Mikrobiologie

Bakterie rodu Bacillus jsou dobře přizpůsobeny svému běžnému prostředí v půdě. Patří sem i Bacillus anthracis, o kterém se pojednává na jiném místě tohoto textu (viz kapitola 209). Tyto grampozitivní nebo gramvariabilní, aerobní nebo fakultativně anaerobní tyčinkovité bacily mají zaoblené nebo hranaté konce, tvoří endospory, snášejí extrémní teploty a vlhkost a jsou všudypřítomné. Vyskytují se v povrchových jezerních a oceánských sedimentech, dokonce i v hlubokých vodách. Jejich odolnost v podmínkách vysychání a tepla byla použita ke stanovení účinnosti tepelné sterilizace (Bacillus stearothermophilus) a fumigačních postupů (Bacillus subtilis). U mnoha zástupců rodu Bacillus byla rovněž zaznamenána vazba na zvířata (buď saprofytická, nebo patogenní). Tito živočichové sahají od drobného hmyzu až po velké savce, včetně člověka.

Genomické nástroje změnily taxonomii druhů rodu Bacillus. Dřívější změny zahrnovaly přesun Bacillus alvei do rodu Paenibacillus a zařazení Bacillus brevis i Bacillus laterosporus do rodu Brevibacillus.1 Novější změny uvádějí až 56 rodů a celkem 545 druhů aerobních grampozitivních bakterií tvořících spory, i když jen málo z nich může způsobit onemocnění člověka.2 Některé z nejznámějších a nejdůležitějších druhů, Bacillus cereus, B. anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis a Bacillus mycoides, jsou na základě své blízké podobnosti klasifikovány souhrnně jako skupina B. cereus.3 Genomická typizace a objev nových kmenů v různých environmentálních a tepelných nikách ukázaly velkou divergenci typů kmenů v rámci skupiny B. cereus.4 Velká část této příbuznosti souvisí se značnou genetickou a enzymatickou heterogenitou v rámci nejrozmanitějšího druhu této skupiny, B. cereus. Ve skutečnosti mohou být různé kmeny v rámci jednoho druhu skupiny B. cereus příbuznější s jinými druhy ve skupině než s jinými kmeny v rámci vlastního druhu.5 To neplatí pro B. anthracis, jehož izoláty zaujímají úzký pás v rámci šíře B. cereus, což naznačuje, že B. anthracis je novější druh odvozený od B. cereus. Podrobné sekvenování chromozomální DNA ukazuje jemné rozdíly v rámci skupiny a naznačuje značný laterální přenos genů, nejspíše prostřednictvím získání stabilních integrovaných fágů.5 Méně příbuzné druhy Bacillus, se kterými se lze v laboratoři klinické mikrobiologie u lidí setkat méně často, jsou B. subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus pumilus a Bacillus sphaericus. Druhy Bacillus rostou rychle při teplotě 25 °C až 37 °C na obvyklých kultivačních médiích v klinické laboratoři. Podle definice mají všechny schopnost tvořit spory, ale velmi se liší pohyblivostí, morfologií kolonií a nutričními požadavky. Jsou to poměrně velké bakterie s rozměry od 3 x 0,4 do 9 x 2 µm. Ačkoli jsou v počátcích růstu obvykle grampozitivní, staré kultury mohou být gramvariabilní nebo dokonce gramnegativní.6 Ve většině klinických laboratoří je nejnaléhavějším úkolem odlišit B. anthracis od jiných druhů Bacillus. B. anthracis je na ovčím nebo koňském krevním agaru nehemolytický a nemotilní, zatímco většina ostatních klinických izolátů je pohyblivá a β-hemolytická. Byly zaznamenány kmeny B. anthracis, které jsou mírně hemolytické, a některé méně často izolované neanthracis kmeny jsou nepohyblivé a nehemolytické. U těchto kmenů může být nutná podrobná biochemická analýza a testování toxinů. Je možná překvapivé, ale zároveň šťastné, že komerční testy k rozlišení B. anthracis od jeho blízkých příbuzných lze obecně snadno provést pomocí běžně dostupných komerčních souprav. Některé druhy, jako B. sphaericus a Bacillus badius, jsou biochemicky nereaktivní a jejich identifikace pomocí komerčních biochemických souprav je obtížná. Identifikaci a charakterizaci jednotlivých kmenů lze provést v referenčních laboratořích pomocí různých testů, včetně bičíkových antigenů, fágové typizace, chromatografie plyn-kapalina a hmotnostní spektroskopie.6