Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Clostridium histolyticum
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Разделение:
Фирмикуты
Учебный класс:
Clostridia
Семья:
Clostridiaceae
Род:
Clostridium
Разновидность:
C. histolyticum
Биномиальное имя
Clostridium histolyticum
(Вайнберг и Сеген, 1916 г.)
Берджи, Харрисон, Брид, Хаммер и Хантун, 1923 г.

Clostridium histolyticum - это вид бактерий, обнаруженных в кале и почве. Это подвижный грамположительный аэротолерантный анаэроб. С. histolyticum является патогенным у многих видов,том числе морских свинок, мышей и кроликов и людей. Было показано, что C. histolyticum вызывает газовую гангрену , часто в сочетании с другими видами бактерий.

История [ править ]

В 1916 году Вайнберг и Сеген выделили эту бактерию у пациентов с газовой гангреной и назвали ее Bacillus histolyticus . Они обнаружили, что эта бактерия патогенна для морских свинок, мышей и кроликов, но в меньшей степени для крыс. Внутримышечная инъекция культуры вызвала обширное локальное разрушение ткани, вытеснение геморрагической мышечной пульпы, расщепление кожи, обнажение кости, а иногда и аутоампутацию . В 1922 году Хеллер переименовал бактерию в Weinbergillus histolyticus , а годом позже Бергей, Харрисон и др. реклассифицировал его как Clostridium histolyticum . [1]

Микробиология [ править ]

Clostridium histolyticum можно выделить из почвы на ранней стадии культивирования почвы путем нагревания образца при 60 ° C в течение 30 минут. C. histolyticum можно высеять на пластинчатый агар Цейслера, и они выглядят как росоподобные колонии грубой или гладкой морфологии, окруженные зоной слабого гемолиза . [2] На кровяном агаре колонии выглядят маленькими, грубыми, неправильной формы и окружены зоной слабого гемолиза. [3] Эти бактерии имеют тенденцию собираться парами или короткими цепочками и представляют собой палочки размером 3-5 мкм x 0,5-0,7 мкм. Клетки обильно жгутиковые и очень подвижные. Clostridium histolyticum продуцирует большие эндоспоры и обладает асахаролитическим и протеолитическим действием. [1]Эта бактерия анаэробна, однако при аэробном культивировании может быть достигнут минимальный рост. [3]

Clostridium histolyticum трудно культивировать, потому что рост ингибируется сахарами, а споры не очень термостойкие. [4] В мазках из ран C. histolyticum очень похож на C. perfringens , но без капсулы C. perfringens . Это может помешать диагностике инфекции C. histolyticum . [3]

Токсигенность [ править ]

Исследования показали, что токсигенность штамма Clostridium histolyticum напрямую связана с его спорулирующей способностью: чем выше спорулирующая способность, тем более токсиген штамм. Кроме того, токсикогенные штаммы обладают более сильным потенциалом роста, чем менее токсикогенные или нетоксигенные штаммы. Гладкие субстраты C. histolyticum, по-видимому, проявляют более высокую токсигенность, чем грубые субстраты. [2]

Токсины C. histolyticum [ править ]

Clostridium histolyticum продуцирует пять токсинов: альфа, бета, гамма, дельта и эпсилон.

Альфа-токсин [ править ]

Альфа-токсин является основным токсигенным фактором C. histolyticum . При введении в мышцу он может вызвать смерть лабораторных животных в течение нескольких часов. Альфа-токсин - это некротический , но не гемолитический токсин. Этот токсин секретируется, так как он выделяется из фильтрата культур C. histolyticum . Он нейтрализуется антисывороткой, продуцируемой против токсичных фильтратов культур C. septicum, путем перекрестной нейтрализации. [4] Кроме того, альфа-токсин легко инактивируется протеолитическими ферментами. Было показано, что только около 29% штаммов C. histolyticum , выделенных из почвы, действительно продуцируют этот альфа-токсин. [2]

Бета-токсин [ править ]

Бета-токсин C. histolyticum представляет собой группу из семи коллагеназ . Коллагеназы - это металлопротеиназы цинка, которые расщепляют коллаген и желатин на мелкие фрагменты. Семь коллагеназ - это альфа, бета, гамма, дельта, эпсилон, дзета и эта. Кроме того, они идентифицируются по их молекулярным массам (68, 115, 79, 110, 125 и 130 кДа соответственно), чтобы отличить их от пяти токсинов. Бета-токсин играет важную роль в патогенности C. histolyticum.из-за его способности разрушать волокна коллагена в организме и вызывать некроз. Было показано, что бета-токсин вызывает кровотечение при попадании на поверхность легких животных, кровотечение и отек при введении в лапы крысы и летальное внутрилегочное кровотечение при внутривенном введении животным. [4]

Гамма-токсин [ править ]

Гамма-токсин - это активируемая цистеином протеиназа, которая переваривает порошок кожи, желатин и казеин. Он не активен против коллагена. Молекулярная масса гамма-токсина составляет 50 000 Да. [4]

Дельта-токсин [ править ]

Дельта-токсин - это эластаза, активируемая ионами Ca2 +. Этот протеолитический фермент ингибируется цистеином и обратимо инактивируется восстановителями. Молекулярная масса составляет от 10 до 50 кДа. [4]

Эпсилон-токсин [ править ]

Эпсилон-токсин представляет собой кислородно-лабильный гемолизин, подобный θ-токсину C. perfringens и δ-токсинам C. septicum и C. novyi . [4]

Протеиназы [ править ]

Токсигенные штаммы C. histolyticum секретируют протеиназы и коллагеназы, которые могут разрушать и некротизировать органы и мышцы в организме человека. Протеиназы Clostridium histolyticum , включая гамма- и дельта-токсины, переваривают нативные и денатурированные белки до аминокислот с образованием аммиака. Они также могут свертывать молоко, а затем переваривать сгусток и гемолизировать овечью кровь. [1] Протеиназы способны переваривать ожоговые струпы и могут быть полезны для удаления ожоговой ткани из ран. [5] Сами по себе C. histolyticumпротеиназы гамма-токсин и дельта-токсин не активны в организме человека. Похоже, они атакуют только коллагеновый материал, уже частично разложенный бета-токсином, и помогают в питании C. histolyticum . [3]

Протеиназы C. histolyticum уникальны по своей эффективности превращения тканевых белков в аминокислоты и пептиды. Кроме того, эти ферменты уникальны тем, что они не производят изокислоты (изомасляную кислоту и изокапроновую кислоту) в качестве конечных продуктов метаболизма. [2]

Коллагеназа [ править ]

Коллагеназа clostridium histolyticum секретируется бактериями и может разрушать соединительную ткань мышц. Эта коллагеназа использовалась для лечения контрактуры Дюпюитрена., болезнь патологического производства и отложения коллагена в руках. Это заболевание вызывает сгибательные контрактуры суставов, сильно ограничивающие функцию рук, чаще всего безымянного пальца и мизинца. Исследования показали, что инъекция коллагеназы clostridium histolyticum значительно уменьшает контрактуры, лизируя коллаген и разрывая сокращенные связки. Эта процедура позволила восстановить сжатые пальцы до полного разгибания через 30 дней после последней инъекции в 64% суставов, в которые была введена коллагеназа costridium histolyticum. Побочные эффекты незначительны, и это лечение предпочтительнее хирургических вариантов, поскольку после лечения не требуется обширная ручная терапия. Коллагеназа clostridium histolyticum производится и продается компанией Endo Pharmaceuticals в США и продается компанией SOBI в ЕС.Соглашение Auxilium / SOBI и соглашение Actelion в Канаде и Австралии Auxilium / Actelion .

Роль в болезни [ править ]

Clostridium histolyticum выделяет мощные экзотоксины, которые обладают протеолитическими и некротическими свойствами, вызывая тяжелый местный некроз. Однако случаев заражения людей этим видом было немного. С 1984 по 2004 год был зарегистрирован только один случай некротической инфекции C. histolyticum у сельскохозяйственного рабочего с переломом руки. [6]

В 2000 году у 18-летней потребительницы наркотиков в Турции был диагностирован инфекционный эндокардит, вызванный C. histolyticum . Это был первый задокументированный случай, когда эта бактерия была идентифицирована как причина инфекционного эндокардита. Все диагностические тесты в этом случае были отрицательными или нормальными до тех пор, пока анаэробный посев крови не идентифицировал C. histolyticum как инфекционный агент, выделенный из ткани клапана сердца. [7]

Исследование кишечной флоры у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника (ВЗК) в 2002 году показало, что у пациентов с язвенным колитом , формой ВЗК, 21% всех бактерий в толстой кишке составляли Clostridium histolyticum . Контрольный образец вообще не содержал этого вида. У здоровых взрослых количество видов клостридий в фекалиях редко превышает 106 клеток / г фекалий, что составляет менее 1% от общей флоры. Это предполагает, что C. histolyticum может играть роль в патогенезе язвенного колита в качестве предполагаемых патогенов. [8]

В 2004 г. произошла вспышка инфекции C. histolyticum в некротических очагах у 11 потребителей инъекционных наркотиков в Англии и Шотландии. Все пациенты употребляли героин и вводили наркотик в мышцу, а не в вену. Считалось, что споры C. histolyticum заразили партию героина на раннем этапе производства и выжили в процессе производства до того, как распространились по Соединенному Королевству. [6]

Диагностика и лечение инфекции [ править ]

C. histolyticum может вызывать газовую гангрену, острую инфекцию с болью, лихорадку, мионекроз и массивный отек. Если не контролировать инфекцию, она может привести к системной токсемии, полиорганной недостаточности и даже к смерти. Кроме того, эта инфекция может перейти в опасную для жизни за считанные часы. [9]

В то время как газовая гангрена легко диагностируется по видимому некрозу и характерному запаху, идентифицировать Clostridium histolyticum как возбудителя сложнее. За исключением тестов на белок, все обычно используемые тесты на культуру отрицательны. [4] Газообразование мало или отсутствует, и эта бактерия отрицательна на лецитиназные и липазные реакции. Анаэробные посевы крови необходимы для выявления инфекции C. histolyticum . [10]

При большинстве инфекций рекомендуется лечение клиндамицином и пенициллином . Кроме того, смесь противомикробных препаратов, нацеленных на аэробные и анаэробные грамположительные и грамотрицательные бактерии, может использоваться при некротических инфекциях, вызванных множеством видов, включая C. histolyticum . [10] C. histolyticum также чувствителен к метронидазолу и имипенему . [7] Однако запущенные инфекции газовой гангрены, вызванные C. histolyticum, поддаются лечению только путем ампутации инфицированной конечности.

См. Также [ править ]

  • Коллагеназа клостридий гистолитикум
  • Газовая гангрена
  • Контрактура Дюпюитрена
  • Инфекционный эндокардит
  • Язвенный колит

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c Oakley CL, Warrack GH (1950). «Альфа, бета и гамма антигены Clostridium histolyticum (Weinberg & Séguin, 1916)» . J. Gen. Microbiol . 4 (3): 365–373. DOI : 10.1099 / 00221287-4-3-365 . PMID  14778941 .
  2. ^ а б в г Нисида С., Имаидзуми М (1966). «Токсигенность Clostridium histolyticum» . J Bacteriol . 91 (2): 477–483. DOI : 10.1128 / JB.91.2.477-483.1966 . PMC 314883 . PMID 5935337 .  
  3. ^ а б в г Макленнан Дж. Д. (1962). «Гистотоксические клостридиальные инфекции человека» . Bacteriol Ред . 26 (2_Pt_1–2): 117–274. DOI : 10,1128 / MMBR.26.2_Pt_1-2.177-274.1962 . PMC 441149 . PMID 14468017 .  
  4. ^ Б с д е е г Hatheway, CL (1990). «Токсигенные клостридии» . Clin Microbiol Rev . 3 (1): 86–87. DOI : 10.1128 / CMR.3.1.66 . PMC 358141 . PMID 2404569 .  
  5. ^ Jozwiak, J; Комар А; Янковская Е; Мартиросян Г (2005). «Определение цитотоксического действия супернатанта культуры Clostridium histolyticum на клетки HeLa в присутствии ингибиторов протеаз» . FEMS Immunol Med Microbiol . 45 (2): 137–142. DOI : 10.1016 / j.femsim.2005.03.005 . PMID 16051065 . 
  6. ^ a b Brazier, JS; Гал М; Зал V; Моррис TE (2004). «Вспышка инфекции Clostridium histolyticum у потребителей инъекционных наркотиков в Англии и Шотландии» . Euro Surveill . 9 (9): 15–16. DOI : 10,2807 / esm.09.09.00475-ен . PMID 15381836 . 
  7. ^ а б Дурмаз, Б; Agel HE; Sonmez E; Turkoz R; Айдын Э (2000). «Инфекционный эндокардит, вызванный Clostridium histolyticum ». Clin Microbiol Infect . 6 (10): 561–563. DOI : 10,1046 / j.1469-0691.2000.00110.x . PMID 11168053 . 
  8. ^ Kleessen, B; Kroesen AJ; Buhr HJ; Блант М (2002). «Слизистые и инвазивные бактерии у пациентов с воспалительным заболеванием кишечника по сравнению с контрольной группой». Сканд Дж Гастроэнтерол . 37 (9): 1034–1041. DOI : 10.1080 / 003655202320378220 . PMID 12374228 . S2CID 10819885 .  
  9. ^ Флорес-Диас, М; Алапе-Хирон А (2003). «Роль фосфолипазы C Clostridium perfringens в патогенезе газовой гангрены». Токсикон . 42 (8): 979–986. DOI : 10.1016 / j.toxicon.2003.11.013 . PMID 15019495 . 
  10. ^ а б Стивенс, DL; Bisno AL; Камеры ВЧ; Эверетт ЭД; Деллингер П; Goldstein EJC; Горбач С.Л . ; СП Hirschmann; Каплан Э.Л .; Montoya JG; Уэйд Дж. К. (2005). «Практические рекомендации по диагностике и лечению инфекций кожи и мягких тканей» . Clin Infect Dis . 41 (10): 1373–406. DOI : 10.1086 / 497143 . PMID 16231249 . 

Внешние ссылки [ править ]

  • Типовой штамм Clostridium histolyticum в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию