CLOSTRIDIUM DIFFICILE: KENMERKEN, MORFOLOGIE, HABITAT - BIOLOGIE - 2026

Clostridium difficile is een grampositieve bacterie die tot de firmicutes behoort en tevens deel uitmaakt van de bacteriële flora van de darm. Het werd in 1935 geïsoleerd door Hall en O'Toole.

Het vormt een pathogene bacterie, met name op darmniveau. Infecties met deze bacteriën komen zeer vaak voor bij mensen die een langdurig antibioticakuur hebben ondergaan.

Clostridium difficile. Bron: zie pagina voor auteur, via Wikimedia Commons

Dit is een bacterie die de laatste jaren een reëel probleem is geworden, vooral in ziekenhuizen, aangezien het aantal patiënten dat ermee besmet wordt steeds meer toeneemt. Daarbij komt nog de hoge weerstand die het heeft tegen gangbare hygiënemaatregelen.

Sommige specialisten zijn van mening dat deze resistentie misschien te wijten is aan de ontwikkeling van een stam die is gemuteerd, resistent is geworden tegen conventionele medicijnen en virulenter is.

De leeftijdsgroep die het meest kwetsbaar is voor Clostridium difficile-infectie zijn de ouderen, die van nature een immuunsysteem hebben dat vatbaarder is voor depressie. Dit is bewezen door de talrijke statistieken die de verschillende onderzoeken die over dit onderwerp zijn uitgevoerd, begeleiden.

Clostridium difficile is een bacterie die, indien deze niet op tijd wordt behandeld, ernstige complicaties kan veroorzaken, waaronder de dood.

Taxonomie

De taxonomische classificatie van Clostridium difficile is als volgt:

Domein: bacteriën

Divisie: Firmicutes

Klasse: Clostridia

Bestelling: Clostridiales

Familie: Clostridiaceae

Geslacht: Clostridium

Soort: Clostridium difficile

Morfologie

Clostridium difficile is een staafvormige (langwerpige) bacterie. Ze hebben afgeronde randen en flagellen op hun oppervlak. Ze zijn 0,5-3 micron breed en 6 micron lang.

Cellen zijn omgeven door een celwand die is opgebouwd uit een dikke laag peptidoglycaan. Het heeft ook polymeren, bekend als PSI, PSII en PSIII.

Deze polymeren zijn vergelijkbaar met teichoïnezuur en lipoteichoïnezuur, aanwezig in andere gram-positieve bacteriën. De componenten van het celmembraan zijn onderzocht omdat ze een onmisbare rol spelen op therapeutisch gebied.

In de culturen worden licht verhoogde, doorschijnende kolonies waargenomen, met kristallijne vlekken. Evenzo geven ze een karakteristieke mestgeur af.

Het DNA van deze bacterie is geconcentreerd in een circulair chromosoom, dat 29% nucleotiden van cytosine en guanine bevat. Evenzo presenteert het een circulair plasmide dat 28% nucleotiden van hetzelfde genoemde type bevat.

Algemene karakteristieken

Het is gram-positief

Clostridium difficile wordt paars bij blootstelling aan Gramkleuring. Dit geeft aan dat de celwand peptidoglycaan bevat, dat vanwege zijn structuur de kleurstofmoleculen vasthoudt, waardoor het de genoemde kleur aanneemt.

Produceert sporen

Deze bacterie produceert sporen als de omgevingsomstandigheden ongunstig zijn. Deze sporen kunnen ongeveer twee jaar in vijandige omstandigheden overleven. Zodra deze veranderen en gunstig worden, ontkiemen de sporen en creëren nieuwe cellen van de bacteriën.

Metabolisme

Clostridium difficile heeft een metabolisme dat voornamelijk gebaseerd is op de fermentatie van sommige suikers, waarvan glucose de belangrijkste is. Evenzo fermenteert het ook fructose, mannitol, mannose en cellobiose.

Habitat

Deze bacterie is alomtegenwoordig. Het is als commensaal aanwezig in de normale microbiota van het menselijke maagdarmkanaal. Het wordt ook aangetroffen in aarde, zand en hooi. Het is ook geïsoleerd van boerderijdieren, knaagdieren en huisdieren zoals honden en katten.

Is pathogeen

Clostridium difficile wordt als een pathogeen agens beschouwd, omdat het via sporen in staat is om bepaalde pathologieën te genereren. Het heeft een voorkeur voor het maagdarmkanaal, waar het kiemt en ziekten veroorzaakt zoals pseudomembraneuze colitis.

Groeiende omstandigheden

Deze bacterie kan gedijen onder verschillende groeiomstandigheden. Het geaccepteerde temperatuurbereik ligt tussen 25 en 45 ° C. De optimale temperatuur is 30-37 ° C.

Produceert gifstoffen

De bacteriën produceren twee toxines, A en B.Beide toxines werken op het niveau van de epitheelcellen van de darm en veroorzaken een reeks veranderingen die leiden tot de ontwikkeling van pathologieën zoals Clostridium difficile-geassocieerde diarree, pseudomembraneuze colitis en diarree geassocieerd met Antibiotica

Het is catalase-negatief

Deze bacterie is niet in staat om het enzym catalase te synthetiseren. Dit betekent dat het waterstofperoxide (H ₂ O ₂ ) in water en zuurstof niet kan afbreken .

Hydrolyseert gelatine

Clostridium difficile synthetiseert gelatinase-enzymen, waardoor het gelatine vloeibaar kan maken. Dit is duidelijk in de culturen, waarin een transparante halo wordt waargenomen rond de kolonies.

Het is indool negatief

Deze bacterie synthetiseert niet de groep enzymen die bekend staat als tryptofanasen. Hierdoor is het niet in staat om het indool van het aminozuur tryptofaanmolecuul te breken. Dit is een test waarmee u Clostridium difficile kunt onderscheiden van andere bacteriën en zelfs van anderen van het geslacht Clostridium.

Het is urease-negatief

De bacteriën zijn in staat ureum te hydrolyseren tot kooldioxide en ammoniak. Dit komt omdat het het enzym urease niet synthetiseert, omdat het hiervoor niet de genen heeft.

Verlaagt de nitraten niet

Clostridium difficile synthetiseert het enzym nitraatreductase niet en kan daarom nitraten niet reduceren tot nitrieten. Dit vormt ook een test voor identificatie en differentiatie van de bacteriën.

Pathogenie

Deze bacterie is een erkende menselijke ziekteverwekker. Het veroorzaakt een aantal ziekten, zoals pseudomembraneuze colitis. De bacteriën komen oraal het lichaam binnen, voornamelijk door contact met geïnfecteerde mensen.

Het verloop van de infectie hangt af van het feit of de vegetatieve vormen of de sporen worden ingenomen. In het eerste geval worden de levende vormen van de bacteriën in de maag geëlimineerd, dankzij de hoge zuurgraad daar.

De sporen zijn eerder ontworpen om zware omgevingsomstandigheden te weerstaan ​​en dus effectief weerstand te bieden aan maagaandoeningen.

De sporen slagen erin de dunne darm te bereiken en daar te ontkiemen, waardoor de vegetatieve vormen van de bacteriën ontstaan. Deze bereiken de dikke darm waar de omstandigheden ideaal zijn om zich voort te planten. Hier koloniseert het het slijmvlies en veroorzaakt het de presentatie van de symptomen die kenmerkend zijn voor pseudomembraneuze colitis.

Deze ziekte kan ook worden veroorzaakt door een ander mechanisme. Als mensen langdurig met antibiotica worden behandeld, leidt dit tot een onbalans in de gastro-intestinale microbiota.

Dit zorgt ervoor dat Clostridium difficile, een regelmatige inwoner van deze flora, zich ongecontroleerd uitbreidt en plaats maakt voor de ziekte.

Virulentiefactoren

De virulentiefactoren die bijdragen aan de bacterie Clostridium difficile die schade aan het maagdarmslijmvlies veroorzaken, zijn de volgende:

• Gifstoffen (A en B): beide gifstoffen hebben verschillende effecten op de cellen van de darm. Deze omvatten: ze duiden op de productie van toxines, hemorragische necrose, naast de depolymerisatie van actine met verlies van het cytoskelet.
• Adhesines: het zijn moleculen die verantwoordelijk zijn voor het bevorderen van de juiste vereniging van bacteriën met menselijke coloncellen.
• Hydrolytische enzymen: onder andere: hyaluronidase, gelatinase en L-proline-aminopeptidase. Deze enzymen produceren hydrolytische activiteit. Evenzo verhogen ze, door hun werkingsmechanisme, de beschikbaarheid van voedingsstoffen in de darm voor de bacteriën.
• Sporen: zoals reeds aangegeven, overleven sporen ongunstige omgevingsomstandigheden en zelfs het niveau van brandend maagzuur.

Symptomen

Een van de meest prominente symptomen van darmpathologie veroorzaakt door Clostridium difficile kan worden genoemd:

• Koorts
• Waterige diarree
• Buikpijn
• Ziekte
• Anorexy
• Opgezette buik
• Uitdroging
• Algemeen ongemak

Op het niveau van het darmepitheel zijn bepaalde laesies te zien die de evolutie van de ziekte aangeven:

• Vroege laesie (type I): hier wordt epitheliale necrose waargenomen, waarbij er exsudaten en neutrofielen in de dikke darm zijn.
• Type II laesie: het is een epitheliale ulceratie (vulkaantype), in het midden van het intacte slijmvlies.
• Type III laesie: hier is er een ulceratie bedekt met een soort membraan, dat bestaat uit celresten en leukocyten.

Weergave van de darm met pseudomembraneuze colitis. Bron: door Klinikum Dritter Orden, München. Abteilung Innere Medizin I Vielen Dank aan Christoph Kaiser für die Überlassung des Bildes zur Veröffentlichung! , via Wikimedia Commons

Diagnose

Wanneer wordt vermoed dat een persoon tekenen en symptomen vertoont van een Clostridium difficile-infectie, worden bepaalde tests uitgevoerd om een ​​betrouwbare diagnose te stellen.

Onder deze tests zijn de volgende:

• Ontlastingonderzoek: het is de eerste optie om deze pathologie te diagnosticeren. Er zijn verschillende tests die op ontlasting kunnen worden uitgevoerd, waaronder: enzym-immunoassay, polymerasekettingreactie (PCR) en celcytotoxiciteitstest.
• Colononderzoek: door middel van een colonoscopie of sigmoïdoscopie kan de arts de kenmerken van het slijmvlies van de dikke darm direct waarderen.
• Beeldvorming: dit soort tests omvat röntgenfoto's of computed axiale tomografie (CT) -scans. Ze worden gebruikt om te bepalen of er complicaties zijn door de infectie. Dit soort onderzoeken is bedoeld voor mensen met ernstige gevallen van Clostridium difficile-infectie.

Behandeling

Wanneer het ziektebeeld wordt veroorzaakt door eerdere toediening van antibiotica, is de eerste maatregel het staken van de medicatie. De verwachting is dat bij deze maatregel het beeld omgekeerd zal zijn.

Gebeurt dit niet, dan wordt besloten om een ​​antibioticakuur toe te dienen met geneesmiddelen waarvoor de bacteriën bijzonder vatbaar zijn. Onder deze zijn metronidazol en vancomycine de meest bekende en gebruikte.

Referenties

1. Biochemische test en identificatie van Clostridium difficile. Teruggeplaatst van: microbiologyinfo.com
2. Chu, M., Mallozi, M., Roxas, B., Bertolo, L., Monteiro, M., Viswanathan, V. en Vedantam, G. (2016). Een Clostridium difficile celwand glycopolymeer locus beïnvloedt bacteriële vorm, polysaccharide productie en virulentie. PLOS Pathogenen. 12 (10).
3. Clostridium difficile. Opgehaald van: microbewiki.com
4. Garza, R. De belangrijkste virulentiefactoren van Clostridium difficile en de rol van dit micro-organisme bij pseudomembraneuze colitis. Genomen uit: amyd.quimica.unam.mx
5. Clostridium difficile-infectie. Genomen uit: mayoclinic.org
6. Instituut voor Volksgezondheid van Chili (2012). Clostridium difficile. Genomen uit: cl
7. Kirk, J., Banerji, O. en Fagan, R. (2017). Kenmerken van de Clostridium difficile celenvelop en het belang ervan in de therapeutica. Microbiële biotechnologie. 10 (1) 76-90
8. Meyer, L., Espinoza, R. en Quera, R. (2014, mei). Clostridium difficile-infectie: epidemiologie, diagnose en therapeutische strategieën. Los Condes Clinical Medical Journal. 25 (3). 473-484