クロストリジウム・ディフィシル：特徴、形態、生息地 - 生物学 - 2025

クロストリジウムディフィシルは、ファーミキューテスのグループに属するグラム陽性菌であり、腸の細菌叢の一部でもあります。1935年にHallとO'Tooleによって分離されました。

それは、特に腸レベルで病原性タイプの細菌を構成します。これらの細菌による感染症は、長期の抗生物質レジメンを受けている人々に非常によく見られます。

クロストリジウム・ディフィシル。出典：ウィキメディア・コモンズ経由で著者のページを参照

これは細菌に感染している患者の数がますます増加するので、近年、特に病院で真の問題となっている細菌です。さらに、これには一般的な衛生対策に対する高い耐性が追加されます。

一部の専門家は、おそらくこの耐性は変異し、従来の薬剤に対する耐性を獲得し、より毒性の高い株の発生によるものだと考えています。

クロストリジウム・ディフィシル感染に対して最も脆弱な年齢層は、本質的に免疫系が鬱病になりやすい高齢者です。これは、対象について行われたさまざまな研究に伴う多数の統計によって証明されています。

クロストリジウムディフィシルは、時間内に治療しなければ、死を含む深刻な合併症を引き起こす可能性がある細菌です。

分類

クロストリジウムディフィシルの分類学的分類は次のとおりです。

ドメイン：細菌

部門：ファーミキューテス

クラス：クロストリディア

注文： Clostridiales

家族：クロストリジウム科

属：クロストリジウム

種：クロストリジウムディフィシル

形態学

クロストリジウムディフィシルは、棒状（細長い）細菌です。彼らは丸い縁とべん毛をその表面に持っています。それらは幅0.5-3ミクロン、長さ6ミクロンです。

細胞は、ペプチドグリカンの厚い層で構成される細胞壁に囲まれています。また、PSI、PSII、PSIIIと呼ばれるポリマーも使用しています。

これらのポリマーは、他のグラム陽性菌に存在するテイコ酸とリポテイコ酸に似ています。細胞膜の成分は、治療分野で不可欠な役割を果たすため、研究されてきました。

培養では、わずかに上昇した半透明のコロニーが観察され、結晶斑が見られます。同様に、彼らは特徴的な肥料のにおいを放ちます。

この細菌のDNAは、29％のヌクレオチドのシトシンとグアニンを持つ環状染色体に集中しています。同様に、言及された同じタイプのヌクレオチドを28％含む環状プラスミドを提示します。

一般的な特性

グラム陽性です

クロストリジウムディフィシルは、グラム染色を受けると紫色になります。これは、その細胞壁にペプチドグリカンが含まれていることを示しています。ペプチドグリカンは、その構造により、色素分子を保持し、前述の色を採用します。

胞子を生成する

この細菌は、環境条件が好ましくない場合に胞子を生成します。これらの胞子は、敵対的な状態で約2年間生き残ることができます。これらが変化して好都合になると、胞子は発芽し、細菌の新しい細胞を作ります。

代謝

クロストリジウムディフィシルは、主にブドウ糖であるいくつかの糖の発酵に基づく代謝を持っています。同様に、フルクトース、マンニトール、マンノース、セロビオースも発酵させます。

生息地

このバクテリアは至る所にあります。それは共生生物として人間の消化管の正常な微生物叢に存在します。また、土壌、砂、干し草にも含まれています。また、家畜、げっ歯類、犬や猫などの家畜からも分離されています。

病原性がある

クロストリジウムディフィシルは、胞子を介して特定の病状を発生させる可能性があるため、病原体と見なされます。それは、それが発芽し、偽膜性大腸炎などの疾患を引き起こす胃腸管を好む。

成長する条件

この細菌は、さまざまな成長条件下で繁殖することができます。許容温度範囲は25〜45°Cです。その最適温度は30-37°Cです。

毒素を産生する

細菌は2つの毒素AおよびBを生成します。両方の毒素は腸の上皮細胞のレベルで作用し、クロストリジウムディフィシル関連下痢、偽膜性大腸炎、および下痢に関連する下痢などの病状の進行につながる一連の変化を引き起こします抗生物質

カタラーゼ陰性

この細菌は酵素カタラーゼを合成することができません。つまり、水と酸素中の過酸化水素（H ₂ O ₂）を分解することはできません。

ゼラチンを加水分解

クロストリジウムディフィシルはゼラチナーゼ酵素を合成し、ゼラチンを液化させます。これは、コロニーの周りに透明なハローが観察される培養で明らか​​です。

インドールネガです

この細菌は、トリプトファナーゼと呼ばれる酵素群を合成しません。このため、トリプトファンのアミノ酸分子からインドールを分解することはできません。これは、クロストリジウムディフィシルを他の細菌やクロストリジウム属の他の細菌から区別することを可能にするテストです。

ウレアーゼ陰性

バクテリアは尿素を二酸化炭素とアンモニアに加水分解することができます。これは、酵素ウレアーゼを合成しないためです。これには、このための遺伝子がないためです。

硝酸塩を減らしません

クロストリジウムディフィシルは、酵素硝酸レダクターゼを合成しないため、硝酸塩を亜硝酸塩に還元できません。これはまた、細菌の同定と分化のテストを構成します。

病原性

この細菌は認識されている人間の病原体です。偽膜性大腸炎などのいくつかの病気を引き起こします。細菌は主に感染した人々との接触を介して経口で体内に侵入します。

感染の経過は、栄養形態または胞子のどちらが摂取されるかによって異なります。最初のケースでは、胃の中での高レベルの酸性度のおかげで、細菌の生きている形態が胃から排除されます。

むしろ、胞子は厳しい環境条件に耐えるように設計されているため、胃の条件に効果的に抵抗します。

胞子は小腸に到達し、そこで発芽し、栄養型の細菌を生成します。これらは、それが繁殖するのに理想的な条件である大腸に達します。ここでそれは粘膜に定着し、偽膜性大腸炎を特徴づける症状の現れを引き起こします。

この病気は別のメカニズムによって引き起こされることもあります。人々が長期の抗生物質療法を受けている場合、これは胃腸内細菌叢のバランスを崩します。

これにより、このフローラの常住者であるクロストリジウムディフィシルが制御不能に増殖し、病気に道を譲ります。

毒性因子

消化管粘膜に損傷を引き起こす細菌クロストリジウムディフィシルに寄与する病原性因子は次のとおりです。

• 毒素（AおよびB）：どちらの毒素も腸の細胞にさまざまな影響を与えます。これらには、細胞骨格の喪失を伴うアクチンの解重合に加えて、毒素の産生、出血性壊死が示されます。
• アドヘシン：それらは、細菌とヒト結腸細胞との正しい結合を促進することを担う分子です。
• 加水分解酵素：これらの中には、ヒアルロニダーゼ、ゼラチナーゼ、L-プロリン-アミノペプチダーゼなどがあります。これらの酵素は加水分解活性を生み出します。同様に、それらは作用メカニズムを通じて、腸内の細菌の栄養素の利用可能性を高めます。
• 胞子：すでに示したように、胞子は不利な環境条件や胸焼けのレベルまで生き残ります。

症状

クロストリジウムディフィシルによって引き起こされる腸の病理学の最も顕著な症状の中で言及することができます：

• 熱
• 水様性下痢
• 腹痛
• 病気
• 拒食症
• 腹部膨満
• 脱水
• 一般的な不快感

腸上皮のレベルでは、疾患の進展を示す特定の病変が見られます：

• 初期病変（タイプI）：ここでは、上皮壊死が観察され、結腸に浸出液と好中球があります。
• II型病変：無傷の粘膜の真ん中にある上皮性潰瘍（火山型）です。
• タイプIII病変：ここには、細胞の破片と白血球で構成される一種の膜で覆われた潰瘍があります。

偽膜性大腸炎を伴う腸の眺め。出典：Klinikum Dritter Orden、ミュンヘン Abteilung Innere Medizin I Vielen Dank an Christoph KaiserfürdieÜberlassungdes Bildes zurVeröffentlichung！、ウィキメディア・コモンズ経由

診断

クロストリジウムディフィシル感染の兆候や症状を示していると疑われる場合は、確実に診断するために特定の検査が行われます。

これらのテストには、次のものがあります。

• 便検査：この病理を診断する最初の選択肢です。糞便に対して実施できる検査には、酵素免疫測定法、ポリメラーゼ連鎖反応（PCR）、細胞毒性アッセイなどがあります。
• 結腸検査：大腸内視鏡検査またはS状結腸鏡検査により、医師は大腸の粘膜の特徴を直接評価できます。
• イメージング：これらのタイプのテストには、X線またはコンピューター断層撮影（CT）スキャンが含まれます。感染症による合併症の有無を判断するために使用されます。これらのタイプの研究は、クロストリジウムディフィシル感染症の重症例の人々に割り当てられます。

処理

臨床像が以前の抗生物質の投与によって引き起こされた場合、最初の対策は前記薬物を一時停止することです。この措置により、状況が逆転すると予想されます。

これが起こらない場合、細菌が特に影響を受けやすい薬物を用いて抗生物質治療を施すことが決定されます。これらの中で、最も認識され使用されているのはメトロニダゾールとバンコマイシンです。

参考文献

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