CLOSTRIDIUM DIFFICILE: ZNAČILNOSTI, MORFOLOGIJA, HABITAT - BIOLOGIJA - 2025

Clostridium difficile je gram-pozitivna bakterija, ki spada v skupino črevesja in je tudi del bakterijske flore črevesja. Leta 1935 sta ga izolirala Hall in O'Toole.

Predstavlja bakterijo patogenega tipa, zlasti na črevesni ravni. Okužbe s temi bakterijami so zelo pogoste pri ljudeh, ki so bili dolgoročno uvedeni z antibiotiki.

Clostridium difficile. Vir: Glej stran za avtorja, prek Wikimedia Commons

To je bakterija, ki je v zadnjih letih postala resnična težava, zlasti v bolnišnicah, saj se število bolnikov, ki so z njo okuženi, vedno bolj povečuje. K temu je dodana tudi visoka odpornost, ki jo ima skupne higienske ukrepe.

Nekateri strokovnjaki menijo, da je morda ta odpornost posledica razvoja seva, ki je mutiral, pridobil odpornost na običajna zdravila in je bolj virulenten.

Starostna skupina, ki je najbolj izpostavljena okužbi s Clostridium difficile, so starejši, ki imajo po naravi imunski sistem, bolj nagnjen k depresiji. To dokazujejo številne statistike, ki spremljajo različne raziskave na to temo.

Clostridium difficile je bakterija, ki lahko, če je ne zdravimo pravočasno, povzroči resne zaplete, vključno s smrtjo.

Taksonomija

Taksonomska klasifikacija Clostridium difficile je naslednja:

Domena: Bakterije

Oddelek: Firmicutes

Razred: Clostridia

Vrstni red: Clostridiales

Družina: Clostridiaceae

Rod: Clostridium

Vrsta: Clostridium difficile

Morfologija

Clostridium difficile je bakterija v obliki palice (podolgovate oblike). Na svoji površini imajo zaobljene robove in flagele. Ti so široki 0,5-3 mikrona do 6 mikronov.

Celice so obdane s celično steno, ki jo sestavlja debela plast peptidoglikana. Ima tudi polimere, znane kot PSI, PSII in PSIII.

Ti polimeri so podobni teihoični in lipoteihoični kislini, ki sta prisotni v drugih gram pozitivnih bakterijah. Sestavine celične membrane so preučevali, ker igrajo nepogrešljivo vlogo na terapevtskem področju.

V kulturah opazimo rahlo povišane prosojne kolonije s kristalnim pikanjem. Podobno oddajajo značilen vonj po gnoju.

DNK te bakterije je koncentriran v krožnem kromosomu, ki ima 29% nukleotidov citozina in gvanina. Prav tako predstavlja krožni plazmid, ki vsebuje 28% omenjenih nukleotidov iste vrste.

Splošne značilnosti

Je gram pozitiven

Clostridium difficile postane obarvan po Gramu, ki je vijoličen. To kaže, da njegova celična stena vsebuje peptidoglikan, ki zaradi svoje strukture zadrži molekule barvila, zaradi česar prevzame omenjeno barvo.

Proizvaja spore

Ta bakterija proizvaja spore, kadar so okoljski pogoji neugodni. Te spore lahko v sovražnih razmerah preživijo približno dve leti. Ko se te spremembe spremenijo in postanejo ugodne, spore kalijo in ustvarjajo nove celice bakterije.

Presnova

Clostridium difficile ima presnovo, ki temelji predvsem na fermentaciji nekaterih sladkorjev, glavni pa je glukoza. Prav tako fermentira tudi fruktozo, manitol, manozo in celobizo.

Habitat

Ta bakterija je vseprisotna. Kot običajna mikrobiota človeškega prebavil je prisotna v običajni mikrobioti. Najdemo ga tudi v zemlji, pesku in senu. Izolirali so ga tudi od domačih živali, glodalcev in domačih živali, kot so psi in mačke.

Je patogen

Clostridium difficile velja za patogena, saj lahko s pomočjo spore generira določene patologije. Prednost ima prebavila, kjer kalijo in povzročajo bolezni, kot je psevdomemranski kolitis.

Pogoji gojenja

Ta bakterija lahko uspeva v različnih pogojih rasti. Sprejeto temperaturno območje je med 25 in 45 ° C. Njegova optimalna temperatura je 30-37 ° C.

Proizvaja toksine

Bakterije proizvajajo dva toksina, A in B. Oba toksina delujeta na nivoju epitelijskih celic črevesa, kar sproži vrsto sprememb, ki vodijo do razvoja patologij, kot so driska, povezana s Clostridium difficile, psevdomembranski kolitis in diareja, povezana z Antibiotiki

Je katalazno negativen

Ta bakterija ni sposobna sintetizirati encim katalaze. To pomeni, da ne more razgraditi vodikovega peroksida (H ₂ O ₂ ) v vodi in kisiku.

Hidrolizira želatino

Clostridium difficile sintetizira encime želatinaze, ki mu omogočajo, da se želatina utekočini. To je očitno v kulturah, kjer je okoli kolonij opazen prozoren halo.

Je indol negativen

Ta bakterija ne sintetizira skupine encimov, znane kot triptofanaze. Zaradi tega ni sposoben razbiti indola iz molekule aminokisline triptofan. To je test, ki omogoča razlikovanje Clostridium difficile od drugih bakterij in celo od drugih iz rodu Clostridium.

Je ureaza negativna

Bakterije lahko hidrolizirajo sečnino do ogljikovega dioksida in amoniaka. To je zato, ker ne sintetizira encimske ureaze, saj za to nima genov.

Ne zmanjšuje nitratov

Clostridium difficile ne sintetizira encim nitrat reduktaze, zato ne more zmanjšati nitratov na nitrite. To pomeni tudi test identifikacije in diferenciacije bakterij.

Patogenija

Ta bakterija je priznani človeški patogen. Povzroča nekatere bolezni, kot je psevdomemranski kolitis. Bakterije vstopijo v telo oralno, predvsem s stikom z okuženimi ljudmi.

Potek okužbe je odvisen od tega, ali se zaužijejo vegetativne oblike ali spore. V prvem primeru se žive oblike bakterij izločajo v želodcu, zahvaljujoč visoki ravni kislosti tam.

Nasprotno so spore zasnovane tako, da prenesejo težke okoljske pogoje in se tako učinkovito upirajo želodčnim razmeram.

Spore uspejo doseči tanko črevo in tam kalijo ter tako tvorijo vegetativne oblike bakterij. Ti segajo v debelo črevo, kjer so razmere idealne za njegovo razmnoževanje. Tu kolonizira sluznico, kar povzroči predstavitev simptomov, ki so značilni za psevdomembranski kolitis.

Ta bolezen lahko nastane tudi prek drugega mehanizma. Ko se ljudje dajo na dolgotrajno antibiotično terapijo, to povzroči neuravnoteženost mikrobiote prebavil.

To povzroča, da se Clostridium difficile, ki je reden prebivalec te flore, nenadzorovano razmnožuje in prihaja do bolezni.

Faktorji virulence

Dejavniki virulence, ki prispevajo k bakteriji Clostridium difficile, ki povzroča poškodbe želodčne črevesne sluznice, so naslednji:

• Toksini (A in B): Oba toksina imata različne učinke na črevesne celice. Sem spadajo: nakazujejo proizvodnjo toksinov, hemoragično nekrozo, poleg depolimerizacije aktina z izgubo citoskeleta.
• Adhezini: so molekule, ki so odgovorne za spodbujanje pravilne zveze bakterij s celicami človeških celic.
• Hidrolitični encimi: med njimi so: hialuronidaza, želatinaza in L-prolin-aminopeptidaza. Ti encimi proizvajajo hidrolizno aktivnost. Prav tako s svojimi mehanizmi delovanja povečajo razpoložljivost hranilnih snovi v črevesju za bakterije.
• Spore: Kot že navedeno, spore preživijo neugodne okoljske pogoje in celo zgago.

Simptomi

Med najpomembnejše simptome črevesne patologije, ki jo povzroča Clostridium difficile, lahko omenimo:

• Vročina
• Vodena driska
• Bolečine v trebuhu
• Bolezen
• Anoreksija
• Distenzija trebuha
• Dehidracija
• Splošno nelagodje

Na nivoju črevesnega epitelija lahko opazimo nekatere lezije, ki kažejo na razvoj bolezni:

• Zgodnja lezija (tip I): tukaj opazimo epitelijsko nekrozo, pri kateri v debelem črevesu obstajajo eksudati in nevtrofili.
• Lezija tipa II: gre za epitelijsko razjedo (vulkanski tip), na sredini nepoškodovane sluznice.
• Lezija tipa III: tu je razjeda, prekrita z nekakšno membrano, ki jo sestavljajo celični naplavin in levkociti.

Pogled na črevesje s pseudomembranoznim kolitisom. Vir: avtor Klinikum Dritter Orden, München. Abteilung Innere Medizin I Vielen Dank in Christoph Kaiser für die Überlassung des Bildes zur Veröffentlichung! , prek Wikimedia Commons

Diagnoza

Kadar obstaja sum, da lahko oseba kaže znake in simptome okužbe s Clostridium difficile, se izvedejo določeni testi, da se zanesljivo diagnosticira.

Med temi testi so:

• Pregled blata: je prva možnost za diagnosticiranje te patologije. Na blatu je mogoče opraviti več testov, med drugim: encimski imuno test, verižna reakcija polimeraze (PCR) in celični test citotoksičnosti.
• Pregled debelega črevesa: Zdravnik lahko s kolonoskopijo ali sigmoidoskopijo neposredno oceni značilnosti sluznice debelega črevesa.
• Slikanje: Te vrste testov vključujejo rentgenske žarke ali računalniško aksialno tomografijo (CT). Uporabljajo se za ugotavljanje, ali je prišlo do zapletov zaradi okužbe. Te vrste raziskav so dodeljene ljudem s hudimi primeri okužbe s Clostridium difficile.

Zdravljenje

Kadar je klinična slika posledica prejšnjega dajanja antibiotikov, je prvi ukrep prekinitev omenjenega zdravila. Pričakuje se, da bo s tem ukrepom slika obrnjena.

Če se to ne zgodi, je odločeno, da začnemo zdraviti z antibiotiki z zdravili, na katera so bakterije še posebej dovzetne. Med njimi sta najbolj prepoznana in uporabljena metronidazol in vankomicin.

Reference

1. Biokemijski test in identifikacija Clostridium difficile. Pridobljeno: microbiologyinfo.com
2. Chu, M., Mallozi, M., Roxas, B., Bertolo, L., Monteiro, M., Viswanathan, V. in Vedantam, G. (2016). Lokus žarišča celične stene glikopolimera Clostridium difficile vpliva na oblikovanje bakterij, polisaharide in virulenco. Patogeni PLOS. 12 (10).
3. Clostridium difficile. Pridobljeno: microbewiki.com
4. Garza, R. Glavni dejavniki virulence Clostridium difficile in vloga tega mikroorganizma pri psevdomembranskem kolitisu. Vzeto iz: amyd.quimica.unam.mx
5. Okužba s Clostridium difficile. Izvedeno iz: mayoclinic.org
6. Inštitut za javno zdravje Čila (2012). Clostridium difficile. Vzeto iz: cl
7. Kirk, J., Banerji, O. in Fagan, R. (2017). Značilnosti celične ovojnice Clostridium difficile in njen pomen v terapevtskih zdravilih. Mikrobna biotehnologija. 10 (1) 76–90
8. Meyer, L., Espinoza, R. in Quera, R. (2014, maj). Okužba s Clostridium difficile: epidemiologija, diagnoza in terapevtske strategije. Los Condes Clinical Medical Journal. 25 (3). 473–484