CLOSTRIDIUM DIFFICILE: KARAKTERISTIKE, MORFOLOGIJA, STANIŠTE - BIOLOGIJA - 2025

Clostridium difficile je gram-pozitivna bakterija koja spada u skupinu čvrstih čestica i također je dio bakterijske flore crijeva. Izolirali su ga 1935. Hall i O'Toole.

Sačinjava bakteriju patogenog tipa, posebno na crijevnoj razini. Infekcije ovim bakterijama vrlo su česte kod ljudi koji su bili na dugotrajnom režimu antibiotika.

Clostridium difficile. Izvor: Pogledajte stranicu autora, putem Wikimedia Commonsa

Ovo je bakterija koja posljednjih godina postaje pravi problem, osobito u bolnicama, jer se broj obolelih od nje sve više povećava. Uz to, tome se dodaje i velika otpornost koju imaju uobičajene higijenske mjere.

Neki stručnjaci smatraju da je možda ta otpornost nastala uslijed razvoja soja koji je mutirao, stekao otpornost na konvencionalne lijekove i više je virulentan.

Dobna skupina najosjetljivija na infekciju Clostridium difficile su stariji ljudi koji po prirodi imaju imunološki sustav skloniji depresiji. To dokazuju brojne statistike koje prate razne studije provedene na tu temu.

Clostridium difficile je bakterija koja, ako se ne liječi na vrijeme, može izazvati ozbiljne komplikacije, uključujući smrt.

taksonomija

Taksonomska klasifikacija Clostridium difficile je sljedeća:

Domena: Bakterije

Division: firmicutes

Klasa: Clostridia

Red: Clostridiales

Obitelj: Clostridiaceae

Rod: Clostridium

Vrsta: Clostridium difficile

Morfologija

Clostridium difficile je bakterija u obliku štapića (izduženih). Na svojoj površini imaju zaobljene rubove i flagele. Oni su široki 0,5-3 mikrona, dugi 6 mikrona.

Stanice su okružene staničnom stijenkom sastavljenom od debelog sloja peptidoglikana. Također ima polimere, poznate kao PSI, PSII i PSIII.

Ti su polimeri slični teikoičnoj i lipoteihoičnoj kiselini, prisutni u ostalim gram-pozitivnim bakterijama. Komponente stanične membrane su proučavane jer igraju nezamjenjivu ulogu u terapijskom području.

U kulturama se opažaju blago povišene, prozirne kolonije, s kristalnim pjegavim kolonijama. Isto tako, odaju karakterističan miris stajskog gnoja.

DNK ove bakterije koncentriran je u kružnom kromosomu koji sadrži 29% nukleotida citozina i gvanina. Isto tako, prikazuje kružni plazmid koji sadrži 28% nukleotida iste vrste.

Opće karakteristike

To je gram pozitivno

Clostridium difficile postaje ljubičasta kad je izložena Gramovoj mrlji. To ukazuje da njegova stanična stijenka sadrži peptidoglikan, koji zbog svoje strukture zadržava molekule boje, uslijed čega ona prihvaća spomenutu boju.

Proizvodi spore

Ova bakterija proizvodi spore kada su uvjeti iz okoline nepovoljni. Ove spore mogu preživjeti tokom otprilike dvije godine u neprijateljskim uvjetima. Jednom kad se promijene i postanu povoljne, spore klijaju stvarajući nove stanice bakterija.

Metabolizam

Clostridium difficile ima metabolizam koji se uglavnom temelji na fermentaciji nekih šećera, a glavni je glukoza. Isto tako, fermentira i fruktozu, manitol, manozu i celobiozu.

Stanište

Ova bakterija je sveprisutna. Prisutna je u normalnoj mikrobioti ljudskog gastrointestinalnog trakta kao commensal. Nalazi se i u tlu, pijesku i sijenu. Također je izoliran od domaćih životinja, glodara i domaćih životinja poput pasa i mačaka.

Je patogena

Clostridium difficile smatra se patogenom jer kroz spore može stvoriti određene patologije. Ima prednost u gastrointestinalnom traktu, gdje klija i izaziva bolesti poput pseudomembranoznog kolitisa.

Uvjeti uzgoja

Ova bakterija može uspjeti u različitim uvjetima rasta. Prihvaćeni raspon temperature je između 25 i 45 ° C. Optimalna mu je temperatura 30-37 ° C.

Proizvodi toksine

Bakterija proizvodi dva toksina, A i B. Oba toksina djeluju na razini epitelnih stanica crijeva, izazivajući niz promjena koje dovode do razvoja patologija kao što su proljev povezan s Clostridium difficile, pseudomembranski kolitis i proljev povezan s antibiotici

To je katalazno negativno

Ova bakterija nije sposobna sintetizirati enzim katalazu. To znači da se ne može razbiti peroksida vodika (H ₂ O ₂) u vodu i kisik.

Hidrolizira želatinu

Clostridium difficile sintetizira enzime želatinaze, koji mu omogućuju da se želatina ukapi. To je očito u kulturama u kojima se oko kolonija promatra transparentan halo.

Indolno je negativan

Ova bakterija ne sintetizira skupinu enzima poznatu kao triptofanaze. Zbog toga nije sposoban razbiti indol iz molekule triptofana aminokiseline. Ovo je test koji vam omogućuje razlikovanje Clostridium difficile od ostalih bakterija, pa čak i od drugih iz roda Clostridium.

Ureaza negativna

Bakterije su sposobne hidrolizirati ureu u ugljični dioksid i amonijak. To je zato što ne sintetizira enzim ureazu, jer za to nema gena.

Ne smanjuje nitrate

Clostridium difficile ne sintetizira enzim nitrat reduktazu, stoga ne može reducirati nitrate u nitrite. To ujedno predstavlja test prepoznavanja i razlikovanja bakterija.

Pathogeny

Ova bakterija je poznati ljudski patogen. Uzrokuje neke bolesti poput pseudomembranoznog kolitisa. Bakterije ulaze u tijelo oralno, uglavnom putem kontakta sa zaraženim ljudima.

Tok infekcije ovisi o tome da li se vegetativni oblici ili spore gutaju. U prvom slučaju živi oblici bakterija eliminiraju se u želucu, zahvaljujući visokoj razini tamošnje kiselosti.

Umjesto toga, spore su dizajnirane tako da podnose teške uvjete okoliša i na taj se način učinkovito opiru želučanim uvjetima.

Spore uspijevaju doći do tankog crijeva i klijati tamo, stvarajući tako vegetativne oblike bakterija. Oni dopiru do debelog crijeva gdje su uvjeti idealni da se razmnožava. Ovdje kolonizira sluznicu, izazivajući simptome koji karakteriziraju pseudomembranski kolitis.

Ova se bolest može izazvati i kroz drugi mehanizam. Kada se ljudi stavljaju na dugotrajnu antibiotsku terapiju, to uzrokuje neuravnoteženu gastrobiotestinalnu mikrobiotu.

To uzrokuje da se Clostridium difficile, koji je redovni stanovnik ove flore, nekontrolirano razmnožava, dajući mjesto bolesti.

Čimbenici virulencije

Čimbenici virulencije koji doprinose bakteriji Clostridium difficile koja oštećuje sluznicu probavnog trakta su sljedeći:

• Toksini (A i B): Oba toksina imaju različite učinke na stanice crijeva. Oni uključuju: oni ukazuju na proizvodnju toksina, hemoragičnu nekrozu, uz depolimerizaciju aktina s gubitkom citoskeleta.
• Adhezini: to su molekule koje su odgovorne za promicanje ispravnog spoja bakterija s ljudskim stanicama kolonije.
• Hidrolitički enzimi: među njima su: hialuronidaza, želatinaza i L-prolin-aminopeptidaza, među ostalim. Ti enzimi proizvode hidroliznu aktivnost. Isto tako, svojim mehanizmima djelovanja povećavaju dostupnost hranjivih tvari u crijevu za bakterije.
• Spore: Kao što je već naznačeno, spore preživljavaju nepovoljne uvjete okoliša, pa čak i razinu žgaravice.

simptomi

Među najistaknutijim simptomima crijevne patologije uzrokovane Clostridium difficile mogu se spomenuti:

• Vrućica
• Vodena proljev
• Bol u trbuhu
• Bolest
• Anorexy
• Nadimanje trbuha
• Dehidracija
• Opća nelagoda

Na razini crijevnog epitela mogu se vidjeti određene lezije koje ukazuju na evoluciju bolesti:

• Rana lezija (tip I): ovdje se opaža epitelna nekroza u kojoj u debelom crijevu postoje eksudati i neutrofili.
• Lezija tipa II: to je epitelna ulceracija (vulkanski tip), na sredini netaknute sluznice.
• Lezija tipa III: ovdje postoji ulceracija prekrivena svojevrsnom membranom, koja je sastavljena od staničnih krhotina i leukocita.

Pogled na crijeva s pseudomembranoznim kolitisom. Izvor: Autor Klinikum Dritter Orden, München. Abteilung Innere Medizin I Vielen Dank i Christoph Kaiser für die Überlassung des Bildes zur Veröffentlichung!, putem Wikimedia Commonsa

Dijagnoza

Kad se sumnja da osoba može očitovati znakove i simptome infekcije Clostridium difficile, provode se određeni testovi kako bi se pouzdano dijagnosticirala.

Među tim testovima su sljedeći:

• Pregled stolice: prva je opcija dijagnosticiranja ove patologije. Postoji nekoliko testova koji se mogu izvesti na izmetu, uključujući: enzimski imunološki test, lančanu reakciju polimeraze (PCR) i staničnu analizu citotoksičnosti.
• Ispitivanje debelog crijeva: Kolonoskopijom ili sigmoidoskopijom liječnik može izravno procijeniti karakteristike sluznice debelog crijeva.
• Utvrđivanje: Ove vrste ispitivanja uključuju snimke rendgenskih zraka ili računalnu aksijalnu tomografiju (CT). Koriste se za utvrđivanje je li bilo komplikacija od infekcije. Ove vrste studija dodjeljuju se osobama s teškim slučajevima infekcije Clostridium difficile.

liječenje

Kada je klinička slika uzrokovana prethodnom primjenom antibiotika, prva je mjera suspenzija navedenog lijeka. Očekuje se da će s ovom mjerom slika biti obrnuta.

Ako se to ne dogodi, odlučeno je primijeniti antibiotski tretman lijekovima na koje su bakterije značajno osjetljive. Među njima su najpoznatiji i najučinkovitiji metronidazol i vankomicin.

Reference

1. Biokemijski test i identifikacija Clostridium difficile. Preuzeto s: microbiologyinfo.com
2. Chu, M., Mallozi, M., Roxas, B., Bertolo, L., Monteiro, M., Viswanathan, V. i Vedantam, G. (2016). Lokus žarišta glikopoimera staničnog zida Clostridium difficile utječe na oblik bakterija, proizvodnju polisaharida i virulenciju. PLOS patogeni. 12 (10).
3. Clostridium difficile. Preuzeto s: microbewiki.com
4. Garza, R. Glavni faktori virulencije Clostridium difficile i uloga ovog mikroorganizma u pseudomembranoznom kolitisu. Preuzeto sa: amyd.quimica.unam.mx
5. Infekcija Clostridium difficile. Preuzeto sa: mayoclinic.org
6. Institut za javno zdravstvo Čilea (2012). Clostridium difficile. Preuzeto iz: cl
7. Kirk, J., Banerji, O. i Fagan, R. (2017). Karakteristike ovojnice stanične ovojnice Clostridium difficile i njena važnost u terapiji. Mikrobna biotehnologija. 10 (1) 76-90
8. Meyer, L., Espinoza, R. i Quera, R. (2014, svibanj). Infekcija Clostridium difficile: epidemiologija, dijagnoza i terapijske strategije. Los Condes Clinical Medical Journal. 25 (3). 473-484