Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Clostridium perfringens
Clostridium perfringens.jpg
Микрофотография грамположительных бацилл Clostridium perfringens .
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Фирмикуты
Учебный класс:
Clostridia
Заказ:
Clostridiales
Семья:
Clostridiaceae
Род:
Clostridium
Разновидность:
C. perfringens
Биномиальное имя
Clostridium perfringens
Veillon & Zuber 1898
Hauduroy et al. 1937 г.

Clostridium Perfringens (ранее известный как С. welchii или Bacillus welchii ) представляет собой грамположительные , палочковидные, анаэробные , спорообразующие патогенные бактерии рода Clostridium . [1] [2] C. perfringens всегда присутствует в природе и может быть обнаружен как обычный компонент разлагающейся растительности, морских отложений , кишечного тракта человека и других позвоночных , насекомых и почвы . У него самое короткое зарегистрированное время генерации среди всех организмов - 6,3 минуты втиогликолятная среда. [3]

C. perfringens - одна из наиболее частых причин пищевых отравлений в США, наряду с норовирусом , сальмонеллой , кампилобактером и золотистым стафилококком . [4] Однако иногда его можно проглотить и не причинить вреда. [5]

Инфекции, вызванные C. perfringens, проявляют признаки некроза тканей , бактериемии , эмфизематозного холецистита и газовой гангрены , также известной как клостридиальный мионекроз . Специфическое название perfringens происходит от латинского per (что означает «через») и frango («взрыв»), относящегося к разрушению ткани, которое происходит во время газовой гангрены. [6] Токсин, участвующий в газовой гангрене, представляет собой α-токсин , который внедряется в плазматическую мембрану клеток, создавая бреши в мембране, которые нарушают нормальную клеточную функцию. C. perfringensможет участвовать в полимикробных анаэробных инфекциях . Он обычно встречается при инфекциях как компонент нормальной флоры . В этом случае его роль в заболевании незначительна.

Действие С. перфрингенс на мертвых телах , как известно, морг работников как ткани газа . Это вызывает чрезвычайно ускоренное разложение и не может быть остановлено обычными мерами бальзамирования . Эти бактерии устойчивы к присутствию формальдегида в обычных концентрациях.

Геном [ править ]

C. perfringens имеет стабильное содержание G + C около 27–28% и средний размер генома 3,5 Мб. [7] С тех пор геномы 56 штаммов C. perfringens стали доступны в базе данных геномов NCBI для научно-исследовательского сообщества. Геномные исследования выявили удивительно высокое разнообразие пангенома C. perfringens , при этом только 12,6% основных генов идентифицированы как наиболее дивергентные грамположительные бактерии . [7] Тем не менее, участки 16S рРНК между штаммами C. perfringens оказались высококонсервативными ( идентичность последовательностей > 99,1%).[7]

Подвижность [ править ]

Хотя у них нет жгутиков, бактерии C. perfringens способны скользить по поверхности, потому что их тела от конца до конца выстланы нитями. Гипермобильные варианты, такие как SM101, часто встречаются по краям колоний на чашках с агаром. Видеомикроскопия их скользящего движения показывает, что они образуют длинные тонкие волокна, которые позволяют им двигаться быстро, как бактерии со жгутиками. Секвенирование генома использовалось для определения причины (причин) гипермотильного фенотипа и их прямых производных. При сравнении штаммы SM124 и SM127, гипермобильные производные штаммов SM101 и SM102, соответственно, содержали 10 и 6 нуклеотидных полиморфизмов (SNP) по сравнению с их родительскими штаммами. Мутации в генах деления клеток - общая черта гипермобильных штаммов. [8]

Пищевое отравление [ править ]

Пищевое отравление у людей вызывается штаммами типа А, способными продуцировать CPE ( энтеротоксин Clostridium perfringens ). [9] СР представляет собой полипептид , 35,5 кДа , который накапливается в начале споруляции и выводятся из организма в средства массовой информации , когда она лизаты в конце споруляции. Он кодируется геном cpe , присутствующим менее чем в 5% штаммов типа A, и может располагаться в хромосоме или во внешней плазмиде [10]

В Соединенном Королевстве и Соединенных Штатах бактерии C. perfringens являются третьей по частоте причиной болезней пищевого происхождения из-за плохо приготовленного мяса и птицы или пищи, приготовленной должным образом, но оставленной на слишком долгое время, - основных виновников в укрывательстве бактерии. [11] С. Perfringens энтеротоксина (CPE) посредническую болезнь является термолабильный (инактивированной при 74 ° C (165 ° F)). Его можно обнаружить в зараженной пище (при неправильном нагревании) и фекалиях. [12] Время инкубации составляет от 6 до 24 (обычно 10–12) часов после приема зараженной пищи.

Поскольку C. perfringens образует споры, которые могут выдерживать высокие температуры приготовления, если приготовленная пища выдерживается достаточно долго, может произойти прорастание и развитие колоний инфекционных бактерий. Симптомы обычно включают спазмы в животе, диарею, рвоту и лихорадку. [13] Весь курс обычно проходит в течение 24 часов, но может длиться до 2 недель у пожилых или слабых хозяев. [14]

Отравление C. perfringens может также привести к другому заболеванию, известному как некротический энтерит или клостридиальный некротический энтерит (также известный как pigbel); это вызвано C. perfringens типа C. Однако эта инфекция часто заканчивается летальным исходом. Большое количество C. perfringensрастут в кишечнике и выделяют экзотоксин. Этот экзотоксин вызывает некроз кишечника, различные уровни кровотечения и перфорацию кишечника. Воспаление обычно возникает в отделах тощей кишки, средней части тонкой кишки. Это заболевание со временем приводит к септическому шоку и смерти. Это конкретное заболевание редко встречается в Соединенных Штатах; обычно это происходит в группах повышенного риска. Факторы риска некротического энтерита включают диету с дефицитом белка, негигиеничное приготовление пищи, спорадические обеды из мяса (после длительных периодов диеты с дефицитом белка), диеты, содержащие большое количество ингибиторов трипсина ( сладкий картофель ), зоны, подверженные заражению паразитом Аскариды(производит ингибитор трипсина). Этой болезнью заражаются группы населения, проживающие в Новой Гвинее, некоторых частях Африки, Центральной Америки, Южной Америки и Азии. [13]

Многие случаи пищевого отравления C. perfringens, вероятно, остаются субклиническими , поскольку антитела к токсину широко распространены среди населения. Это привело к выводу, что большая часть населения пережила пищевое отравление, вызванное C. perfringens .

Несмотря на потенциальную опасность, C. perfringens используется в качестве разрыхлителя в соленом хлебе . Считается, что процесс выпечки снижает бактериальное загрязнение, предотвращая негативные последствия. [5]

Инфекция [ править ]

C. perfringens - наиболее распространенный бактериальный агент газовой гангрены . Некоторые симптомы включают волдыри, тахикардию, отек и желтуху. [15]

Штамм C. perfringens может быть причастен к возникающим очагам рассеянного склероза (MS) ( Pattern III ). [16] Тесты на мышах показали, что токсин, вырабатываемый редким штаммом C. perfringens, вызывает MS-подобное повреждение в головном мозге, и более ранние исследования идентифицировали этот штамм C. perfringens у человека с MS. [17] Было обнаружено, что пациенты с рассеянным склерозом в 10 раз более устойчивы к эпсилон-токсину, чем здоровые люди. [18]

Лечение [ править ]

Наиболее важным аспектом лечения является быстрая и обширная хирургическая обработка пораженной области и иссечение всей омертвевшей ткани, в которой микроорганизмы склонны к росту. Одновременно начинается прием противомикробных препаратов, в частности пенициллина. Гипербарический кислород может помочь в лечении инфекций клостридиальных тканей. Говорят, что он быстро «детоксифицирует» пациентов. [19]

Диагноз [ править ]

C. perfringens можно диагностировать по реакции Наглера, при которой подозреваемый организм культивируется на чашке со средой для яичного желтка. Одна сторона пластины содержит анти-альфа-токсин, а другая - нет. Полоса подозрительного организма размещена с обеих сторон. Область помутнения образуется вокруг стороны, на которой нет анти-альфа-токсина, что указывает на не ингибируемую активность лецитиназы . Кроме того, лаборатории могут диагностировать бактерии, определяя количество бактерий в кале. Если в течение 48 часов с момента начала заболевания у человека имеется более 10 6 спор бактерий на грамм стула, болезнь диагностируется как пищевое отравление C. perfringens . [14]Другие тесты / реакции: Каталаза: отрицательная, пятнистый индол: отрицательный, [20] Лецитиназа: положительная, липаза: отрицательная, лакмусовое молоко: бурная ферментация, обратная пластина CAMP: положительная, продукты газожидкостной хроматографии: (уксусная, масляная и молочная кислоты) .

Обычно для его диагностики используются симптомы отравления C. perfringens . Однако диагноз можно поставить с помощью теста на культуру стула, при котором фекалии проверяются на токсины, вырабатываемые бактериями. [21]

Профилактика [ править ]

Рост спор C. perfringens можно предотвратить, особенно тщательно готовя пищу, особенно говядину и птицу, до рекомендованных температур. Остатки пищи следует охладить до температуры ниже 40 ° F (4 ° C) в течение двух часов после приготовления. Большие кастрюли с едой, такие как суп или тушеное мясо с мясом, следует разделить на небольшие порции и накрыть для охлаждения. Перед подачей на стол остатки следует подогреть как минимум до 165 ° F (74 ° C). Эмпирическое правило состоит в том, что если вкус, запах или внешний вид пищи отличается от предполагаемого, то ее следует избегать. Даже если это выглядит безопасным, еда, которую долго не было дома, также может быть опасной для употребления. [14]

Случаи пищевого отравления [ править ]

7 мая 2010 г. «42 пациента и 12 сотрудников психиатрической больницы штата Луизиана (США) испытали рвоту, спазмы в животе и диарею». Три пациента умерли в течение 24 часов. Вспышка была связана с курицей, которую готовили за день до подачи и не охлаждали в соответствии с инструкциями больницы. Вспышка затронула 31% жителей больницы и 69% персонала, съевшего курицу. Сколько пострадавших жителей съели курицу, неизвестно. [22]

В мае 2011 года мужчина умер после того, как предположительно съел пищу, зараженную бактериями, на трансатлантическом рейсе American Airlines . Жена и дочь мужчины подали в суд на американца и немецкую компанию LSG Sky Chefs , которая готовила еду в полете. [23]

В декабре 2012 года 46-летняя женщина умерла через два дня после рождественской трапезы в пабе в Хорнчерче , графство Эссекс , Англия . Она была среди примерно 30 человек, которые заболели после еды. Образцы, взятые у жертв, содержали C. perfringens . Управляющий отеля и повар были заключены в тюрьму за правонарушения, связанные с инцидентом. [24]

В декабре 2014 года 87-летняя Бесси Скотт умерла через 3 дня после церковного ужина в Накавике , Нью-Брансуик , Канада . Более 30 человек сообщили о признаках желудочно-кишечных заболеваний, диареи и болей в животе. Исполняющий обязанности главного врача провинции говорит, что Clostridium perfringens - это бактерия [sic], которая, скорее всего, стала причиной смерти женщины. [25]

В октябре 2016 года 66-летний Алекс Здравич умер через четыре дня после того, как съел энчиладу, буррито и тако в Agave Azul в Западном Лафайете, штат Индиана , США . Трое других, которые обедали в тот же день, сообщили о признаках болезни пищевого происхождения, которые соответствовали симптомам и быстрому возникновению инфекции C. perfringens . Позже они дали положительный результат на наличие бактерий, но оставшаяся еда, принесенная Здравичем, оказалась отрицательной. [26] [27]

В ноябре 2016 года пища, зараженная C. perfringens, вызвала смерть трех человек и еще 22 от болезни после обеда в честь Дня благодарения, организованного церковью в Антиохии, штат Калифорния , США . [28]

В январе 2017 года мать и ее сын подали в суд на ресторан в Рочестере, штат Нью-Йорк , США, поскольку они и еще 260 человек заболели после употребления в пищу продуктов, зараженных C. perfringens . "Должностные лица Департамента общественного здравоохранения округа Монро закрыли Золотые пруды после того, как более четверти посетителей Дня благодарения заболели. При осмотре был обнаружен встроенный холодильник с разливами пищи и плесенью, а также поврежденная прокладка, мешающая закрытию двери. , и плесень, растущая внутри ". [29]

В июле 2018 года 647 человек сообщили о симптомах после еды в ресторане Chipotle Mexican Grill в Пауэлле, штат Огайо , США . Образцы стула, проверенные CDC, дали положительный результат на C. perfringens . [30]

В ноябре 2018 года около 300 человек в Конкорде, Северная Каролина , США, почувствовали тошноту от еды на барбекю в церкви, результаты теста на C. perfringens оказались положительными . [31]

Эпидемиология [ править ]

C. perfringens - основная причина пищевых отравлений в США и Канаде . [32] Загрязненное мясо в тушеных блюдах, супах и соусах обычно является причиной вспышек заболеваний и ежегодно вызывает около 250 000 случаев заболеваний пищевого происхождения в Соединенных Штатах. Смертельные случаи из-за болезни редки и чаще встречаются у пожилых людей и людей, предрасположенных к заболеванию. [33] С 1998–2010 гг. Было зарегистрировано 289 подтвержденных вспышек болезни C. perfringens с 15 208 заболеваниями, 82 случаями госпитализации и 8 летальными исходами. [34]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Райан, Кеннет Дж .; Рэй, К. Джордж (2004). Шеррис Медицинская микробиология: введение в инфекционные заболевания (4-е изд.). Нью-Йорк: Макгроу-Хилл. п. 310. ISBN 978-0-8385-8529-0.
  2. ^ Kiu, R; Холл, ЖЖ (2018). «Обновленная информация о кишечном патогене человека и животных Clostridium perfringens » . Новые микробы и инфекции . 7 (141): 141. DOI : 10.1038 / s41426-018-0144-8 . PMC 6079034 . PMID 30082713 .  
  3. ^ "Страница сведений о бионумере" . BioNumbers .
  4. ^ «Пищевые болезни и микробы» . Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) . 2018-02-16 . Проверено 18 февраля 2018 .
  5. ^ а б Джакетт, G; Bardwell, G; Макклейн, B; Браун, S (2008). «Микробиология соленого хлеба». Медицинский журнал Западной Вирджинии . 104 (4): 26–7. PMID 18646681 . 
  6. ^ Лексикон Ортопедическая этимология . CRC Press. 1999. с. 128. ISBN 9789057025976.
  7. ^ a b c Киу, Раймонд; Каим, Шабхонам; Александр, Сара; Пахори, Пурнима; Холл, Линдси Дж. (2017). «Исследование геномных аспектов патогена с несколькими хозяевами Clostridium perfringens выявляет значительное разнообразие пангеномов и разнообразный набор факторов вирулентности» . Границы микробиологии . 8 : 2485. DOI : 10,3389 / fmicb.2017.02485 . PMC 5733095 . PMID 29312194 .  
  8. ^ Лю, Хуалань; МакКорд, Кристин Д .; Ховарт, Джонатон; David, Popham L .; Дженсен, Родерик V .; Мелвилл, Стивен Б. (июль 2014 г.). «Повышенная подвижность штамма SM101 Clostridium perfringens обусловлена ​​спонтанными мутациями в генах, связанных с делением клеток» . Журнал бактериологии . 196 (13): 2405–2412. DOI : 10.1128 / JB.01614-14 . PMC 4054169 . PMID 24748614 .  
  9. ^ Киу, Раймонд; Каим, Шабхонам; Пейнсет, Анаис; Пикард, Дерек; Свифт, Крейг; Дуган, Гордон; Mather, Alison E .; Амар, Коринн; Холл, Линдси Дж. (25 сентября 2019 г.). «Филогеномный анализ Clostridium perfringens, ассоциированного с гастроэнтеритом, в Англии и Уэльсе за 7-летний период указывает на распространение клональных токсигенных штаммов во множественных вспышках и обширное участие плазмид, кодирующих энтеротоксин (CPE)» . Микробная геномика . 5 (10). DOI : 10.1099 / mgen.0.000297 . PMC 6861862 . PMID 31553300 .  
  10. ^ Лаббе, Р.Г.; Джунджа, ВК (2017), «Clostridium perfringens», болезни пищевого происхождения, Elsevier, стр. 235–242, doi : 10.1016 / b978-0-12-385007-2.00010-3
  11. ^ Уоррелл; и другие. (2003). Оксфордский учебник медицины (4-е изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-262922-7.[ требуется страница ]
  12. ^ Мюррей; и другие. (2009). Медицинская микробиология (6-е изд.). Мосби Эльзевьер. ISBN 978-0-323-05470-6.[ требуется страница ]
  13. ^ a b Лентино, Джозеф Р. (01.01.2016). «Клостридиальный некротический энтерит» . Мерк Мануэль . Merck Sharp & Dohme Corp . Проверено 27 сентября 2016 .
  14. ^ a b c "Clostridium perfringens" . Центр по контролю и профилактике заболеваний . 2015-10-08 . Проверено 27 сентября 2016 .
  15. ^ "Газовая гангрена: Медицинская энциклопедия MedlinePlus" .
  16. ^ Rumah, Карим Рашид; Линден, Дженнифер; Fischetti, Vincent A .; Вартанян, Тимофей; Эстебан, Франсиско Дж. (16 октября 2013 г.). «Выделение Clostridium perfringens типа B у индивидуума при первом клиническом проявлении рассеянного склероза дает ключ к разгадке экологических триггеров заболевания» . PLOS ONE . 8 (10): e76359. Bibcode : 2013PLoSO ... 876359R . DOI : 10.1371 / journal.pone.0076359 . PMC 3797790 . PMID 24146858 .  
  17. ^ «Рассеянный склероз„связана с пищевой ошибкой “ » . BBC. 29 января 2014 . Проверено 29 января 2014 года .
  18. ^ Woerner, Аманда (29 января 2014). «Бактериальный токсин может вызвать рассеянный склероз, как показывают исследования» .
  19. ^ Jawetz Melnick & Adelbergs Медицинская микробиология - 27E .
  20. ^ https://jcm.asm.org/content/jcm/22/6/962.full.pdf
  21. ^ "Плохая книга ошибок (второе издание)" (PDF) . Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США . 2014-10-07 . Проверено 26 сентября 2016 .
  22. ^ «Смертельная болезнь Clostridium perfringens пищевого происхождения в государственной психиатрической больнице - Луизиана, 2010» . Центры по контролю и профилактике заболеваний . Проверено 16 ноября 2013 года .
  23. ^ Mohn, Таня (1 декабря 2011). «Пассажир погиб в полете, семья считает, что виновата авиакомпания» . Верхняя корзина . MSNBC . Проверено 13 февраля 2012 .
  24. ^ «Pub повар и менеджер в тюрьме над рождественским обедом , который оставил закусочный мертвый» . Хранитель . 23 января 2015 . Дата обращения 3 августа 2015 .
  25. ^ "Смерть женщины, вероятно, вызвана бактериями от рождественского ужина" . CBC . 12 декабря 2014 г.
  26. ^ "Смерть от пищевого отравления в ресторане Индианы держалась в секрете в течение нескольких месяцев" . 13 WTHR Индианаполис . 2017-07-17 . Проверено 18 июля 2017 .
  27. ^ (WTHR), Сьюзан Батт. "Сводка по обнаружению пищевого отравления Agave Azul Tippecanoe Co" . www.documentcloud.org . Проверено 18 июля 2017 .
  28. ^ «Обнаружены бактерии, убившие 3 человек на обеде в День благодарения в Антиохии» . SFGate . Проверено 20 декабря 2016 .
  29. ^ «Мать, сын предъявляет иск за пищевое отравление обедом в День благодарения - Новости безопасности пищевых продуктов» . 6 января 2017.
  30. ^ "CDC публикует результаты испытаний после того, как сотни человек заболели в Пауэлл Чипотл - Диспетчерская служба Колумбуса" . 16 августа 2018.
  31. ^ «Штамм пищевого отравления вызывает болезнь на барбекю в церкви Северной Каролины» . Ноябрь 2018.
  32. Перейти ↑ Johnson, EA, Summanen, P., & Finegold, SM (2007). Clostridium. В PR Мюррей (ред.), Руководство по клинической микробиологии (9-е изд., Стр. 889-910). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press
  33. ^ Songer, JG (2010). Клостридии как возбудители зоонозов. Ветеринарная микробиология, 140 (3-4), 399-404
  34. ^ Трава, Джулиан Э .; Гулд, Л. Ханна; Махон, Барбара Э. (1 февраля 2013 г.). «Эпидемиология вспышек болезней пищевого происхождения, вызванных Clostridium perfringens, США, 1998-2010 гг.» . Пищевой патогенный микроорганизм. Дис . 10 (2): 131–136. DOI : 10.1089 / fpd.2012.1316 . PMC 4595929 . PMID 23379281 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • Геномы Clostridium perfringens и соответствующая информация в PATRIC , Ресурсном центре биоинформатики, финансируемом NIAID
  • Патема - Ресурс Clostridium
  • Типовой штамм Clostridium perfringens в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию