Clostridium

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Clostridium

Un groupe de bactéries Clostridium tetani

Classification
Domaine	Bacteria
Division	Firmicutes
Classe	Clostridia
Ordre	Clostridiales
Famille	Clostridiaceae

Genre

Clostridium
Prazmowski, 1880

Espèces de rang inférieur

Clostridium acetobutylicum
Clostridium aerotolerans
Clostridium beijerinckii
Clostridium bifermentans
Clostridium botulinum
Clostridium butyricum
Clostridium chauvoei
Clostridium colicanis
Clostridium formicaceticum
Clostridium ljungdahlii
Clostridium laramie
Clostridium novyi
Clostridium perfringens
Clostridium phytofermentans
Clostridium piliforme
Clostridium scatologenes
Clostridium sordellii
Clostridium sporogenes
Clostridium tetani
Clostridium tyrobutyricum
Clostridium ramosum

Clostridium est un genre bactérien regroupant des bacilles gram positifs strictement anaérobies et sporulés, assurant généralement leur mobilité par des flagelles péritriches. Il inclut des pathogènes humains comme ceux causant le botulisme ou le tétanos.

On a longtemps inclus dans ce genre la bactérie Clostridium difficile aujourd'hui renommée Clostridioides difficile après analyse de son ARN ribosomique 16S^[1].

Les cellules reproductives, dites forme végétative, ont la forme d'un bacille d'où leur nom, du grec κλωστήρ 'fuseau'. Leurs endospores ont une forme de quille ou de bouteille, ce qui les distingue des autres endospores bactériennes, généralement de forme ovoïde. Les différentes espèces de Clostridium vivent dans les sols ou le tube digestif des animaux, humains inclus^[2]. Elles contribuent aussi à la flore vaginale normale^[3].

Phylogénie : Clostridium appartient à la famille des Clostridiaceae, Ordre des Clostridiales, Classe des Clostridia, Phyllum des Firmicutes.

Biotypie

Étude macroscopique

Grandes colonies (sauf C. difficile qui forme de petites colonies)
Odeur très intense
Caractère hémolytique : double hémolyse β (sauf C. difficile qui est non-hémolytique)

Étude microscopique

Sur la base de l'observation microscopique

Mobilité : souvent
mode de groupement : (bacille isolé) à vérifier et compléter
Genre sporulant (spores sub-terminaux à terminaux déformants visibles par coloration négative ou par coloration positive : vert malachite 5 %)

Test d'orientation

GRAM + (et par conséquent GASSNER moins et donc LACTOSE moins)
Bacille
Régulier
Epais
Test Catalase : Cat. négatif (Anaérobie)
Test Oxydase : Oxy. négatif
Test O/F O/F = NA (Tube O négatif (tube aérobie vert) Tube F positif pour les genres aérotolérants (tube anaérobie jaune))

À noter que le genre Clostridium est anaérobie strict aérotolérant seulement pour quelques espèces (tube F = Positif)

Le tube F étant mis en anaérobiose avec un bouchon de paraffine, il y a toujours un peu d'O₂ qui parvient à diffuser jusque dans le bouillon de culture. Par conséquent, seules les souches Aérotolérantes auront un tube F positif.

Test complémentaires

- Bouillon thioglycolate (vérifier si croissance dans la zone anaérobie du bouillon).

Choix de la galerie biochimique

- Galeries API 20 A de chez Biomérieux pour l'identification des bactéries anaérobies.

Liste d'espèces

Le genre Clostridium comporte de nombreuses espèces dont certaines hautement pathogènes pour l'homme.

Les plus « célèbres » espèces :

Clostridium tetani — l'agent du tétanos : le bacille du tétanos libère des toxines qui attaquent le système nerveux central et l'individu présente dès lors des paralysies.
Clostridium botulinum — l'agent du botulisme
Clostridium perfringens — retrouvé dans certaines plaies gangrèneuses (gangrène gazeuse) ou dans des intoxications alimentaires.

D'autres espèces comme C. acetobutylicum ou C. butyricum, sans danger pour l'homme, sont utilisées pour des fermentations dans l'industrie.

Beaucoup d'espèces sont présentes dans le sol qui est leur habitat naturel (Clostridium sporogenes, Clostridium butyricum...).

Les quelque 150 espèces de bacilles sporulés anaérobies appartenant au genre Clostridium sont des germes saprophytes telluriques intervenant dans la putréfaction des déchets organiques (protéolyse et saccharolyse). Ils peuvent aussi se trouver en commensaux de la flore intestinale, surtout chez les herbivores mais également chez l'homme. C'est notamment le cas de la flore iodophile des diarrhées de fermentation résultant de la pullulation d'espèces saccharolytiques par l'arrivée dans le colon de glucides non résorbés.

Ils sont presque tous mobiles ; leurs spores, plus larges que le corps bacillaire sont généralement subterminales ou terminales. Ils ne possèdent ni cytochrome, ni peroxydase, ni catalase.

Liste des espèces

Clostridium aceticum
Clostridium acetireducens
Clostridium acetobutylicum
Clostridium acidisoli
Clostridium aciditolerans
Clostridium acidurici
Clostridium aerotolerans
Clostridium aestuarii
Clostridium akagii
Clostridium aldenense
Clostridium aldrichii
Clostridium algidicarnis
Clostridium algidixylanolyticum
Clostridium algifaecis
Clostridium algoriphilum
Clostridium alkalicellulosi
Clostridium amazonense
Clostridium aminophilum
Clostridium aminovalericum
Clostridium amygdalinum
Clostridium amylolyticum
Clostridium arbusti
Clostridium arcticum
Clostridium argentinense
Clostridium asparagiforme
Clostridium aurantibutyricum
Clostridium autoethanogenum
Clostridium baratii
Clostridium bartlettii
Clostridium beijerinckii
Clostridium bifermentans
Clostridium bolteae
Clostridium bornimense
Clostridium botulinum
Clostridium bowmanii
Clostridium bryantii
Clostridium butyricum
Clostridium cadaveris
Clostridium caenicola
Clostridium caminithermale
Clostridium carboxidivorans
Clostridium carnis
Clostridium cavendishii
Clostridium celatum
Clostridium celerecrescens
Clostridium cellobioparum
Clostridium cellulofermentans
Clostridium cellulolyticum
Clostridium cellulosi
Clostridium cellulovorans
Clostridium chartatabidum
Clostridium chauvoei
Clostridium chromiireducens
Clostridium citroniae
Clostridium clariflavum
Clostridium clostridioforme
Clostridium coccoides
Clostridium cochlearium
Clostridium colletant
Clostridium cocleatum
Clostridium colicanis
Clostridium colinum
Clostridium collagenovorans
Clostridium cylindrosporum
Clostridium difficile
Clostridium diolis
Clostridium disporicum
Clostridium drakei
Clostridium durum
Clostridium estertheticum
Clostridium fallax
Clostridium felsineum
Clostridium fervidum
Clostridium fimetarium
Clostridium formicaceticum
Clostridium frigidicarnis
Clostridium frigoris
Clostridium ganghwense
Clostridium gasigenes
Clostridium ghonii
Clostridium glycolicum
Clostridium glycyrrhizinilyticum
Clostridium grantii
Clostridium haemolyticum
Clostridium halophilum
Clostridium hastiforme
Clostridium hathewayi
Clostridium herbivorans
Clostridium hiranonis
Clostridium histolyticum
Clostridium homopropionicum
Clostridium huakuii
Clostridium hungatei
Clostridium hydrogeniformans
Clostridium hydroxybenzoicum
Clostridium hylemonae
Clostridium jeddahense
Clostridium jejuense
Clostridium indolis
Clostridium innocuum
Clostridium intestinale
Clostridium irregulare
Clostridium isatidis
Clostridium josui
Clostridium kluyveri
Clostridium lactatifermentans
Clostridium lacusfryxellense
Clostridium laramiense
Clostridium lavalense
Clostridium lentocellum
Clostridium lentoputrescens
Clostridium leptum
Clostridium limosum
Clostridium litorale
Clostridium liquoris
Clostridium lituseburense
Clostridium ljungdahlii
Clostridium lortetii
Clostridium lundense
Clostridium luticellarii
Clostridium magnum
Clostridium malenominatum
Clostridium mangenotii
Clostridium mayombei
Clostridium maximum
Clostridium methoxybenzovorans
Clostridium methylpentosum
Clostridium moniliforme
Clostridium neopropionicum
Clostridium nexile
Clostridium nitrophenolicum
Clostridium novyi
Clostridium oceanicum
Clostridium orbiscindens
Clostridium oroticum
Clostridium oryzae
Clostridium oxalicum
Clostridium papyrosolvens
Clostridium paradoxum
Clostridium paraperfringens
Clostridium paraputrificum
Clostridium pascui
Clostridium pasteurianum
Clostridium peptidivorans
Clostridium perenne
Clostridium perfringens
Clostridium pfennigii
Clostridium phytofermentans
Clostridium piliforme
Clostridium polysaccharolyticum
Clostridium polyendosporum
Clostridium populeti
Clostridium propionicum
Clostridium proteoclasticum
Clostridium proteolyticum
Clostridium psychrophilum
Clostridium puniceum
Clostridium punense
Clostridium purinilyticum
Clostridium putrefaciens
Clostridium putrificum
Clostridium quercicolum
Clostridium quinii
Clostridium ramosum
Clostridium rectum
Clostridium roseum
Clostridium saccharobutylicum
Clostridium saccharogumia
Clostridium saccharolyticum
Clostridium saccharoperbutylacetonicum
Clostridium sardiniense
Clostridium sartagoforme
Clostridium saudiense
Clostridium senegalense
Clostridium scatologenes
Clostridium schirmacherense
Clostridium scindens
Clostridium septicum
Clostridium sordellii
Clostridium sphenoides
Clostridium spiroforme
Clostridium sporogenes
Clostridium sporosphaeroides
Clostridium stercorarium
Clostridium sticklandii
Clostridium straminisolvens
Clostridium subterminale
Clostridium sufflavum
Clostridium sulfidigenes
Clostridium swellfunianum
Clostridium symbiosum
Clostridium tagluense
Clostridium tarantellae
Clostridium tepidiprofundi
Clostridium termitidis
Clostridium tertium
Clostridium tetani
Clostridium tetanomorphum
Clostridium thermaceticum
Clostridium thermautotrophicum
Clostridium thermoalcaliphilum
Clostridium thermobutyricum
Clostridium thermocellum
Clostridium thermocopriae
Clostridium thermohydrosulfuricum
Clostridium thermolacticum
Clostridium thermopalmarium
Clostridium thermopapyrolyticum
Clostridium thermosaccharolyticum
Clostridium thermosuccinogenes
Clostridium thermosulfurigenes
Clostridium thiosulfatireducens
Clostridium tyrobutyricum
Clostridium uliginosum
Clostridium ultunense
Clostridium ventriculi
Clostridium villosum
Clostridium vincentii
Clostridium viride
Clostridium vulturis
Clostridium xylanolyticum
Clostridium xylanovorans

Toxicité

Quelques espèces sont toxigènes et peuvent causer des maladies non contagieuses résultant de l'introduction accidentelle dans l'organisme du germe et de sa toxine. Les 4 maladies principales en sont le botulisme, le tétanos, la gangrène gazeuse et l'entérotoxémie.

Les acides gras sont convertis par des levures en polymères à longue chaîne de type acide dicarboxylique puis en 1,3-propanediol via l'utilisation de la bactérie Clostridium diolis.^{[réf. nécessaire]}

Usage thérapeutique de la bactérie contre le cancer

Clostridium, S. Typhimurium et Listeria produisent des exotoxines (comme la phospholipase, l'hémolysine, la lipase) qui endommagent la structure membranaire et les fonctions cellulaires de la tumeur, en induisant l'apoptose ou l'autophagie ce qui programme la mort de la cellule^[4]. Les infections à Salmonella, Clostridium et Listeria favorisent l'élimination des tumeurs en augmentant les cytokines et les chimiokines (protéines régulatrices de la signalisation cellulaire) qui régulent les sites infectés à l'aide de granulocytes et de lymphocytes cytotoxiques (GB qui tuent les cellules cancéreuses)^[5].

Les infections à Clostridium et à S. Typhimurium peuvent toutes deux stimuler une accumulation importante de neutrophiles. Une sécrétion élevée de TNF-α et de ligand induisant l'apoptose liée au TNF (TRAIL) par les neutrophiles améliore la réponse immunitaire et tue les cellules tumorales.

Actuellement, il n'existe aucun traitement approuvé avec des bactéries génétiquement modifiées. Cependant, des recherches sont menées sur Listeria et Clostridium en tant que vecteurs pour transporter l'ARNi (qui supprime des gènes) pour le cancer colorectal^[6].

Des essais de phase I de la souche Clostridium appelée Clostridium novyi (C. novyi -NT) pour les patients atteints de tumeurs réfractaires au traitement ou de tumeurs qui ne répondent pas au traitement sont actuellement en cours^[7].

Voir aussi

Liens externes

(en) Référence Catalogue of Life : Clostridium Prazmowski, 1880 (consulté le 9 aout 2021)
(fr + en) Référence ITIS : Clostridium Prazmowski, 1880
(en) Référence NCBI : Clostridium (taxons inclus)

Notes et références

↑ Lawson, P. A. et al.,Reclassification of Clostridium difficile as Clostridioides difficile (Hall and O’Toole 1935) Prévot 1938 DOI 10.1016/j.anaerobe.2016.06.008
↑ Anne Maczulak, Encyclopedia of Microbiology, Facts on File, 2011, 168–173 p. (ISBN 978-0-8160-7364-1)
↑ Barbara Hoffman, Williams gynecology, New York, McGraw-Hill Medical, 2012 (ISBN 978-0071716727), p. 65
↑ (en) Shibin Zhou, Claudia Gravekamp, David Bermudes et Ke Liu, « Tumor-targeting bacteria engineered to fight cancer », Nature Reviews. Cancer, vol. 18, n^o 12,‎ décembre 2018, p. 727–743 (ISSN 1474-175X, PMID 30405213, PMCID 6902869, DOI 10.1038/s41568-018-0070-z).
↑ (en) Mai Thi-Quynh Duong, Yeshan Qin, Sung-Hwan You et Jung-Joon Min, « Bacteria-cancer interactions: bacteria-based cancer therapy », Experimental & Molecular Medicine, vol. 51, n^o 12,‎ décembre 2019, p. 1–15 (ISSN 2092-6413, PMID 31827064, PMCID 6906302, DOI 10.1038/s12276-019-0297-0, résumé).
↑ (en) Tiffany Chien, Anjali Doshi et Tal Danino, « Advances in bacterial cancer therapies using synthetic biology », Current Opinion in Systems Biology, vol. 5,‎ octobre 2017, p. 1–8 (ISSN 2452-3100, PMID 29881788, PMCID 5986102, DOI 10.1016/j.coisb.2017.05.009, résumé).
↑ (en) Verena Staedtke, Nicholas J. Roberts, Ren-Yuan Bai et Shibin Zhou, « Clostridium novyi-NT in cancer therapy », Genes & Diseases, vol. 3, n^o 2,‎ 6 février 2016, p. 144–152 (ISSN 2352-4820, PMID 30258882, PMCID 6150096, DOI 10.1016/j.gendis.2016.01.003, résumé).