Bakterie Clostridium

Nieprzydatność wody do spożycia przez ludzi była spowodowana obecnością w wodzie bakterii Clostridium perfringens. Oto charakterystyka bakterii Clostridium.

Rodzaj Clostridium liczy ponad 60 gatunków. Większość żyje w glebie, niektóre osiedlają się w przewodzie pokarmowym ludzi i zwierząt i można je wyhodować z kału (np. Cl. putrificum, Cl. praputrificum, Cl. ramosum, Cl. bifermentans), inne występują w narządach rodnych kobiet (Cl. ghoni), w zakażonych ranach (np. Cl. fallax, Cl. sphenoides, Cl. paraperfringens, Cl. tertium, Cl. perenne, Cl. sporogenes), a kilka z nich wykazuje wybitną chorobotwórczość uwarunkowaną wytwarzaniem bardzo silnych egzotoksyn. Są to: laseczka tężca (Cl. tetani), laseczka jadu kiełbasianego (Cl. botulinum) oraz grupa laseczek zgorzeli gazowej i obrzęku złośliwego ( Cl. perfringens, Cl. septicum, Cl. novyi, Cl. sordelli, Cl. histolyticum ). W zakażeniach zwierząt, głównie owiec i krów, na uwagę zasługuje poza wymienionymi gatunkami laseczka szelestnicy (Cl. chauvoei).
Laseczki należące do rodzaju Clostridium mogą rozwijać się tylko w warunkach beztlenowych. W swym aparacie enzymatycznym nie posiadają cytochromów ani oksydazy cytochromowej, w związku z czym nie mogą wykorzystywać tlenu atmosferycznego jako ostatecznego akceptora wodoru. Nie wytwarzają także katalazy i peroksydazy. Prawie wszystkie posiadają rzęski, nieliczne tworzą otoczki. Przetrwalniki wytwarzane przez te drobnoustroje mają najczęściej średnicę większą od szerokości komórki, a w zależności od ich umiejscowienia (terminalne lub subterminalne), jak również od rozkładu żelatyny („+” lub „-” ) i szczególnych wymagań wzrostowych Clostridia zostały podzielone na 5 grup; w każdej z nich można znaleźć ww. gatunki występujące u człowieka.

1.1. CLOSTRIDIUM PERFRINGENS

Znajdują się one zwykle w odchodach, jednakże w znacznie mniejszych ilościach niż E.coli. Organizmy te nie są wyłącznie pochodzenia kałowego i mogą pochodzić z innych źródeł naturalnych. Przetrwalniki tych bakterii mogą przetrwać w wodzie znacznie dłużej niż bakterie z grupy coli i są odporne na dezynfekcję. Obecność ich w wodzie poddanej dezynfekcji może zatem wskazywać na niedociągnięcia w uzdatnianiu wody i uwidaczniać fakt, że organizmy patogenne oporne na dezynfekcję mogły przetrwać proces uzdatniania. W szczególności obecność Cl. perfringens w filtrowanej wodzie wodociągowej może wskazywać na niedociągnięcia w procesie filtracji. Cechą charakterystyczną tych organizmów jest zdolność do długiego przeżywania w środowisku, a więc mogą one być wskaźnikiem sporadycznych czy dawnych zanieczyszczeń. Mają zatem specjalną wartość, ale nie są zalecane do rutynowego monitorowania jakości wody w systemach wodociągowych. Ponieważ organizmy te mają tendencję do długiego przeżywania i gromadzenia się, mogą być wykrywane długo po fakcie zanieczyszczenia oraz daleko od miejsca zanieczyszczenia i z tego względu mogą być powodem fałszywych alarmów.
Laseczki Cl. perfringens to grupa szczególnie niebezpiecznych bakterii, mogą one wywołać zatrucia pokarmowe, zakażenia ran oraz zakażenia szpitalne. Bakterie Cl. Perfringens należą, wraz z laseczką tężca i jadu kiełbasianego, do dużego rodzaj Clostridium: bezwzględnie beztlenowych Gram – dodatnich laseczek, wytwarzających zarodniki.
Istnieje kilka typów Cl. perfringens, oznaczonych jako typy serologiczne A – F. Dla człowieka szczególnie niebezpieczne są typy A i F, produkujące kilkanaście toksyn, wywołujących szybką śmierć u zwierząt laboratoryjnych. Oznaczone są one według jednych źródeł literami alfabet greckiego (alfa – ni) a według innych literami od A do E.
Do pokarmowego zatrucia Gram – dodatnią laseczką zgorzeli gazowej (Clostridium perfringens typu A) dochodzi najczęściej w wyniku spożycia skażonych potraw: konserw mięsnych i warzywnych, miodów, sosów, zup, szynek pasteryzowanych, drobiu, przetworów z roślin strączkowych. Innym – występującym ostatnio coraz częściej – źródłem Cl. Perfringens jest woda, głównie ścieki. Często dotyczy to jednak wody, która zanieczyszczona ściekami, może zostać pobrana w wodociągach lub studniach!
Istnieje kilka typów laseczek C. Perfringens, jeden z nich jest nawet naturalnym składnikiem flory jelitowej i żeńskich dróg rodnych. Czynnikiem determinującym toksyczność Cl. Perfringens typu A jest wytwarzana przez bakterie w jelicie enterotoksyna. Powoduje ona m.in. zahamowanie transportu glukozy, utratę białek, uszkodzenie nabłonka jelitowego. Jak wcześniej wspominano, do zatrucia dochodzi w wyniku spożycia żywności skażonej sporami, które są niestety bardzo oporne na temperaturę. Nawet długie gotowanie niewiele pomaga. Do uwolnienia samej enterotoksyny dochodzi w czasie rozwijania się spor w dojrzałe komórki bakteryjne w jelicie cienkim i grubym. Toksyna alfa (hydrolizująca lecytynaza) ma bardzo silne właściwości nekrotyzujące i hemolityczne. Toksyna kappa (kolagenaza) odpowiada za niszczenie tkanek w czasie trwania zgorzeli gazowej. Objawy zatrucia pokarmowego Cl. Perfringens występują zwykle po 8 – 12 godzinach od spożycia skażonych potraw, czas ten może jednak wynieść nawet 24 godziny. Są to gwałtowne i bardzo silne bóle brzucha z niewielką biegunką, często domieszką krwi. Dużym problemem jest diagnostyka zatrucia pokarmowego Cl. Perfringens, identyfikacja tej laseczki w kale o niczym nie świadczy, gdyż pewnie jej szczepy są naturalnym składnikiem flory jelitowej. Według jednej ze szkół lekarskich diagnostyka może jednak być oparta typową na rozpoznanej liczbie bakterii: mniej niż 1000 bakterii w jednym gramie kału jest wartością typową dla flory fizjologicznej natomiast powyżej 1000000 świadczyć może o zatruciu.
Bakterie Cl. Perfringens innych typów występujące powszechnie w wodzie, ściekach,glebie mogą wywoływać zakażenie skóry i tkanki podskórnej. Niewątpliwie najgroźniejsza jest zgorzel gazowa, występująca w skażonych, głębokich ranach. Okres od zakażenia rany laseczkami zgorzeli gazowej do wystąpienia pierwszych objawów, jakimi są silny ból i obrzęk rany, mija od kilku do kilkudziesięciu godzin. Natężenie miejscowego bólu i dalszych objawów zależy od tego czy zakażeniu uległa tylko skóra i tkanka podskórna czy też również tkanka mięśniowa. Z rany zaczyna sączyć się wydzielina o barwie od przezroczystej do krwistobrunatnej. Dołącza się również silny i twardy obrzęk tkanki otaczającej ranę, będący wynikiem wyniszczającego działania toksyny kappa (kolagenozy). W tkance otaczającej ranę dochodzi ponadto do zakrzepów drobnych naczyń krwionośnych. Przy uciskaniu zakażonej rany wyczuwa się trzeszczenie banieczek gazu wytwarzanego przez laseczki Cl. Perfringens. Po kilku godzinach od wystąpienia pierwszych objawów obserwuje się bardzo często znaczną gorączkę, wymioty, bóle brzucha, krwistą biegunkę, wymioty. Leczenie zgorzeli gazowej polega na chirurgicznym opracowaniu rany, podawaniu antybiotyków z grupy penicyliny i leczeniu tlenem hiperbarycznym (hamuje wzrost i uwalnianie toksyn przez bezwzględne beztlenowe laseczki). Istnieje pogląd, iż po każdym głębszym zranieniu należy profilaktycznie podać antybiotyki. Teoretyczne zagrożenie zanieczyszczeniem sporami Cl. Perfringens każdej głębszej rany, powinno uczulić wszystkich na baczne obserwowanie ich wyglądu i bolesności przy ucisku.
Innym schorzeniem wywołanym przez Cl. Perfringens jest miejscowe zapalenie tkanki podskórnej, spotykane często u chorych na cukrzycę, np. po amputacji kończyny. Zakażenie ropne i ropienie wywoływane przez Cl. Perfringens spotyka się w pęcherzyku żółciowym, macicy, jajowodach i jamie brzusznej. Toksyna typu C wywoływać może z kolei martwicze zapalenie jelita cienkiego, polegające na odsłonięciu ściany jelita przez proces owrzodzeniowy. Laseczka Cl. Perfringens jest także przyczyną licznych zakażeń szpitalnych, będących wynikiem zanieczyszczenia rany lub tkanek w czasie operacji przez kał lub wydzielin dróg rodnych (w których laseczki Cl. Perfringens występują jako składniki naturalne). W takiej sytuacji powinno być natychmiast wdrażane leczenie antybiotykami b-laktamowymi w połączeniu z innymi antybiotykami o szerokim spektrum działania . Cl. Perfringens to także potencjalna przyczyna bakteriemi, która objawia się obecnością laseczek zgorzeli gazowej w krwi obwodowej. Przekształcić się może ona w posocznicę: ciężką chorobę układową z zaburzeniami hemodynamicznymi i towarzyszącą im niewydolnością narządów i układów. Laseczki pochodzić mogą z dróg żółciowych, okrężnicy, macicy. Przebieg posocznicy wywołanej przez Cl. Perfringens jest zwykle bardzo ciężki, występuje gorączka, ostra martwica nerek, niskie ciśnienie tętnicze krwi, nasilona hemoliza wewnątrznaczyniowa (wywołana przez a – hemolizynę Cl. Perfringens). Bardzo ciężka postać posocznicy wywołanej przez Cl. Perfringens wystąpić może w przebiegu poronienia. Towarzyszą jej oprócz typowych, opisywanych powyżej objawów, silne bóle mięśni, bolesne kurcze jelit, nudności, wymioty, biegunka, krwawe lub brunatne cuchnące upławy. Wystąpić może także skąpomocz, żółtaczka, hemoliza wewnątrznaczyniowa i wstrząs