Микробиология газовой гангрены

Рис. Возбудитель газовой гангрены

 

Газовая гангрена — тяжелая раневая инфекция, для которой характерны глубокая общая инток­сикация и прогрессирующее омертвение тканей, сопровождающееся их отеком и газообразованием. В литературе известно несколько десятков названий этой болезни, общепризнанными являются «газо­вая гангрена» и «анаэробная инфекция». Заболевание известно с древних времен. Первое описание сделал в 1562г. А. Паре под названием «госпитальная гангрена». Классическое описание симптомов газовой гангрены дал в 1864г. Н. И. Пирогов. Он же отметил связь этой болезни с войной и произвел анализ условий, способствующих ее возникновению и распространению. Газовая гангрена является полимикробной инфекцией. К ее возбудителям относят: C.perfringens, C.novyi, C.septicum, C.histolyticum, C.sordellii, С.difficile и C.sporogenes. Первое место в этиологии газовой гангрены принадлежит C.perfringens, второе — C.novyi, однако нередко анаэробы — возбудители газовой гангрены — обнаруживаются в ранах в стойких ассоциациях не только друг с другом, но и с аэробными гноеродными кокками и гнилостными анаэробными бактериями. Различные сочетания возбудителей газовой гангрены с аэробными и анаэробными гноеродными и гнилостными бактериями могут значительно усугубить тяжесть течения анаэробной инфекции.

Основные свойства возбудителей газовой гангрены. Clostridium perfringens открыт в 1892г. М. Уэлчем и Г. Натталом. Нормальный обитатель кишечника человека и животных, в почве в виде спор сохраняется годами и обнаруживается почти в 100% ее образцов. Представляет собой толстую неподвижную грамположительную палочку со слегка закругленными концами, дли­ной 3,0-9,0мкм и диаметром 0,9-1,Змкм. Споры овальные, располагаются субтерминально или, чаще, центрально, образуются лучше в щелочной среде. В материале из ран и на среде с сыворот­кой образуют капсулу. Температурный оптимум для роста 45 °С, растет в диапазоне 20-50 °С. Содержание Г+Ц в ДНК 24-27 мол%.

На жидких средах C.perfringens быстро растет, вызывая помутнение и энергичную ферментацию глюкозы с образованием кислоты и газа; ферментирует также лактозу, мальтозу и сахарозу, но не ферментирует маннит; молоко створаживает через 3-5 ч с образованием рыхлого сгустка и с отделением прозрачной сыворотки; разжижает желатин; на кровяном агаре образует колонии диаметром 2-5мм с зоной гемолиза и приподнятым центром. В столбике агара образуются дисковидные колонии.

C.perfringens обладает высокой инвазивностью и сильной токсигенностью. Первая связана со способностью возбудителя вырабатывать гиалуронидазу и другие ферменты, которые оказывают также и разрушающее действие на клетки соединительной ткани и мышцы. Главным фактором патогенности C.perfringens является вырабатываемый им сложного состава экзотоксин. Гемотоксическое, некротоксическое, нейротоксическое, лейкотоксическое и летальное действия связаны с различными компонен­тами экзотоксина. Отдельные штаммы C.perfringens синтезируют экзотоксины разного состава и разной антигенной специфичности, в соответствии с которой различают 6 серологических типов этого возбудителя: А, В, С, D, E, F.

При заражении животных C.perfringens наблюдается обширное отслоение кожных покровов, рас­пад мышечной ткани, кровянистый экссудат, пузырьки газа в подкожной клетчатке: мышцы дряблые, серого цвета, имеют вид вареного мяса. Некоторые серотипы C.perfringens (А, С, D, F) являются виновниками пищевых токсикоинфекций и тяжелых энтеритов, в патогенезе которых установлена ведущая роль некротоксинов и энтеротоксинов. Они продуцируются наиболее активно во время споруляции клостридий. C.perfringens типа D вырабатывает энтеротоксин в виде неактивного прото-ксина, активацию которого осуществляет протеаза.

Clostridium novyi открыт в 1894г. Ф. Нови. Грамположительная полиморфная толстая палочка с закругленными концами, диаметром 0,8—1,4мкм и длиной 1,6—2,5мкм, нередко располагается в виде цепочек из 2-5 клеток. Капсулы не образует, подвижный перитрих (серотип С неподвижен). Споры овальные или круглые, располагаются субтерминально, редко — центрально. Наиболее строгий анаэроб, на жидких средах растет в виде легкого помутнения, дает большой осадок, наблюдается умеренная ферментация глюкозы с образованием газа. Молоко сверты­вает медленно, желатин разжижает. На кровяном агаре она образует серые бугристые колонии с приподнятым центром, отходящими отростками и зоной гемолиза; в столбике с агаром дает хлопье­видные колонии; ферментирует глюкозу, мальтозу, не ферментирует лактозу. Патогенность С.novyi обусловлена его способностью продуцировать очень сильный экзотоксин сложного состава, вызываю­щий при заражении животных характерный бесцветный или розового цвета отек желеобразной консистенции. Токсин обладает также гемолитическим и летальным свойствами. Различают 3 основ­ных типа С.novyi — А, В и С. Оптимальная температура для роста 40-45 °С.

Clostridium septicum выделен в 1877г. Л. Пастером и Ж. Жубером из трупа коровы. Вызван­ные возбудителем изменения Л. Пастер рассматривал как септицемию, в связи с чем он и был назван вначале Vibrio septique. С.septicum — тонкая длинная полиморфная палочка диаметром 1,1 —1,6мкм, длиной 3,1-14,1мкм, нередко образует нити длиной до 50мкм, грамположительна, перитрих, капсу­лы не образует. Споры овальные, располагаются субтерминально или центрально, образуются быстро, уже через 24 ч. На жидкой среде вызывает помутнение, молоко свертывает медленно, гидролизует желатин, ферментирует глюкозу, лактозу, мальтозу с образованием кислоты и газа, не ферментирует маннит и сахарозу. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза и имеют тонкие многочис­ленные отростки; в столбике агара колонии имеют вид пушинок с уплотненным центром.

С.septicum патогенна для человека и домашних животных. Продуцируемый экзотоксин обладает некротическим, гемолитическим и летальным действием. При заражении животных вызывает кровяни­сто-серозный отек, мышцы имеют темно-красный цвет, в подкожной клетчатке и в мышцах — пузырьки газа.

Clostridium histolyticum открыт в 1916г. М. Вейнбергом и Е. Сегеном. Прямая палочка длиной 1,6—3,1мкм, диаметром 0,6-1,0мкм, подвижна (перитрих), капсул не образует, спо­ры овальные, располагаются субтерминально, углеводы не ферментирует. Молоко быстро пептонизирует. На жидких средах дает общее помутнение. Колонии в столбике агара компактные, мохнатые, неправильной формы. На кровяном агаре колонии мелкие, прозрачные, как капельки росы, с узкой зоной гемолиза. C.histolyticum обладает сильными протеолитическими ферментами — быстро разжижает желатин; при заражении животных происходит протеолиз мягких тканей с обнажением костей и отпаданием конечностей. Продуцируемый экзотоксин при внутривенном введении животным вызывает быструю смерть. C.histolyticum в природе распространен сравнительно мало, встречается в почве, в сточных водах, иногда в кишечнике человека.

Clostridium sordellii обнаружен в 1922г. Р. Сорделли. Прямая грамположительная толстая палочка диаметром 1,1 —1,6мкм, длиной 3,1-4,5мкм, иногда образует цепочки из 3-4 клеток, подвижна (перитрих), капсулы не образует, споры овальные, располагаются субтерминально или центрально; обладает сильными протеолитическими свойствами, быстро разжижает желатин; фермен­тирует глюкозу, левулезу, мальтозу с образованием кислоты и газа, медленно свертывает молоко. Температурный оптимум для роста 37 °С. Содержание Г+Ц в ДНК 26 мол%.

Clostridium sporogen.es открыт в 1908г. И. И. Мечниковым. Прямая палочка диаметром 0,3—0,4мкм и длиной 1,4-6,6мкм, грамположительна, подвижна (перитрих), капсулы не образует, споры овальные, располагаются субтерминально. Рост на жидкой среде с глюкозой сопровождается помутнением и энергичным газообразованием. На плотных средах колонии диаметром 2-6мм имеют характерную форму, напоминающую «голову Медузы», полупрозрачные, с матовой поверхностью. Оптимальная температура для роста 30-40 °С, диапазон роста 25-45 °С. Содержание Г+Ц в ДНК 26 мол%. C.sporogenes обладает сильными протеолитическими свойствами, вызывает в ранах протеолиз мертвых тканей, обусловливая гнилостный запах.

Clostridium difficile впервые был описан в 1935г. И. Холлом и Е. О'Тулом как представитель нормальной микрофлоры кишечника. Он обнаруживается у 3% здоровых людей. Позднее был выделен из огнестрельных ран, при газовой гангрене, из различных абсцессов, плевральной жидкости, при неспецифических уретритах. Кроме того, установлена его этиологическая роль при антибиотикоассоциированных псевдомембранозных колитах. С.difficile — палочка длиной 3,1-6,4мкм, диаметром 1,3—1,6мкм, грамположительна, подвижна (перитрих), капсулы не образует, споры овальные, распо­лагаются субтерминально. Оптимальная для роста температура 30—37 °С (диапазон роста 25-45 °С). Содержание Г+Ц в ДНК 28 мол%. Колонии на плотных средах круглые, диаметром 3-5мм, с ровными краями, слегка выпуклые, серовато-белого цвета с матовой поверхностью. На питательном бульоне С.difficile дает умеренный рост с ферментацией или без ферментации глюкозы, на дне зернистый осадок; молоко не створаживает; на кровяном агаре большинство штаммов не дает гемолиза. Основным фактором патогенности С.difficile является токсический комплекс, состоящий, как минимум, из цитотоксина и энтеротоксина. Этот комплекс в различных биологических тест-систе­мах оказывает диареегенную, цитотоксическую и летальную активность. Установлено, что С.difficile является возбудителем антибиотикозависимых псевдомембранозных колитов в 90—100% случаев. Для диагностики псевдомембранозного колита, обусловленного С.difficile, прибегают как к выделению возбудителя из испражнений, так и к обнаружению токсина. Специфичность токсина проверяют по его цитотоксической активности, проявляемой на различных линиях культур клеток, и постановкой реакции нейтрализации с помощью специфических антитоксических сывороток.

Особенности патогенеза газовой гангрены. Газовая гангрена — это своеобразный патологичес­кий процесс, который дает различные клинические проявления в зависимости от места локализации. Различают следующие формы этой болезни: анаэробная инфекция мягких тканей конечностей и туловища; анаэробная инфекция мозга; послеродовая или послеабортная анаэробная инфекция; анаэ­робная инфекция органов брюшной полости и брюшины; анаэробная инфекция органов грудной полости и анаэробный остеомиелит. Все они характеризуются единством патогенеза. Анаэробная инфекция в отличие от гнойных заболеваний, вызываемых аэробными бактериями, протекает без ярко выраженного воспаления. Для нее характерны: прогрессирующий некроз тканей, отек, газообразова­ние в тканях и отравление организма токсинами возбудителя и продуктами распада тканей. Газовая гангрена встречается как в мирное, так и, в особенности, в военное время. Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. она наблюдалась у 1-14% раненых. В военное время чаще всего наблюдается газовая гангрена мягких тканей конечностей, особенно нижних. Надо иметь в виду, что патогенные анаэробы очень часто обнаруживаются в ранах, но для развития анаэробной инфекции необходимы определенные условия. Клостридии — некропаразиты, благоприятной средой для их размножения служат мертвые или поврежденные ткани. Поэтому наиболее опасны тяжелые повреж­дения с обширной раневой поверхностью, нарушением кровообращения, гематомами, размозжением мышц, раздроблением костей, образованием слепых ходов и т. п. Попадая в такие раны, клостридии начинают быстро размножаться в глубине поврежденной ткани (анаэробные условия) и выделять экзотоксины. Обладая высокой инвазивностью, они проникают и в здоровую ткань, вначале повреж­дая ее, а затем и некротизируя своими токсинами и ферментами. Особенно бурно процесс протекает в мышечной ткани, содержащей гликоген и являющейся хорошей питательной средой для клостридий. В патогенном действии клостридий и их токсинов различают 2 стадии:

1) образование отека. Вследствие действия токсина повышается проницаемость кровеносных сосу­дов для плазмы и клеток крови. Развитие отека приводит к сдавливанию ткани; кроме того, с отечной жидкостью поступает токсин. Все это приводит к повреждению тканей и делает их доступными для размножения клостридии;

2) развитие газовой гангрены, т. е. некроз мышечной и соединительной тканей. Газообразование является результатом ферментативной активности клостридии, а некроз — следствием некротоксического действия токсинов и ферментов. Токсины не только действуют местно, но и вызывают сильнейшую общую интоксикацию (нейротоксическое действие). К специфической бактериальной интоксикации присоединяется отравление продуктами тканевого разложения. Чем больше зона пора­жения, тем сильнее и разнообразнее интоксикация организма. Таким образом, клиника газовой гангрены определяется общим и местным действием токсинов и ферментов клостридий, а также отравлением продуктами тканевого распада.

Инкубационный период длится от нескольких часов до 5 дней, иногда дольше. В зависимости от свойств и ассоциации клостридий, вызвавших анаэробную инфекцию, клиника ее может быть разной: эмфизематозная, токсическая (отечная), смешанная и т. п. Анаэробная инфекция продолжа­ется 5~6 дней, и эти дни решают исход заболевания. Летальность во время первой мировой войны достигала 60%.

Постинфекционный и поствакцинальный иммунитет в основном опосредуется антитоксина­ми. Роль антимикробных антител второстепенна. Продолжительность и напряженность иммунитета после перенесенной инфекции изучены недостаточно.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служат кусочки пораженных тканей (некротизированная и пограничные с ней участки) и отечная жидкость. Кроме того, исследованию в случае необходимости подвергают перевязочный и шовный материал (шелк, кетгут), одежду, образцы почвы; при пищевых интоксикациях, вызванных клостридиями, — испражнения и продукты. Микробио­логическая диагностика заключается в выделении из исследуемого материала возбудителя и его идентификации, основанной на изучении морфологических, культуральных, биохимических свойств и определении токсигенности. Исследование состоит из нескольких этапов:

1) бактериоскопия отделяемого раны или экссудата;

2)выделение возбудителя и его идентификация;

3)заражение белых мышей исследуемым материалом, фильтратом бульонной культуры или кровью больных для обнаружения токсина;

4)идентификация токсина клостридий с помощью реакций нейтрализации специфическими анти­токсическими сыворотками в биологических пробах на белых мышах или культурах клеток (С.difficile).

Для выделения клостридий используют следующие среды: А. Жидкие накопительные (казеиновые или мясные, содержащие 1% глюкозы и кусочки печени, перед посевом кипятят и заливают вазелино­вым маслом для создания анаэробных условий), молоко. Б. Плотные — кровяной агар Цейсслера (15% дефибринированной крови + 2% глюкозы); кровяной агар с бензидином (колонии C.novyi на такой среде чернеют на воздухе); среда Вильсон-Блера в длинных стеклянных трубочках (C.perfringens в такой среде уже через 3-4 ч вызывает почернение в месте своего размножения за счет образования сернисто­го железа из Na₂S и FeCl₃ и бурное газообразование за счет ферментации глюкозы); среда Виллиса-Хоббса (содержит, кроме питательного агара, лактозу, индикатор, яичный желток и обезжиренное молоко). На этой среде колонии C.perfringens окрашены в цвет индикатора (ферментируют лактозу), имеют ореол опалесценции (наличие лецитиназы); колонии C.novyi бесцветные (не ферментируют лактозу), окружены зоной опалесценции (лецитиназа); колонии C.septicum окрашены в красный цвет (ферментируют лактозу), но не имеют зоны опалесценции; колонии C.histolyticum — бесцветны, окру­жены зоной просветления; колонии C.sordellii, C.sporogenes и С.difficile — бесцветные (не ферментиру­ют лактозу), но колонии C.sordellii имеют ореол опалесценции (имеют лецитиназу).

Материал для исследования делят на две части. Одну часть засевают на плотные дифференциаль­но-диагностические (Виллиса-Хоббса и др.) и жидкие среды без прогревания, а другую — после прогревания при 80 °С 15мин и при 100 °С (5 мин, 10 мин, 20 мин) засевают в жидкие мясные или казеиновые среды и инкубируют при 37 °С от 16 ч до 15 сут (для прогретых проб). Выросшие культуры, содержащие массу грамположительных палочек, пересевают на плотные дифференциально-диагностические среды (Виллиса-Хоббса, Вильсона-Блера и др.) для получения изолированных колоний, а затем чистых культур и их идентификации.

При посеве исходного материала на дифференциально-диагностические среды после инкубации при 37 °С в течение 1-7 сут колонии, вызвавшие соответствующие изменения на одной из этих сред и состоящие из грамположительных палочек, пересевают на мясные или казеиновые среды для дальней­шей идентификации.

Лечение и профилактика. Главный метод предупреждения газовой гангрены — своевременная и правильная хирургическая обработка ран. В случае особо тяжелых ранений, которые могут повлечь развитие газовой гангрены, больному с профилактической целью вводят по 10 000 ME антитоксических сывороток против наиболее частых возбудителей — C.perfringens, C.novyi и C.septicum. С лечебной целью вводят те же сыворотки по 50 000 ME. При отсутствии эффекта сыворотки вводят повторно. Серотерапия должна обязательно сочетаться с эффективной антибиотикотерапией и соот­ветствующим общеукрепляющим лечением.

Специфическая профилактика. Для создания искусственного иммунитета против анаэробной инфекции созданы препараты из различных анатоксинов, однако широкого применения они не получили.

Рис. C.perfringens

Микробиология столбняка

Столбняк — острая токсическая раневая инфекция, характеризующаяся поражением нейротоксином двигательных клеток спинного и головного мозга, которое проявляется в виде судорог поперечно­полосатой мускулатуры.

Столбняком болеют люди и различные виды сельскохозяйственных животных. Наиболее восприим­чивы к нему в естественных условиях лошади и мелкий рогатый скот. Возбудитель столбняка — Clostridium tetani — был открыт в 1883г. Н. Д. Монастырским и в 1884г. — А. Николайером. Оба они сообщили о своих открытиях в 1885г. В чистой культуре возбудитель был получен в 1889г. С. Китазато. С.tetani — прямая палочка длиной 2,4-5,0мкм, диаметром 0,5-1,1мкм, иногда образую­щая длинные нити. Большинство штаммов подвижно (перитрихи). Споры круглые, располагаются терминально, придавая возбудителю вид булавки или барабанной палочки (рис. 105, см. цв. вклейку). Грамположительна, но в старых культурах становится грамотрицательной. Капсулы не образует. Содер­жание Г+Ц в ДНК 25 мол%. Оптимальная температура для роста 37 °С (диапазон роста 14-45 °С). На питательном бульоне (среде Китта—Тароцци) рост медленный с равномерным помутнением и редким газообразованием (сахаролитическими свойствами не обладает, лишь редкие штаммы ферментируют глюкозу). Культура издает своеобразный неприятный запах выгребной ямы. На кровяном агаре коло­нии размером 4-6мм, круглые, плоские, с неровными краями, полупрозрачные, серые, нередко в виде переплетающихся нитей, напоминающих паучков; вокруг колоний — зона гемолиза. В столбике агара колонии в виде комочков ваты. С.tetani обладает слабыми протеолитическими свойствами, медленно гидролизует желатин, молоко свертывает к 4-7-му дню в виде мелких хлопьев, затем наступает его пептонизация; не образует индола, восстанавливает нитраты в нитриты.

Факторы патогенности. Главным фактором патогенности С.tetani, определяющим патогенез и клинику столбняка, является вырабатываемый им сильнейший экзотоксин. Смертельная доза его для человека составляет менее 2 нг/кг массы тела. Экзотоксин состоит из двух фракций — тетаноспазмина (нейротоксина) и тетанолизина (разрушает эритроциты).

Тетанолизин выделяется из клеток с первых дней развития культуры с помощью механизма активного транспорта. Тетаноспазмин через клеточную стенку клостридий не проходит, а выделяется в культуральную жидкость лишь при распаде микробных клеток, главным образом в фазе их ускорен­ной гибели, поэтому он накапливается в бульонной культуре к 5—7-му дню инкубации.

Тетанолизин — мембранотропный токсин, он разрушает эритроциты и, возможно, другие клетки. Штаммы C.tetani отличаются выраженной гетерогенностью по признаку гемолитической активности. Роль тетанолизина в патогенезе столбняка до сих пор не имеет однозначного объяснения. Однако вызывая гемолиз и подавляя фагоцитоз, тетанолизин, несомненно, способствует распространению возбудителя в организме и продукции им токсинов.

Резистентность. Вегетативные формы C.tetani не отличаются особой устойчивостью. При кипячении они разрушаются в течение 5 мин. Напротив, споры C.tetani обладают исключительно высокой резистентностью к различным физическим и химическим воздействиям. Для их разруше­ния требуется кипячение в течение 1-3 ч; автоклавирование при 120 °С они переносят до 40 мин. Споры нечувствительны к низким температурам, к рассеянному солнечному свету. 1%-ный раствор сулемы, формалина, 5%-ный раствор фенола уничтожают их через 12-14 ч, они практически нечув­ствительны к химиотерапевтическим препаратам. В высушенном состоянии споры сохраняют жизне­способность несколько десятков лет, в почве сохраняются длительное время, а при благоприятных условиях могут в ней прорастать и размножаться. Поэтому почва, особенно загрязненная испражне­ниями животных и человека, является неиссякаемым резервуаром C.tetani и постоянным потенциаль­ным источником заражения людей и животных столбняком.

Особенности эпидемиологии. Возбудитель столбняка распространен повсеместно в почве и других объектах внешней среды на различных территориях Земного шара, поэтому проблема столбняка имеет глобальное значение. Больной столбняком человек неконтагиозен — передачи возбудителя столбняка от больного не происходит. Основным путем заражения столбняком является проникновение возбудителя через поврежденные кожные покровы и слизистые оболоч­ки. Местом входных ворот служат различные раны: огнестрельные, колотые, резаные, занозы, потертости, ожоги, обморожения, травмированные родовые пути (послеродовый или послеаборт-ный столбняк), операционные раны при инфицировании их руками, инструментами или перевя­зочным материалом и т. п. Иногда травма настолько ничтожна, что входные ворота остаются необнаруженными (криптогенный столбняк). Особенно серьезную глобальную проблему пред­ставляет столбняк новорожденных (tetanus neonatorum). Он связан с тем, что в целом ряде развивающихся стран при обработке пуповины применяют такие традиционные методы (при родах на дому), как использование золы, земли, глины, навоза, помета птиц, порошков, приго­товленных из различных растительных продуктов и других субстратов, которые часто содержат споры C.tetani. Попадая через пупочный канатик, они и служат причиной столбняка новорожден­ных. Летальность при этой форме столбняка составляет в среднем 85% и достигает максималь­ных значений на 6-8-й день жизни больного ребенка. По оценке ВОЗ, в 80-х годах XX в. ежегодно в развивающихся странах от столбняка новорожденных умирало более 1 млн детей, а общее число случаев столбняка в них составляло более 2,5 млн.

Патогенез и клиника. Столбняк представляет собой классическую токсическую инфекцию, пато­генез и клиника которой обусловлены действием экзотоксина возбудителя. При заражении лабораторных животных чистым токсином развивается такая же болезнь, как и при инфицировании возбудите­лем. В клинической картине столбняка ведущими симптомами являются: 1) тоническое сокращение поперечно-полосатой мускулатуры и 2)повышенная рефлекторная возбудимость от внешних раздра­жений. Картина столбняка у человека и крупных животных отличается от таковой у мелких лабора­торных животных — белых мышей и морских свинок. Инкубационный период после заражения белых мышей в среднем составляет 24-36 ч, а морских свинок — 48ч. Заболевание у них развивается по типу восходящего столбняка (tetanus ascendens): при подкожном заражении в область задних конеч­ностей у них отмечаются сначала местные явления (нога держится в вытянутом положении, при движении беспомощно волочится, хвост изогнут и ригидный), потом спастические сокращения охва­тывают мускулатуру одноименной половины туловища, а затем — противоположную, и животное погибает при явлениях общего столбняка.

В противоположность этому у человека и крупных животных последовательность поражения мышечных групп не связана с местом локализации входных ворот, болезнь протекает по типу нисходящего столбняка (tetanus descendens).

Инкубационный период при столбняке у человека составляет в среднем 6-14 дней, но может варьировать от 1-3 дней до месяца и более, и чем короче инкубационный период, тем тяжелее протекает болезнь. Раньше всего наступает спазм жевательной мускулатуры (тризм) и затылочных мышц. Затем поражаются мышцы лица — у больного появляется вынужденная («сардоническая») улыбка. Далее наступает спазм мускулатуры туловища и конечностей. Вследствие того, что спас­тическое сокращение разгибательной мускулатуры спины выражено сильнее, чем сгибательных мышц живота, больной лежит, опираясь только на затылок и таз. В связи с повышенной рефлек­торной возбудимостью пораженных токсином двигательных центров малейшее раздражение вызы­вает тетанические (клонические) судороги поперечно-полосатой мускулатуры, в результате чего тело приобретает «столбообразное состояние» с выгибанием позвоночника дугой (опистотонус). Больной находится в ясном сознании. Смерть наступает от паралича сердца либо от асфиксии вследствие поражения мышц гортани, межреберных мышц и диафрагмы. Повышение температуры бывает не всегда. При столбняке новорожденных первым симптомом является отказ ребенка от груди в связи с сокращением челюстных мышц, затем у ребенка возникает типичная «поза лягушонка» — он лежит на спине с запрокинутой головой, с согнутыми и подтянутыми к тулови­щу ногами, на лице — страдальческое выражение. При послеоперационном и послеабортном столбняке нередко наблюдается молниеносное течение заболевания, при котором смерть наступает от паралича дыхательного центра или сердечной недостаточности раньше, чем успевают развиться характерные симптомы болезни. Летальность при этих формах и столбняке новорожденных наибо­лее высока — до 90%.

Постинфекционный иммунитет стойкий и длительный, опосредуется главным образом, судя по эффективности искусственной иммунизации, антитоксинами, клетками иммунной памяти и повышени­ем фагоцитарной активности.

Лабораторная диагностика. При типичной клинической картине лабораторная диагности­ка может не требоваться. Необходимость в ней возникает при спорных и неясных случаях, а также в случаях, когда требуется подтверждение диагноза после операций, абортов, родов на дому без медицинской помощи, при обследовании перевязочного и шовного материала, образцов почвы и т. п. Бактериологическая диагностика столбняка заключается в выделении и идентифи­кации возбудителя и в обнаружении его токсина в исследуемом материале. Для исследования берут от больных кусочки ткани из мест проникновения возбудителя в организм, экссудат, инородное тело, тампоны из раны. При послеродовом или послеабортном столбняке исследуют выделения и ткани из влагалища и матки, при столбняке новорожденных — выделения из пупочного канатика. При исследовании умерших берут материал из раны, воспалительных оча­гов, старых рубцов, а также кровь, печень, селезенку и легкие, куда возбудитель может быть занесен кровью.

Микробиологическая диагностика включает в себя следующие этапы:

1) бактериоскопия исходного материала;

2) посев для выделения возбудителя и его идентификации;

3) обнаружение столбнячного токсина.

Выделение C.tetani из патологического материала или других образцов проводят по обычной для строгих анаэробов схеме, используя различные плотные и жидкие среды, а идентификацию — на основе морфологических, культуральных, биохимических и токсигенных свойств. Специально для выделения C.tetani П. Филдсом предложен следующий метод: исследуемый материал засевают в каплю конденсационной жидкости на дне пробирки с косячком из кровяного или сывороточного агара. Обычно через 18-24 ч инкубации при 37 °С в анаэробных условиях C.tetani, благодаря своему ползучему росту, обусловленному жгутиками, образуют тонкую пленку по всей скошенной поверх­ности среды. Для получения чистой культуры производят 3-5 таких пересевов.

Наиболее простым и эффективным методом микробиологической диагностики столбняка являет­ся биологическая проба на белых мышах. С этой целью исследуемый материал (растертые в физиологическом растворе кусочки некротизированной ткани, гной и иной материал) или фильтрат изучаемой культуры делят на две фракции. Одну из них смешивают с антитоксической сывороткой и оставляют смесь при комнатной температуре на 40 мин (для нейтрализации токсина). После этого заражают белых мышей нативным материалом и смесью его с антитоксической сывороткой. При наличии в нативном материале столбнячного токсина опытные мыши погибают; контрольные мыши, которым вводят смесь нативного материала с антитоксином, остаются живыми. Для обнару­жения столбнячного токсина может быть использована РПГА с антительным эритроцитарным диаг-ностикумом.

Лечение. Для специфического лечения столбняка применяют противостолбнячную антитокси­ческую сыворотку, получаемую путем гипериммунизации лошадей столбнячным анатоксином и токси­ном. Сыворотка применяется в дозе 350 МЕ/кг веса больного. Сыворотку вводят после десенсибили­зации внутримышечно (или внутривенно, это должно быть указано в инструкции). Лечение начинают при появлении первых симптомов столбняка, сыворотку вводят повторно до исчезновения рефлектор­ных судорог. Получен иммунохимически чистый столбнячный антитоксин, который, благодаря более высокой удельной активности и более длительной персистенции в организме, обеспечивает терапевти­ческий эффект лучше, чем антитоксическая сыворотка, очищенная методом Диаферм-3. Хороший терапевтический эффект дает и гомологичный иммуноглобулин, т. е. иммуноглобулин людей, иммуни­зированных против столбняка. Серотерапию необходимо сочетать с антибиотикотерапией (пеницилли-ны, цефалоспорины).

Специфическая профилактика столбняка включает 2 вида мероприятий:

1. Проведение плановой активной иммунизации детей и взрослых против столбняка.

2. Экстренная иммунопрофилактика в связи с травмами.

Активная иммунизация населения. Ее начинают с детей 3-5-месячного возраста столбнячным анатоксином, чистым или в комбинации с другими иммунопрепаратами, чаще всего в виде вакцины АКДС (анатоксины столбняка, дифтерии и убитые коклюшные палочки) по соответствующей схеме, а затем через каждые 5-10 лет проводят ревакцинацию. Прививки по этой схеме обеспечивают имму­нитет против столбняка на протяжении всей жизни и избавляют от необходимости вводить при травмах антитоксическую сыворотку. По расширенной программе иммунизации (РПИ) ВОЗ все дети на первом году жизни должны быть обязательно привиты против столбняка и ряда других инфекций, а столбняк новорожденных должен был быть ликвидирован к 1995 г. благодаря иммунизации женщин детородного возраста, в первую очередь беременных, в развивающихся странах столбнячным анаток­сином (2-3 прививки).

Экстренная иммунопрофилактика столбняка производится при травмах и, в зависимости от предшествующих прививок анатоксином, осуществляется в виде либо пассивной иммунизации (вво­дится однократно 3000 ME антитоксической сыворотки); либо активно-пассивной иммунизации (вво­дится столбнячный анатоксин и через ЗОминут другим шприцем и в другой участок тела 3000 ME сыворотки или 950 ME гомологичного иммуноглобулина); либо экстренной ревакцинации столбняч­ным анатоксином. Пассивная серопрофилактика ненадежна, так как защитный уровень введенного антитоксина (0,01 МЕ/мл крови) сохраняется меньше, чем может быть срок инкубационного периода при столбняке.

Лица, которые прошли полный курс иммунизации против столбняка любым препаратом, содержа­щим столбнячный анатоксин, при травмах подлежат только экстренной ревакцинации анатоксином без одновременного введения антитоксической сыворотки или гомологичного иммуноглобулина. Лицам, которые не получили полного курса иммунизации против столбняка или вообще не привива­лись против него, при травмах проводят активно-пассивную профилактику.

 

 

Рис. C.tetani

Микробиология ботулизма

Ботулизм — тяжелая форма пищевой токсикоинфекции, связанная с употреблением продуктов, зараженных Clostridium botulinum, и характеризующаяся специфическим поражением центральной нервной системы.

Возбудитель болезни был впервые обнаружен в 1896г. Э. ван Эрменгемом в остатках колбасы (от лат. botulus — колбаса), а также в селезенке и толстых кишках людей, погибших от ботулизма. Это открытие было подтверждено С. В. Констансовым, который выделил С.botulinum из красной рыбы, послужившей причиной отравления.

C.botulinum — довольно крупные полиморфные палочки с закругленными концами, длиной 4-9мкм, диаметром О,5-1,5мкм, иногда образуются укороченные формы; располагаются беспорядочно, иногда парами или в виде коротких цепочек; в старых культурах могут образовывать длинные нити; грамположительны, подвижны, имеют перитрихиальные жгутики. Капсулу не образуют, споры овальные, располагаются субтер-мннально, придавая палочке форму, напоминающую теннисную ракетку. Споры в культурах появля­ются через 24-48 ч от начала инкубации. C.botulinum не размножается в продуктах при кислой реакции (рН 3,0-4,0) и при концентрации NaCl выше 10%.

C.botulinum образует 8 типов токсинов: А, В, Cl, C2, D, E, F, G, различающихся по антигенной специфично. Соответственно различают 8 типов возбудителя, од­ним из важных признаков которых является наличие или отсутствие протеолитических свойств. Эти свойства опре­деляются по способности гидролизовать казеин и проду­цировать H₂S. В соответствии с этим различают протеолитическую группу, к которой относятся все штаммы типа А и часть штаммов В и F, и непротеолитическую группу, к которой относят все штаммы типа Е и некоторые штам­мы типов В и F. Возбудители типов С и D занимают промежуточное положение между этими группами, так как часть из них продуцирует протеолитиче-ские ферменты, но многие штаммы С и D не образуют их. Серотип G отличается от всех других серотипов тем, что он, обладая протеолитическими свойствами, не ферментирует углеводы.

Дифференциальные признаки протеолитических и непротеолитических штаммов C.botulinum

 

Некоторые особенности различных типов C.botulinum. Тип А и протеолитические штам­мы типов В, С, D и F — прямые или слегка изогнутые палочки длиной 4,4—8,6мкм, диаметром О,8-1,Змкм, подвижны (перитрихи). Споры овальные, субтерминальные. Обильно растут на пита­тельном бульоне. На кровяном агаре с 0,5—1,0% глюкозы образуют гладкие или шероховатые колонии диаметром 3-8мм, окруженные зоной гемолиза. В начале роста колонии очень мелкие, в виде капелек росы. Затем они увеличиваются, становятся сероватыми с ровными или неровными краями. В агаре столбиком колонии дискообразные или в виде «пушинок». Молоко пептонизируют. Температурный оптимум для роста 30-40 °С.

Тип Е и непротеолитические штаммы типов В и F. Прямые палочки, диаметр 0,3-0,7мкм, длина 3,4-7,5мкм; грамположительны, но в старых культурах становятся грамотрицательными, под­вижны (перитрихи). Споры овальные, субтерминальные. Обильный рост на среде Китта-Тароцци с газообразованием. Колонии на кровяном агаре 1—Змм в диаметре, с неровными краями, матовой поверхностью, мозаичной структурой, с зоной гемолиза. Некоторые штаммы типа Е не гидролизуют же