CLOSTRIDIUM DIFFICILE: ХАРАКТЕРИСТИКА, МОРФОЛОГИЯ, СРЕДА ОБИТАНИЯ - БИОЛОГИЯ - 2025

Clostridium difficile - это грамположительная бактерия, принадлежащая к группе фирмикутов, а также часть бактериальной флоры кишечника. Он был выделен в 1935 году Холлом и О'Тулом.

Он представляет собой болезнетворные бактерии, особенно на кишечном уровне. Инфекции, вызываемые этими бактериями, очень часто встречаются у людей, которые длительное время принимали антибиотики.

Clostridium difficile. Источник: См. Страницу с описанием автора на Wikimedia Commons.

Это бактерия, которая в последние годы стала настоящей проблемой, особенно в больницах, поскольку число инфицированных ею пациентов увеличивается. Вдобавок к этому добавляется высокая устойчивость к обычным гигиеническим мерам.

Некоторые специалисты считают, что, возможно, эта устойчивость связана с развитием штамма, который мутировал, приобрел устойчивость к обычным лекарствам и стал более вирулентным.

Возрастная группа, наиболее уязвимая к инфекции Clostridium difficile, - это пожилые люди, у которых по своей природе иммунная система более склонна к депрессии. Это было доказано многочисленными статистическими данными, которые сопровождают различные исследования, проведенные по этому вопросу.

Clostridium difficile - это бактерия, которая, если не лечить вовремя, может вызвать серьезные осложнения, включая смерть.

таксономия

Таксономическая классификация Clostridium difficile выглядит следующим образом:

Домен: бактерии

Подразделение: Firmicutes

Класс: Clostridia

Отряд: Clostridiales

Семья: Clostridiaceae

Род: Clostridium

Вид: Clostridium difficile.

Морфология

Clostridium difficile - это палочковидные (удлиненные) бактерии. У них закругленные края и жгутики на поверхности. Они имеют ширину 0,5-3 мкм и длину 6 мкм.

Клетки окружены клеточной стенкой, состоящей из толстого слоя пептидогликана. Он также имеет полимеры, известные как PSI, PSII и PSIII.

Эти полимеры похожи на тейхоевую кислоту и липотейхоевую кислоту, присутствующие в других грамположительных бактериях. Компоненты клеточной мембраны были изучены, поскольку они играют незаменимую роль в терапевтической области.

В культурах наблюдаются слегка приподнятые полупрозрачные колонии с кристаллическими пятнами. Точно так же они издают характерный запах навоза.

ДНК этой бактерии сконцентрирована в круговой хромосоме, которая содержит 29% нуклеотидов цитозина и гуанина. Точно так же он представляет собой кольцевую плазмиду, которая содержит 28% нуклеотидов того же типа, о котором упоминалось.

Общие характеристики

Это грамм положительный

Clostridium difficile становится фиолетовой при окрашивании по Граму. Это указывает на то, что его клеточная стенка содержит пептидогликан, который из-за своей структуры удерживает молекулы красителя, заставляя его принимать указанный цвет.

Образует споры

Эта бактерия производит споры при неблагоприятных условиях окружающей среды. Эти споры могут выжить в течение примерно двух лет во враждебных условиях. Как только они изменяются и становятся благоприятными, споры прорастают, создавая новые клетки бактерий.

метаболизм

Метаболизм Clostridium difficile в основном основан на ферментации некоторых сахаров, главным из которых является глюкоза. Кроме того, он также ферментирует фруктозу, маннит, маннозу и целлобиозу.

Естественная среда

Эти бактерии распространены повсеместно. Он присутствует в нормальной микробиоте желудочно-кишечного тракта человека как комменсал. Он также содержится в почве, песке и сене. Он также был изолирован от сельскохозяйственных животных, грызунов и домашних животных, таких как собаки и кошки.

Патогенен

Clostridium difficile считается патогеном, так как через споры он способен порождать определенные патологии. Он предпочитает желудочно-кишечный тракт, где он прорастает и вызывает такие заболевания, как псевдомембранозный колит.

Условия выращивания

Эта бактерия может процветать в различных условиях роста. Допустимый диапазон температур от 25 до 45 ° C. Оптимальная его температура 30-37 ° C.

Вырабатывает токсины

Бактерии производят два токсина, А и В. Оба токсина действуют на уровне эпителиальных клеток кишечника, вызывая серию изменений, которые приводят к развитию таких патологий, как диарея, связанная с Clostridium difficile, псевдомембранозный колит и диарея, связанная с Антибиотики

Каталаза отрицательный

Эта бактерия не способна синтезировать фермент каталазу. Это означает, что он не может расщеплять перекись водорода (H ₂ O ₂ ) в воде и кислороде.

Гидролизует желатин

Clostridium difficile синтезирует ферменты желатиназы, которые заставляют желатин разжижаться. Это очевидно в культурах, в которых вокруг колоний наблюдается прозрачный ореол.

Индол-отрицательный

Эта бактерия не синтезирует группу ферментов, известных как триптофаназы. Из-за этого он не способен отщепить индол от молекулы аминокислоты триптофана. Это тест, который позволяет отличить Clostridium difficile от других бактерий и даже от других бактерий рода Clostridium.

Это отрицательная уреаза

Бактерии способны гидролизовать мочевину до диоксида углерода и аммиака. Это потому, что он не синтезирует фермент уреазу, поскольку у него нет генов для этого.

Не снижает нитраты

Clostridium difficile не синтезирует фермент нитратредуктазу, поэтому не может восстанавливать нитраты до нитритов. Это также представляет собой тест на идентификацию и дифференциацию бактерий.

патогенез

Эта бактерия является признанным патогеном человека. Он вызывает некоторые заболевания, например, псевдомембранозный колит. Бактерии попадают в организм орально, в основном при контакте с инфицированными людьми.

Течение инфекции зависит от того, попадают ли в организм вегетативные формы или споры. В первом случае живые формы бактерий удаляются в желудке благодаря высокой там кислотности.

Скорее, споры созданы для того, чтобы противостоять суровым условиям окружающей среды, таким образом, эффективно сопротивляясь условиям желудка.

Споры успевают достичь тонкого кишечника и прорасти там, производя вегетативные формы бактерий. Они достигают толстой кишки, где условия идеальны для размножения. Здесь он колонизирует слизистую оболочку, вызывая появление симптомов, характерных для псевдомембранозного колита.

Это заболевание также может быть вызвано другим механизмом. Когда люди проходят длительную терапию антибиотиками, это приводит к дисбалансу микробиоты желудочно-кишечного тракта.

Это вызывает неконтролируемое размножение Clostridium difficile, который является постоянным обитателем этой флоры, уступая место болезни.

Факторы вирулентности

Факторы вирулентности, которые способствуют тому, что бактерия Clostridium difficile вызывает повреждение слизистой оболочки желудочно-кишечного тракта, следующие:

• Токсины (A и B): оба токсина по-разному влияют на клетки кишечника. К ним относятся: они указывают на выработку токсинов, геморрагический некроз, в дополнение к деполимеризации актина с потерей цитоскелета.
• Адгезины: это молекулы, которые отвечают за правильное соединение бактерий с клетками толстой кишки человека.
• Гидролитические ферменты: среди них: гиалуронидаза, желатиназа и L-пролин-аминопептидаза, среди прочих. Эти ферменты обладают гидролитической активностью. Аналогичным образом, благодаря своим механизмам действия они увеличивают доступность питательных веществ в кишечнике для бактерий.
• Споры: как уже указывалось, споры выживают в неблагоприятных условиях окружающей среды и даже при изжоге.

симптомы

Среди наиболее ярких симптомов кишечной патологии, вызываемой Clostridium difficile, можно назвать:

• Высокая температура
• Водянистая диарея
• Боль в животе
• болезни
• анорексия
• Вздутие живота
• дегидратация
• Общий дискомфорт

На уровне кишечного эпителия можно увидеть определенные поражения, свидетельствующие о развитии заболевания:

• Раннее поражение (Тип I): здесь наблюдается некроз эпителия, при котором в толстой кишке присутствуют экссудаты и нейтрофилы.
• Поражение типа II: это эпителиальное изъязвление (вулканического типа) в середине неповрежденной слизистой оболочки.
• Поражение типа III: здесь имеется изъязвление, покрытое своего рода мембраной, состоящей из клеточного мусора и лейкоцитов.

Вид кишечника при псевдомембранозном колите. Источник: Клиника Дриттер Орден, Мюнхен. Abteilung Innere Medizin I Vielen Dank и Christoph Kaiser für die Überlassung des Bildes zur Veröffentlichung! , через Wikimedia Commons

диагностика

Когда есть подозрение, что у человека могут быть признаки и симптомы инфекции Clostridium difficile, проводятся определенные тесты для надежной диагностики.

Среди этих тестов следующие:

• Исследование кала: это первый вариант диагностики данной патологии. Есть несколько тестов, которые могут быть выполнены на стуле, в том числе: иммуноферментный анализ, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и анализ цитотоксичности клеток.
• Обследование толстой кишки: с помощью колоноскопии или ректороманоскопии врач может непосредственно оценить характеристики слизистой оболочки толстой кишки.
• Визуализация: эти типы тестов включают рентген или компьютерную аксиальную томографию (КТ). Они используются, чтобы определить, были ли какие-либо осложнения от инфекции. Эти типы исследований назначаются людям с тяжелыми случаями инфекции Clostridium difficile.

лечение

Когда клиническая картина вызвана предыдущим приемом антибиотиков, первой мерой является приостановка приема этого лекарства. Ожидается, что с этой мерой картина будет обратной.

Если этого не происходит, решается назначить лечение антибиотиками лекарствами, к которым бактерии особенно чувствительны. Среди них наиболее признанными и используемыми являются метронидазол и ванкомицин.

Ссылки

1. Биохимический тест и идентификация Clostridium difficile. Получено с: microbiologyinfo.com
2. Чу, М., Маллози, М., Рохас, Б., Бертоло, Л., Монтейро, М., Вишванатан, В. и Ведантам, Г. (2016). Локус гликополимера клеточной стенки Clostridium difficile влияет на форму бактерий, продукцию полисахаридов и вирулентность. PLOS Патогены. 12 (10).
3. Clostridium difficile. Получено с: microbewiki.com
4. Гарза, Р. Основные факторы вирулентности Clostridium difficile и роль этого микроорганизма в псевдомембранозном колите. Взято с: amyd.quimica.unam.mx
5. Инфекция Clostridium difficile. Взято с: mayoclinic.org
6. Институт общественного здравоохранения Чили (2012 г.). Clostridium difficile. Взято из: cl
7. Кирк Дж., Банерджи О. и Фаган Р. (2017). Характеристики клеточной оболочки Clostridium difficile и ее значение в терапии. Микробная биотехнология. 10 (1) 76-90
8. Мейер, Л., Эспиноза, Р. и Кера, Р. (2014, май). Инфекция Clostridium difficile: эпидемиология, диагностика и терапевтические стратегии. Los Condes Clinical Medical Journal. 25 (3). 473-484