CLOSTRIDIUM BOTULINUM: KENMERKEN, MORFOLOGIE, HABITAT - BIOLOGIE - 2025

De Clostridium botulinum is een gram-positieve bacterie die behoort tot het geslacht Clostridium breed. Het is een van de bacteriën in deze groep die het meest is bestudeerd. Het werd voor het eerst geïsoleerd door Emile Van Ermengen in het jaar 1896.

C. botulinum produceert een reeks toxines die zeer pathogeen zijn voor mensen. Deze gifstoffen genereren een pathologie die algemeen botulisme wordt genoemd.

Vertegenwoordiging van Clostridium botulinum. Bron: door inhoudsproviders: CDC, via Wikimedia Commons

Wanneer een geval van botulisme wordt vastgesteld, is het verplicht om dit te melden aan de bevoegde gezondheidsautoriteiten, zodat deze de nodige maatregelen nemen en zo voorkomen dat andere mensen via dezelfde weg besmet raken.

Evenzo wordt botulinumtoxine al enkele jaren in de plastische chirurgie-industrie gebruikt, omdat het in kleine hoeveelheden wordt geïnjecteerd en doordat het zijn functie uitoefent op de spieren van gezichtsuitdrukking, verdwijnen expressielijnen.

Evenzo is het gebruikt bij de behandeling van bepaalde pathologieën zoals blepharospasme en strabismus. Zeker, Clostridium botulinum is een bacterie zonder halve maatregelen, het kan zeer schadelijk en giftig zijn of zeer gunstig voor het individu.

Taxonomie

De taxonomische classificatie van Clostridium botilinum is als volgt:

Domein: bacteriën

Divisie: Firmicutes

Klasse: Clostridia

Bestelling: Clostridiales

Familie: Clostridiaceae

Geslacht: Clostridium

Soort: Clostridium botulinum

Morfologie

Clostridium botulinum is een staafvormige bacterie met afgeronde randen. Het meet 0,5 - 2 micron breed en 1,6 - 2,2 micron lang. Het heeft geen capsule eromheen.

De celwand bestaat uit een dikke laag peptidoglycaan, evenals teichoïnezuur en lipoteichonzuur.

Het genetisch materiaal is gecondenseerd tot een circulair chromosoom. Dit is een van de grootste binnen de groep grampositieve bacteriën.

Verschillende onderzoeken lijken erop te wijzen dat de lengte te wijten is aan het feit dat het een groot aantal genen bevat die het sporulatieproces reguleren, evenals de synthese van toxines die door deze bacterie worden geproduceerd.

In de culturen worden kolonies waargenomen met een witachtige kleur, rond van vorm en met goed gedefinieerde randen.

Algemene karakteristieken

Het is gram-positief

Deze bacterie krijgt een violette kleur wanneer de Gram-kleuringstechniek wordt toegepast. Dit komt omdat het een dikke laag heeft die bestaat uit peptidoglycaan. Deze verbinding heeft een bijzondere structuur, die de pigmentmoleculen vasthoudt.

Het is anaëroob

Clostridium botulinum is een strikt anaëroob organisme. Het ontwikkelt zich duidelijk in anaërobe omgevingen (zuurstofgebrek). Zuurstof is giftig voor bacteriën, dus het kan niet in contact komen met dit chemische element.

Produceert gifstoffen

De toxines die Clostridium botulinum synthetiseert, staan ​​bekend als Botulinum-toxines. Er zijn in totaal acht gifstoffen van dit type, die worden gegeven door de subtypes van de bacteriën, namelijk: A, B, C1, C2, D, E, F, G, H. .

Botulinumtoxinen A, B en E veroorzaken pathologieën bij de mens, terwijl de rest ziekten veroorzaakt bij vogels, vissen en andere zoogdieren.

Habitat

Clostridium botulinum is een bacterie die op grote schaal wordt verspreid in een grote verscheidenheid aan omgevingen over de hele planeet. Het is voornamelijk geïsoleerd uit de bodem en mariene sedimenten. Over het algemeen kan worden gezegd dat het wordt aangetroffen in omgevingen met weinig of geen zuurstofbeschikbaarheid.

Produceert sporen

De bacteriën produceren sporen die hittebestendig zijn. Dit betekent dat ze extreme temperaturen kunnen overleven, zowel erg laag als erg hoog. Deze sporen diffunderen in vele omgevingen en bij afwezigheid van zuurstof ontkiemen ze en beginnen ze gifstoffen af ​​te scheiden.

Is pathogeen

De sporen van Clostridium botulinum komen het lichaam binnen en ontkiemen, de bacteriën vermenigvuldigen zich daar en veroorzaken weefselschade, voornamelijk in het maagdarmkanaal.

Groeiende omstandigheden

Onder de groeiomstandigheden die deze bacterie nodig heeft, kan een optimale temperatuur van 30 ° C en een geschatte pH van 7 worden genoemd.

Metabolisme

Clostridium botulinum is een bacterie die een metabolisme heeft gebaseerd op de fermentatie van koolhydraten en aminozuren. Tot de koolhydraten die fermenteren behoren glucose en mannose.

Evenzo kunnen we als fermentatieproducten vermelden: azijnzuur, boterzuur, isovaleriaanzuur en propionzuur.

Presenteert proteolytische en niet-proteolytische stammen

Binnen de variëteit van Clostridium botulinum-stammen die tot nu toe zijn geïsoleerd, zijn twee typen geïdentificeerd: proteolytisch en niet-proteolytisch.

Zoals de naam al aangeeft, proteolytische stammen zijn degenen die ervoor zorgen dat de vertering van eiwitten en ook de productie van H ₂ S. nietproteolytisch die niet oorzaak eiwit afbraak, maar ook gisten mannose en complexe voedingsbehoeften.

Het is catalase-negatief

Deze bacterie heeft niet de informatie in zijn genoom om de synthese van het enzym catalase te coderen. Hierdoor kan het het waterstofperoxidemolecuul niet splitsen in water en zuurstof.

Het is indool negatief

Clostridium botulinum heeft in zijn DNA niet de genen die coderen voor de synthese van tryptofanase-enzymen. Hierdoor is het niet in staat de indoolgroep af te breken die wordt aangetroffen in de structuur van het aminozuur tryptofaan.

Dit is weer een van de biochemische tests die worden gedaan voor de identificatie en differentiatie van bacteriën in het laboratorium.

Verlaagt de nitraten niet

Deze bacterie synthetiseert het enzym nitraatreductase niet, dus het kan de chemische reacties die de reductie van nitraten tot nitrieten met zich meebrengen niet uitvoeren.

Hydrolyseert gelatine

Dankzij het feit dat het een groep enzymen synthetiseert die bekend staan ​​als gelatinases, wordt erkend dat ze in culturen ervoor kunnen zorgen dat gelatine vloeibaar wordt. Rondom de koloniën is een transparante halo te zien, ondubbelzinnig bewijs dat dit proces heeft plaatsgevonden.

Pathogenie

Zoals hierboven vermeld, produceert Clostridium botulinum verschillende soorten toxines, afhankelijk van de subtypes. Van allemaal zijn degenen die enige pathologie bij mensen veroorzaken A, B, E en E.

De sporen van deze bacterie overleven verschillende omgevingsfactoren en ontkiemen onder de juiste omstandigheden (laag zuurstofgehalte). Botulinumtoxine is geïsoleerd uit verschillende voedingsmiddelen, zoals ingeblikt voedsel, sommige vleesproducten zoals hotdogs, en in groenten zoals paddenstoelen en bieten.

De meest gebruikelijke manier waarop de sporen het lichaam binnendringen, is door inslikken, door de consumptie van voedsel dat niet voldoet aan de relevante sanitaire maatregelen. Een andere vorm van binnenkomst, maar veel minder gebruikelijk, is via een wond of letsel.

Wanneer het toxine het lichaam binnendringt, wordt het naar de zenuwuiteinden geleid, met name naar de synaptische ruimte. Daar komt het de neuronale cel binnen. Al in het neuron remt het de afscheiding van de neurotransmitter acetylcholine, waardoor een slappe verlamming van de spier ontstaat.

Ziekten

De ziekte die wordt veroorzaakt door de bacterie Clostridium botulinum staat bekend als botulisme. Het is ingedeeld in drie typen:

• Alimentair botulisme: veroorzaakt door de directe opname van de gifstoffen van de bacteriën via ongezond voedsel.
• Wondbotulisme: wanneer bacteriën het lichaam binnendringen via wonden of laesies op de huid.
• Infant botulisme: treedt op wanneer jonge kinderen (jonger dan 6 maanden) sporen opnemen, die ontkiemen in het maagdarmkanaal en bacteriën in hun vegetatieve vorm voortbrengen, die gifstoffen afgeven.

Symptomen

Alimentair botulisme

Het heeft een incubatietijd van ongeveer 12 tot 36 uur. De symptomen die zich ontwikkelen zijn de volgende:

• Overmatige vermoeidheid
• Moeite met het beheersen van de spraak- en slikspieren
• Wazig zicht
• Droge mond
• Hangende oogleden
• Moeite met ademhalen
• Diarree
• Constipatie
• Ziekte
• Braken

Botulisme patiënt. Bron: door Herbert L. Fred, MD en Hendrik A. van Dijk (http://cnx.org/content/m14960/latest/), via Wikimedia Commons

Wond botulisme

De symptomen van wondbotulisme zijn eerlijk gezegd vergelijkbaar met die van voedingsbotulisme.

• Verlies van controle over de spraak- en slikspieren.
• Wazig zicht
• Moeite met ademhalen
• Hangende oogleden
• Verlamming

Infant botulisme

Incubatieperiode ongeveer 18 tot 36 uur. De meest voorkomende symptomen die het presenteert zijn:

• Constipatie
• Zwakke kreet
• Kwijlen
• Hangende oogleden
• Vermoeidheid
• Onvermogen om te zuigen en te voeden
• Verlamming.

Diagnose

De procedure die wordt gebruikt om deze infectie te diagnosticeren, is voornamelijk gebaseerd op laboratoriumtests en het opzetten van culturen.

Eerst wordt het voedsel dat het individu heeft gegeten, geanalyseerd om bacteriën te zoeken. Evenzo worden monsters verzameld bij de patiënt, zowel uit ontlasting als uit bloedserum.

Zodra dit is gebeurd, kunnen culturen worden vastgesteld om te bepalen of de bacteriën aanwezig zijn.

Behandeling

De behandeling hangt af van de kenmerken van het klinische beeld dat het presenteert. Wanneer de persoon de sporen heeft ingenomen die gifstoffen in het lichaam kunnen afgeven, wordt een manier gezocht om deze te inactiveren. Dit wordt bereikt dankzij de toepassing van de antitoxine-immunoglobuline-injectie.

Evenzo wordt getracht de symptomen onder controle te houden met daarvoor bestemde medicijnen. Als de ongemakken niet afnemen, is hij tot een drastische maatregel gedekt en wordt hij op de Intensive Care geplaatst, waar hij zal worden behandeld met meer bijgewerkte medicijnen. Ten slotte moet de patiënt naar revalidatie om de aangetaste spieren te activeren.

Referenties

1. Botulisme: symptomen en oorzaken. Teruggeplaatst van: mayoclinic.org
2. Botulisme. Verkregen van: medline. Gov
3. Botulisme. Opgehaald van: who.int
4. Kenmerken van clostridium botulinum en botulinumtoxines. Opgehaald van: ivami.com
5. Castro, A., Hevia, R., Escobar, M., Rubio J., Mena, O. en Riverón A. (2004). Botulisme: klinische en epidemiologische aspecten en casusrapporten. Surveillance technisch rapport. 8 (5).
6. Clostridium botulinum. Opgehaald van: microbewiki.com
7. Shapiro, R., Hatheway, C. en Swerdlow, D. (1998). Botulisme in de Verenigde Staten: een klinische en epidemiologische beoordeling. Opgehaald van: annals.org
8. Sugiyama, H. (1980). Clostridium botulinum neurotoxine. Microbiologie beoordelingen. 44 (3). 419-448.