Clostridium perfringens -Clostridium perfringens

Clostridium perfringens
Clostridium perfringens.jpg
Микрофотография грамположительных бацилл Clostridium perfringens .
Научная классификация
Королевство:
Бактерии
Тип:
Фирмикуты
Класс:
Clostridia
Порядок:
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 . 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 время образования среди всех организмов - 6,3 минуты всреде тиогликолата .

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

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. Токсин, участвующий в газовой гангрене, - это альфа-токсин , который внедряется в плазматическую мембрану клеток, образуя бреши в мембране, которые нарушают нормальную клеточную функцию. C. perfringens может участвовать в полимикробных анаэробных инфекциях . Он обычно встречается при инфекциях как компонент нормальной флоры . В этом случае его роль в заболевании незначительна.

Действие С. перфрингенса на мертвых телах называются тканевым газом. Это вызывает чрезвычайно ускоренное разложение и не может быть остановлено обычными мерами бальзамирования . Эти бактерии устойчивы к присутствию формальдегида в обычных концентрациях.

Геном

C. perfringens имеет стабильное содержание G + C около 27–28% и средний размер генома 3,5 Мб. 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 . Тем не менее, участки 16S рРНК между штаммами C. perfringens оказались высококонсервативными ( идентичность последовательностей > 99,1%).

Подвижность

Хотя у них нет жгутиков, бактерии C. perfringens могут 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 предполагает, что они образуют длинные тонкие нити, 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.

Пищевое отравление

Пищевое отравление у людей вызывается штаммами типа А, способными продуцировать CPE ( энтеротоксин Clostridium perfringens ). СРЕ представляет собой полипептид , 35,5 кДа , который накапливается в начале споруляции и выделяется 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.

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 слишком долго, - основных виновников в укрывательстве бактерии. С. Perfringens энтеротоксин (СР) опосредование заболевания термолабильный (инактивированный при 74 ° C (165 ° F)). Его можно обнаружить в зараженной пище (при неправильном нагревании) и фекалиях. 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. Весь курс обычно проходит в течение 24 часов, но может длиться до 2 недель у пожилых или слабых хозяев.

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. perfringens растет в кишечнике и выделяет экзотоксин. Этот экзотоксин вызывает некроз кишечника, различные уровни кровотечения и перфорацию кишечника. Воспаление обычно возникает в отделах тощей кишки, средней части тонкой кишки. Заболевание со временем приводит к септическому шоку и смерти. Это конкретное заболевание редко встречается в Соединенных Штатах; как правило, 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. Аскарида (производит ингибитор трипсина). Этой болезнью заражаются группы населения, проживающие в Новой Гвинее, некоторых частях Африки, Центральной Америки, Южной Америки и Азии.

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.

Инфекционное заболевание

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

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

Уход

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.

Диагностика

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 . Другие тесты / реакции: Каталаза: отрицательная, Индол-точечная реакция: отрицательная, Лецитиназа: положительная, Липаза: отрицательная, Лакмусовое молоко: бурное брожение, Обратная пластинка CAMP: положительная, Продукты газожидкостной хроматографии: (уксусная, масляная и молочная кислоты).

Обычно для его диагностики используются симптомы отравления C. perfringens . Однако диагноз может быть поставлен с помощью теста на культуру стула, при котором фекалии проверяются на токсины, вырабатываемые бактериями.

Профилактика

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 заключается в том, что если вкус, запах или внешний вид пищи отличаются от предполагаемых, то ее следует избегать. Даже если это выглядит безопасным, еда, которую долго не было дома, также может быть опасной для употребления.

Эпидемиология

C. perfringens - основная причина пищевых отравлений в США и Канаде . Загрязненное мясо в рагу, 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. С 1998–2010 гг. Было зарегистрировано 289 подтвержденных вспышек болезни C. perfringens, 15 208 случаев заболевания, 82 госпитализации и восемь смертей.

Тканевый газ

В телах посмертных людей C. perfringens может вызывать чрезвычайно ускоренное разложение . Побочный продукт, называемый тканевым газом, замедляется или останавливается путем бальзамирования тела с помощью специальных химических добавок. Чаще всего это происходит в телах людей, умерших от гангрены , больших пролежневых язв , некротизирующего фасциита или людей, которым в раны попали земля, фекалии или вода.

Случаи пищевого отравления

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.

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.

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.

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.

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.

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 .

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 его гостей в День благодарения заболели. При осмотре был обнаружен встроенный холодильник с разливами пищи и плесенью, а также поврежденная прокладка, препятствующая закрытию двери. , и плесень, растущая внутри ".

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 .

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

использованная литература

внешние ссылки