Обща характеристика
Род Bacillus принадлежи към семейство Bacillaceae - строго аеробни и факултативно анаеробни бактерии, които притежават способността да образуват спори. Най-голямо значение за инфекциозната патология на човека притежават бактериалните видове B.anthracis, който причинява заболяването
антракс и B.cereus, причиняващ
хранителни токсикоинфекции. Останалите видове от рода като B.circulans, B.subtilis и B.licheniformis причиняват опортюнистични инфекции с разнообразни локализации и сепсис при имунодефицитни пациенти.
Род Bacillus е кръстен през 1835 г. от Кристиан Готфрид Еренберг. Подобно на други родове свързани с ранната история на микробиологията, като Pseudomonas и Vibrio, 266 вида от род Bacillus са повсеместно разпространени.
Много видове Bacillus са способни да отделят големи количества ензими. Bacillus amyloliquefaciens е източник на естествена антибиотична протеинова барназа (рибонуклеаза), алфа амилаза, използвана при хидролиза на нишесте и рестрикционен ензим, използван в ДНК изследванията. Спорите на задължителния термофилен B.stearothermophilus се използват за тестване на процедури за термична стерилизация, също така широко се използва B.subtilis sp. globigii, който е резистентен на топлина, химикали и радиация, за да се потвърдят алтернативните процедури за стерилизация. Някои видове Bacillus са важни при естественото или изкуствено разграждане на отпадъчни продукти. Други патогенни за насекомите представители на род Bacillus се използват като активни съставки на инсектициди.
Микробиологична характеристика
Род Bacillus включва Грам-положителни, пръчковидни бактерии с размери от 0,2 до2,2μm на ширина и 1,2-7,0μm на дължина. Всички представителни на рода образуват ендоспори, диаметърът на спората е по-малък от напречният размер на бактериалната клетка, поради което не се стига до деформирането и. Спорите са устойчиви на топлина, студ, радиация, изсушаване и дезинфектанти. Повечето представители на рода притежават ресни и не образуват капсули, но някои видове като антраксният бацил не притежава ресни и образува капсула, изградена от D-глутамилполипептид. Клетъчната стена на Bacillus е структура разположена от външната страна на клетката, която формира втората бариера между бактерията и околната среда, като в същото време поддържа нейната форма. Клетъчната стена е съставена от тейхоични и тихирунови киселини. B.subtilis е първата бактерия, за която е идентифицирана ролята на цитоскелет, подобен на актин, в определянето на клетъчната форма.
Културелни особености
Бактериите от рода са аероби и факултативни анаероби, което означава, че се развиват по-добре в присъствието на кислород, но растат макар и по-слабо и при отсъствието му. Не са взискателни и се развиват дори върху обикновени хранителни среди, където образуват грапави, непрозрачни колонии с кръгла форма и направилни краища. Слабо вирулентните щамове образуват гладки (S) колонии. Основният патоген на рода B.anthracis не образува индол, не разгражда урея и дава слабо изразена лецитазна реакция.
Епидемиология
Организмите от рода са широко разпространени в околната среда, въпреки че основното им местообитание е почвата. Обикновено се срещат в разлагаща се органична материя, прах, зеленчуци, вода, а някои видове са част от нормалната флора. Известни са случаи на инфекция с B.cereus след консумация на хранителни продукти, включително ориз, хляб, месо, говеждо, ябълки и горещ шоколад от в автомати за продажба. Спорите на Bacillus бактериите обикновено замърсяват сурови храни и хранителни материали, особено храни, които са в контакт с почвата или от растителен произход. Консумация на храни, в които се намират бактериални видове от рода може да предизвика стомашно-чревни заболявания, чрез:
- консумацията на предварително образуван токсин;
- токсини, продуцирани от бактериите в стомашно-чревния тракт.
Патогенеза и клинична картина
Въпреки широкото разпространение на микроорганизмите от рода, те рядко причиняват инфекции и по-често се изолират като замърсител на културата. Клиничният спектър на инфекциите, причинени от Bacillus spp. варира от
менингит,
ендокардит,
остеомиелит и бактеремия до инфекции на меките тъкани и хранителни токсикоинфекции. Очните инфекции са често с
рещани усложнения на инфекциите, причинени от B.cereus. Различните бактериални видове, п
ричиняващи сериозни инфекции са B.cereus, B.subtilis, B.sphaericus, B.alvei, В.laterosporus, B.megaterium и B.pumilus и на първо място причинителя на антракс B.anthracis. Няколко други Bacillus spp, по-специално B.subtilis и B.licheniformis са причинители на бактеремия, раневи инфекции, инфекции на дихателните пътища и на гастроинтестиналния тракт.
Вирулентните фактори на B.anthracis са неговата капсула и трикомпонентен токсин. Bacillus cereus произвежда множество ензими. Основните фактори на вирулентност са некротизиращия ентеротоксин и церелизин, който е мощен хемолизин.
Микробиологична диагностика
С последните постижения в медицинската технология и увеличаване на броя на имуносупресирани пациенти, бактериите от род Бацилус все по-често се определят като опортюнистични патогени.
При изследването на огнища, свързани с хранителни натравяния, бързото скриниране за ентеротоксин-продуциращия B.cereus и посувката му върху клетъчна тъканна култура се оказва полезно. Необходимо е събраните материали да се посеят както върху твърд обикновен и кръвен агар, така и върху течни хренителни среди, след култивирането се търсят характерните растежни особености на причинителя. При съмнение за антракс е необходимо да се спазват правилата за работа с причинители на опасни инфекции, като най-бърза и точна диагноза се поставя чрез имунофлуоресцентния метод.
Лечение
Изолирането на бактерии от род Bacillus изисква внимателна клинична оценка. Въз основа на данните in vitro, най-подходящият химиотерапевтик п
ри лечение на инфекции с Bacillus spp. е
ванкомицин. Въз основа на клиничните данни, ванкомицин и
клиндамицин са успешно използвани.
Коментари към Аеробни спорообразуващи бактерии (Род Bacillus)