Hoewel C. tetani vaak goedaardig is in de bodem of in het darmkanaal van dieren, kan het soms de ernstige ziekte tetanus veroorzaken. De ziekte begint meestal met sporen die het lichaam binnendringen via een wond. In diepe wonden, zoals die van een punctie of een injectie met een besmette naald, kan de combinatie van weefselsterfte en beperkte blootstelling aan de lucht aan de oppervlakte leiden tot een zeer zuurstofarme omgeving, waardoor de sporen van C. tetani kunnen ontkiemen en groeien. Als C. tetani op de plaats van de wond groeit, geeft het de toxinen tetanolysine en tetanospasmine af als de cellen lyseren. De functie van tetanolysine is onduidelijk, hoewel het C. tetani kan helpen om een infectie in een wond te vestigen. Tetanospasmine (“tetanustoxine”) is een van de krachtigste toxinen die bekend zijn, met een geschatte dodelijke dosis van minder dan 2,5 nanogram per kilogram lichaamsgewicht, en is verantwoordelijk voor de symptomen van tetanus. Tetanospasmine verspreidt zich via het lymfestelsel en de bloedbaan door het lichaam, waar het wordt opgenomen in verschillende delen van het zenuwstelsel. In het zenuwstelsel blokkeert tetanospasmine de afgifte van de remmende neurotransmitters glycine en gamma-aminoboterzuur aan de uiteinden van de motorische zenuwen. Deze blokkade leidt tot de wijdverspreide activering van motorneuronen en spasmen van spieren in het gehele lichaam. Deze spierkrampen beginnen over het algemeen bovenaan het lichaam en verplaatsen zich naar beneden, ongeveer 8 dagen na besmetting met lockjaw, gevolgd door spasmen van de buikspieren en de ledematen. De spierkrampen houden verscheidene weken aan.
Het gen dat codeert voor tetanospasmine bevindt zich op een plasmide die door veel stammen van C. tetani wordt gedragen; bacteriestammen die de plasmide missen, zijn niet in staat toxine te produceren. De functie van tetanospasmine in de bacteriële fysiologie is onbekend.
Behandeling en preventieEdit
C. tetani is gevoelig voor een aantal antibiotica, waaronder chlooramfenicol, clindamycine, erythromycine, penicilline G, en tetracycline. Het nut van de behandeling van C. tetani infecties met antibiotica blijft echter onduidelijk. In plaats daarvan wordt tetanus vaak behandeld met tetanus immuunglobuline om circulerend tetanospasmine te binden. Daarnaast kunnen benzodiazepinen of spierverslappers worden gegeven om de effecten van de spierspasmen te verminderen.
Schade door C. tetani infectie wordt meestal voorkomen door toediening van een tetanusvaccin bestaande uit tetanospasmine geïnactiveerd door formaldehyde, tetanustoxoïd genoemd. Dit wordt commercieel gemaakt door grote hoeveelheden C. tetani in fermentoren te kweken, vervolgens het toxine te zuiveren en 4-6 weken in 40% formaldehyde te inactiveren. Het toxoïde wordt over het algemeen samen met difterietoxoïde en een of andere vorm van pertussisvaccin toegediend als DPT-vaccin of DTaP. Dit wordt toegediend in verschillende doses, gespreid over maanden of jaren, om een immuunrespons op te wekken die de gastheer beschermt tegen de effecten van het toxine.