Microbe Atlas · 細菌
Bacillus cereus
- 分類
- G+ 桿菌・芽胞形成 / Gram+ rods (spore)Bacillus
- 性状
- Gram陽性 (G+)桿菌 Bacilli
- 科目
- Medical Microbiology
- トピック
- 2/24: Bacillus anthracis and other species of the Bacillus genus2/28: Listeria monocytogenes. Erysipelothrix rhusiopathiae, Lactobacillus and Bifidobacterium genus. Pre- and probiotics5/7: Pathogens of enterally (faecal-oral route) spreading bacterial infections (list) and their diagnosis
- 自然耐性薬
- ペニシリンGアンピシリンアモキシシリン
- 原因となる疾患
- 眼内炎細菌性急性胃腸炎
🧠 全体像:B. cereusは「同じ芽胞形成sporulation芽胞形成(sporulation)sporulation(芽胞形成)好気性グラム陽性桿菌gram-positive bacillusグラム陽性桿菌(gram-positive bacillus)gram-positive bacillus(グラム陽性桿菌)でも炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)とは病原性の桁が違う」菌として読む。莢膜を持たず運動性があり、βラクタマーゼでペニシリン系penicillinsペニシリン系(penicillins)penicillins(ペニシリン系)・セファロスポリン系cephalosporinセファロスポリン系(cephalosporin)cephalosporin(セファロスポリン系)に自然耐性intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance)intrinsic resistance(自然耐性)を示す点で炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)と対照的。食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)は毒素の種類で発症様式Onset発症様式(Onset)Onset(発症様式)が正反対の2病型に分かれるのが最大の試験ポイントで、短潜伏・嘔吐中心の「嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型)」と長潜伏・下痢中心の「下痢型diarrhea-predominant type下痢型(diarrhea-predominant type)diarrhea-predominant type(下痢型)」を区別できるかが要となる。
微生物学的な特徴
グラム陽性大型桿菌で、自然環境(土壌・埃・穀物)に広く分布する。炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)と違い莢膜を持たず、周毛性鞭毛peritrichous flagella周毛性鞭毛(peritrichous flagella)peritrichous flagella(周毛性鞭毛)による運動性を示す偏性好気性obligate aerobe偏性好気性(obligate aerobe)obligate aerobe(偏性好気性)の芽胞形成菌spore-forming芽胞形成菌(spore-forming)spore-forming(芽胞形成菌)である。
| 検査 | B. cereus | 炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)(参考) |
|---|---|---|
| 運動性 | 陽性 | 陰性 |
| 血液寒天培地 | β溶血 | 溶血なし(γ)、ガラス様glass-likeガラス様(glass-like)glass-like(ガラス様)コロニー |
| 単純寒天nutrient agar単純寒天(nutrient agar)nutrient agar(単純寒天)培地 | 「雲状cloud-like雲状(cloud-like)cloud-like(雲状)」コロニー | 「ガラス様glass-likeガラス様(glass-like)glass-like(ガラス様)」コロニー |
| 卵黄培地egg yolk agar卵黄培地(egg yolk agar)egg yolk agar(卵黄培地)(レシチナーゼlecithinaseレシチナーゼ(lecithinase)lecithinase(レシチナーゼ)) | 陽性 | 陰性〜弱陽性 |
| ペニシリン感受性 | 耐性(βラクタマーゼ産生) | 感受性 |
病原性の仕組み
食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)は毒素の種類によって発症様式Onset発症様式(Onset)Onset(発症様式)が対照的な2つの型に分かれる。どちらも芽胞が食品の加熱調理に耐えて生存することが出発点になる。
| 病型 | 潜伏期 | 毒素の性質 | 機序 | 汚染源 |
|---|---|---|---|---|
| 嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型) | 短い(1〜6時間) | セレウリドcereulideセレウリド(cereulide)cereulide(セレウリド)——環状デプシペプチドcyclic depsipeptide環状デプシペプチド(cyclic depsipeptide)cyclic depsipeptide(環状デプシペプチド)、耐熱性heat resistance (thermotolerance)耐熱性(heat resistance (thermotolerance))heat resistance (thermotolerance)(耐熱性)(加熱調理でも失活しない) | 5-HT₃受容体を刺激し迷走神経求心路vagal afferents迷走神経求心路(vagal afferents)vagal afferents(迷走神経求心路)を介して嘔吐中枢vomiting center嘔吐中枢(vomiting center)vomiting center(嘔吐中枢)を興奮——黄色ブドウ球菌のエンテロトキシンenterotoxinエンテロトキシン(enterotoxin)enterotoxin(エンテロトキシン)による食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)に類似 | 調理後常温放置された米飯・パスタ(チャーハン症候群fried rice syndromeチャーハン症候群(fried rice syndrome)fried rice syndrome(チャーハン症候群)) |
| 下痢型diarrhea-predominant type下痢型(diarrhea-predominant type)diarrhea-predominant type(下痢型) | 長い(8〜16時間) | Hbl・Nhe毒素複合体、易熱性heat-labile易熱性(heat-labile)heat-labile(易熱性)(加熱で失活) | 腸管上皮intestinal epithelium腸管上皮(intestinal epithelium)intestinal epithelium(腸管上皮)に孔を形成し体液分泌を亢進(cAMP経路) | 汚染された食肉・野菜・ソース類 |
flowchart TD
A["B. cereus の芽胞が食品中で加熱調理に耐えて生存"] --> B["常温放置で発芽・増殖"]
B --> C["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='cereulide'>セレウリド</span>産生<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='heat resistance (thermotolerance)'>耐熱性</span>、食品中で既に生成)"]
B --> D["Hbl・Nhe毒素複合体産生<br>(<span class='jp-term jp-term-diagram' title='heat-labile'>易熱性</span>、腸管内で産生)"]
C --> E["5-HT₃受容体刺激→<span class='jp-term jp-term-diagram' title='vagal afferents'>迷走神経求心路</span>"]
D --> F["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='intestinal epithelium'>腸管上皮</span>に孔形成→cAMP↑→体液分泌"]
E --> G["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='Emetic form'>嘔吐型</span>(短潜伏)"]
F --> H["<span class='jp-term jp-term-diagram' title='diarrhea-predominant type'>下痢型</span>(長潜伏)"]
💡 「毒素が食品中で完成しているか、腸管内で作られるか」が潜伏期の長短を決める。 嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型)はセレウリドcereulideセレウリド(cereulide)cereulide(セレウリド)が調理済み食品中に既に存在するため摂食後すぐに症状が出るのに対し、下痢型diarrhea-predominant type下痢型(diarrhea-predominant type)diarrhea-predominant type(下痢型)は腸管内での毒素産生を待つ必要があるため潜伏期が長い——同じ構造を黄色ブドウ球菌(既成毒素S. aureus既成毒素(S. aureus)S. aureus(既成毒素)・短潜伏)とウェルシュ菌Clostridium perfringensウェルシュ菌(Clostridium perfringens)Clostridium perfringens(ウェルシュ菌)(腸管内産生・長潜伏)の対比としても覚えられる。
食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)以外に、開放創open wounds開放創(open wounds)open wounds(開放創)・眼外傷への直接侵入による創傷感染・眼内炎endophthalmitis眼内炎(endophthalmitis)endophthalmitis(眼内炎)、免疫不全患者やカテーテル留置catheterizationカテーテル留置(catheterization)catheterization(カテーテル留置)患者での菌血症も起こす。特に汚染された異物による穿通性facultative通性(facultative)facultative(通性)眼外傷後の眼内炎endophthalmitis眼内炎(endophthalmitis)endophthalmitis(眼内炎)は急速に進行し失明に至りやすい代表的な重症像である。
感染経路と疫学
- 自然環境(土壌・埃・穀類)に広く分布し、食品中で加熱調理後も芽胞として生存する
- 常温での食品保存中に芽胞が発芽・増殖し毒素を産生する——再加熱では耐熱性heat resistance (thermotolerance)耐熱性(heat resistance (thermotolerance))heat resistance (thermotolerance)(耐熱性)のセレウリドcereulideセレウリド(cereulide)cereulide(セレウリド)は失活しない
- 免疫不全者・静注薬物使用者IV drug users静注薬物使用者(IV drug users)IV drug users(静注薬物使用者)・眼外傷患者では日和見opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(日和見)感染源になる
起こす疾患
| 病型 | 押さえどころ |
|---|---|
| 感染性胃腸炎(嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型)) | 短潜伏(1〜6時間)、耐熱性heat resistance (thermotolerance)耐熱性(heat resistance (thermotolerance))heat resistance (thermotolerance)(耐熱性)セレウリドcereulideセレウリド(cereulide)cereulide(セレウリド)、チャーハン症候群fried rice syndromeチャーハン症候群(fried rice syndrome)fried rice syndrome(チャーハン症候群) |
| 感染性胃腸炎(下痢型diarrhea-predominant type下痢型(diarrhea-predominant type)diarrhea-predominant type(下痢型)) | 長潜伏(8〜16時間)、易熱性毒素heat-labile toxin, LT易熱性毒素(heat-labile toxin, LT)heat-labile toxin, LT(易熱性毒素)、水様性下痢 |
| 外傷後眼内炎endophthalmitis眼内炎(endophthalmitis)endophthalmitis(眼内炎) | 穿通性facultative通性(facultative)facultative(通性)眼外傷後に急速進行、失明リスクが高い |
| カテーテル関連菌血症 | 免疫不全・静注薬物使用者IV drug users静注薬物使用者(IV drug users)IV drug users(静注薬物使用者)で日和見opportunistic日和見(opportunistic)opportunistic(日和見)的に発症 |
診断
- 培養:血液寒天培地でβ溶血、単純寒天nutrient agar単純寒天(nutrient agar)nutrient agar(単純寒天)培地で「雲状cloud-like雲状(cloud-like)cloud-like(雲状)」コロニー、卵黄培地egg yolk agar卵黄培地(egg yolk agar)egg yolk agar(卵黄培地)でレシチナーゼlecithinaseレシチナーゼ(lecithinase)lecithinase(レシチナーゼ)陽性
- 運動性試験:陽性(炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)との鑑別点)
- 食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)は通常、臨床像と摂食歴から臨床診断され、菌・毒素の検出は集団発生の確認時に行う
治療と予防
- 食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒):輸液による支持療法のみ——自然軽快する疾患であり抗菌薬は不要
- 眼内炎endophthalmitis眼内炎(endophthalmitis)endophthalmitis(眼内炎)・菌血症などの侵襲性感染:⚠️ ペニシリン系penicillinsペニシリン系(penicillins)penicillins(ペニシリン系)・セファロスポリン系cephalosporinセファロスポリン系(cephalosporin)cephalosporin(セファロスポリン系)には自然耐性intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance)intrinsic resistance(自然耐性)(βラクタマーゼ産生のため)。バンコマイシン・クリンダマイシン・フルオロキノロン系fluoroquinoloneフルオロキノロン系(fluoroquinolone)fluoroquinolone(フルオロキノロン系)・カルバペネム系carbapenemsカルバペネム系(carbapenems)carbapenems(カルバペネム系)を選択する
- 予防:調理後の食品を速やかに冷却・冷蔵し、常温放置時間を短くする。米飯・パスタ類は特に注意
まとめ
- B. cereusは莢膜を持たず運動性がある偏性好気性obligate aerobe偏性好気性(obligate aerobe)obligate aerobe(偏性好気性)の芽胞形成菌spore-forming芽胞形成菌(spore-forming)spore-forming(芽胞形成菌)で、炭疽菌Bacillus anthracis炭疽菌(Bacillus anthracis)Bacillus anthracis(炭疽菌)(非運動性nonmotile非運動性(nonmotile)nonmotile(非運動性)・γ溶血gamma-haemolysis (non-haemolytic)γ溶血(gamma-haemolysis (non-haemolytic))gamma-haemolysis (non-haemolytic)(γ溶血)・ペニシリン感受性)と対照的な性状を示す。
- 食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)は耐熱性heat resistance (thermotolerance)耐熱性(heat resistance (thermotolerance))heat resistance (thermotolerance)(耐熱性)セレウリドcereulideセレウリド(cereulide)cereulide(セレウリド)による短潜伏の嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型)と易熱性毒素heat-labile toxin, LT易熱性毒素(heat-labile toxin, LT)heat-labile toxin, LT(易熱性毒素)による長潜伏の下痢型diarrhea-predominant type下痢型(diarrhea-predominant type)diarrhea-predominant type(下痢型)の2病型に分かれる——毒素が食品中で完成しているか腸管内で作られるかが潜伏期の違いを説明する。
- 嘔吐型Emetic form嘔吐型(Emetic form)Emetic form(嘔吐型)は炒飯・パスタなど調理後常温放置された米飯・パスタ類(チャーハン症候群fried rice syndromeチャーハン症候群(fried rice syndrome)fried rice syndrome(チャーハン症候群))が典型的な感染源。
- 食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)以外に、穿通性facultative通性(facultative)facultative(通性)眼外傷後の急速進行性rapidly progressive急速進行性(rapidly progressive)rapidly progressive(急速進行性)眼内炎endophthalmitis眼内炎(endophthalmitis)endophthalmitis(眼内炎)、免疫不全者のカテーテル関連菌血症を起こす。
- βラクタマーゼ産生によりペニシリン系penicillinsペニシリン系(penicillins)penicillins(ペニシリン系)・セファロスポリン系cephalosporinセファロスポリン系(cephalosporin)cephalosporin(セファロスポリン系)に自然耐性intrinsic resistance自然耐性(intrinsic resistance)intrinsic resistance(自然耐性)——侵襲性感染にはバンコマイシン・クリンダマイシン・フルオロキノロン系fluoroquinoloneフルオロキノロン系(fluoroquinolone)fluoroquinolone(フルオロキノロン系)を用いる。
- 食中毒food poisoning食中毒(food poisoning)food poisoning(食中毒)の治療は輸液のみの支持療法で、抗菌薬は不要。