Clostridium perfringens

Caratteristiche

Clostridium perfringens, anche noto come Clostridium welchii, è un batterio gram-positivo, talvolta anche debolmente gram-negativo, appartenente al genere Clostridium.

C. perfringens è ubiquitario in natura e può essere trovato normalmente in vegetali in decomposizione, nel sedimento marino, nel tratto intestinale degli esseri umani e di altri vertebrati, negli insetti, nell’acqua e nel suolo. Inoltre, alcuni ceppi di tale batterio sono particolarmente sensibili alle temperature, a differenza di altri, che invece tendono a sopportare l’azione del calore. Le spore, invece, sono quasi sempre termostabili. Essi sono protagonisti di numerose tossinfezioni alimentari.

Filogenesi

Dominio Prokaryota
RegnoBacteria
PhylumFirmicutes
ClasseClostridia
OrdineClostridiales
FamigliaClostridiaceae
GenereClostridium
SpecieC. perfringens

Morfologia delle colonie

C. perfringens (Fig.1) è un microrganismo di forma bastoncellare, flagellato, dunque mobile  e solo raramente capsulato.

Clostridium perfringens al microscopio ottico
Figura 1 – C. perfringens al microscopio ottico

Facciamo riferimento ad un microorganismo anaerobiosolfito-riduttore e sporigeno. Utilizzando piastre con blood agar (Fig.2), C. perfringens cresce in condizioni anaerobiche e produce β-emolisi, è piatto, diffuso, rugoso, forma colonie  traslucenti con margini frastagliati.

Clostridium perfringens in blood agar
Figura 2 – C. perfringens in blood agar

Patogenesi

Clostridium perfringens è uno tra i maggiori responsabili di tossinfezioni alimentari, dunque di avvelenamenti da cibo. Con il trattamento termico tale batterio soccombe, ma non le sue enterotossine che, rimanendo inalterate, creano danni di tipo gastrointestinale nell’uomo.

L’infezione da Clostridium perfringens è trasmessa all’uomo tramite ingestione di alimenti contaminati, soprattutto carni, pollame e pesci elaborati. A seguito della preparazione, se l’alimento rimane a lungo a temperatura ambiente, le spore, producendo tossine, possono originare nuove forme vegetative. Precisamente, subito dopo l’ingestione, le spore germinano nel tratto digerente dell’ospite, sintetizzando appunto una nuova tossina. Gli effetti della tossina originata all’interno dell’organismo, sommati a quelli della tossina preformata (all’interno dell’alimento) scatenano questa condizione di tossinfezione.

Decorso

Dopo 8-16 ore dall’ingestione di cibo contaminato da Clostridium perfringens, il soggetto inizia a lamentare sintomi tipicamente gastro-intestinali, quali crampi addominali e diarrea profusa, talvolta associati a febbrevomito. I prodromi si risolvono, generalmente, senza necessità di cura, in 24 ore.

Solo di rado questo batterio causa complicazioni gravi nell’uomo; tuttavia, sembra che un ceppo (Clostridium perfringensdi tipo C ) sia responsabile di una grave forma di infiammazione intestinale, nota come enterite necrotizzante. Le complicanze sono espressione della produzione della beta-tossina, prodotta esclusivamente da questo ceppo, potenzialmente in grado di sviluppare ulcere, tossiemia fulminante, disidratazione, shock e morte.

Metodi di identificazione

La tossinfezione alimentare può essere diagnosticata con colture quantitative in anaerobiosi su alimenti e feci. La dose minima infettante è di 105 cellule/g di alimento.

Per il conteggio presuntivo di C. perfringens generalmente è utilizzata  la tecnica della semina in superficie del campione su TSC Agar (Triptosio Solfito Cicloserina Agar), su cui la riduzione del solfito è rivelata dalla caratteristica colorazione nera delle colonie, infine, per la conferma  si devono eseguire i test di mobilità di produzione dei nitriti e di liquefazione della gelatina.

Clostridium perfringens in TSC agar
Figura 3 – C. perfringens in TSC agar

Per identificare, inoltre,  ceppi che producono α-tossina (una lecitinasi diffusibile che interagisce con i lipidi nel tuorlo d’uovo producendo un caratteristico precipitato intorno alle colonie) è utilizzata una piastra di agar Nagler (Fig.4) contenente 5-10% albume. Metà delle piastre sono trattate con antitossina che agisce come controllo durante l’identificazione.

Clostridium perfringens in nagler agar
Figura 4 – C. perfringens in nagler agar

Terapia

La prognosi è buona nella stragrande maggioranza dei casi e la cura risulta prettamente sintomatica; molti pazienti non necessitano di alcun farmaco dal momento che i patogeni e le tossine vengono debellati facilmente in pochissime ore.

Prevenzione

Per prevenire le tossinfezioni alimentari è indispensabile il rispetto scrupoloso delle regole di manipolazione conservazione degli alimenti, dunque, la messa a punto di ciò che è dettagliatamente descritto nel modello HACCP.

Giovanna Spinosa

Fonti

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Giovanna Spinosa

Da sempre amante della microbiologia, sono laureata in scienze biologiche all'Università Federico II di Napoli ed attualmente studio diagnostica molecolare presso la medesima istituzione. Sono un membro del team BM Innovations dove, insieme ai miei colleghi, mi occupo di ricercare e sviluppare metodi innovativi per la salvaguardia dell'ambiente e non solo, sfruttando la bioinformatica.

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