Clostridium
| Clostridium | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Micrografía de microscopio electrónico de varrido de colonias de Clostridium difficile dunha mostra de feces. | |||||||||||||
| Clasificación científica | |||||||||||||
| |||||||||||||
| Especies | |||||||||||||
|
C. acetobutylicum | |||||||||||||
Clostridium é un xénero de bacterias anaerobias, con forma de bacilo, grampositivas, que esporulan, algunhas das cales son parasitas e outras saprófitas,[1] e son móbiles, porque en xeral teñen flaxelos peritricos. Os clostridios teñen forma de pau de tambor ou fuso, de onde lles vén o seu nome (do grego κλωστήρ, "kloster", que significa fuso).[2] As especies máis importante son o Clostridium botulinum produtor do botulismo, o Clostridium novyi, Clostridium septicum, Clostridium perfringens produtor da gangrena gasosa e Clostridium tetani produtor do tétano.
O xénero está definido por catro características:[2]
- Presenza de endósporas
- Metabolismo anaerobio estrito
- Incapacidade para reducir sulfatos a sulfitos
- Parede celular grampositiva.
Hábitat
editarNon todas as especies son patóxenas, algunhas forman parte da flora intestinal normal. As especies de Clostridium están amplamente distribuídas no ambiente, habitando o tracto gastrointestinal tanto de humanos coma de animais. Malia o interese sobre o Clostridium por estar estas bacterias implicadas en diarreas en nenos e na etioloxía do cancro de colon, hai poucos datos dispoñibles sobre o hábitat intestinal desta bacteria.[3]
Características
editar- Véxase tamén: Respiración anaeróbica.
Os Clostridium son organismos que poden aparecer como células separadas, en parellas ou en cadeas curtas. Son móbiles polos flaxelos peritricos que teñen, coa excepción de C. perfringes. Algunhas especies producen cápsula e forman esporas de aspectos esféricos ou ovalados, situadas no centro do bacilo ou nun extremo subterminal e son resistentes á calor. A pesar de ser bacterias anaerobias obrigadas, non todos teñen a mesma sensibilidade ao oxixeno. C. tetani, por exemplo, require unha total anaerobiose e C. perfringes tende a ser menos esixente. Crecen a temperaturas de 37 °C e a un pH entre 7 e 7,4, de modo que son inactivadas doadamente a pH ácido ou básico, como o do zume gástrico, ou por produtos limpadores e desinfectantes como o cloro e mesmo polo pH de ácidos orgánicos encontrados no zume de limón, por exemplo. Son fermentadoras de azucres, aspecto que é de utilidade para a diferenciación das especies.
Posúen antíxenos som��ticos e flaxelares que permiten dividilas en tipos e subtipos. Producen exotoxinas de efecto necrosante, hemolíticos e potencialmente letais. As toxinas noméanse con letras, así por exemplo, a toxina necrosante noméase coa letra C e a enterite en animais é causada polas toxinas B, D e E. Algunhas especies producen toxinas neurotóxicas moi potentes.
Patoloxía
editar- Véxase tamén: Toxina botulínica.
Entre os Clostridium inclúense bacterias comúns e de vida libre na natureza, e patóxenos de importancia.[4] Hai varias especies principais responsables de enfermidades en humanos:
- C. botulinum (nome que vén da palabra botulus, salchicha) é un organismo produtor dunha toxina alimenticia causante do botulismo,[5] un trastorno neurolóxico agudo potencialmente letal. O envelenamento por botulismo pode ocorrer cando se consomen alimentos indebidamente conservados, conservas caseiras, ou incorrectamente procesados nos que está presente a bacteria. Orixina unha parálise muscular fláccida. A toxina botulínica é a mesma toxina coñecida como "Botox" utilizada en cosmética, que paraliza os músculos faciais e reduce os signos de envellecemento, e que ten diversos usos terapéuticos.
- C. difficile (chamado así pola súa dificultade en ser illado e cultivado) pode sobrepoboar a flora saprófita intestinal durante as terapias con antibióticos, causando colite pseudomembranosa.[6]
- C. perfringens (perfringens = "que atravesa ou rompe", por estar asociado a unha necrose invasiva) causa diversos síntomas, desde a intoxicación alimentaria ata a gangrena gasosa. É tamén causante dunha enterotoxemia, frecuentemente hemorráxica, que afecta principalmente a ovellas e cabras.[7]
- C. tetani (tetani significa rixidez) é o organismo causante do tétano, caracterizado por causar unha gran rixidez muscular con espasmos.[8]
- C. septicum (o seu nome provén da palabra septicum, traducido como "putrefactor") é un dos axentes causantes da septicemia e dunha elevada mortaldade.[2]
- C. sordellii, nomeado así en honor ao bacteriólogo Sordelli que o illou por primeira vez.[2] É un habitante da flora xenital feminina, e pode ser letal por causar o pouco frecuente síndrome de choque tóxico despois do parto ou abortos.
| Cadro clínico | Axente etiolóxico |
|---|---|
| Tétano | C. tetani |
| Botulismo | C. botulinum, C. baratii, C.butyricum |
| Gangrena gasosa | C. perfringens, C. novyi, C. septicum, C. histolyticum |
| Diarrea | C. perfringens, C. difficile |
| Colite | C. perfringens, C. difficile |
A produción de neurotoxina (toxina botulínica) é unha característica de C. botulinum. Foron identificadas sete tipos de toxinas denominadas con letras do A ao G. A maioría das cepas producen un tipo de neurotoxina pero hai tamén cepas que producen múltiples toxinas. Identificáronse outros Clostridium que nalgunhas ocasións produciron casos de botulismo humano, como o Clostridium butyricum, que produce a toxina de tipo E e o Clostridium baratii, que produce a tonina de tipo F. A capacidade de C. botulinum de transferir de forma natural os xenes da neurotoxina a outras especies de Clostridium é preocupante para a industria alimentaria, na que os sistemas de conservación dos alimentos están deseñados para destruír ou inhibir só a C. botulinum pero non a outras especies de Clostridium.
A neurotoxina de C. tetani non é a mesma, pero si similar en estrutura e orixe.
Usos comerciais
editar- Véxase tamén: Fermentación butírica.
C. thermocellum pode xerar etanol a partir de certos refugallos, o que o fai un posible candidato para o uso e produción de etanol. Ao non ter requirimentos de oxíxeno e por ser termofílico, redúcense os custos de refrixeración.
C. acetobutylicum, coñecido tamén como o organismo de Weizmann, foi usado por primeira vez por Chaim Weizmann na produción de acetona e biobutanol a partir de amidón en 1916 para a produción de pólvora e TNT.
C. ljungdahlii, recentemente descuberto en residuos de polos comerciais, pode producir etanol a partir de fontes dun só carbono, como o Syngas, que é unha mestura de dióxido de carbono e hidróxeno que pode xerarse a partir da combustión parcial tanto de biomasa coma de combustible fósil. O uso destas bacterias para producir etanol xa está en proxecto en diversas plantas enerxéticas.[9]
Xenes do C. thermocellum inseríronse en ratos (transxénicos) para que produzan endoglucanase, co que se pretendía aprender como mellorar a capacidade dixestiva de animais.[10]
Cepas non patóxenas de Clostridium poden axudar no tratamento de enfermidades como o cancro. A investigación mostra que o Clostridium pode atacar selectivamente ás células canceríxenas. Algunhas cepas poden entrar e replicarse dentro de tumores sólidos. Xa que logo, Clostridium podería utilizarse para transportar proteínas terapéuticas aos tumores. Este uso do Clostridium foi demostrado en varios modelos preclínicos.[11]
Mesturas de especies de Clostridium, como mesturas de C. beijerinckii, C. butyricum, e especies doutros xéeros producen biohidróxeno a partir de residuos de lévedos.[12]
Debido ao perigo que supón o Clostridium botulinum e outros axentes patóxenos, o único método seguro de envasar a maioría dos alimentos é en condicións de presión e temperatura altas, normalmente duns 116-121 °C.
Galería
editar
Notas
editar- ↑ Ryan KJ, Ray CG (editors) (2004). McGraw Hill, ed. Sherris Medical Microbiology (4th ed. ed.). ISBN 0-8385-8529-9.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 Patrick R. Murray; Ken S. Rosenthal; Michael A. Pfaller (2009). "Clostridium". En Patrick R. Murray. Microbiología Médica 6 Ed (6a ed.). España: Elsevier-Mosby. pp. 377–389. ISBN 978-84-8086-465-7.
Sección 5: Bacteriología
- ↑ FERREIRA, Claudia EA, NAKANO, Viviane, DURIGON, Edison L; et al. (2003). "Prevalence of Clostridium spp. and Clostridium difficile in children with acute diarrhea in São Paulo city, Brazil.". Mem. Inst. Oswaldo Cruz [online]. 98 (4). [citado 2007-11-12], pp. 451-454. Dispoñible en: [1].ISSN 0074-0276.
- ↑ Wells CL, Wilkins TD (1996). Clostridia: Sporeforming Anaerobic Bacilli in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
- ↑ Wells CL, Wilkins TD (1996). Botulism and Clostridium botulinum in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
- ↑ Wells CL, Wilkins TD (1996). Antibiotic-Associated Diarrhea, Pseudomembranous Colitis, and Clostridium difficile in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
- ↑ Wells CL, Wilkins TD (1996). Other Pathogenic Clostridia Food Poisoning and Clostridium perfringens in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
- ↑ Wells CL, Wilkins TD (1996). Tetanus and Clostribium tetani in: Baron's Medical Microbiology (Baron S et al, eds.) (4th ed. ed.). Univ of Texas Medical Branch. ISBN 0-9631172-1-1.
- ↑ "Providing for a Sustainable Energy Future". Bioengineering Resources, inc. Consultado o 21 de maio de 2007.
- ↑ Judith Hall, Simi Ali, M. Azim Surani, Geoffrey P. Hazlewood, A. John Clark, J. Paul Simons, Barry H. Hirst, Harry J. Gilbert. Manipulation of the Repertoire of Digestive Enzymes Secreted into the Gastrointestinal Tract of Transgenic Mice. Nature Biotechnology 11, 376 - 379 (1993) doi 10.1038/nbt0393-376. [2]
- ↑ Mengesha; et al. (2009). "Clostridia in Anti-tumor Therapy". Clostridia: Molecular Biology in the Post-genomic Era. Caister Academic Press. ISBN 978-1-904455-38-7.
- ↑ Chou, Chia-Hung; Chang-Lung Han, Jui-Jen Chang, Jiunn-Jyi Lay (2011). "Co-culture of Clostridium beijerinckii L9, Clostridium butyricum M1 and Bacillus thermoamylovorans B5 for converting yeast waste into hydrogen". International Journal of Hydrogen Energy 36 (21): 13972–13983.
| Wikispecies posúe unha páxina sobre: Clostridium |