КЛОСТРИДІЙ: ХАРАКТЕРИСТИКИ, СИСТЕМАТИКА, МОРФОЛОГІЯ, СЕРЕДОВИЩЕ ПРОЖИВАННЯ - БІОЛОГІЯ - 2025

Clostridium - рід грампозитивних бактерій, які широко поширені у багатьох середовищах планети: грунті, воді, серед інших. Він був відкритий у 1880 р. Празьмовським.

Багато бактерій, що входять до цього роду, є високотоксичними та смертельними для людини. Це відбувається тому, що вони виробляють токсини, які потрапляють в організм і викликають хаос на ньому.

Клітини клостридії. Джерело: Див. Сторінку автора через Wikimedia Commons

Бактерії цього роду є збудниками декількох захворювань, які протягом багатьох років мучили людство. До них відносяться правця, ботулізм та газова гангрена. Усі з дуже високим рівнем смертності. Токсин з ботуліну Clostridium є одним з найбільш токсичних і отруйних речовин на планеті.

З іншого боку, ці бактерії також можуть використовуватися в певних корисних для людства застосуваннях, таких як використання ботоксу та лікування певних захворювань, що вражають нерви.

Таксономія

Таксономічна класифікація роду Clostridium така:

Домен: Бактерії

Відділ: Фірма

Клас: Клостридії

Порядок: Clostridiales

Сімейство: Clostridiaceae

Рід: Clostridium

Морфологія

Бактерії, що належать до цього роду, мають бацилярну форму, витягнуту, з краями, які можуть бути округлими або прямими. Вони мають середні виміри шириною 0,5-2 мкм і довжиною 2-8 мкм.

Залежно від виду існують клітини, які довші за інших. Наприклад, C. tetani - 2 мкм, тоді як C. perfringes може бути 8 мкм.

Деякі види виробляють спори, які добре видно і навіть спотворюють бактеріальну морфологію. Прикладом цього є Clostridium tetani. В інших присутність спор не так очевидно (C. perfringes).

Бактеріальна клітина оточена клітинною стінкою, яка містить товстий шар пептидоглікану та інших компонентів, таких як тейхойна та ліпотеїхова кислоти.

Так само, враховуючи різні види, він може представити інші компоненти білка, які функціонують як рецептори в процесі патогенезу.

Культури, що утворюються бактеріями роду Clostridium, відрізняються залежно від виду. Вони можуть бути з неправильними краями, сіруватого кольору, завуальованими. Є види, які навіть мають подвійний ореол гемолізу (C. perfringes) або слабкий ореол (C. tetani).

Загальна характеристика

Вони грампозитивні

Бактерії, що належать до роду Clostridium, характеризуються тим, що в їх клітинній стінці є товстий шар пептидоглікану, як і всі грампозитивні бактерії.

Пептидоглікан має складну структуру, яка захоплює і зберігає частинки барвника Грама. Це породжує, що в кінці процесу бактеріальні клітини мають характерний фіолетовий колір.

Вони є анаеробними

Рід Clostridium складається з організмів, які є строго анаеробними. Це означає, що вони не використовують елемент кисню для здійснення різних обмінних процесів.

Зараз є декілька, які навіть не можуть перебувати в середовищі з киснем, оскільки цей елемент для них токсичний. З іншого боку, є такі, які є аеротолерантними, тобто можуть протистояти певним дуже низьким рівням кисню.

Виробляють спори

Коли бактерії роду Clostrididum перебувають у середовищі, де умови ворожі для них, вони виробляють спори.

Спори, що утворюються Clostridium, є ендоспорами, тобто вони ростуть всередині бактеріальної клітини. Загалом спори здатні протистояти несприятливим умовам температури та рН.

Як тільки умови стають сприятливими, спори проростають.

Хабітат

Бактерії, що належать до роду Clostridium, можна знайти у великій кількості середовищ. Деякі є частиною нормальної бактеріальної флори людського організму, головним чином шкіри та шлунково-кишкового тракту.

Так само їх можна знайти в ґрунті, воді та пилу.

Деякі види є патогенними

Рід Clostridium складається з приблизно 40 видів бактерій. З них деякі відповідають за причину певних патологій у людини.

Серед найвідоміших можна згадати Clostridium tetani, який викликає правця; CLaustridium botulinum, що викликає ботулізм, і Claustridium perfinges, пов'язані з газовою гангреною.

Вони не можуть зменшити сульфати

Бактерії роду Clostridium не здатні зводити сульфати до сульфітів. Це відбувається тому, що гени для синтезу ферментів, які здійснюють цей процес, не знаходяться в його ДНК.

Виробляють токсини

Багато видів бактерій, що належать до роду Clostridium, синтезують токсини, які є потенційно шкідливими і навіть смертельними для деяких тварин і для людини.

Серед видів, які виробляють найбільш летальні токсини: Clostridium botulinum, Clostridium tetani та Clostridium perfringens.

Деякі види є індоло-позитивними, а деякі - негативними

Деякі бактерії цього роду синтезують набір ферментів триптофанази, які можуть відокремити індольну групу, що знаходиться в структурі амінокислоти триптофану. Серед них можна згадати Clostridium tetani.

Навпаки, є й інші, які не синтезують ці ферменти, тому вони не можуть деградувати триптофан. До них відносяться Clostridium perfringens і Clostridium difficile.

Це негативно

Бактерії, що входять до складу Clostridium, не мають здатності синтезувати фермент каталазу. Тому вони не можуть розгорнути молекулу перекису водню у воді та кисні.

Умови вирощування

Ці бактерії потребують певних умов для правильного росту та розвитку. Щодо температури, можна сказати, що вони мезофіли, оскільки їх оптимальна температура становить близько 37 ° C. Звичайно, у видів, що складають цей рід, є винятки.

Аналогічно, цим бактеріям потрібен майже нейтральний pH, в ідеалі - від 7 до 7,5.

Хвороби

Бактерії роду Clostridium, як правило, пов’язані з різними патологіями у людини. Це пов’язано з спорами, які вони утворюють, які можна поглинути, вдихати або придбати через травми або рани на шкірі.

Дуже добре задокументоване і вивчене захворювання - правця, викликана Clostridium tetani. Ця хвороба наносить хаос на м’язи тіла, викликаючи мимовільні м’язові спазми, високу температуру та скутість у певних групах м’язів.

Так само Clostridium difficile - ще одна бактерія цього роду, яка викликає патології або захворювання у людини. Він відповідає за псевдомембранозний коліт. Це захворювання, яке вражає товсту кишку і викликає лихоманку, діарею, біль у животі, анорексію та нудоту.

З іншого боку, Clostridium perfringens є причиною однієї з найбільш вірулентних інфекцій, газової гангрени. Це викликає ураження шкіри, пухирі, тахікардію, дуже високу температуру і сильний біль.

Ботулізм - це також захворювання, спричинене бактерією роду Clostridium (C. tetani). Тут симптомами є втома, помутніння зору, діарея, запори, серед інших. Ботулізм - це патологія, при якій потрібно бути дуже обережним і дотримуватися лікування.

Програми

Деякі бактерії, що входять до складу Clostridium, мають певне застосування на комерційному, екологічному та навіть терапевтичному рівні.

Наприклад, ботулінічний токсин, вироблений Clostridium botulinum, давно застосовується в певних терапіях і в косметичній промисловості. Завдяки здатності паралізувати м’язи, його застосовують при лікуванні пацієнтів з деякими патологіями, такими як наслідки мозкових судин, геміфаціальні спазми та дистонія.

Так само його використовують у косметології під назвою ботокса для усунення тонких ліній. Ця процедура досить суперечлива через наслідки, які вона може мати для здоров'я.

Так само здатність певних бактерій цього роду виробляти етанол була використана у виробництві тротилу та пороху.

Крім того, останні дослідження показали, що деякі з цих бактерій можуть використовуватися як екологічні показники забруднення. Однак це дослідження, які ще перебувають у зародковому стані, але які з огляду на результати є перспективними.

Список літератури

1. Клостридій. Отримано з: microbewiki.com
2. Отримано з: catalog.hardydiagnostics.com
3. Meyer, L., Espinoza, R. and Quera, R. (2014, травень). Інфекція Clostridium difficile: епідеміологія, діагностика та терапевтичні стратегії. Лос-Кондес Клінічний медичний журнал. 25 (3). 473-484
4. Muñoz, D., Grau, C., Villalobos, L., Marval, H., Martínez, C. and Zerpa, A. (2010). Використання Clostridium perfringens як показник фекального забруднення в районах вирощування двостулкових молюсків у штаті Сукре, Венесуела. Науковий журнал FCV-LUZ. 20 (6). 575-583
5. Shapiro, R., Hatheway, C. and Swerdlow, D. (1998). Ботулізм у США: клінічний та епідеміологічний огляд. Отримано з: annals.org
6. Вашантакумарі, Р. (2007). Підручник з мікробіології. Bl Публікації ТОВ ПВТ