ผลต่างระหว่างรุ่นของ "Clostridium tetani"

'''''Clostridium tetani''''' เป็นแบคทีเรียในดินที่พบได้ทั่วไป และเป็นตัวก่อ[[บาดทะยัก]] ขณะที่ยังเติบโตในดิน ''C. tetani'' จะมี[[bacillus (shape)|รูปร่างเป็นแท่ง]]ความยาวถึง 2.5 [[micrometres|μm]] อย่างไรก็ตามหากมีการสร้าง[[endospore|เอนโดสปอร์]] ''C. tetani'' จะพองออกที่ปลายข้างหนึ่ง คล้ายกับ[[ไม้เทนนิส]]หรือไม้กลอง สปอร์ของ ''C. tetani'' นั้นมีความทนทานสูงและสามารถพบได้ในดินทั่วโลกหรือใน[[ทางเดินอาหาร]]ของสัตว์ หาก ''C. tetani'' เข้าไปในแผลจะเติบโตและผลิตสารพิษที่มีความรุนแรงชื่อว่า[[tetanospasmin|เททาโนสปาสมิน]] ซึ่งจะรบกวนเซลล์ประสาทสั่งการ ส่งผลให้เกิดบาดทะยัก การออกฤทธิ์ของสารพิษนี้สามารถป้องกันได้ด้วยการฉีดวัคซีน[[tetanus toxoid|ทอกซอยด์เททานัสท็อกซอยด์บาดทะยัก]] ซึ่งมีการฉีดให้กับเด็กทั่วโลก

ในบางสภาวะ ''C. tetani'' สามารถสลัดแฟลเจลลาทิ้งและสร้าง[[endospore|เอนโดสปอร์]]ขึ้นทดแทน<ref name=Roper/> เซลล์หนึ่งเซลล์จะสามารถสร้างได้หนึ่งสปอร์ โดยปกติที่จะสร้างที่ส่วนปลายด้านหนึ่งของเซลล์ ทำให้เซลล์มีรูปร่างเหมือนไม้กลองอันเป็นเอกลักษณ์<ref name=Roper/> สปอร์ของ ''C. tetani'' มีความทนทานสูงมาก สามารถต้านทานความร้อน, [[antiseptics|สารระงับเชื้อ]]หลายชนิด และต่อการต้มเป็นเวลาหลายนาที<ref name=Sherris/> สปอร์นั้นมีอายุยืนยาว สามารถพบกระจายอยู่ในดินทั่วโลกและปศุสัตว์ไปจนถึงสัตว์เลี้ยง <ref name=Rainey2015>{{cite book|title=Bergey's Manual of Systematics of Archaea and Bacteria |vauthors=Rainey FA, Hollen BJ, Small AM |chapter=Clostridium |date=2015 |doi=10.1002/9781118960608.gbm00619 |pages=104-105 |publisher=John Wiley & Sons}}</ref>

''C. tetani'' จัดอยู่ในสกุล ''Clostridium'' ซึ่งเป็นสกุลใหญ่ที่ประกอบด้วยแบคทีเรียแกรมบวกมากกว่า 150 สปีชีส์<ref name=Rainey2015/> ''C. tetani'' เป็นหนึ่งในกลุ่มของเกือบ 100 สปีชีส์ที่มีความใกล้ชิดระหว่างกันมากกว่าระหว่างสกุลอื่น ๆ<ref name=Rainey2015/> สำหรับกลุ่มที่มีความใกล้ชิดกับ ''C. tetani'' นั้นรวมถึงสปีชีส์อื่นของ ''Clostridium'' เช่น ''[[Clostridium botulinum|C. botulinum]]'' และ ''[[Clostridium perfringens|C. perfringens]]''<ref name=Rainey2015/> ในขณะที่สปีชีส์ที่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับ ''C. tetani'' มากที่สุดคือ ''[[Clostridium cochlearium|C. cochlearium]]''<ref name=Rainey2015/> ส่วนสปีชีส์อื่นของ ''Clostridium'' ที่ซึ่งสามารถแบ่งเป็นกลุ่มย่อยตามลักษณะทางพันธุกรรมได้อีกหลายกลุ่มนั้นมีจำนวนมากที่สัมพันธ์ใกล้ชิดกับสมาชิกในสกุลอื่นมากกว่าที่จะใกล้ชิดกับ ''C. tetani''<ref name=Rainey2015/> เช่นเชื้อก่อโรคในมนุษย์ ''[[Clostridium difficile (bacteria)|C. difficile]]'' ซึ่งใกล้ชิดกับสมาชิกของสกุล ''[[Peptostreptococcus]]'' มากกว่ากับ ''C. tetani''<ref>{{cite book|title=The Clostridia: Molecular Biology and Pathogenesis |veditors=Rood JI, McClane BA, Songer JG, Titball RW |chapter=Chapter 1 - Phylogenetic Relationships |vauthors=Stackebrandt E, Rainey FA |date=1997 |pages=3-19 |doi=10.1016/B978-012595020-6/50003-6}}</ref>

ในขณะที่แม้ว่า ''C. tetani'' มักไม่ก่อโรคเมื่ออยู่ในดินหรือในทางเดินอาหารของสัตว์ต่าง ๆ แต่บางครั้งมันก็อาจก่อโรคที่รุนแรงอย่าง[[บาดทะยัก]] โรคบาดทะยักโดยมักเริ่มต้นเกิดจากการที่สปอร์เข้าสู่ร่างกายผ่านทางแผล<ref name=Todar>{{cite book|author=Todar K |date=2005 |page=3 |url=http://textbookofbacteriology.net/clostridia_3.html |accessdate=24 June 2018 |chapter=Pathogenic Clostridia, including Botulism and Tetanus |title=Todar's Online Textbook of Bacteriology}}</ref> ในกรณีที่เป็นแผลลึก เช่นจากการถูกของมีคมเจาะแทงหรือการถูกใช้เข็มฉีดยาที่ปนเปื้อนเชื้อฉีด ประกอบกับการเกิด[[necrosis|เนื้อเยื่อตาย]]และการที่พื้นผิวของแผลสัมผัสกับอากาศลดลง เมื่อประกอบกันแล้วจะทำให้เกิดสภาวะที่มีออกซิเจนต่ำ เอื้อให้สปอร์ของเชื้อ ''C. tetani'' สามารถ[[Germination#Spore_germination|แตกหน่อออกจากสปอร์]] (spore germination) ออกมาและเจริญเติบโตได้<ref name=Sherris>{{cite book|title=Sherris Medical Microbiology |edition=7 |chapter=Chapter 29: ''Clostridium, Bacteroides'', and Other Anaerobes |editor=Ryan KJ |date=2018 |publisher=McGraw-Hill Education |isbn=978-1-259-85980-9 |vauthors=Pottinger P, Reller B, Ryan KJ, Weissman S}}</ref> ในขณะที่ ''C. tetani'' เติบโตที่จุดที่เป็นแผล มันจะหลั่ง[[exotoxin|สารพิษกลุ่มเอกโซทอกซิน]]คือ [[tetanolysin|เททาโนไลซิน]] และ [[tetanospasmin|เททาโนสปาสมิน]] ออกมาเมื่อเซลล์แตก<ref name=Roper/> หน้าที่ของเททาโนไลซินนั้นยังไม่เป็นที่ประจักษ์ ถึงแม้ว่าเป็นไปได้ว่ามันอาจช่วยให้ ''C. tetani'' สามารถเกิดการติดเชื้อได้ภายในแผล<ref name=PinkBook/><ref name=Roper/> ส่วนเททาโนสปาสมิน ("สารพิษเททานัส") เป็นหนึ่งในสารพิษที่ออกฤทธิ์รุนแรงที่สุดที่เคยมีการบันทึกมา ด้วยค่าประมาณโดสถึงแก่ชีวิตที่ต่ำกว่า 2.5 [[นาโนกรัม]] ต่อกิโลกรัมของน้ำหนักกาย และก่อให้เกิดอาการของโรคบาดทะยัก<ref name=PinkBook/><ref name=Roper/> เททาโนสปาสมินจะแพร่กระจายผ่านทาง[[ระบบน้ำเหลือง]]และระบบหมุนเวียนเลือดไปทั่วร่างกาย ที่ซึ่งมันจะถูกส่งไปถึง[[ระบบประสาท]]<ref name=PinkBook>{{cite book|url=https://www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/tetanus.html |accessdate=24 June 2018 |title=The Pink Book - Epidemiology and Prevention of Vaccine-Preventable Diseases |veditors=Hamborsky J, Kroger A, Wolfe C |date=2015 |edition=13 |chapter=Chapter 21: Tetanus |publisher=U.S. Centers for Disease Control and Prevention |pages=341-352}}</ref> ในระบบประสาท เททาโนสปาสมินจะออกฤทธิ์โดยการขัดขวางการหลั่งสารยับยั้ง[[neurotransmitter|สารสื่อประสาท]]ซึ่งคือได้แก่[[glycine|ไกลซีน]] และ [[gamma-aminobutyric acid|กรมกรดแกมมา-อะมิโนบิวตีริก]] ที่ปลายของ[[เซลล์ประสาทสั่งการ]]<ref name=Todar/> การยับยั้งสารดังกล่าวนำไปสู่การกระตุ้น[[motor neuron|เซลล์ประสาทสั่งการ]]ทั่วร่างกาย ส่งผลให้เกิด[[spasm|การหดเกร็ง]]ของกล้ามเนื้อทั่วร่างกาย<ref name=PinkBook/> โดยทั่วไปการหดเกร็งจะเกิดขึ้นจากส่วนบนของร่างกายและไล่ลงไปส่วนลาาง เริ่มต้นที่ประมาณ 8 วันนับจากการติดเชื้อจาก[[Trismus|ทริสมุส]]ตามด้วยการหดเกร็งที่กล้ามเนื้อท้องและแขนขา<ref name=Todar/><ref name=PinkBook/> การหดเกร็งของกล้ามเนื้อนั้นจะดำเนินต่อเป็นเวลาหลายสัปดาห์<ref name=PinkBook/>

ยีนที่ผลิตเททาโนสปาสมินนั้นพบอยู่ภายใน[[พลาสมิด]]ที่มีอยู่ในหลายสายพันธุ์ของ ''C. tetani'' ในขณะที่สายพันธุ์ที่ไม่มีพลาสมิดจะไม่สามารถผลิตสารพิษนี้ได้<ref name=Roper/><ref name=Todar/> ส่วนการทำงานหรือหน้าที่ของเททาโนสปาสมินในสรีรวิทยาของแบคทีเรียนั้นยังคงไม่เป็นที่ทราบกัน<ref name=Roper/>

''C. tetani'' ไวต่อ[[ยาปฏิชีวนะ]]จำนวนหนึ่ง เช่น [[chloramphenicol|คลอรามเฟนิคอล]], [[clindamycin|คลินดามัยซิน]], [[erythromycin|เอริธรอมัยซิน]], [[penicillin G|เพนิซิลลินจี]] และ [[tetracycline|เททราไซคลิน]]<ref name=Rainey2015/> อย่างไรก็ตาม ความเป็นประโยชน์ของการรักษาการติดเชื้อ ''C. tetani'' ด้วยยาปฏิชีวนะยังคงไม่เป็นที่ประจักษ์<ref name=Roper/> อาการของบาดทะยักนั้นมักรักษาด้วย[[tetanus immune globulin|เททานัสอิมมูนกลอบิวลิน]]แทนมากกว่า โดยมันจะจับกับเททาโนสปาสมินที่ไหลเวียนในเลือด<ref name=PinkBook/> นอกจากนี้อาจใช้ [[benzodiazepine|เบนโซไดอะเซปีน]] หรือ [[muscle relaxant|ยาคลายกล้ามเนื้อ]] อาจใช้เพื่อลดการกระตุกเกร็งของกล้ามเนื้อ<ref name=Roper/>

อันตรายจากการติดเชื้อ ''C. tetani'' นั้นโดยทั่วไปสามารถป้องกันได้ด้วยการรับ[[tetanus vaccine|วัคซีนบาดทะยัก]] อันประกอบด้วยเททาโนสปาสมินที่ถูกยับยั้งการออกฤทธิ์ด้วย[[ฟอร์มาลดีไฮด์]] ซึ่งเรียกว่าทอกซอยด์เททานัส (tetanus toxoid)<ref name=Roper/> สำหรับการผลิตในเชิงอุตสาหกรรมนั้นจะใช้การเลี้ยง ''C. tetani'' จำนวนมากใน[[fermenter|เครื่องหมัก]] (fermenter) จากนั้นทำให้บริสุทธิ์จนเหลือเพียงสารพิษและ ที่ต่อมาจะถูกยับยั้งการออกฤทธิ์ในฟอร์มาลดีไฮด์ 40% เป็นเวลา 4-4–6 สัปดาห์<ref name=Roper/> ทอกซอยด์นั้นโดยทั่วไป ทอกซอยด์จะถูกให้ร่วมกับ[[diphtheria toxoid|ทอกซอยด์ดิฟธีเรีย]] และบางรูปแบบของ[[pertussis vaccine|วัคซีนเปอร์ตูสซิส]] เป็น[[DPT vaccine|วัคซีนดีพีที]] หรือ [[DTaP|ดีแทป]]<ref name=PinkBook/> การให้วัคซีนนั้นมักให้แยกหลายโดสเป็นโดยมีระยะเวลาเวลาเป็นเดือนหรือเป็นปี เพื่อให้ระบบภูมิคุ้มกันสามารถมีภูมิคุ้มกันต่อสารพิษนี้<ref name=PinkBook/>

''C. tetani'' สามารถโตได้ใน[[growth media|อาหารเลี้ยงเชื้อ]]ที่ปราศจากออกซิเจนหลายชนิด เช่น [[Thioglycolate broth|อาหารเลี้ยงเชื้อไธโอไกลโคเลต]], [[casein hydrolysate media|อาหารเลี้ยงเชื้อคัสเซซินไฮโดรไลเสต]] และ [[blood agar|วุ้นเลือด]]<ref name=Roper/> เชื้อจะโตไวเป็นอย่างยิ่งในอาหารเลี้ยงเชื้อที่ค่าพีเอชเป็นกลางถึงเป็นเบส และเสริมด้วย[[reducing agent|ตัวรีดิวซ์]]<ref name=Roper/> จีโนมของ ''C. tetani'' ประกอบด้วย 2.80 ล้าน[[base pair|คู่เบส]] โดยมียีนสร้างโปรตีนอยู่ 2,373 ยีน<ref>{{Cite journal |vauthors = Bruggemann H, Baumer S, Fricke WF, Wiezer A, Liesegang H, Decker I, Herzberg C, Martinez-Arias R, Merkl R, Henne A, Gottschalk G | title = The genome sequence of Clostridium tetani, the causative agent of tetanus disease | journal = Proc Natl Acad Sci U S A | volume = 100 | issue = 3 | pages = 1316–1321 |date=Feb 2003 | doi = 10.1073/pnas.0335853100 | pmid = 12552129 | pmc = 298770 | display-authors = 8 | url = https://epub.uni-regensburg.de/10903/1/pq0303001316.pdf }}</ref>

การอธิบายทางคลินิกเกี่ยวกับบาดทะยักที่เกี่ยวข้องกับแผลนั้นมีย้อนกลับไปอย่างน้อยถึง 400 ปีก่อนคริสตกาล ในงานเขียนของ[[ฮิปพอคราทีส]] ชื่อว่า ''[[Aphorisms (Hippocrates)|อะโฟริสม์]]''<ref>{{cite journal |author=Pearce JM |title=Notes on tetanus (lockjaw) |journal=Journal of Neurology, Neurosurgery, and Psychiatry |volume=60 |issue=3 |pages=332 |year=1996 |pmid=8609513 |doi=10.1136/jnnp.60.3.332|pmc=1073859}}</ref> การแสดงความสัมพันธ์ของบาดทะยักกับดินแย่างขัดปรากฏอย่างชัดแจ้งครั้งแรกปรากฏในปี 1884 เมื่อ[[Arthur Nicolaier|อาร์เธอร์ นิโกแลร์]] แสดงให้เห็นว่าสัตว์ที่ฉีดด้วยดินตัวอย่างสามารถเกิดบาดทะยักได้<ref name=PinkBook/> ในปี 1889 ''C. tetani'' ถูกแยกจากผู้ป่วยมนุษย์โดย[[Kitasato Shibasaburō|คิตะซาโตะ ชิบะซะบึโร]] ผู้ซึ่งต่อมาแสดงให้เห็นว่าสิ่งมีชีวิตแบคทีเรียนี้สามารถก่อโรคได้เมื่อฉีดเข้าไปในสัตว์ และสารพิษนั้นสามารถถูกต้านทานได้ด้วย[[antibodies|แอนทิบอดี]] เมื่อปี 1897 [[Edmond Nocard|เอ็ดมอนด์ โนคาร์ด]] แสดงให้เห็นว่าแอนทิบอดีต้านบาดทะยัก (tetanus antitoxin) กระตุ้น[[passive immunity|ภูมิคุ้มกันแบบรับมา]]ในมนุษย์ และสามารถนำไปใช้สำหรับ[[prophylaxis|มาตรการณ์ป้องกันโรค]]และการรักษา<ref name=PinkBook/> ในช่วง[[สงครามโลกครั้งที่หนึ่ง]] การฉีด[[antiserum|แอนทิเซรัม]]บาดทะยักที่ได้จากม้านั้นมีใช้ทั่วไปเพื่อเป็นมาตรการณ์ป้องกันโรคในทหารที่ได้แผล ส่งผลให้เกิดการจำนวนทหารที่ป่วยเป็นโรคบาดทะยักลดลงของกรณีบาดทะยักตลอดช่วงสงคราม<ref name=Wever>{{cite journal|title=Prevention of tetanus during the First World War |vauthors=Wever PC, Bergen L |volume=38 |issue=2 |journal=Medical Humanities |doi=10.1136/medhum-2011-010157 |date=2012|url=https://pure.knaw.nl/portal/files/479886/Van_Bergen_-_Prevention_of_tetanus_during_the_First_World_War.pdf }}</ref> [[Gaston Ramon|แกสตัน รามอน]]พัฒนาวิธีสมัยใหม่ในการยับยั้งการออกฤทธิ์ของสารพิษบาดทะยักที่ใช้ฟอร์มาลดีไฮด์นั้นพัฒนาขึ้นโดย[[Gaston Ramon|แกสตัน รามอน]] ในทศวรรษ 1920s ที่ซึ่งต่อมาได้นำไปสู่การพัฒนาวัคซีนทอกซอยด์บาดทะยักโดยพี. เดสคอมบีย์ (P. Descombey) ในปี 1924 และถูกใช้อย่างกว้างขวางเพื่อป้องกันบาดทะยักอันเกิดจากบาดแผลระหว่างช่วงสงครามโลกครั้งที่สอง<ref name=PinkBook/>