Clostridium

algemeenheid

Clostridium is de naam van een geslacht van Gram-positieve bacteriën met specifieke kenmerken, waaronder de verplichte anaerobiose, het bestaan ​​in de natuur, zowel in de vegetatieve toestand als in de vorm van sporen, de grote diffusie in de omgeving en de staafvormige vorm.

Wat is een Clostridium ?

Clostriudium is de naam van een geslacht van Gram-positieve, obligate, sporogene, anaerobe bacteriën, vergelijkbaar in vorm met een staaf (staafvormige vorm).

Clostridium zijn obligate anaëroben: wat betekent het?

Een bacterie wordt anaeroob genoemd, wanneer

• De groei- en replicatiecapaciteiten ervan treden alleen op bij afwezigheid van moleculaire zuurstof;
• De aanwezigheid van moleculaire zuurstof vertegenwoordigt een bedreiging voor zijn overleving.

Voor de bacteriën van het geslacht Clostridium vertegenwoordigt de afwezigheid van moleculaire zuurstof de toestand die de aanname van de zogenaamde vegetatieve toestand mogelijk maakt en rechtvaardigt.

In de microbiologie, in een vegetatieve toestand van een bacterie, bedoelen we de actieve toestand van een bacterie, de bacterie waarin hij kan groeien en repliceren.

Zoals we later zullen zien, zijn andere belangrijke functies van Clostridium- bacteriën ook afhankelijk van de afwezigheid / aanwezigheid van moleculaire zuurstof.

Op microbiologisch gebied is de levensomstandigheden van die organismen, waarvan het bestaan ​​niet afhangt van de aanwezigheid van moleculaire zuurstof of onmogelijk is in aanwezigheid van moleculaire zuurstof, de naam anaerobiosis

Clostridium is sporogeen: wat betekent het?

Een bacterie wordt sporogeen genoemd, wanneer het in sporen kan veranderen of tot sporen kan leiden .

Voor de bacteriën van het geslacht Clostridium vertegenwoordigt de spore typisch een niet-replicatieve rustende levensvorm, een alternatief voor de zogenaamde vegetatieve toestand, waarvan wordt aangenomen dat deze gedurende lange tijd in elke toestand, zelfs de meest nadelige, overleeft; de sporen van Clostridium zijn in feite zeer resistent en kunnen zich heel goed verdedigen tegen intense hitte, lagere temperaturen, krachtiger ontsmettingsmiddelen en tegen de conditie die het leven van Clostridium zelf in een vegetatieve toestand onmogelijk maakt: de aanwezigheid van zuurstof.

Het meest emblematische voorbeeld van wat zojuist is vermeld, is Clostridium tetani, een van de vele soorten Clostridium die in de natuur voorkomen, beroemd omdat het de etiologische agent van tetanus is.

Microbiologische opmerking

In de microbiologie wordt de passage van een bacterie van de vegetatieve naar de spore toestand sporogenese genoemd, terwijl de tegenovergestelde transformatie - van spora naar micro-organisme in een vegetatieve toestand - bekend staat als kieming .

Oorsprong van de naam

Het woord " Clostridium " komt van het Griekse woord " kloster " ( κλωστήρ ), wat "spindel" of "spindel" betekent.

Het gebruik van een woord met deze etymologische oorsprong is, zoals gemakkelijk te begrijpen, gekoppeld aan het typische fusiforme aspect van de bacteriën die behoren tot de Clostridium- soort.

kenmerken

Er is al uitgebreid gesproken over geforceerde anaerobiose, sporadische capaciteit en staafachtige vorm.

Hier zullen daarom de resterende belangrijkste kenmerken van een typisch Clostridium worden besproken: dimensies, vorm van sporen, beweging, habitats en toxische capaciteiten.

afmeting

In de natuur zijn er Clostridium waarvan de lengte kan variëren van 0, 3 tot 2 micrometer en Clostridium waarvan de lengte kan variëren tussen 1, 5 en 20 micrometer.

Daarom is er wat de omvang van het Clostridium betreft aanzienlijke variabiliteit.

Spore vorm

De sporen van bacteriën van het geslacht Clostridium bezitten een karakteristieke flesvorm.

beweging

De bacteriën van het geslacht Clostridium zijn begiftigd met een zekere beweeglijkheid, afgeleid van een reeks flagella die een beetje op hun gehele oppervlak is verspreid.

In de microbiologie worden bacteriën met een dergelijke verdeling van flagellen peritrire bacteriën genoemd .

leefgebied

In de regel zijn bacteriën van het geslacht Clostridium alomtegenwoordig ; ze zijn tenslotte bijna overal te vinden:

• In de grond;
• In het stof;
• In afvalwater;
• In mariene sedimenten;
• In het darmkanaal van plantenetende dieren (bijv. Paarden, runderen en geiten) en in die van andere dieren zoals honden, katten, kippen, enz.;
• In de ontlasting van de bovengenoemde dieren en in de mest die kan worden geproduceerd;
• In het darmkanaal van de mens;
• Enz.

Pathogene vermogens: toxines

In vegetatieve toestand kunnen sommige bacteriën van het geslacht Clostridium stoffen produceren met pathogene effecten op de mens.

Over het algemeen worden deze stoffen op basis van eiwitten toxines genoemd .

Een Clostridium is geen Bacillus

Veel mensen verwarren de bacteriën van het geslacht Clostridium met de bacteriën van het geslacht Bacillus (de zogenaamde bacillen ), waarschijnlijk omdat beide geslachten tot dezelfde stam behoren als de Firmicutes .

Gezien de significante verschillen tussen een Clostridium en een Bacillus, is het verwarrend dat deze twee bacteriële geslachten verward zijn.

In het onderstaande vak meldt het artikel de bovengenoemde verschillen.

species

Volgens de laatste microbiologische studies zijn er meer dan 100 soorten bacteriën die behoren tot het geslacht Clostridium in de natuur .

Van al deze soorten Clostridium zijn de belangrijkste, ook gezien de pathogene effecten die ze op mensen kunnen hebben, :

• Clostridium botulinum
• Clostridium difficile
• Clostridium perfringens
• Clostridium tetani
• Clostridium sordellii

Andere Clostridium- soorten:

• Clostridium thermocellum

• Clostridium acetobutylicum

• Clostridium butyricum

• Clostridium histolyticum

• Clostridium ljungdahlii

• Clostridium beijerinckii

• Clostridium diolis

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum is het verantwoordelijke bacteriële agens bij de mens, via 4 van de 7 toxines, van een zeer gevaarlijke en potentieel dodelijke infectie, wiens naam botulisme is .

Botulisme veroorzaakt eerst symptomen zoals diarree, ernstige buikpijn, misselijkheid en braken; dan, op een later tijdstip, veroorzaakt het veel ernstiger aandoeningen, zoals visuele veranderingen, een droge mond en episodes van slappe verlamming met ernstige repercussies op slikken, fonatie, kauwen en ademhalen.

Onder de botulismepatiënten is de belangrijkste doodsoorzaak verstikking als gevolg van de gevolgen die slappe verlamming heeft op de ademhalingscapaciteit.

DE TOXINES VAN CLOSTRIDIUM BOTULINUM

Ook bekend als botulinum- toxines, zijn Clostridium botulinum- toxinen die verantwoordelijk zijn voor botulisme bij de mens een van de bekendste voorbeelden van neurotoxinen, of toxines die door een tropisme naar het zenuwstelsel in staat zijn neuronen binnen te dringen, reiken belangrijke structuren zoals de hersenen en het ruggenmerg, en ten slotte, veranderen de functies van deze structuren.

ROUTES VAN CONTAGIOUS

Clostridium botulinum kan mensen infecteren en botulisme produceren op ten minste drie verschillende manieren:

• Door de inname van voedsel besmet door zijn neurotoxinen;
• Door huidwonden na het binnendringen van vreemde voorwerpen, zoals spijkers, splinters of stekels, besmet door de sporen. In dergelijke situaties is het essentieel dat, om het ontspruiten van Clostridium botulinum te laten plaatsvinden, de huidwonden niet worden blootgesteld aan de lucht, dat wil zeggen dat er geen zuurstof in de lucht circuleert;
• Door de inname van voedsel verontreinigd door de sporen, die eenmaal in het gastro-enterische apparaat ontkiemen en neurotoxinen produceren. Deze situatie treft bijna uitsluitend de pasgeborene, in die mate dat de resulterende vorm van botulisme bekend staat als infantiel botulisme .

Clostridium difficile

Clostridium difficile is het verantwoordelijke bacteriële agens bij mensen, via twee toxines, van een formidabele vorm van colitis (ontsteking van de darm), bekend als pseudomembraneuze colitis .

Gekenmerkt door necrose van enterocyten (d.w.z. darmcellen), treft pseudomembraneuze colitis in het algemeen het colon colon en sigmoid colon darmkanaal, en veroorzaakt symptomen zoals waterige diarree (kenmerkende symptoom), buikkrampen en pijn, koorts, misselijkheid, anorexia, algemene malaise en gewichtsverlies.

In ernstige gevallen kan pseudomembraneuze colitis dodelijk zijn.

MOEILIJKE CLOSTRIDIUM TOXINEN

De twee toxinen van Clostridium difficile die pseudomembraneuze colitis bij de mens veroorzaken, zijn het zogenaamde enterotoxine A en het zogenaamde cytotoxine B.

Nieuwsgierigheid: wat is een enterotoxine?

Een enterotoxine is een toxine dat zich op de darm, met name de epitheelcellen van de interne darmwand, richt.

WIE IS RISICO?

Voor gezonde mensen vormt Clostridium difficile een kleine bedreiging, omdat het onwaarschijnlijk is dat het een infectie veroorzaakt; dezelfde bacterie is in plaats daarvan een serieus gevaar voor immuungecompromitteerde individuen en voor patiënten van wie de bacteriële darmflora sterk wordt aangetast als gevolg van langdurige antibiotische therapie. In feite, als voor de eerste categorie mensen het risico afhangt van een inefficiënt immuunsysteem om het organisme te beschermen tegen Clostridium difficile, voor de tweede categorie mensen is de duidelijke neiging tot infectie gekoppeld aan het feit dat de intestinale bacteriële flora een essentieel verdedigingsbolwerk tegen de proliferatie van verschillende pathogenen, waaronder Clostridium difficile .

Clostridium perfringens

Clostridium perfringens is een bacterie die bij de mens verantwoordelijk is voor een darmontsteking die:

• In de meeste gevallen is het mild en spontaan opgelost
• Alleen in zeldzame gevallen is het ernstig, zeer slopende en soms zelfs dodelijk.

ROUTES VAN CONTAGIOUS

Clostridium perfringens is een van de hoofdoorzaken van voedselvergiftiging .

Dit betekent dat mensen besmetting met Clostridium perfringens oplopen door voedsel dat ermee besmet is in te nemen.

HOE WERKT HET OM DE INFECTIE TE JONGENS?

Om het infectieuze proces te starten, gebruikt Clostridium perfringens een aantal enterotoxinen .

WAT VEROORZAAKT IN DE MEEST ERNSTIGE GEVALLEN?

Tijdens meer ernstige infecties, heeft Clostridium perfringens het potentieel om necrotiserende enteritis, verschillende ulcera, fulminante toxaemie, uitdroging, shock en, zoals reeds vermeld, zelfs de dood te veroorzaken.

Clostridium tetani

Zoals al gedeeltelijk werd verwacht, is Clostridium tetani de bacterie die bij mensen tetanus veroorzaakt door een van zijn twee toxines.

Tetanus is een zeer ernstige infectieziekte, die de dwarsgestreepte spieren een beetje over het hele lichaam blootstelt - vooral die van de kaak, nek, rug en borstkas - tot spasmen die normaal kauwen, slikken, ademhalen, corrigeren houding etc.

Tetanus kan fataal zijn (het gebeurt in ongeveer 20% van de gevallen) en de dood treedt meestal op als gevolg van verstikking, slikkende longontsteking of ademhalingsinsufficiëntie.

TETANIC TOXIN

Het toxine van Clostridium tetani, dat bij mensen tetanus veroorzaakt, is het zogenaamde tetanospasmine .

Tetanospasmin is een ander belangrijk microbiologisch voorbeeld van neurotoxine of toxine met een tropisme voor het zenuwstelsel.

ROUTES VAN CONTAGIOUS

De meest voorkomende omstandigheden waardoor Clostridium tetani mensen infecteert zijn huidwonden na het binnendringen van scherpe voorwerpen, zoals spijkers, splinters of doornen, waarop sporen aanwezig zijn.

Net als in het geval van Clostridium botulinum, is het essentieel dat de bovengenoemde wonden geen luchtpassage hebben, omdat dit een zuurstofvrije omgeving garandeert, ideaal voor sporeontkieming en toxineproductie.

Clostridium sordellii

Clostridium sordellii is een bacterie die bij de mens longontsteking, endocarditis, artritis, peritonitis, myonecrose, bacteriëmie (zeldzaam) en sepsis (zeldzaam) kan veroorzaken.

Deze bacterie is in werkelijkheid veel zeldzamer dan de vorige, maar het is klinisch belangrijk, omdat het als doelwit is voor vrouwen die onlangs een zwangerschap hebben gehad, vooral als het eindigde met een miskraam of een geïnduceerde abortus.

ROUTES VAN CONTAGIOUS

Ondanks talrijke studies over dit onderwerp, is het nog steeds niet helemaal duidelijk hoe Clostridium sordellii mensen infecteert.

toepassingen

Belangrijke recente en eerdere studies hebben aangetoond dat verschillende Clostridium- soorten kunnen worden gebruikt in de industriële sector, bij de productie van brandstof (bijv. Clostridium thermocellulm ) of ethanol (bijv .: Clostridium ljungdahlii ), op medisch-esthetisch gebied, bij de formulering van anti-rimpelproducten ( bijv .: Clostridium botulinum ), op het gebied van farmacologie, bij de productie van innovatieve geneesmiddelen tegen infecties (bijv .: Clostridium butyricum en Clostridium histolyticum ), enzovoort.

therapie

In de regel zijn bacteriën van het geslacht Clostridium gevoelig voor verschillende antibiotica, waaronder penicilline G in hoge doses, tetracyclines, imipenem, metronidazol, vancomycine en chlooramfenicol en voor sommige antibacteriële middelen, zoals sulfamedicijnen.

Hoe een Clostridium in vegetatieve toestand te doden

De meest effectieve manier om de bacteriën van het geslacht Clostridium in hun vegetatieve toestand te doden, is om ze te onderwerpen aan een verwarming waarvan de temperatuur 72-75 ° C overschrijdt.

Hoe de sporen van een Clostridium te vernietigen

Om de sporen van de bacteriën die behoren tot het geslacht Clostridium te vernietigen , is de meest geschikte oplossing, zelfs in dit geval, warmte. Er moet echter op worden gewezen dat, in dergelijke omstandigheden, de temperaturen waaraan de doelen moeten worden blootgesteld beslist hoog moeten zijn, zelfs hoger dan 121 ° C.

Nieuwsgierigheid: zijn gammastraling in staat om de bacteriën van het geslacht Clostridium te vernietigen ?

De bacteriën van het geslacht Clostridium zijn begiftigd met een bepaalde resistentie tegen gammastraling; deze bacteriën bezwijken in feite alleen aan opmerkelijke radioactieve blootstellingen, hoger dan 30 kGy (kiloGrijs).

Hoe de groei van Clostridium in voedingsmiddelen te remmen

Om de groei van Clostridium- bacteriën in voedingsmiddelen te remmen, is de toevoeging van lysozyme, nitrieten, nitraten en propionzuur daaraan effectief.