Clostridium perfringens -Clostridium perfringens

Clostridium perfringens
Clostridium perfringens.jpg
Mikrofotografie grampozitivních bacilů Clostridium perfringens .
Vědecká klasifikace
Království:
Kmen:
Třída:
Objednat:
Rodina:
Rod:
Druh:
C. perfringens
Binomické jméno
Clostridium perfringens
Veillon & Zuber 1898
Hauduroy a kol. 1937

Clostridium perfringens (dříve známé jako C. welchii nebo Bacillus welchii ) je grampozitivní , tyčinkovitá, anaerobní , sporotvorná patogenní bakterie rodu Clostridium . C. perfringens je v přírodě stále přítomný a lze jej nalézt jako normální složku rozpadající se vegetace, mořského sedimentu , střevního traktu lidí a dalších obratlovců , hmyzu a půdy . Má nejkratší zaznamenanou generační dobu ze všech organismů 6,3 minuty v thioglykolátovém médiu.

C. perfringens je jednou z nejčastějších příčin otravy jídlem ve Spojených státech, vedle noroviru , Salmonelly , Campylobactera a Staphylococcus aureus . Někdy však může být spolknut a nepoškodit.

Infekce způsobené C. perfringens vykazují důkaz tkáňové nekrózy , bakterémie , emfyzematózní cholecystitidy a plynové gangrény , také známé jako klostridiální myonekróza . Specifický název perfringens je odvozen z latinského per (což znamená „přes“) a frango („prasknutí“), což znamená narušení tkáně, ke kterému dochází během plynové gangrény. Toxin zapojený do plynové gangrény je α-toxin , který se vkládá do plazmatické membrány buněk a vytváří mezery v membráně, které narušují normální buněčnou funkci. C. perfringens se mohou účastnit polymikrobiálních anaerobních infekcí . Při infekcích se běžně vyskytuje jako součást normální flóry . V tomto případě je jeho role v nemoci malá.

Působení C. perfringens na mrtvá těla se nazývá tkáňový plyn. Způsobuje extrémně zrychlený rozklad a nelze jej zastavit běžnými balzamovacími opatřeními. Tyto bakterie jsou v běžných koncentracích odolné vůči přítomnosti formaldehydu.

Genom

C. perfringens má stabilní obsah G+C kolem 27–28% a průměrnou velikost genomu 3,5 Mb. Genomy kmenů 56 C. perfringens byly od té doby zpřístupněny v databázi genomů NCBI pro komunitu vědeckého výzkumu. Genomický výzkum odhalil překvapivě vysokou diverzitu v pangenomu C. perfringens , s pouze 12,6% jádrovými geny, identifikovanými jako nejrozmanitější hlášené grampozitivní bakterie . Nicméně bylo zjištěno , že oblasti 16S rRNA mezi kmeny C. perfringens jsou vysoce konzervativní ( identita sekvence > 99,1%).

Motilita

Ačkoli jim chybí bičíky, bakterie C. perfringens jsou schopny klouzat po povrchu, protože jejich těla jsou lemována vlákny od konce ke konci. Hypermotilní varianty jako SM101 se často vyskytují na okrajích kolonií na agarových plotnách. Video mikroskopie jejich klouzavého pohybu naznačuje, že tvoří dlouhá tenká vlákna, která jim umožňují rychlý pohyb jako bakterie s bičíky. K identifikaci příčiny (příčin) hypermotilního fenotypu a jejich přímých derivátů bylo použito sekvenování genomu. Při jejich porovnávání obsahovaly kmeny SM124 a SM127, hypermotilní deriváty kmenů SM101 a SM102, 10 a šest nukleotidových polymorfismů (SNP) vzhledem k jejich rodičovským kmenům. Mutace v genech buněčného dělení je společným znakem hypermotilních kmenů.

Otrava jídlem

Otrava jídlem u lidí je způsobena kmeny typu A schopnými produkovat CPE (pro enterotoxin Clostridium perfringens ). CPE je polypeptid o 35,5 kDa, který se hromadí v začátku sporulace a je vylučován do médií, když se lyzáty na konci sporulace. Je kódován genem cpe , přítomným v méně než 5% kmenů typu A, a může být umístěn v chromozomu nebo v externím plazmidu

Ve Spojeném království a ve Spojených státech jsou bakterie C. perfringens třetí nejčastější příčinou nemocí přenášených potravinami, přičemž špatně připravené maso a drůbež jsou potraviny řádně připravené, ale ponechány příliš dlouho stát, hlavními viníky přechovávání této bakterie. C. perfringens enterotoxin (CPE) zprostředkování nemoci je termolabilní (inaktivují při 74 ° C (165 ° F)). Může být detekován v kontaminovaných potravinách (pokud nejsou správně zahřáté) a ve výkalech. Inkubační doba je mezi 6 a 24 (obvykle 10–12) hodin po požití kontaminovaných potravin.

Vzhledem k tomu, že C. perfringens tvoří spory, které vydrží teploty vaření, pokud necháte vařené jídlo dostatečně dlouho stát, může dojít ke klíčení a vzniku infekčních bakteriálních kolonií. Mezi příznaky obvykle patří křeče v břiše, průjem, zvracení a horečka. Celý kurz obvykle odezní do 24 hodin, ale u starších nebo nemocných hostitelů může trvat až 2 týdny.

Otrava C. perfringens může také vést k další chorobě známé jako enteritis necroticans nebo klostridiová nekrotizující enteritida (také známá jako pigbel); toto je způsobeno C. perfringens typu C. Tato infekce je však často smrtelná. Velké množství C. perfringens roste ve střevech a vylučuje exotoxin. Tento exotoxin způsobuje nekrózu střev, různé úrovně krvácení a perforaci střeva. Zánět se obvykle vyskytuje v částech jejuna, střední části tenkého střeva. Tato nemoc nakonec vede k septickému šoku a smrti. Tato konkrétní nemoc je ve Spojených státech vzácná; obvykle se vyskytuje v populacích s vyšším rizikem. Mezi rizikové faktory nekrotické enteritidy patří dieta s nedostatkem bílkovin, nehygienická příprava jídla, sporadické hody z masa (po delších dietách s nedostatkem bílkovin), diety obsahující velké množství inhibitorů trypsinu ( sladké brambory ), oblasti náchylné k infekci parazitem Ascaris (produkuje inhibitor trypsinu). Toto onemocnění se přenáší v populacích žijících na Nové Guineji, v částech Afriky, Střední Ameriky, Jižní Ameriky a Asie.

Mnoho případů otravy jídlem C. perfringens pravděpodobně zůstává subklinické , protože protilátky proti toxinu jsou v populaci běžné. To vedlo k závěru, že většina populace zažila otravu jídlem způsobenou C. perfringens .

Navzdory svým potenciálním nebezpečím se C. perfringens používá jako kypřící činidlo v chlebu vzlínajícím sůl . Předpokládá se, že proces pečení snižuje bakteriální kontaminaci, což vylučuje negativní účinky.

Infekce

C. perfringens je nejběžnějším bakteriálním činitelem plynové gangrény . Některé příznaky zahrnují puchýře, tachykardii, otoky a žloutenku.

Kmen C. perfringens se může podílet na vznikajících lézích roztroušené sklerózy (MS) ( vzor III ). Testy na myších zjistily, že toxin vyrobený vzácným kmenem C. perfringens způsobil poškození mozku podobné MS a dřívější práce identifikovala tento kmen C. perfringens u člověka s MS. Bylo zjištěno, že pacienti s MS mají 10krát větší imunitní reakci na toxin epsilon než zdraví lidé.

Léčba

Nejdůležitějším aspektem léčby je rychlé a rozsáhlé chirurgické odstranění postižené oblasti a vyříznutí veškeré devitalizované tkáně, ve které jsou organismy náchylné k růstu. Současně je zahájeno podávání antimikrobiálních léčiv, zejména penicilinu. Hyperbarický kyslík může být nápomocen při lékařské léčbě infekcí klostridiové tkáně. Říká se, že rychle „detoxikuje“ pacienty.

Diagnóza

C. perfringens lze diagnostikovat Naglerovou reakcí, při níž se podezřelý organismus kultivuje na plotně s vaječným žloutkem. Jedna strana destičky obsahuje anti-alfa-toxin, zatímco druhá strana ne. Po obou stranách je umístěna řada podezřelých organismů. Kolem strany se vytvoří oblast zákalu, která nemá anti-alfa-toxin, což naznačuje neinhibovanou aktivitu lecitinázy . Kromě toho mohou laboratoře diagnostikovat bakterie stanovením počtu bakterií ve výkalech. V rámci 48 hodin od kdy začal onemocnění, v případě, že jedinec má více než 10 6 spory bakterií na gram stolice, pak je nemoc diagnostikována C. perfringens otravy jídlem. Jiné testy/reakce: Kataláza: Negativní, Bodový indol: Negativní, Lecitináza: Pozitivní, Lipáza: Negativní, Lakmusové mléko: Bouřlivé kvašení, Reverzní CAMP destička: Pozitivní, Produkty plynové chromatografie: (Kyseliny octové, máselné a mléčné).

K jeho diagnostice se obvykle používají příznaky otravy C. perfringens . Diagnózu lze však provést pomocí testu kultivace stolice, ve kterém jsou výkaly testovány na toxiny produkované bakteriemi.

Prevence

Růst C. perfringens spory lze zabránit tím, co je nejdůležitější vaření potravin, zejména hovězího a drůbeže, důkladně doporučených teplot. Zbylé potraviny by měly být chlazeny na teplotu pod 4 ° C do dvou hodin od přípravy. Velké hrnce s jídlem, jako je polévka nebo guláš s masem, by měly být rozděleny na malá množství a zakryty pro chlazení. Zbytky by se měly před podáváním znovu ohřát na nejméně 74 ° C. Pravidlem je, že pokud jídlo chutná, voní nebo vypadá jinak, než by mělo, mělo by se mu vyhýbat. I když to vypadá bezpečně, jídlo, které bylo delší dobu venku, může být také nebezpečné k jídlu.

Epidemiologie

C. perfringens je hlavní příčinou otravy jídlem ve Spojených státech a Kanadě . Kontaminovaná masa v dušených pokrmech, polévkách a omáčkách jsou obvykle zodpovědná za ohniska nákazy a každoročně způsobí ve Spojených státech asi 250 000 případů nemocí přenášených potravinami. Úmrtí na toto onemocnění jsou vzácná a většinou se vyskytují u starších osob a lidí, kteří jsou k této chorobě náchylní. V letech 1998–2010 bylo hlášeno 289 potvrzených ohnisek onemocnění C. perfringens s 15 208 nemocemi, 82 hospitalizacemi a osmi úmrtími.

Tkáňový plyn

V lidských posmrtných tělech může C. perfringens způsobit extrémně zrychlený rozklad . Vedlejší produkt, nazývaný tkáňový plyn, je zpomalen nebo zastaven balzamováním těla pomocí speciálních aditivních chemikálií. Nejčastěji se vyskytuje v tělech lidí, kteří zemřeli na gangrénu , velké dekubitální vředy , nekrotizující fasciitidu nebo jim byla do ran vtlačena půda, výkaly nebo voda.

Události otravy jídlem

Dne 7. května 2010 „42 obyvatel a 12 zaměstnanců státní psychiatrické léčebny v Louisianě (USA) bylo postiženo zvracením, křečemi v břiše a průjmem“. Tři pacienti zemřeli do 24 hodin. Epidemie byla spojena s kuřetem, které bylo uvařeno den před podáním a nebylo zchlazeno podle pokynů nemocnice. Epidemie postihla 31% obyvatel nemocnice a 69% zaměstnanců, kteří kuře snědli. Kolik postižených obyvatel snědlo kuře, není známo.

V květnu 2011 zemřel muž poté, co údajně jedl jídlo kontaminované bakteriemi při transatlantickém letu American Airlines . Manželova manželka a dcera žalují americké a LSG Sky Chefs , německou společnost, která připravovala jídlo za letu.

V prosinci 2012 zemřela 46letá žena dva dny poté, co jedla vánoční jídlo v hospodě v Hornchurch , Essex , Anglie . Byla mezi asi 30 lidmi, kteří po jídle onemocněli. Vzorky odebrané obětem obsahovaly C. perfringens . Vedoucí hotelu a kuchař byli uvězněni za přestupky vyplývající z incidentu.

V prosinci 2014 zemřela 87letá Bessie Scottová 3 dny poté, co jedla večeři v kostele v Nackawicu v New Brunswicku v Kanadě . Více než 30 dalších lidí hlásilo známky gastrointestinálních onemocnění, průjem a bolesti břicha. Úřadující vrchní lékař provincie říká: Clostridium perfringens jsou bakterie [sic], které s největší pravděpodobností způsobily smrt ženy.

V říjnu 2016 zemřel 66letý Alex Zdravich čtyři dny po jídle enchilada, burrito a taco v Agave Azul ve West Lafayette, Indiana , Spojené státy americké . Tři další, kteří ve stejný den večeřeli, hlásili příznaky nemocí přenášených potravinami, které byly v souladu se symptomy a rychlým nástupem infekce C. perfringens . Později měli pozitivní test na přítomnost bakterií, ale zbytky jídla přinesené domů Zdravichem byly negativní.

V listopadu 2016 způsobily potraviny kontaminované C. perfringens tři jednotlivce, kteří zemřeli, a dalších 22 bylo nemocných po obědě na Den díkůvzdání, který pořádala církev v Antiochii v Kalifornii ve Spojených státech .

V lednu 2017 matka a její syn žalovali restauraci v Rochesteru v New Yorku ve Spojených státech, protože jim a dalším 260 lidem bylo špatně po jídle kontaminovaném C. perfringens . „Úředníci z odboru veřejného zdraví okresu Monroe zavřeli Zlaté rybníky poté, co více než čtvrtina hostů Dne díkůvzdání onemocněla. Kontrola odhalila otevřenou ledničku s rozlitím jídla a plísní, poškozené těsnění bránící zavření dveří a plíseň rostoucí uvnitř. "

V červenci 2018 hlásilo 647 lidí příznaky po jídle v restauraci Chipotle Mexican Grill v Powell, Ohio , Spojené státy americké . Vzorky stolice testované CDC byly pozitivně testovány na C. perfringens .

V listopadu 2018 bylo přibližně 300 lidí v Concordu v Severní Karolíně ve Spojených státech otráveno jídlem při grilování v kostele, které mělo pozitivní test na C. perfringens .

Reference

externí odkazy