Mikrobiologi

Bakterier av släktet Bacillus är väl anpassade till sin normala miljö i jorden. Detta inkluderar Bacillus anthracis, som diskuteras på annan plats i denna text (se kapitel 209). Dessa grampositiva eller gramvariabla, aeroba eller fakultativt anaeroba stavformade baciller har rundade eller fyrkantiga ändar, bildar endosporer, tolererar extrema temperaturer och fuktighet och är allestädes närvarande. De finns i ytliga sjö- och havssediment, även på djupt vatten. Deras motståndskraft mot uttorkning och värme har använts för att fastställa effektiviteten av värmesterilisering (Bacillus stearothermophilus) och fumigering (Bacillus subtilis). För många medlemmar av släktet Bacillus har man också noterat ett samband med djur (antingen saprofytiskt eller patogent). Dessa djur sträcker sig från små insekter till stora däggdjur, inklusive människor.

Genomiska verktyg har omformat taxonomin för Bacillus-arter. Tidigare förändringar innebar bland annat att Bacillus alvei flyttades till släktet Paenibacillus och att både Bacillus brevis och Bacillus laterosporus placerades i släktet Brevibacillus.1 Nyare förändringar visar på uppemot 56 släkten och totalt 545 arter av aeroba, grampositiva sporbildande bakterier, även om få av dem kan orsaka sjukdomar hos människor.2 Några av de mest kända och viktiga arterna, Bacillus cereus, B. anthracis, Bacillus thuringiensis, Bacillus pseudomycoides, Bacillus weihenstephanensis och Bacillus mycoides, klassificeras kollektivt som B. cereus-gruppen på grund av sin stora likhet.3 Genomisk typning och en upptäckt av nya stammar i olika miljö- och termiska nischer har visat på en stor divergens av stamtyper inom B. cereus-gruppen.4 En stor del av denna släktskap har att göra med den avsevärda mängden genetisk och enzymatisk heterogenitet inom den mest varierade arten i gruppen, B. cereus. Faktum är att olika stammar inom en art i B. cereus-gruppen kan vara närmare besläktade med andra arter i gruppen än med andra stammar inom den egna arten.5 Detta gäller inte B. anthracis, vars isolat upptar ett snävt band inom bredden av B. cereus, vilket tyder på att B. anthracis är en nyare art som härstammar från B. cereus. Detaljerad kromosomal DNA-sekvensering visar subtila skillnader inom gruppen och tyder på betydande lateral genöverföring, troligen genom förvärv av stabila, integrerade fager.5 Mindre besläktade arter av Bacillus som kan påträffas mer sällan i laboratoriet för klinisk mikrobiologi hos människor är B. subtilis, Bacillus licheniformis, Bacillus megaterium, Bacillus pumilus och Bacillus sphaericus. Bacillus-arter växer snabbt vid 25-37 °C på de vanliga odlingsmedierna i det kliniska laboratoriet. Alla har per definition förmågan att bilda sporer, men de varierar kraftigt när det gäller motilitet, kolonimorfologi och näringsbehov. De är ganska stora bakterier, med dimensioner som varierar från 3 x 0,4 till 9 x 2 µm. Även om de vanligtvis är grampositiva i tidig tillväxt kan gamla kulturer vara gramvariabla eller till och med gramnegativa.6 I de flesta kliniska laboratorier är den mest brådskande uppgiften att skilja B. anthracis från andra Bacillus-arter. B. anthracis är icke hemolytisk på får- eller hästblodagar och icke motil, medan de flesta andra kliniska isolat är motila och β-hemolytiska. Stammar av B. anthracis som är svagt hemolytiska har rapporterats, och några av de mindre ofta isolerade icke-antracisstammarna är icke-motila och ickehemolytiska. För de sistnämnda stammarna kan detaljerad biokemisk analys och toxintestning krävas. Det är kanske förvånande, men ändå lyckosamt, att de kommersiella testerna för att skilja B. anthracis från dess nära släktingar i allmänhet är lätta att utföra med hjälp av allmänt tillgängliga kommersiella kit. Vissa arter som B. sphaericus och Bacillus badius är biokemiskt oreaktiva och svåra att identifiera med hjälp av kommersiella biokemiska kit. Identifiering och karakterisering av enskilda stammar kan göras i referenslaboratorier med hjälp av olika tester, inklusive flagellära antigener, fagtypning, gas-vätskekromatografi och masspektroskopi.6

.