CLOSTRIDIUM BOTULINUM: ХАРАКТЕРИСТИКИ, МОРФОЛОГІЯ, СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Клостридій ботулізму є грампозитивні бактерії , що належать до роду Clostridium широких. Це одна з бактерій цієї групи, яка найбільш вивчена. Його вперше виділив Еміль Ван Ерменген у 1896 році.

C. botulinum виробляє низку токсинів, які є високопатогенними для людини. Ці токсини породжують патологію, яка загалом називається ботулізмом.

Представлення Clostridium botulinum. Джерело: Постачальники вмісту: CDC, через Wikimedia Commons

Коли діагностується випадок ботулізму, обов’язково потрібно скласти звіт у компетентні органи охорони здоров’я, щоб вони вжили необхідних заходів і таким чином запобігли інфікуванню інших людей тим же маршрутом.

Так само ботулінічний токсин вже кілька років застосовується в галузі пластичної хірургії, оскільки він вводиться в невеликій кількості і, здійснюючи свою функцію на м’язи виразів обличчя, вони змушують лінії виразів зникати.

Аналогічно його застосовували при лікуванні певних патологій, таких як блефароспазм та косоокість. Безумовно, Clostridium botulinum - це бактерія без половини заходів, вона може бути дуже шкідливою і токсичною або дуже корисною для людини.

Таксономія

Таксономічна класифікація Clostridium botilinum така:

Домен: Бактерії

Відділ: Фірма

Клас: Клостридії

Порядок: Clostridiales

Сімейство: Clostridiaceae

Рід: Clostridium

Порода: Clostridium botulinum

Морфологія

Clostridium botulinum - бактерія у формі стрижня із закругленими краями. Він вимірює 0,5 - 2 мкм в ширину 1,6 - 2,2 мкм. У ньому немає капсули, яка її оточує.

Клітинна його стінка складається з товстого шару пептидоглікану, а також тейхоєвої та ліпотейхоєвої кислоти.

Його генетичний матеріал конденсується в кругову хромосому. Це одна з найбільших у групі грампозитивних бактерій.

Здається, що різні дослідження свідчать про те, що довжина пояснюється тим, що вона містить велику кількість генів, що регулюють процес спороношення, а також синтез токсинів, що виробляються цією бактерією.

У культурах спостерігаються колонії білуватого кольору, округлої форми, з чітко вираженими бордюрами.

Загальна характеристика

Це грампозитивне

Ця бактерія набуває фіолетовий колір, коли застосовується техніка нанесення плям за Грамом. Це тому, що він має товстий шар, що складається з пептидоглікану. Ця сполука має особливу структуру, яка зберігає молекули пігменту.

Це анаеробне

Clostridium botulinum - суворий анаеробний організм. Він розвивається чітко в анаеробних середовищах (відсутність кисню). Кисень токсичний для бактерій, тому він не може контактувати з цим хімічним елементом.

Виробляє токсини

Токсини, які синтезує Clostridium botulinum, відомі як токсини ботуліну. Всього існує вісім токсинів цього типу, які виділяються підтипами бактерій, а саме: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H. .

Ботулінічні токсини А, В і Е - це ті, що викликають патології у людини, а решта викликають захворювання у птахів, риб та інших ссавців.

Хабітат

Clostridium botulinum - це бактерія, яка широко поширена в найрізноманітніших середовищах по всій планеті. Її виділено переважно з ґрунту та морських опадів. Взагалі, можна сказати, що він знаходиться в середовищі з малою кількістю кисню або відсутністю його.

Виробляє спори

Бактерії виробляють спори, термостійкі. Це означає, що вони можуть витримати екстремальні температури, або дуже низькі, або дуже високі. Ці спори дифундують у багато середовищ, і при нестачі кисню вони проростають і починають виділяти токсини.

Є патогенним

Спори Clostridium botulinum потрапляють в організм і проростають, бактерії розмножуються там і спричиняють пошкодження тканин, переважно в шлунково-кишковому тракті.

Умови вирощування

Серед умов росту, необхідних цій бактерії, можна відзначити оптимальну температуру 30 ° C та приблизний pH 7.

Метаболізм

Clostridium botulinum - це бактерія, яка має метаболізм, заснований на бродінні вуглеводів та амінокислот. Серед вуглеводів, які ферментують, є глюкоза та манноза.

Так само як продукти бродіння можна згадати: оцтову, масляну, ізовалеринову та пропіонову кислоти.

Представляє протеолітичні та непротеолітичні штами

У межах різноманітності штамів Clostridium botulinum, що були виділені до цього часу, було виділено два типи: протеолітичний та непротеолітичний.

Як вказує їх назва, протеолітичні штами - це ті, що спричиняють перетравлення білка, а також виробляють H ₂ S. Непротеолітичні не викликають лізис білка, вони також ферментують маннозу і мають складні харчові потреби.

Це негативно

Ця бактерія не має інформації в своєму геномі, щоб кодувати синтез ферменту каталази. Завдяки цьому він не може розділити молекулу перекису водню на воду та кисень.

Це індоло-негативно

Clostridium botulinum не має в своїй ДНК генів, кодуючих синтез ферментів триптофанази. Через це вона не здатна розщеплювати індольну групу, що знаходиться в структурі амінокислоти триптофану.

Це ще одне з біохімічних тестів, які робляться для ідентифікації та диференціювання бактерій у лабораторії.

Не зменшує нітрати

Ця бактерія не синтезує фермент нітрат-редуктазу, тому вона не може проводити хімічні реакції, що пов'язані з відновленням нітратів до нітритів.

Гідролізує желатин

Завдяки тому, що він синтезує групу ферментів, відомих як желатинази, в культурах розуміється, що вони можуть викликати зрідження желатину. Навколо колоній можна побачити прозорий ореол, що однозначно свідчить про те, що цей процес відбувся.

Патогенез

Як було сказано вище, Clostridium botulinum продукує кілька типів токсинів, залежно від підтипів. Серед усіх тих, що викликають певну патологію у людини, є A, B, E та E.

Спори цієї бактерії переживають різні умови навколишнього середовища і проростають, коли умови є правильними (низький вміст кисню). Токсин ботуліну був виділений з різних харчових продуктів, таких як консерви, деякі м'ясні продукти, такі як ковбаси, та з овочів, таких як гриби та буряк.

Найпоширеніший спосіб, коли спора потрапляє в організм, - через прийом їжі, через споживання їжі, яка не відповідає відповідним санітарним заходам. Інша форма вступу, але набагато рідше - через рану або травму.

Коли токсин потрапляє в організм, він спрямовується до нервових закінчень, конкретно до синаптичного простору. Там він потрапляє в клітину нейронів Вже всередині нейрона він пригнічує секрецію нейротрансміттера ацетилхоліну, виробляючи млявий параліч м'яза.

Хвороби

Захворювання, спричинене бактерією Clostridium botulinum, відоме як ботулізм. Його класифікують на три типи:

• Аліментарний ботулізм: викликається прямим поглинанням токсинів бактерій через нездорову їжу.
• Ранній ботулізм: коли бактерії потрапляють в організм через рани або ураження на шкірі.
• Дитячий ботулізм: виникає, коли маленькі діти (до 6 місяців) поглинають спори, які проростають у шлунково-кишковому тракті та походять від бактерій у своїй вегетативній формі, які виділяють токсини.

Симптоми

Аліментарний ботулізм

Триває інкубаційний період приблизно від 12 до 36 годин. Симптоми, які розвиваються, такі:

• Надмірна втома
• Складність оволодіння м’язами мови і ковтання
• Нечіткий зір
• Сухість у роті
• Опушені повіки
• Неприємне дихання
• Діарея
• Запор
• Хвороба
• Блювота

Пацієнт з ботулізмом. Джерело: Доктор наук Герберт Л. Фред та Хендрік А. ван Дайк (http://cnx.org/content/m14960/latest/), через Wikimedia Commons

Ранній ботулізм

Симптоми раннього ботулізму відверто схожі на симптоми аліментарного ботулізму.

• Втрата контролю над м’язами мови і ковтання.
• Нечіткий зір
• Неприємне дихання
• Опушені повіки
• Параліч

Дитячий ботулізм

Інкубаційний період приблизно від 18 до 36 годин. Найпоширеніші симптоми, які він представляє:

• Запор
• Слабкий крик
• Сливання
• Опушені повіки
• Втома
• Неможливість смоктати та годувати
• Параліч.

Діагноз

Процедура, що використовується для діагностики цієї інфекції, ґрунтується, головним чином, на лабораторних дослідженнях та встановленні культур.

Спочатку аналізуються продукти, які їв індивід, з метою пошуку бактерій. Так само відбирають проби у пацієнта, як з калу, так і з сироватки крові.

Після цього можна встановити культури для визначення наявності бактерій.

Лікування

Лікування залежить від особливостей клінічної картини, яку він представляє. Коли людина поглинула спори, які можуть вивільнити токсини в організмі, шукається спосіб її інактивації. Це досягається завдяки застосуванню ін'єкції антитоксинового імуноглобуліну.

Так само робиться спроба контролювати симптоми за допомогою медикаментів, призначених для цієї мети. Якщо дискомфорти не вщухають, тоді він притягується до різкої міри, приймаючи його до відділення інтенсивної терапії, де його лікуватимуть більш оновленими препаратами. Нарешті, пацієнт повинен піти на реабілітацію, щоб активувати уражені м’язи.

Список літератури

1. Ботулізм: симптоми та причини. Отримано з: mayoclinic.org
2. Ботулізм. Отримано з: медуліній. Уряд
3. Ботулізм. Отримано з: who.int
4. Характеристика бострину клостридії та ботулінічних токсинів. Отримано з: ivami.com
5. Кастро, А., Гевія, Р., Ескобар, М., Рубіо Дж., Мена, О. та Ріверон А. (2004). Ботулізм: клінічні та епідеміологічні аспекти та приклади справ. Технічний звіт нагляду. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Отримано з: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. and Swerdlow, D. (1998). Ботулізм у США: клінічний та епідеміологічний огляд. Отримано з: annals.org
8. Сугіяма, Х. (1980). Нейротоксин Clostridium botulinum. Мікробіологічні огляди. 44 (3). 419– 448.