Clostridium – grampositiivinen anaerobi: bakteerisuku ja ominaisuudet
Clostridium: grampositiivinen, obligat anaerobi — sauvamaiset bakteerit, endosporat ja keskeiset ominaisuudet. Tutustu Clostridiumin biologiaan ja riskitekijöihin.
Clostridium on bakteerisuku. Clostridium-bakteerit ovat obligat anaerobeja, mikä tarkoittaa, että ne eivät tarvitse happea kasvaakseen.
Clostridium-bakteerit ovat sauvojen muotoisia. Nimi "Clostridium" tulee kreikan kielen sanasta kloster (κλωστήρ), joka tarkoittaa "karaa".
Clostridium-bakteerit ovat grampositiivisia ja voivat tuottaa endosporeita.
Morfologia ja lisääntyminen
Clostridium-lajit ovat yleensä pitkänomaisia, grampositiivisia sauvoja. Useimmat lajit ovat liikkuvia käyttämällä peritrikhaalisia lippuja ja kykenevät muodostamaan kestäviä endosporeita, jotka suojaavat niitä haitallisilta ympäristöoloilta kuten lämmöltä, kuivuudelta ja monilta desinfiointiaineilta. Endosporat mahdollistavat laajalle levinneisyyden maaperässä ja ympäristössä.
Habitat ja ekologia
Clostridium-suvun bakteereja tavataan yleisesti maaperässä, sedimentissä, hajottavassa orgaanisessa aineksessa ja ihmisen sekä eläinten ruoansulatuskanavassa. Monet lajit ovat osa normaalia mikrobiotia, mutta voivat aiheuttaa sairauksia, jos ne pääsevät väärään paikkaan tai isännän puolustus heikkenee.
Tärkeimmät lajit ja aiheuttamat taudit
- Clostridium botulinum – tuottaa voimakkaan botuliinitoksiinin ja aiheuttaa botulismia (hermostoperäinen myrkytystila, voi johtaa halvaantumiseen).
- Clostridium tetani – tuottaa tetanospasmiini‑toksiinia ja aiheuttaa jäykkäkouristusta (tetanus); immuunisuoja rokotuksella on tehokas.
- Clostridium perfringens – voi aiheuttaa pehmytkudosinfektioita (gas gangrene), ruokamyrkytyksiä ja haavainfektioita.
- Clostridioides difficile (ent. Clostridium difficile) – liiallisesta antibioottikäytöstä seuraava suolistoinfektio; aiheuttaa ripulia ja pseudomembraanisen koliitin.
- Muita lajeja voivat olla sekä ympäristöön sopeutuneita että lievästi patogeenisiä bakteereja.
Toksiinit ja patogeneesi
Monet patogeeniset Clostridium-lajit aiheuttavat sairauksia erittämällä voimakkaita proteiinimyrkkyjä (toksiineja), jotka vaurioittavat hermosoluja, solukkoa tai estävät normaaleja lihas‑ ja hermotoimintoja. Endosporat mahdollistavat tartuntaketjun jatkumisen, koska ne säilyvät ympäristössä pitkään ja kestävät haitallisia olosuhteita.
Diagnostiikka ja hoito
Laboratoriotutkimuksessa käytetään gramvärjäystä, anaerobista viljelyä, toksiinien osoitusta immunoassay‑menetelmillä tai PCR:ää toksiinigeenien tunnistamiseen. Hoito riippuu taudista: esimerkiksi botulismissa käytetään antitoksiinia ja tukee elintoimintoja, jäykkäkouristuksessa antitoksiini ja oireenmukainen hoito sekä rokotussuoja, C. difficile -infektiossa metronidatsoli tai vankomysiini ja joskus suoliston mikrobiston palautus (fekaalinen siirto). Pehmytkudosinfektioissa voi tarvita kirurgista debridementia.
Ennaltaehkäisy ja turvallisuus
- Elintarviketurvallisuus: oikea lämpökäsittely, säilytys ja hygieeninen käsittely vähentävät botulismin ja muiden ruokaperäisten infektioiden riskiä.
- Rokotukset: tetanusta vastaan on tehokas rokote.
- Antibioottien vastuullinen käyttö: vähentää C. difficile -infektioiden riskiä.
- Ympäristön puhtaanapito ja sterilointi: endosporien kestävyys vaatii usein korkeampaa lämpöä (autoklavointi) tai tehokkaita desinfiointimenetelmiä.
Teollinen merkitys ja hyötykäyttö
Joitakin Clostridium-lajeja hyödynnetään teollisesti entsyymien tai orgaanisten yhdisteiden tuotannossa. Historiallisesti Clostridium acetobutylicum tunnettiin asetoni‑ ja butanoliteollisuuden mikrobiologisesta tuotannosta (solventogeneesi). Lisäksi käynnissä on tutkimusta niiden käyttömahdollisuuksista biotekniikassa ja biopolttoaineiden tuotannossa.
Yhteenveto
Clostridium on monimuotoinen bakteerisuku, joka sisältää sekä ympäristöön sopeutuneita että vakavia infektioita aiheuttavia lajeja. Tunnusomaista on obligaatin anaerobinen kasvu, grampositiivinen soluseinärakenne ja kyky muodostaa kestäviä endosporeita. Oikea diagnoosi, hoito ja ennaltaehkäisevät toimenpiteet (kuten rokotukset, elintarviketurvallisuus ja vastuullinen antibioottikäyttö) ovat tärkeitä vakavien clostridialehtisten infektioiden estämisessä.
Tärkeät lajit
Clostridium-bakteereja on monia eri lajeja. Jotkut näistä lajeista voivat aiheuttaa vakavia sairauksia.
Clostridium botulinum
Clostridium botulinum -bakteerit tuottavat toksiinia nimeltä botulinum. Kun botuliinimyrkkyjä joutuu ruokaan tai haavoihin, ne aiheuttavat vaarallisen sairauden, botulismin. Botulismi voi halvaannuttaa lihakset (estää lihaksia liikkumasta tai toimimasta). Ihmiset voivat kuolla botulismiin, jos heidän hengityslihaksensa halvaantuvat. Tällöin he eivät pysty hengittämään.
Useimmat botulismitapaukset johtuvat siitä, että ihmiset syövät lihaa, jota ei ole kypsennetty tarpeeksi hyvin, tai syövät säilykkeitä, joita ei ole säilötty kunnolla.
Jos alle vuoden ikäiset vauvat syövät luonnonhunajaa, he voivat saada lapsibotulismin. Useimmat aikuiset ja vanhemmat lapset voivat syödä luonnonhunajaa sairastumatta. Terveiden ihmisten suolisto on täynnä hyviä, terveitä bakteereja. Yleensä nämä tavalliset bakteerit pitävät Clostridium botulinumin kurissa. Imeväisillä ei ole riittävästi näitä hyviä bakteereja, jotta he voisivat syödä hunajaa turvallisesti.
Joskus lääkärit käyttävät botuliinimyrkkyjä lääketieteellisten ongelmien hoitoon. On olemassa lääkkeitä, kuten Botox, jotka sisältävät botuliinitoksiinia. Jotkut ihmiset saavat Botox-hoitoja, kun heillä on ryppyjä kasvoissa. Kun Botox pistetään otsaan, se lamauttaa kasvojen lihakset ja saa kasvot näyttämään sileämmiltä.
Clostridium difficile
Clostridium difficile -bakteerit voivat aiheuttaa pahaa ripulia ja vakavia sairauksia. Yleensä ihmiset saavat Clostridium difficile -infektion sen jälkeen, kun he ovat ottaneet antibioottilääkkeitä. Nämä lääkkeet voivat tappaa suolistossa normaalisti elävät terveet bakteerit ja pitää Clostridium difficile -bakteerit kurissa. Clostridium difficile -infektio voi levitä ihmisestä toiseen, ja se on yleistymässä sairaaloissa, hoitokodeissa ja muissa terveydenhuollon laitoksissa. Pelkästään Yhdysvalloissa 14 000 ihmistä kuolee vuosittain Clostridium difficile -infektioon.
Clostridium difficile on antibiooteille vastustuskykyinen bakteeri. Tämä tarkoittaa, että monet antibioottilääkkeet eivät pysty tappamaan bakteeria. Tämä tekee Clostridium difficile -infektiosta vaikeasti hoidettavan.
Clostridium tetani
Clostridium tetani aiheuttaa jäykkäkouristusta. Yleensä ihmiset saavat jäykkäkouristuksen, kun he saavat haavan tai haavan, ja Clostridium tetani -bakteerit pääsevät haavaan. Aluksi jäykkäkouristus saa leukalihakset kouristelemaan (kiristymään). (Jäykkäkouristusta kutsutaan usein nimellä "lockjaw", koska leukalihakset kouristuvat niin pahasti, että leuka näyttää "lukkiutuneelta"). Tämä voi vaikeuttaa nielemistä. Kun jäykkäkouristus pahenee, muut kehon lihakset jäykistyvät ja kouristuvat.
Jäykkäkouristusrokotus voi estää ihmisiä sairastumasta jäykkäkouristukseen.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on Clostridium?
V: Clostridium on bakteerisuku.
K: Miten Clostridium-bakteerit kasvavat?
V: Clostridium-bakteerit eivät tarvitse happea kasvaakseen.
K: Minkä muotoisia Clostridium-bakteerit ovat?
V: Clostridium-bakteerit ovat sauvojen muotoisia.
K: Mistä nimi "Clostridium" on peräisin?
V: Nimi "Clostridium" tulee kreikan kielen sanasta kloster (κλωστήρ), joka tarkoittaa "karaa".
K: Mikä on Clostridium-bakteerien gram-reaktio?
V: Clostridium-bakteerit ovat grampositiivisia.
K: Voivatko Clostridium-bakteerit tuottaa endosporeita?
V: Kyllä, Clostridium-bakteerit voivat tuottaa endosporeita.
K: Mikä on Clostridium-bakteerien ominaispiirre hapentarpeen suhteen?
V: Clostridium-bakteerit ovat obligat anaerobeja, mikä tarkoittaa, että ne eivät tarvitse happea kasvaakseen.
Etsiä