CLOSTRIDIUM BOTULINUM: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, HABITAT - BIOLOGIJA - 2026

Clostridium botulinum je gram pozitivne bakterije, ki pripadajo rodu Clostridium svetu. Je ena izmed bakterij v tej skupini, ki je bila najbolj raziskana. Prvič ga je izoliral Emile Van Ermengen leta 1896.

C. botulinum proizvaja vrsto toksinov, ki so za ljudi zelo patogeni. Ti toksini ustvarjajo patologijo, ki se splošno imenuje botulizem.

Predstavitev Clostridium botulinum. Vir: Ponudniki vsebine: CDC, prek Wikimedia Commons

Ko je diagnosticiran primer botulizma, je obvezno predložiti poročilo pristojnim zdravstvenim organom, da sprejmejo potrebne ukrepe in tako preprečijo, da bi se po isti poti okužili tudi drugi ljudje.

Prav tako se botulinski toksin že nekaj let uporablja v industriji plastične kirurgije, saj se vbrizga v majhnih količinah in z izvajanjem funkcije na mišicah obraznega izražanja povzroči, da izrazne črte izginejo.

Podobno se uporablja pri zdravljenju nekaterih patologij, kot sta blefarospazem in strabizem. Definitivno je Clostridium botulinum bakterija brez polovice ukrepov, lahko je zelo škodljiva in strupena ali zelo koristna za posameznika.

Taksonomija

Taksonomska klasifikacija Clostridium botilinum je naslednja:

Domena: Bakterije

Oddelek: Firmicutes

Razred: Clostridia

Vrstni red: Clostridiales

Družina: Clostridiaceae

Rod: Clostridium

Vrsta: Clostridium botulinum

Morfologija

Clostridium botulinum je bakterija v obliki palice z zaobljenimi robovi. V širino meri od 0,5 do 2 mikrona do 1,6 do 2,2 mikrona. Nima kapsule, ki jo obdaja.

Njegova celična stena je sestavljena iz debele plasti peptidoglikana, pa tudi teikojske kisline in lipoteikojske kisline.

Njegov genetski material je kondenziran v krožni kromosom. To je ena največjih v skupini gram pozitivnih bakterij.

Zdi se, da različne študije kažejo, da je dolžina posledica dejstva, da vsebuje veliko število genov, ki uravnavajo proces sporulacije, pa tudi sintezo toksinov, ki jih proizvaja ta bakterija.

V kulturah opazimo kolonije belkaste barve, okrogle oblike, z dobro opredeljenimi obrobami.

Splošne značilnosti

Je gram pozitiven

Ta bakterija pridobi vijolično barvo, ko nanesemo tehniko obarvanja po Gramu. To je zato, ker ima debelo plast, sestavljeno iz peptidoglikana. Ta spojina ima posebno strukturo, ki zadržuje molekule pigmenta.

Je anaerobno

Clostridium botulinum je strog anaerobni organizem. Jasno se razvija v anaerobnih okoljih (odsotnost kisika). Kisik je strupen za bakterije, zato ne more biti v stiku s tem kemičnim elementom.

Proizvaja toksine

Toksini, ki jih sintetizira Clostridium botulinum, so znani kot botulinski toksini. Obstaja osem toksinov te vrste, ki jih dajejo podtipi bakterije, in sicer: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H. .

Botulin-toksini A, B in E so tisti, ki povzročajo patologije pri ljudeh, ostali pa povzročajo bolezni pri pticah, ribah in drugih sesalcih.

Habitat

Clostridium botulinum je bakterija, ki je široko razširjena v najrazličnejših okoljih po vsem planetu. Izolirali so ga predvsem iz tal in morskih sedimentov. Na splošno lahko rečemo, da ga najdemo v okoljih z malo ali brez razpoložljivosti kisika.

Proizvaja spore

Bakterije proizvajajo spore, odporne na toploto. To pomeni, da lahko preživijo ekstremne temperature, bodisi zelo nizke bodisi zelo visoke. Te spore se razpršijo v številnih okoljih in v odsotnosti kisika kalijo in začnejo izločati toksine.

Je patogen

Spore Clostridium botulinum vstopijo v telo in kalijo, bakterije se tam razmnožujejo in povzročijo poškodbe tkiva, predvsem v prebavilih.

Pogoji gojenja

Med pogoji rasti, ki jih ta bakterija potrebuje, lahko omenimo optimalno temperaturo 30 ° C in približni pH 7.

Presnova

Clostridium botulinum je bakterija, ki ima presnovo, ki temelji na fermentaciji ogljikovih hidratov in aminokislin. Med ogljikovimi hidrati, ki fermentirajo, sta glukoza in manoza.

Prav tako lahko kot fermentacijske izdelke omenimo: ocetno kislino, maslačno kislino, izovalerično kislino in propionsko kislino.

Predstavlja proteolitične in ne-proteolitične seve

Znotraj vrste izoliranih sevov Clostridium botulinum smo identificirali dve vrsti: proteolitični in ne-proteolitični.

Kot pove že njihovo ime, so proteolitični sevi tisti, ki povzročajo prebavo beljakovin in proizvajajo tudi H ₂ S. Neproteolitični ne povzročajo lize beljakovin, poleg tega fermentirajo manozo in imajo zapletene prehranske potrebe.

Je katalazno negativen

Ta bakterija nima informacij v svojem genomu, ki bi kodirala sintezo encima katalaze. Zahvaljujoč temu ne more razdeliti molekule vodikovega peroksida na vodo in kisik.

Je indol negativen

Clostridium botulinum v svoji DNK nima genov, ki kodirajo sintezo encimov triptofanaze. Zaradi tega indolna skupina, ki jo najdemo v strukturi aminokisline triptofan, ne more razgraditi.

To je še en od biokemijskih testov, ki se naredijo za identifikacijo in diferenciacijo bakterij v laboratoriju.

Ne zmanjšuje nitratov

Ta bakterija ne sintetizira encim nitrat reduktaze, zato ne more izvesti kemičnih reakcij, ki vključujejo redukcijo nitratov do nitritov.

Hidrolizira želatino

Zahvaljujoč temu, da sintetizira skupino encimov, znanih kot želatinaze, se v kulturah šteje, da lahko želatina utekočini. Okoli kolonij je viden prozoren halo, kar nedvoumno dokazuje, da je prišlo do tega procesa.

Patogenija

Kot že omenjeno, Clostridium botulinum proizvaja več vrst toksinov, odvisno od podtipov. Od vseh so tisti, ki povzročajo neko patologijo pri ljudeh, A, B, E in E.

Spore te bakterije preživijo različne okoljske razmere in kalijo, ko so razmere prave (nizka vsebnost kisika). Toksin botulin je bil izoliran iz različnih živil, kot so konzervirana hrana, nekateri mesni izdelki, kot so hrenovke, in iz zelenjave, kot so gobe in pesa.

Najpogostejši način, kako spor lahko vstopi v telo, je z zaužitjem, z uživanjem hrane, ki ni v skladu z ustreznimi sanitarnimi ukrepi. Druga oblika vstopa, vendar veliko manj pogosta je skozi rano ali poškodbo.

Ko toksin vstopi v telo, se usmeri proti živčnim končičem, natančneje proti sinaptičnemu prostoru. Tam vstopi v nevronsko celico Že znotraj nevrona zavira izločanje nevrotransmiterja acetilholina in povzroči ohlapno paralizo mišice.

Bolezni

Bolezen, ki jo povzroča bakterija Clostridium botulinum, je znana kot botulizem. Razvrščamo ga v tri vrste:

• Alimentarni botulizem: ki ga povzroča neposredno zaužitje toksinov bakterij skozi nezdravo hrano.
• Botalizem ran: ko bakterije vstopijo v telo skozi rane ali lezije na koži.
• Dojenčki botulizem: pojavi se, ko majhni otroci (mlajši od 6 mesecev) zaužijejo spore, ki kalijo v prebavilih in v svoji vegetativni obliki izvirajo bakterije, ki sproščajo toksine.

Simptomi

Prebavni botulizem

Inkubacijska doba ima približno 12 do 36 ur. Simptomi, ki se razvijejo, so naslednji:

• Prekomerna utrujenost
• Težave pri obvladovanju mišic govora in požiranja
• Zamegljen vid
• Suha usta
• Spuščene veke
• Težavno dihanje
• Driska
• Zaprtje
• Bolezen
• Bruhanje

Bolnik z botulizmom. Vir: dr. Herbert L. Fred in Hendrik A. van Dijk (http://cnx.org/content/m14960/latest/), prek Wikimedia Commons

Rani botulizem

Simptomi ranskega botulizma so odkrito podobni simptomom alimentarnega botulizma.

• Izguba nadzora nad mišicami govora in požiranja.
• Zamegljen vid
• Težavno dihanje
• Spuščene veke
• Paraliza

Dojenčki botulizem

Inkubacijsko obdobje približno 18 do 36 ur. Najpogostejši simptomi, ki jih predstavlja, so:

• Zaprtje
• Slab jok
• Slinjenje
• Spuščene veke
• Utrujenost
• Nezmožnost sesanja in hranjenja
• Paraliza.

Diagnoza

Postopek, ki se uporablja za diagnosticiranje te okužbe, temelji predvsem na laboratorijskih preiskavah in vzpostavljanju kultur.

Najprej analiziramo živila, ki jih je posameznik pojedel, da bi iskali bakterije. Prav tako se odvzamejo vzorci pacienta, tako iz zalege kot iz krvnega seruma.

Ko to storite, je mogoče določiti kulture, da ugotovijo, ali so bakterije prisotne.

Zdravljenje

Zdravljenje je odvisno od značilnosti klinične slike, ki jo predstavlja. Ko je oseba zaužila spore, ki lahko sproščajo toksine v telesu, išče način, kako jo inaktivirati. To dosežemo z uporabo injekcije antitoksinskega imunoglobulina.

Prav tako se poskusi nadzorovati simptome z zdravili, ki so namenjena temu namenu. Če se nelagodje ne umirijo, je zanj zajet drastičen ukrep, ki ga sprejme na oddelek intenzivne nege, kjer ga bodo zdravili z bolj posodobljenimi zdravili. Nazadnje mora bolnik iti na rehabilitacijo, da aktivira prizadete mišice.

Reference

1. Botulizem: Simptomi in vzroki. Pridobljeno s strani: mayoclinic.org
2. Botulizem. Pridobljeno iz: medline Gov
3. Botulizem. Pridobljeno: who.int
4. Značilnosti klostridijevega botulina in botulinskih toksinov. Pridobljeno: ivami.com
5. Castro, A., Hevia, R., Escobar, M., Rubio J., Mena, O. in Riverón A. (2004). Botulizem: klinični in epidemiološki vidiki in primeri primerov. Nadzorno tehnično poročilo. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Pridobljeno: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. in Swerdlow, D. (1998). Botulizem v ZDA: klinični in epidemiološki pregled. Pridobljeno: annals.org
8. Sugiyama, H. (1980). Nevrotoksin Clostridium botulinum. Mikrobiološki pregledi. 44 (3). 419– 448.