| Clostridium tetani | |
|---|---|
 | |
| Clostridium tetani, образующий споры | |
| Научная классификация | |
| Домен: | |
| Тип: | |
| Учебный класс: | |
| Заказ: | |
| Семья: | |
| Род: | |
| Разновидность: | C. tetani |
| Биномиальное имя | |
| Clostridium tetani Флюгге, 1881 г. | |
Clostridium tetani - обычная почвенная бактерия и возбудитель столбняка . При росте в почве C. tetani имеет палочковидную форму и длину до 2,5 мкм . Темменее, при формировании спор , С. тетэни становится существенно увеличен на одном конце, напоминающим теннисную ракетку или голень.Споры C. tetani чрезвычайно выносливы и могут быть обнаружены во всем мире в почве или в желудочно-кишечном тракте животных. При попадании в рану C. tetani может расти и вырабатывать мощный токсин - тетаноспазмин., который влияет на двигательные нейроны, вызывая столбняк. Действие токсина можно предотвратить с помощью вакцин против столбняка , которые часто вводят детям во всем мире.
Характеристики [ править ]
С. тетэни является палочковидные , грам-положительные бактерии , как правило , до 0,5 мкм в ширину и 2,5 мкм в длину. [1] Он подвижен благодаря различным жгутикам , окружающим его тело. [1] C. tetani не может расти в присутствии кислорода. [1] Лучше всего растет при температуре от 33 до 37 ° C. [1]
Под воздействием различных условий C. tetani может сбрасывать жгутики и образовывать споры . [1] Каждая клетка может образовывать одну спору, обычно на одном конце клетки, что придает клетке характерную форму голени. [1] Споры C. tetani чрезвычайно выносливы и устойчивы к нагреванию, различным антисептикам и кипячению в течение нескольких минут. [2] Споры являются долгоживущими и распространяются по всему миру в почвах, а также в кишечниках различных домашних и домашних животных. [3]
Эволюция [ править ]
C. tetani относится к роду Clostridium , широкой группе, состоящей из более чем 150 видов грамположительных бактерий. [3] C. tetani попадает в группу из почти 100 видов, которые более тесно связаны друг с другом, чем с любым другим родом. [3] Этот кластер включает другие патогенные виды Clostridium, такие как C. botulinum и C. perfringens . [3] Ближайшим родственником C. tetani является C. cochlearium . [3] Другой Clostridiumвиды можно разделить на ряд генетически связанных групп, многие из которых более тесно связаны с представителями других родов, чем с C. tetani . [3] Примеры включают человеческий патоген C. difficile , который более тесно связан с представителями рода Peptostreptococcus, чем с C. tetani . [4]
Роль в болезни [ править ]
Хотя C. tetani часто бывает доброкачественной в почве или в кишечнике животных, иногда она может вызывать тяжелое заболевание - столбняк . Заболевание обычно начинается со спор, попадающих в организм через рану. [5] При глубоких ранах, например, от прокола или инъекции зараженной иглы, сочетание гибели тканей и ограниченного воздействия поверхностного воздуха может привести к очень низкому содержанию кислорода в окружающей среде, что позволяет спорам C. tetani прорастать и расти. [2] По мере роста C. tetani в месте раны выделяются токсины тетанолизин и тетаноспазмин по мере разложения клеток.[1] Функция тетанолизина неясна, хотя он может помочь C. tetani инфицировать рану. [6] [1] Тетаноспазмин («столбнячный токсин») является одним из наиболее сильных известных токсинов, его расчетная летальная доза составляет менее 2,5 нанограмм на килограмм веса тела, и он отвечает за симптомы столбняка. [6] [1] Тетаноспазмин распространяется через лимфатическую систему и кровоток по всему телу, где он попадает в различные части нервной системы . [6] В нервной системе тетаноспазмин действует, блокируя высвобождение тормозящего нейромедиатора глицина.и гамма-аминомасляная кислота в двигательных нервных окончаниях. [5] Эта блокада приводит к широко распространенной активации мотонейронов и мышечным спазмам по всему телу. [6] Эти мышечные спазмы обычно начинаются в верхней части тела и переходят вниз, начиная примерно через 8 дней после заражения тризмом челюсти , за которыми следуют спазмы мышц живота и конечностей. [5] [6] Мышечные спазмы продолжаются несколько недель. [6]
Ген, кодирующий тетаноспазмин, обнаружен на плазмиде, переносимой многими штаммами C. tetani ; штаммы бактерий, лишенные плазмиды, не способны продуцировать токсин. [1] [5] Функция тетаноспазмина в бактериальной физиологии неизвестна. [1]
Лечение и профилактика [ править ]
C. tetani чувствителен к ряду антибиотиков , включая хлорамфеникол , клиндамицин , эритромицин , пенициллин G и тетрациклин . [3] Однако польза от лечения инфекций C. tetani антибиотиками остается неясной. [1] Вместо этого, столбняк часто лечат иммуноглобулином от столбняка, чтобы связать циркулирующий тетаноспазмин. [6] Кроме того, можно назначать бензодиазепины или миорелаксанты для уменьшения эффекта мышечных спазмов. [1]
Повреждение от инфекции C. tetani обычно предотвращается введением столбнячной вакцины, состоящей из столбнячного спазмина, инактивированного формальдегидом , называемого столбнячным анатоксином. [1] Это делается коммерчески путем выращивания больших количеств C. tetani в ферментерах , затем очистки от токсина и инактивации в 40% формальдегиде в течение 4-6 недель. [1] Анатоксин обычно назначают вместе с дифтерийным анатоксином и некоторыми видами коклюшной вакцины, такими как вакцина АКДС или АКДС . [6]Его вводят в нескольких дозах с интервалом в месяцы или годы, чтобы вызвать иммунный ответ, который защищает хозяина от воздействия токсина. [6]
Исследование [ править ]
С. тетэни можно выращивать на различных анаэробных средах роста , таких как тиогликолят средах , гидролизат казеина средств массовой информации , а также кровяной агар . [1] Культуры особенно хорошо растут на средах с pH от нейтрального до щелочного, с добавлением восстановителей . [1] Геном штамма C. tetani был секвенирован и содержит 2,80 миллиона пар оснований с 2373 генами, кодирующими белок. [7]
История [ править ]
Клинические описания столбняка , связанный с ранами обнаружены по крайней мере, еще в 4 веке до нашей эры , в Гиппократ " Афоризмы . [8] Первая явная связь с почвой была в 1884 году, когда Артур Николайер показал, что у животных, которым вводили образцы почвы, разовьется столбняк. [6] В 1889 году C. tetani был изолирован от человека-жертвы Китасато Шибасабуро , который позже показал, что этот организм может вызывать болезнь при введении животным, и что токсин может быть нейтрализован специфическими антителами . В 1897 году Эдмон Нокар показал, что антитоксин столбняка вызываетпассивный иммунитет у людей и может быть использован для профилактики и лечения. [6] Во время Первой мировой войны инъекции противостолбнячной сыворотки от лошадей широко использовались в качестве профилактики столбняка у раненых солдат, что привело к резкому снижению числа случаев столбняка в течение войны. [9] Современный метод инактивации столбнячного токсина формальдегидом был разработан Гастоном Рамоном в 1920-х годах; Это привело к разработке П. Декомби вакцины против столбняка в 1924 году, которая широко использовалась для предотвращения столбняка, вызванного боевыми ранениями во время Второй мировой войны. [6]
Ссылки [ править ]
- ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q Ропер MH, Wassilak SG, Tiwari TS, Orenstein WA (2013). «33 - столбнячный анатоксин». Вакцины (6 изд.). Эльзевир. С. 746–772. DOI : 10.1016 / B978-1-4557-0090-5.00039-2 . ISBN 9781455700905.
- ^ а б Поттинджер П., Реллер Б., Райан К.Дж., Вайсман С. (2018). «Глава 29: Clostridium, Bacteroides и другие анаэробы». В Ryan KJ (ред.). Шеррис Медицинская микробиология (7-е изд.). McGraw-Hill Education. ISBN 978-1-259-85980-9.
- ^ Б с д е е г Рейни FA, Холлен BJ, Малый AM (2015). «Клостридиум». Руководство Берджи по систематике архей и бактерий . Джон Вили и сыновья. С. 104–105. DOI : 10.1002 / 9781118960608.gbm00619 . ISBN 9781118960608.
- ^ Stackebrandt E, Рейни FA (1997). «Глава 1 - Филогенетические отношения». In Rood JI, McClane BA, Songer JG, Titball RW (ред.). Clostridia: молекулярная биология и патогенез . С. 3–19. DOI : 10.1016 / B978-012595020-6 / 50003-6 .
- ^ а б в г Тодар К. (2005). «Патогенные клостридии, включая ботулизм и столбняк». Интернет-учебник по бактериологии Тодара . п. 3 . Проверено 24 июня 2018 .
- ^ a b c d e f g h i j k l Hamborsky J, Kroger A, Wolfe C, ред. (2015). «Глава 21: Столбняк». Розовая книга - Эпидемиология и профилактика заболеваний, предупреждаемых с помощью вакцин (13-е изд.). Центры США по контролю и профилактике заболеваний. С. 341–352 . Проверено 24 июня 2018 .
- ^ Брюггеманн Х., Баумер С., Фрике В.Ф., Визер А., Лизеганг Х., Деккер I, Херцберг С., Мартинес-Ариас Р. и др. (Февраль 2003 г.). «Последовательность генома Clostridium tetani, возбудителя столбняка» (PDF) . Proc Natl Acad Sci USA . 100 (3): 1316–1321. DOI : 10.1073 / pnas.0335853100 . PMC 298770 . PMID 12552129 .
- ^ Pearce JM (1996). «Заметки о столбняке (тризм)» . Журнал неврологии, нейрохирургии и психиатрии . 60 (3): 332. DOI : 10.1136 / jnnp.60.3.332 . PMC 1073859 . PMID 8609513 .
- ^ Веверу PC, Bergen L (2012). «Профилактика столбняка во время Первой мировой войны» (PDF) . Медицинские гуманитарные науки . 38 (2): 78–82. DOI : 10.1136 / medhum-2011-010157 . PMID 22543225 . S2CID 30610331 .
Внешние ссылки [ править ]
- Типовой штамм Clostridium tetani в Bac Dive - база метаданных по бактериальному разнообразию
