CLOSTRIDIUM BOTULINUM: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA, STANIŠTE - BIOLOGIJA - 2024

Clostridium botulinum je gram pozitivna bakterija iz roda Clostridium široka. Jedna je od bakterija iz ove skupine koja je najviše proučavana. Prvi put ga je izolirao Emile Van Ermengen 1896. godine.

C. botulinum proizvodi niz toksina koji su visoko patogeni za ljude. Ti toksini stvaraju patologiju koja se generički naziva botulizam.

Zastupljenost Clostridium botulinum. Izvor: Ponuditelji sadržaja: CDC, Wikimedia Commons

Kada se dijagnosticira slučaj botulizma, obavezno je izvještaj podnijeti nadležnim zdravstvenim tijelima, kako bi oni poduzeli potrebne mjere i tako spriječili da se drugim osobama zarazi istim putem.

Isto tako, botulin toksin se koristi već nekoliko godina u industriji plastične kirurgije, jer se ubrizgava u malim količinama i vršeći svoju funkciju na mišiće izraza lica, čine da linije izraza nestaju.

Slično se koristi i u liječenju određenih patologija kao što su blefarospazam i strabizam. Definitivno, Clostridium botulinum je bakterija bez pola mjera, može biti vrlo štetna i toksična ili vrlo korisna za pojedinca.

taksonomija

Taksonomska klasifikacija Clostridium botilinum je sljedeća:

Domena: Bakterije

Division: firmicutes

Klasa: Clostridia

Red: Clostridiales

Obitelj: Clostridiaceae

Rod: Clostridium

Vrsta: Clostridium botulinum

Morfologija

Clostridium botulinum je bakterija u obliku štapa (šipka) sa zaobljenim rubovima. Mjeri 0,5 - 2 mikrona široka 1,6 - 2,2 mikrona. Nema kapsulu koja ga okružuje.

Njegova stanična stijenka sačinjena je od debelog sloja peptidoglikana, kao i teikoične kiseline i lipoteikoične kiseline.

Njegov genetski materijal kondenziran je u kružni kromosom. Ovo je jedna od najvećih unutar skupine gram pozitivnih bakterija.

Čini se da različite studije pokazuju da je duljina posljedica činjenice da sadrži veliki broj gena koji reguliraju proces sporulacije, kao i sintezu toksina koje proizvodi ova bakterija.

U kulturama se opažaju kolonije bjelkaste boje, okruglog oblika, s dobro izraženim obrubima.

Opće karakteristike

To je gram pozitivno

Ova bakterija dobiva ljubičastu boju kada se primijeni tehnika mrlja po Gramu. To je zato što ima debeli sloj sastavljen od peptidoglikana. Ovaj spoj ima određenu strukturu, koja zadržava molekule pigmenta.

To je anaerobno

Clostridium botulinum je strogi anaerobni organizam. Jasno se razvija u anaerobnim sredinama (odsutnost kisika). Kisik je toksičan za bakterije, tako da ne može biti u kontaktu s tim kemijskim elementom.

Proizvodi toksine

Toksini koje Clostridium botulinum sintetizira poznati su pod nazivom toksini Botulin. Postoji ukupno osam toksina ove vrste, koji se daju podvrstama bakterija, i to: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H., Botulin-toksini A, B i E su oni koji uzrokuju patologije u ljudi, dok ostali uzrokuju bolesti kod ptica, riba i drugih sisavaca.

Stanište

Clostridium botulinum je bakterija koja je široko rasprostranjena u širokom rasponu okoliša širom planete. Izolirana je uglavnom od tla i morskih sedimenata. Općenito, može se reći da se nalazi u okruženjima s malo ili bez kisika.

Proizvodi spore

Bakterije proizvode spore koje su otporne na toplinu. To znači da mogu preživjeti ekstremne temperature, bilo vrlo niske ili vrlo visoke. Ove spore se šire u mnogim sredinama, a u nedostatku kisika klijaju i počinju lučiti toksine.

Je patogena

Spore Clostridium botulinum ulaze u tijelo i klijaju, bakterije se tamo razmnožavaju i uzrokuju oštećenja tkiva, uglavnom u gastrointestinalnom traktu.

Uvjeti uzgoja

Među uvjetima rasta koji ova bakterija treba, mogu se spomenuti optimalna temperatura od 30 ° C i približno pH od 7.

Metabolizam

Clostridium botulinum je bakterija koja ima metabolizam temeljen na fermentaciji ugljikohidrata i aminokiselina. Među ugljikohidratima koji fermentiraju su glukoza i manoza.

Isto tako kao proizvode fermentacije možemo spomenuti: octenu kiselinu, maslačnu kiselinu, izovaleričnu kiselinu i propionsku kiselinu.

Predstavlja proteolitičke i ne-proteolitičke sojeve

U okviru dosad izoliranih sojeva Clostridium botulinum, identificirane su dvije vrste: proteolitički i ne-proteolitički.

Kao što im ime govori, proteolitički sojevi su oni koji uzrok probavu bjelančevina i proizvoditi H ₂ S. Ne-proteolitički one ne uzrokuju proteina lize, oni također fermentira manoza i imaju složene prehrambene potrebe.

To je katalazno negativno

Ova bakterija nema informacije u svom genomu za kodiranje sinteze enzima katalaze. Zahvaljujući tome ne može se podijeliti molekula vodikovog peroksida u vodu i kisik.

Indolno je negativan

Clostridium botulinum nema u svojoj DNK gene koji kodiraju sintezu enzima triptofanaze. Zbog toga ne može razgraditi indonsku skupinu koja se nalazi u strukturi aminokiseline triptofana.

Ovo je još jedan od biokemijskih testova koji se rade za prepoznavanje i razlikovanje bakterija u laboratoriju.

Ne smanjuje nitrate

Ova bakterija ne sintetizira enzim nitrat reduktazu, pa ne može provesti kemijske reakcije koje uključuju redukciju nitrata u nitrite.

Hidrolizira želatinu

Zahvaljujući činjenici da sintetizira skupinu enzima poznatih kao želatinaze, u kulturama se shvaća da oni mogu uzrokovati ukapljivanje želatine. Prozirni halo može se vidjeti oko kolonija, nedvosmisleni su dokazi da se taj proces dogodio.

Pathogeny

Kao što je gore spomenuto, Clostridium botulinum proizvodi nekoliko vrsta toksina, ovisno o podvrstima. Od svih njih, oni koji uzrokuju neku patologiju kod ljudi jesu A, B, E i E.

Spore ove bakterije preživljavaju različite uvjete u okolišu i klijaju kad su uvjeti pravi (nizak udio kisika). Botulin-toksin izoliran je iz raznih namirnica poput konzervirane hrane, nekih mesnih proizvoda poput hot-dogova, te od povrća poput gljiva i repe.

Najčešći način na koji spore ulaze u tijelo je gutanjem, konzumiranjem hrane koja nije u skladu s odgovarajućim sanitarnim mjerama. Drugi oblik ulaska, ali mnogo rjeđi je kroz ranu ili ozljedu.

Kad toksin uđe u tijelo, usmjerava se prema živčanim završecima, točnije prema sinaptičkom prostoru. Tamo ulazi u stanicu neurona Već unutar neurona inhibira izlučivanje neurotransmitera acetilkolina, proizvodeći labavu paralizu mišića.

bolesti

Bolest uzrokovana bakterijom Clostridium botulinum poznata je kao botulizam. Razvrstana je u tri vrste:

• Alimentarni botulizam: uzrokovan izravnim unosom toksina bakterija preko nezdrave hrane.
• Botalizam rana: kada bakterije uđu u tijelo putem rana ili lezija na koži.
• Dojenački botulizam: nastaje kada mala djeca (mlađa od 6 mjeseci) gutaju spore, koje klijaju u gastrointestinalnom traktu i stvaraju bakterije u svom vegetativnom obliku, koje oslobađaju toksine.

simptomi

Alimentarni botulizam

Inkubacija traje otprilike 12 do 36 sati. Simptomi koji se razvijaju su sljedeći:

• Pretjerani umor
• Poteškoće u savladavanju mišića govora i gutanja
• Zamagljen vid
• Suha usta
• Spuštene kapke
• Problematično disanje
• Proljev
• Zatvor
• Bolest
• povraćanje

Botulizam. Izvor: Herbert L. Fred, dr. Med. I Hendrik A. van Dijk (http://cnx.org/content/m14960/latest/), putem Wikimedia Commonsa

Rano botulizam

Simptomi ranog botulizma iskreno su slični simptomima alimentarnog botulizma.

• Gubitak kontrole mišića govora i gutanja.
• Zamagljen vid
• Problematično disanje
• Spuštene kapke
• Paraliza

Dojenački botulizam

Period inkubacije otprilike 18 do 36 sati. Najčešći simptomi koje predstavlja su:

• Zatvor
• Slabi plač
• slinjenje
• Spuštene kapke
• Umor
• Nemogućnost sisanja i hranjenja
• Paraliza.

Dijagnoza

Postupak koji se koristi za dijagnosticiranje ove infekcije uglavnom se temelji na laboratorijskim testovima i uspostavljanju kultura.

Prvo se analiziraju namirnice koje je pojedinac pojeo da bi pronašli bakterije. Isto tako, od pacijenta se uzimaju uzorci, i iz izmeta i iz krvnog seruma.

Jednom kada se to učini, može se uspostaviti kultura koja će utvrditi postoje li bakterije.

liječenje

Liječenje ovisi o karakteristikama kliničke slike koju predstavlja. Kad je osoba progutala spore koje mogu otpustiti toksine u tijelu, traži se način da se ona inaktivira. To se postiže primjenom injekcije antitoksinskog imunoglobulina.

Isto tako, pokušava se kontrolirati simptome lijekovima namijenjenim za tu svrhu. Ako tegobe ne prestanu, tada je prekriven drastičnom mjerom i primit će ga u Jedinicu intenzivne njege, gdje će se liječiti novijim lijekovima. Konačno, pacijent mora ići na rehabilitaciju kako bi aktivirao zahvaćene mišiće.

Reference

1. Botulizam: simptomi i uzroci. Preuzeto s: mayoclinic.org
2. Botulizam. Dobiveno iz: medline. gov
3. Botulizam. Preuzeto s: who.int
4. Karakteristike klostridium botulinum i botulinum toksini. Preuzeto s: ivami.com
5. Castro, A., Hevia, R., Escobar, M., Rubio J., Mena, O. i Riverón A. (2004). Botulizam: klinički i epidemiološki aspekti i slučajevi. Tehničko izvješće o nadzoru. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Preuzeto s: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. i Swerdlow, D. (1998). Botulizam u Sjedinjenim Državama: klinički i epidemiološki pregled. Preuzeto s: annals.org
8. Sugiyama, H. (1980). Clostridium botulinum neurotoxin. Recenzije mikrobiologije. 44 (3). 419- 448.