CLOSTRIDIUM PERFRINGENS: EIGENSCHAFTEN, MORPHOLOGIE, LEBENSRAUM - BIOLOGIE - 2024

Clostridium perfringens ist ein grampositives Bakterium, das im Allgemeinen bei Menschen, Vögeln und anderen Säugetieren Pathologien verursacht. Es war früher als Clostridium welchi zu Ehren von William Henry Welch bekannt, der es 1891 entdeckte und als Erreger von Gasbrand identifizierte.

Dies ist ein hoch pathogenes Bakterium, das dem Körper schreckliche Schäden und sogar den Tod zufügt, da es die infizierten Gewebe langsam abtötet und ihnen keine Gelegenheit gibt, sich zu erholen.

Clostridium perfringens unter dem Mikroskop gesehen. Quelle: Nach Inhaltsanbietern: CDC / Don Stalons, über Wikimedia Commons

Die Virulenz und Wirksamkeit dieses Bakteriums bei der Zerstörung von Geweben wird durch die verschiedenen Toxine bestimmt, die es erzeugt und die für die schrecklichen Verletzungen verantwortlich sind, die verursacht werden.

Die mit Clostridium perfringens am häufigsten assoziierte Pathologie ist Gasbrand, eine schreckliche Krankheit, bei der die Bakterien buchstäblich das gesamte gesunde Unterhaut- und Muskelgewebe abtöten und die betroffene Person unter schrecklichen Schmerzen leiden.

Der beste Weg, um diese Bakterien nicht zu bekommen, ist durch Prävention. Die Hände sollten vor dem Essen und nach der Benutzung des Badezimmers gewaschen werden. Sie müssen Sepsis-Maßnahmen befolgen, wenn Sie eine Wunde haben, insbesondere wenn diese tief ist oder wenn sie mit dem Toxin in Kontakt gekommen ist.

Jedes Jahr infizieren sich Tausende und Abertausende mit Clostridium perfrinfens. Aus diesem Grund muss sich die Bevölkerung über die Symptome und Anzeichen informieren, die diese Bakterien hervorrufen können. Je schneller der Patient behandelt wird, desto wahrscheinlicher ist es, dass er mit einer Infektion durch dieses Bakterium fertig wird.

Taxonomie

Die taxonomische Klassifikation von Clostridium perfringens lautet wie folgt:

Domäne : Bakterien

Abteilung: Firmicutes

Klasse: Clostridia

Bestellung: Clostridiales

Familie: Clostridiaceae

Gattung: Clostridium

Art: Clostridium perfringens

Morphologie

Clostridium perfringens hat die Form eines rechteckigen Balkens, dessen Enden abgerundet oder gerade sein können. Sie sind ungefähr 3 bis 8 Mikrometer lang und 0,4 bis 1,2 Mikrometer breit. Bei Betrachtung unter einem Mikroskop nehmen die Zellen drei Anordnungen an: einzeln, in Ketten oder in kleinen Paketen. Sie präsentieren keine Flagellen oder Zilien.

Seine Zellen sind von einer Zellwand umgeben, die unter anderem aus einer dicken Schicht Peptidoglycan besteht. Ebenso präsentiert es eine Schutzkapsel.

Das Genom dieses Bakteriums besteht aus einem einzigen kreisförmigen Chromosom, in dem etwas mehr als 3,5 Millionen stickstoffhaltige Basenpaare enthalten sind.

In Kulturen bildet es Kolonien mit unregelmäßigen Rändern mit filamentösem Aussehen, erhaben und durchscheinend. In Blutagar-Kulturmedium kann ein doppelter Halogen der Hämolyse beobachtet werden.

Allgemeine Charakteristiken

Es ist grampositiv

Dieses Bakterium erhält den charakteristischen violetten Farbton, wenn es dem Gram-Färbeverfahren unterzogen wird. Aus diesem Grund wird es als grampositiv angesehen.

Dies ist auf die dicke Schicht von Peptidiglycan auf seiner Zellwand zurückzuführen. Dies fängt die Partikel des Gram-Flecks ein und hält ihn zurück.

Produziert Sporen

Bakterienzellen von Clostridium perfringens produzieren eine einzelne Spore, die sich an einem ihrer terminalen Enden befindet. Während des Sporenbildungsprozesses werden Toxine synthetisiert, die für Menschen und eine Vielzahl von Tieren tödlich sind.

Lebensraum

Es ist ein Bakterium, das in einer Vielzahl von Umgebungen vorkommt. Es ist Teil der normalen Flora des Magen-Darm-Trakts sowie der Haut. Ebenso ist es im Boden verteilt, kontaminiertes Wasser und Staub gefunden.

Produziert ein Enterotoxin

Clostridium perfringens produziert mehrere Toxine. Unter diesen sind die bekanntesten:

• Enterotoxin: Hauptursache für Lebensmittelvergiftungen.
• Alpha-Toxin: Im Allgemeinen an Gasbrand beim Menschen sowie an nekrotischer Enteritis bei Hühnern, Rindern und Pferden beteiligt.
• Beta-Toxin: Nach verschiedenen Studien kann dieses Toxin als Neurotoxin wirken und eine arterielle Verengung verursachen. Es hängt auch mit bestimmten Pathologien des Magen-Darm-Trakts bei einigen Säugetieren zusammen.
• Epsilon-Toxin: Es ist eines der tödlichsten Toxine, die von einigen Bakterien der Gattung produziert werden. Seine biologische Aktivität führt zu Ödemen. Es ist auch dermonekrotisch. In ähnlicher Weise wurde nach verschiedenen Studien gezeigt, dass es in der Lage ist, die Blut-Hirn-Schranke zu überwinden, wodurch es Zugang zum Gehirn erhält und sich darin ansammelt.
• Iota-Toxin: Es ist ein dermonekrotisches Toxin, das Magen-Darm-Schäden hervorruft. Es ist auch enterotoxisch und zytotoxisch.

Es ist streng anaerob

Dieses Bakterium ist ein streng anaerober Organismus, dh es benötigt keinen Sauerstoff, um seine Stoffwechselprozesse auszuführen. Trotzdem ist Sauerstoff für sie nicht toxisch, da sie in Umgebungen mit geringer Verfügbarkeit dieses Elements überleben können.

Wachstumsbedingungen

Clostridium perfringens benötigt bestimmte pH- und Temperaturbedingungen, um sich optimal entwickeln zu können. Die Temperatur, bei der es wachsen kann, liegt im Bereich von 20 bis 50 ° C, wobei die optimale Temperatur 45 ° C beträgt.

In Bezug auf den pH-Wert bevorzugt dieses Bakterium Umgebungen mit einer bestimmten Säure und Neutralität, wobei sein idealer pH-Wert zwischen 5,5 und 8 liegt.

Bei stressigen Umweltbedingungen entstehen Sporen. Sie sind sehr widerstandsfähig gegen widrige Bedingungen wie hohe Temperaturen, extreme pH-Werte und die Abwesenheit von Nährstoffen.

Stoffwechsel

Der Metabolismus dieses Bakteriums basiert auf dem Fermentationsprozess. Grundsätzlich fermentiert es die Zucker Glukose, Laktose und Saccharose. Mannit wird nicht fermentiert.

Es ist Indol-negativ

Dieses Bakterium hat nicht die Fähigkeit, das Indol abzubauen, das Teil der Aminosäure-Tryptophan-Struktur ist. Dies liegt daran, dass es nicht die als Tryptophanase bekannte Gruppe von Enzymen synthetisiert, die diesen Prozess ausführen.

Hydrolysiert keine Gelatine

Clostridium perfringens kann keine Gelatine verflüssigen, da es keine Reihe von Enzymen synthetisiert, die als Gelatinasen bekannt sind. Diese Eigenschaft ist wichtig, da sie es auf experimenteller Ebene ermöglicht, Bakterien zu identifizieren und voneinander zu unterscheiden.

Pathogenese

Clostridium perfringens ist ein hoch pathogenes Bakterium beim Menschen. Es verursacht im Allgemeinen Infektionen auf Hautebene, die sehr schwerwiegend sind und zu tödlichen Folgen führen können.

Die Bakterien können auf zwei Wegen in den Körper gelangen: durch Verschlucken oder durch Inokulation auf Hautebene. Wenn das Bakterium aufgenommen wird, beginnt es sich schnell im Körper zu vermehren, da es hier die idealen Umweltbedingungen dafür erreicht.

Die Sporen gelangen in den Blutkreislauf, über den sie verschiedene Körperteile erreichen können. Die Sporen haben eine Vorliebe für Muskel- und Darmgewebe. Hier repliziert es sich sehr schnell und verursacht schwere Gewebeschäden wie nekrotische Läsionen.

Andererseits können die Bakterien durch eine Wunde oder eine Verletzung der Haut in den Körper gelangen. Beim Eintritt infiziert es das umgebende Muskelgewebe, führt den Fermentationsprozess durch, erhält als Produkt Kohlendioxid in Form von Gas und tötet die Zellen und damit das Gewebe ab.

Krankheiten

Nekrotische Enteritis

Es ist eine schwere Krankheit, die im Allgemeinen durch das Alpha-Toxin von Clostridium perfringens verursacht wird. Es wird durch den Verzehr von ungekochtem Hühnchen oder Fleisch verbreitet. Es ist häufig in Bereichen, in denen schlechte Ernährung und schlechte Hygiene häufig sind.

Symptome

Das erste Symptom dieser Infektion ist wässriger Durchfall ohne Entzündung, begleitet von Magenschmerzen. In seltenen Fällen kann es zu Fieber, Übelkeit und Erbrechen kommen.

Gasbrand

Es ist eine lebensbedrohliche Krankheit, die Haut, Unterhaut und Muskelgewebe betrifft. Clostridium perfringens gelangt im Allgemeinen durch eine Verletzung oder eine Operationswunde in den Körper. Anzeichen und Symptome treten plötzlich auf und werden schnell schlimmer.

Es ist als Gasbrand bekannt, weil die Bakterien durch ihren Stoffwechsel eine Fermentation durchführen und Kohlendioxid als Produkt erzeugen, das in der Schwellung des Gewebes zu spüren ist.

Symptome

• Gelbsucht (gelbe Haut).
• Subkutanes Emphysem (Luft unter der Haut)
• Blasen mit rötlicher Flüssigkeit
• Tachykardie (erhöhte Herzfrequenz)
• Hohes Fieber
• Starke Schmerzen um die Verletzung
• Serosanguine Entladung mit einem üblen Geruch
• Ödem um die infizierte Läsion
• Bildung großer Vesikel, die zusammenwachsen und große Blasen bilden
• Starkes Schwitzen

Diagnose

Zur Diagnose dieser Pathologie führt der Arzt verschiedene Tests durch:

• Blutkultur, um das Vorhandensein der Bakterien zu überprüfen oder auszuschließen.
• Kulturen der Gewebe oder Flüssigkeiten, die die Läsionen sickern lassen, um zu überprüfen, ob die Bakterien vorhanden sind.
• Bildgebende Tests wie Röntgenstrahlen, CT-Scans und MRTs können durchgeführt werden. Bei diesen ist es üblich, Gase im Gewebe zu beobachten.

Behandlung

Bei jeder bakteriellen Infektion sind zunächst Antibiotika erforderlich, da diese die Bakterien abtöten. Im Fall von Clostridium perfringens sind die ausgewählten Antibiotika Penicillin und Clindamycin.

Ebenso kann der Patient im Fall von Gasbrand eine chirurgische Behandlung benötigen, um das gesamte betroffene Gewebe zu entfernen. Manchmal ist jedoch sogar die Amputation eines betroffenen Gliedes (Arm, Bein) erforderlich.

Eine andere Behandlung, die in Betracht gezogen wird, ist in einer Überdruckkammer, obwohl diese Kammern nicht in allen Gesundheitszentren verfügbar sind.

Referenz

1. Clostridium perfringens. Abgerufen von: microbewiki.com
2. Clostridium perfringens: Morphologie, kulturelle Merkmale, Klassifikation und Labordiagnose. Erhalten von: microbesinfo.com.
3. Kulturelle Merkmale von Clostridium perfringens. Erhalten von: microbenotes.com
4. Gasbrand Abgerufen von: medlineplus.gov
5. Miranda C. und Rojo, M. Clostridium perfringens. Abgerufen von: org
6. Morphologie und Kulturmerkmale von Clostridium perfrngens. Erhalten von: saber.ula.ve
7. Morris, W. und Fernández, M. (2009) Clostridium perfingens toxins. Argentinische Zeitschrift für Mikrobiologie. 41 (4).