Während C. tetani im Boden oder im Darmtrakt von Tieren häufig harmlos ist, kann es manchmal die schwere Krankheit Tetanus verursachen. Die Krankheit beginnt im Allgemeinen mit dem Eindringen der Sporen in den Körper durch eine Wunde. In tiefen Wunden, z. B. nach einer Punktion oder einer kontaminierten Injektion mit einer Nadel, kann die Kombination aus dem Absterben von Gewebe und der begrenzten Exposition gegenüber der Oberflächenluft zu einer sehr sauerstoffarmen Umgebung führen, in der die Sporen von C. tetani keimen und wachsen können. Wenn C. tetani an der Wundstelle wächst, setzt es bei der Zelllyse die Toxine Tetanolysin und Tetanospasmin frei. Die Funktion von Tetanolysin ist unklar, obwohl es C. tetani helfen könnte, die Infektion in einer Wunde zu etablieren. Tetanospasmin („Tetanustoxin“) ist eines der stärksten bekannten Toxine mit einer geschätzten tödlichen Dosis von weniger als 2,5 Nanogramm pro Kilogramm Körpergewicht und ist für die Symptome von Tetanus verantwortlich. Tetanospasmin verbreitet sich über das Lymphsystem und den Blutkreislauf im ganzen Körper, wo es in verschiedene Teile des Nervensystems aufgenommen wird. Im Nervensystem wirkt Tetanospasmin, indem es die Freisetzung der hemmenden Neurotransmitter Glycin und Gamma-Aminobuttersäure an den motorischen Nervenenden blockiert. Diese Blockade führt zu einer weit verbreiteten Aktivierung der Motoneuronen und zu Muskelkrämpfen im gesamten Körper. Diese Muskelkrämpfe beginnen in der Regel im oberen Teil des Körpers und wandern nach unten, beginnend etwa 8 Tage nach der Infektion mit der Kiefersperre, gefolgt von Krämpfen der Bauchmuskeln und der Gliedmaßen. Die Muskelkrämpfe halten mehrere Wochen lang an.
Das Gen, das für Tetanospasmin kodiert, befindet sich auf einem Plasmid, das von vielen Stämmen von C. tetani getragen wird; Bakterienstämme, denen das Plasmid fehlt, können kein Toxin produzieren. Die Funktion von Tetanospasmin in der bakteriellen Physiologie ist unbekannt.
Behandlung und VorbeugungEdit
C. tetani ist gegenüber einer Reihe von Antibiotika empfindlich, darunter Chloramphenicol, Clindamycin, Erythromycin, Penicillin G und Tetracyclin. Der Nutzen einer Behandlung von C. tetani-Infektionen mit Antibiotika bleibt jedoch unklar. Stattdessen wird Tetanus häufig mit Tetanus-Immunglobulin behandelt, um zirkulierendes Tetanospasmin zu binden. Zusätzlich können Benzodiazepine oder Muskelrelaxantien verabreicht werden, um die Auswirkungen der Muskelkrämpfe zu verringern.
Schäden durch eine C. tetani-Infektion werden im Allgemeinen durch die Verabreichung eines Tetanus-Impfstoffs verhindert, der aus durch Formaldehyd inaktiviertem Tetanospasmin besteht, dem so genannten Tetanus-Toxoid. Dieses wird kommerziell hergestellt, indem große Mengen von C. tetani in Fermentern gezüchtet, dann das Toxin gereinigt und 4-6 Wochen lang in 40%igem Formaldehyd inaktiviert werden. Das Toxoid wird in der Regel zusammen mit Diphtherietoxoid und einer Form von Pertussis-Impfstoff als DPT-Impfstoff oder DTaP verabreicht. Es wird in mehreren Dosen verabreicht, die über Monate oder Jahre verteilt sind, um eine Immunreaktion hervorzurufen, die den Wirt vor den Auswirkungen des Toxins schützt.