Clostridium

Allgemeinheit

Clostridium ist der Name einer Gattung von grampositiven Bakterien mit besonderen Merkmalen, einschließlich der obligaten Anaerobiose, der Existenz in der Natur sowohl im vegetativen Zustand als auch in Form von Sporen, der großen Verbreitung in der Umwelt und der stäbchenförmigen Form.

Was ist ein Clostridium ?

Clostriudium ist der Name einer Gattung von grampositiven, obligaten, sporogenen, anaeroben Bakterien, die in ihrer Form einem Stab (stabförmige Form) ähneln.

Clostridium sind obligate Anaerobier: Was bedeutet das?

Ein Bakterium wird als anaerob bezeichnet, wenn

• Seine Wachstums- und Replikationskapazitäten treten nur in Abwesenheit von molekularem Sauerstoff auf;
• Das Vorhandensein von molekularem Sauerstoff gefährdet sein Überleben.

Für die Bakterien der Gattung Clostridium stellt das Fehlen von molekularem Sauerstoff den Zustand dar, der die Annahme des sogenannten vegetativen Zustands erlaubt und rechtfertigt.

In der Mikrobiologie verstehen wir unter einem vegetativen Zustand eines Bakteriums den aktiven Zustand eines Bakteriums, in dem es wachsen und sich vermehren kann.

Wie wir später sehen werden, hängen andere wichtige Funktionen von Clostridium- Bakterien auch von der Abwesenheit / Anwesenheit von molekularem Sauerstoff ab.

Auf dem Gebiet der Mikrobiologie wird der Lebenszustand jener Organismen, deren Existenz nicht von der Anwesenheit von molekularem Sauerstoff abhängt oder bei Anwesenheit von molekularem Sauerstoff unmöglich ist, als Anaerobiose bezeichnet

Clostridien sind sporogen: Was bedeutet das?

Ein Bakterium wird als sporogen bezeichnet, wenn es sich in Sporen verwandeln oder Sporen hervorrufen kann.

Für die Bakterien der Gattung Clostridium stellt die Spore typischerweise eine nicht-replikative, ruhende Lebensform dar, alternativ zu dem sogenannten vegetativen Zustand, von dem angenommen wird, dass sie in jedem Zustand, selbst dem ungünstigsten, lange überlebt; Die Sporen von Clostridium sind in der Tat sehr resistent und können sich sehr gut gegen starke Hitze, niedrigere Temperaturen, stärkere Antiseptika sowie gegen den Zustand verteidigen, der das Leben von Clostridium selbst in einem vegetativen Zustand unmöglich macht: die Anwesenheit von Sauerstoff.

Das emblematischste Beispiel für das, was gerade erwähnt wurde, ist Clostridium tetani, eine der vielen in der Natur vorkommenden Clostridium- Arten, die als ätiologischer Erreger des Tetanus bekannt ist.

Mikrobiologische Anmerkung

In der Mikrobiologie wird der Übergang eines Bakteriums vom vegetativen in den Sporenzustand als Sporogenese bezeichnet, während die entgegengesetzte Umwandlung - von Spora zum Mikroorganismus im vegetativen Zustand - als Keimung bezeichnet wird .

Herkunft des Namens

Das Wort " Clostridium " kommt vom griechischen Wort " kloster " ( κλωστήρ ), was "Spindel" oder "Spindel" bedeutet.

Die Verwendung eines Wortes mit diesem etymologischen Ursprung ist, wie leicht zu verstehen ist, mit dem typischen fusiformen Aspekt der Bakterien der Gattung Clostridium verbunden .

Features

Es wurde bereits ausführlich über erzwungene Anaerobiose, sporadische Kapazität und stabförmige Form gesprochen.

Hier werden daher die verbleibenden wichtigsten Eigenschaften eines typischen Clostridiums diskutiert: Dimensionen, Form der Sporen, Bewegung, Lebensräume und toxische Fähigkeiten.

Größe

In der Natur gibt es Clostridium, dessen Länge von 0, 3 bis 2 Mikrometer reichen kann, und Clostridium, dessen Länge zwischen 1, 5 und 20 Mikrometer variieren kann.

Daher besteht hinsichtlich der Größe des Clostridiums eine erhebliche Variabilität.

Sporenform

Die Sporen von Bakterien der Gattung Clostridium besitzen eine charakteristische Flaschenform.

Bewegung

Die Bakterien der Gattung Clostridium sind mit einer gewissen Beweglichkeit ausgestattet, die von einer Reihe von Flagellen herrührt, die auf ihrer gesamten Oberfläche ein wenig verteilt sind.

Bakterien mit einer solchen Flagellenverteilung nennt man in der Mikrobiologie peritrichöse Bakterien .

Lebensraum

Bakterien der Gattung Clostridium sind in der Regel allgegenwärtig ; Immerhin sind sie fast überall zu finden:

• Im Boden;
• Im Staub;
• Im Abwasser;
• In marinen Sedimenten;
• Im Darmtrakt pflanzenfressender Tiere (z. B. Pferde, Rinder und Ziegen) und bei anderen Tieren wie Hunden, Katzen, Hühnern usw .;
• In den Fäkalien der vorgenannten Tiere und im Mist, der erzeugt werden kann;
• Im Darmtrakt des Menschen;
• Usw.

Pathogene Fähigkeiten: Toxine

In einem vegetativen Zustand können einige Bakterien der Gattung Clostridium Substanzen mit pathogenen Wirkungen auf den Menschen produzieren.

Diese Substanzen basieren im Allgemeinen auf Proteinen und werden Toxine genannt .

Ein Clostridium ist kein Bacillus

Viele Menschen verwechseln die Bakterien der Gattung Clostridium mit den Bakterien der Gattung Bacillus (den sogenannten Bacilli ), wahrscheinlich weil beide Gattungen zum selben Stamm gehören wie die Firmicutes .

Angesichts der signifikanten Unterschiede zwischen einem Clostridium und einem Bacillus ist die Verwechslung dieser beiden Bakteriengattungen ausgesprochen schwerwiegend.

In dem Feld darunter meldet der Artikel die zuvor genannten Unterschiede.

Spezies

Nach neuesten mikrobiologischen Untersuchungen gibt es in der Natur mehr als 100 Arten von Bakterien der Gattung Clostridium .

Unter all diesen Clostridium- Arten sind die wichtigsten, auch im Hinblick auf die pathogenen Wirkungen, die sie auf den Menschen haben können:

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

Andere Clostridium- Arten:

• Clostridium thermocellum

• Clostridium acetobutylicum

• Clostridium butyricum

• Clostridium histolyticum

• Clostridium ljungdahlii

• Clostridium beijerinckii

• Clostridium diolis

Clostridium botulinum

Clostridium botulinum ist durch 4 seiner 7 Toxine der verantwortliche Erreger einer sehr gefährlichen und möglicherweise tödlichen Infektion beim Menschen, deren Name Botulismus ist .

Botulismus verursacht zunächst Symptome wie Durchfall, starke Bauchschmerzen, Übelkeit und Erbrechen; zu einem späteren Zeitpunkt kommt es dann zu weitaus schwerwiegenderen Störungen wie Sehstörungen, Mundtrockenheit und schlaffen Lähmungserscheinungen mit schwerwiegenden Auswirkungen auf das Schlucken, Phonieren, Kauen und Atmen.

Unter den Botulismus-Patienten ist Asphyxie die Haupttodesursache aufgrund der Auswirkungen, die schlaffe Lähmungen auf die Atmungskapazität haben.

DIE TOXINE VON CLOSTRIDIUM BOTULINUM

Clostridium- Botulinum- Toxine, auch Botulinum- Toxine genannt, die für Botulismus beim Menschen verantwortlich sind, gehören zu den bekanntesten Beispielen für Neurotoxine oder Toxine, die aufgrund eines Tropismus in Richtung Nervensystem in die Neuronen gelangen können wichtige Strukturen wie das Gehirn und das Rückenmark und schließlich die Funktionen dieser Strukturen ändern.

WEGE DER ANTRAGSTELLUNG

Clostridium botulinum kann den Menschen auf mindestens drei verschiedene Arten infizieren und Botulismus auslösen:

• Durch die Aufnahme von Lebensmitteln, die durch ihre Neurotoxine kontaminiert sind;
• Durch Hautwunden nach dem Eindringen von Fremdkörpern wie Nägeln, Splittern oder Stacheln, die durch ihre Sporen verunreinigt sind. In solchen Situationen ist es für die Entstehung von Clostridium botulinum wichtig, dass die Hautwunden nicht der Luft ausgesetzt sind, dh, dass kein Sauerstoff im Inneren zirkuliert.
• Durch die Aufnahme von Lebensmitteln, die durch ihre Sporen kontaminiert sind, keimen diese im Magen-Darm-Apparat und produzieren Neurotoxine. Diese Situation betrifft fast ausschließlich das Neugeborene, so dass die daraus resultierende Form des Botulismus am häufigsten als infantiler Botulismus bezeichnet wird .

Clostridium difficile

Clostridium difficile ist der verantwortliche bakterielle Erreger beim Menschen durch zwei Toxine einer gewaltigen Form der Kolitis (Entzündung des Darms), die als pseudomembranöse Kolitis bekannt ist .

Die durch Enterozytennekrose (dh Darmzellen) gekennzeichnete pseudomembranöse Kolitis betrifft im Allgemeinen den Dickdarm und den Sigma-Darmtrakt und verursacht Symptome wie wässrigen Durchfall (charakteristisches Symptom), Bauchkrämpfe und Schmerzen, Fieber, Übelkeit, Anorexie, allgemeines Unwohlsein und Gewichtsverlust.

In schweren Fällen kann eine pseudomembranöse Kolitis tödlich sein.

SCHWIERIGE CLOSTRIDIUM-TOXINE

Die beiden Toxine von Clostridium difficile, die beim Menschen eine pseudomembranöse Kolitis verursachen, sind das sogenannte Enterotoxin A und das sogenannte Cytotoxin B.

Neugier: Was ist ein Enterotoxin?

Ein Enterotoxin ist ein Toxin, das auf den Darm abzielt, insbesondere auf die Epithelzellen der inneren Darmwand.

WER IST AUF RISIKO?

Für gesunde Menschen stellt Clostridium difficile eine geringfügige Bedrohung dar, da es unwahrscheinlich ist, dass eine Infektion ausgelöst wird. dasselbe Bakterium ist stattdessen eine ernsthafte Gefahr für Personen mit geschwächtem Immunsystem und für Personen, deren Darmbakterienflora aufgrund einer längeren Antibiotikatherapie stark geschwächt ist. Wenn für die erste Personengruppe das Risiko von einem ineffizienten Immunsystem zur Abwehr des Organismus gegen Clostridium difficile abhängt, hängt für die zweite Personengruppe die ausgeprägte Neigung zur Infektion mit der Tatsache zusammen, dass die bakterielle Darmflora a darstellt essentielles Verteidigungsbollwerk gegen die Verbreitung verschiedener Krankheitserreger, einschließlich Clostridium difficile .

Clostridium perfringens

Clostridium perfringens ist ein Bakterium, das beim Menschen für eine Darmentzündung verantwortlich ist, die:

• In den meisten Fällen ist es mild und spontan gelöst
• Nur in seltenen Fällen ist es schwerwiegend, stark schwächend und manchmal sogar tödlich.

WEGE DER ANTRAGSTELLUNG

Clostridium perfringens ist eine der Hauptursachen für Lebensmittelvergiftungen .

Dies bedeutet, dass der Mensch sich mit Clostridium perfringens infiziert, indem er damit kontaminierte Lebensmittel zu sich nimmt.

WIE FUNKTIONIERT ES, DIE INFEKTION ZU BEKÄMPFEN?

Clostridium perfringens verwendet einige Enterotoxine, um den Infektionsprozess einzuleiten.

WAS SIND DIE SCHWERSTEN FÄLLE?

Bei schwereren Infektionen kann Clostridium perfringens nekrotisierende Enteritis, verschiedene Geschwüre, fulminante Toxämie, Dehydration, Schock und, wie bereits erwähnt, sogar den Tod verursachen.

Clostridium tetani

Wie bereits teilweise angenommen, ist Clostridium tetani das Bakterium, das durch eines seiner beiden Toxine beim Menschen Tetanus verursacht.

Tetanus ist eine sehr schwere Infektionskrankheit, bei der die quergestreiften Muskeln am ganzen Körper - insbesondere Kiefer, Nacken, Rücken und Brust - Krämpfen ausgesetzt sind, die ein normales Kauen, Schlucken, Atmen und Korrigieren verhindern Haltung usw.

Tetanus kann tödlich sein (tritt in etwa 20% der Fälle auf) und der Tod tritt im Allgemeinen aufgrund von Erstickung, Verschlucken einer Lungenentzündung oder Atemstillstand auf.

TETANISCHES TOXIN

Das Toxin von Clostridium tetani, das beim Menschen Tetanus verursacht, ist das sogenannte Tetanospasmin .

Tetanospasmin ist ein weiteres wichtiges mikrobiologisches Beispiel für Neurotoxin oder Toxin mit einem Tropismus für das Nervensystem.

WEGE DER ANTRAGSTELLUNG

Die häufigsten Umstände, unter denen Clostridium tetani Menschen infiziert, sind Hautwunden nach dem Eindringen scharfer Gegenstände wie Nägel, Splitter oder Dornen, auf denen Sporen vorhanden sind.

Genau wie bei Clostridium botulinum ist es wichtig, dass die oben genannten Wunden keinen Luftdurchlass haben, da dies eine sauerstofffreie Umgebung garantiert, ideal für die Keimung der Sporen und die Toxinproduktion.

Clostridium sordellii

Clostridium sordellii ist ein Bakterium, das beim Menschen Lungenentzündung, Endokarditis, Arthritis, Peritonitis, Myonekrose, Bakteriämie (selten) und Sepsis (selten) verursachen kann.

In Wirklichkeit ist dieses Bakterium viel seltener als das vorherige, aber es ist klinisch wichtig, da es Frauen als bevorzugte Zielgruppe hat, die kürzlich eine Schwangerschaft erlebt haben, insbesondere, wenn sie mit einer Fehlgeburt oder einem Schwangerschaftsabbruch endeten.

WEGE DER ANTRAGSTELLUNG

Trotz zahlreicher Studien zu diesem Thema ist immer noch nicht ganz klar, wie Clostridium sordellii den Menschen infiziert.

Anwendungen

Wichtige neuere und frühere Studien haben gezeigt, dass verschiedene Clostridium- Arten im industriellen Bereich, bei der Herstellung von Kraftstoff (z. B. Clostridium thermocellulm ) oder Ethanol (z. B. Clostridium ljungdahlii ), im medizinisch-ästhetischen Bereich, bei der Formulierung von Antifaltenprodukten ( zB: Clostridium botulinum ), im pharmakologischen Bereich, bei der Herstellung innovativer Antiinfektiva (zB: Clostridium butyricum und Clostridium histolyticum ) und so weiter.

Therapie

Bakterien der Gattung Clostridium sind in der Regel gegen verschiedene Antibiotika anfällig, darunter Penicillin G in hohen Dosen, Tetracycline, Imipenem, Metronidazol, Vancomycin und Chloramphenicol sowie gegen einige Antibiotika wie Sulfadrogen.

Wie man ein Clostridium in einem vegetativen Zustand tötet

Der wirksamste Weg, die Bakterien der Gattung Clostridium in ihrem vegetativen Zustand abzutöten, besteht darin, sie einer Erwärmung auszusetzen, deren Temperaturen 72 bis 75 ° C überschreiten.

Wie man die Sporen eines Clostridiums zerstört

Um die Sporen der Bakterien der Gattung Clostridium zu zerstören , ist auch in diesem Fall Wärme die geeignetste Lösung. Es ist jedoch darauf hinzuweisen, dass unter solchen Umständen die Temperaturen, denen die Targets ausgesetzt sein müssen, ausgesprochen hoch sein müssen, sogar höher als 121 ° C.

Neugier: Können Gammastrahlen die Bakterien der Gattung Clostridium zerstören ?

Die Bakterien der Gattung Clostridium sind mit einer gewissen Resistenz gegen Gammastrahlung ausgestattet; Diese Bakterien sind in der Tat nur bemerkenswerten radioaktiven Belastungen ausgesetzt, die höher als 30 kGy (KiloGray) sind.

Wie man das Wachstum von Clostridium in Lebensmitteln hemmt

Um das Wachstum von Clostridium- Bakterien in Lebensmitteln zu hemmen, ist der Zusatz von Lysozym, Nitriten, Nitraten und Propionsäure zu diesen wirksam.