmiercionośnych toksyn wytwarzanych przez niektóre bakterie z rodzaju. Jej aktywność biologiczna przekłada się na obrzęki. Działa również skórnie. Podobnie, według różnych badań, wykazano, że jest zdolny do przekraczania bariery krew-mózg, uzyskując w ten sposób dostęp do mózgu i gromadząc się w nim.
• Toksyna jota: jest to toksyna skórno-martwicowa, która wywołuje uszkodzenie przewodu pokarmowego. Jest również enterotoksyczny i cytotoksyczny.

Jest ściśle beztlenowy

Bakteria ta jest organizmem ściśle beztlenowym, co oznacza, że ​​nie potrzebuje tlenu do przeprowadzenia procesów metabolicznych. Mimo to tlen nie jest dla nich toksyczny, ponieważ mogą przetrwać w środowiskach o niskiej dostępności tego pierwiastka.

Warunki wzrostu

Clostridium perfringens potrzebuje pewnych warunków pH i temperatury, aby móc optymalnie się rozwijać. Temperatura, w jakiej może rosnąć, mieści się w przedziale od 20 do 50 ° C, optymalna temperatura to 45 ° C.

Jeśli chodzi o pH, ta bakteria preferuje środowiska o pewnej kwasowości i neutralności, a jej idealne pH wynosi od 5,5 do 8.

W stresujących warunkach środowiskowych wytwarza zarodniki. Są bardzo odporne na niekorzystne warunki, takie jak wysokie temperatury, ekstremalne wartości pH oraz brak składników odżywczych.

Metabolizm

Metabolizm tej bakterii opiera się na procesie fermentacji. Zasadniczo fermentuje cukry, glukozę, laktozę i sacharozę. Nie fermentuje mannitolu.

Jest indolowy ujemny

Ta bakteria nie ma zdolności rozkładania indolu, który jest częścią struktury aminokwasowej tryptofanu. Dzieje się tak, ponieważ nie syntetyzuje grupy enzymów zwanych tryptofanazą, które przeprowadzają ten proces.

Nie hydrolizuje żelatyny

Clostridium perfringens nie jest zdolny do upłynniania żelatyny, ponieważ nie syntetyzuje szeregu enzymów znanych jako żelatynazy. Ta właściwość jest ważna, ponieważ pozwala na poziomie eksperymentalnym zidentyfikować bakterie i odróżnić je od siebie.

Patogeneza

Clostridium perfringens to wysoce zjadliwa bakteria u ludzi. Generalnie powoduje infekcje na poziomie skóry, które są dość poważne i mogą zakończyć się śmiercią.

Bakterie mogą dostać się do organizmu dwoma drogami: przez połknięcie lub przez zaszczepienie na poziomie skóry. Po spożyciu bakteria zaczyna szybko rozmnażać się w organizmie, ponieważ tutaj osiąga idealne do tego warunki środowiskowe.

Zarodniki dostają się do krwiobiegu, przez który mogą dotrzeć do różnych części ciała. Zarodniki mają predyspozycje do tkanki mięśniowej i jelitowej. Tutaj replikuje się bardzo szybko, powodując poważne uszkodzenia tkanek, takie jak zmiany martwicze.

Z drugiej strony bakterie mogą dostać się do organizmu przez ranę lub uszkodzenie skóry. Po wejściu infekuje otaczającą tkankę mięśniową, przeprowadzając proces fermentacji, uzyskując dwutlenek węgla jako produkt w postaci gazu, zabijając komórki, a tym samym tkankę.

Choroby

Martwicze zapalenie jelit

Jest to choroba pielęgnacyjna, generalnie wywoływana przez toksynę alfa Clostridium perfringens. Rozprzestrzenia się poprzez połknięcie niedogotowanego kurczaka lub mięsa. Jest to powszechne na obszarach, gdzie powszechne jest złe odżywianie i słaba higiena.

Objawy

Pierwszym objawem tej infekcji jest wodnista biegunka bez stanu zapalnego, której towarzyszy ból w nadbrzuszu. W rzadkich przypadkach może wystąpić gorączka, nudności i wymioty.

Zgorzel gazowa

Jest to choroba zagrażająca życiu, która atakuje skórę, tkanki podskórne i mięśniowe. Clostridium perfringens na ogół dostaje się do organizmu przez uraz lub ranę chirurgiczną. Oznaki i objawy pojawiają się nagle i szybko się pogarszają.

Znana jest jako zgorzel gazowa, ponieważ bakterie poprzez swój metabolizm prowadzą fermentację i wytwarzają dwutlenek węgla jako produkt, który można wyczuć w obrzęku tkanki.

Objawy

• Żółtaczka (zażółcenie skóry).
• Rozedma podskórna (powietrze pod skórą)
• Pęcherze z czerwonawym płynem
• Tachykardia (przyspieszenie akcji serca)
• Wysoka gorączka
• Silny ból wokół urazu
• Krwawe wydzieliny o nieprzyjemnym zapachu
• Obrzęk wokół zakażonej zmiany
• Tworzenie dużych pęcherzyków, które zlewają się i tworzą duże pęcherze
• Nadmierne pocenie

Diagnoza

W celu rozpoznania tej patologii lekarz przeprowadza różne testy:

• Posiew krwi w celu sprawdzenia lub wykluczenia obecności bakterii.
• Hodowle tkanek lub płynów, z których wyciekają zmiany, w celu sprawdzenia, czy bakterie są obecne.
• Można wykonać badania obrazowe, takie jak prześwietlenia rentgenowskie, skany CT i MRI. W tych przypadkach często obserwuje się gazy w tkankach.

Leczenie

W przypadku infekcji bakteryjnej pierwszym wymaganym leczeniem są antybiotyki, które zabijają bakterie. W przypadku Clostridium perfringens wybranymi antybiotykami są penicylina i klindamycyna.

Podobnie w przypadku zgorzeli gazowej pacjent może wymagać leczenia chirurgicznego w celu usunięcia całej dotkniętej tkanki. Czasami jednak konieczna jest amputacja chorej kończyny (ręki, nogi).

Innym rozważanym leczeniem jest komora hiperbaryczna, chociaż komory te nie są dostępne we wszystkich ośrodkach zdrowia.

Odniesienie

1. Clostridium perfringens. Źródło: microbewiki.com
2. Clostridium perfringens: morfologia, cechy kulturowe, klasyfikacja i diagnostyka laboratoryjna. Uzyskane z: microbesinfo.com.
3. Cechy kulturowe Clostridium perfringens. Uzyskane z: microbenotes.com
4. Zgorzel gazowa Źródło: medlineplus.gov
5. Miranda C. i Rojo, M. Clostridium perfringens. Źródło: org
6. Morfologia i charakterystyka kultury Clostridium perfrngens. Pozyskane z: saber.ula.ve
7. Morris, W. and Fernández, M. (2009) Clostridium perfingens toxins. Argentyński dziennik mikrobiologii. 41 ust. 4.