Занятие 26

Тема: Патогенные клостридии и клостридиозы. Возбудители столбняка, анаэробной раневой инфекции, ботулизма. Патогенез и клиника клостридиозов. Лабораторная диагностика. Специфическая терапия и профилактика.

Спорообразующие бактерии рода Clostridium

Клостридии относятся к роду Сlostridium семейства Bacillaceae отдела Firmicutes. Отличительная особенность клостридий - способность образовывать овальные или круглые эндоспоры, которые могут располагаться центрально, субтерминально или терминально. Большинство видов - строгие анаэробы. Клостридии обитают в почве, на дне водоёмов, в кишечнике человека и животных. Некоторые виды патогенны для человека и животных, а некоторые используются в производстве органических кислот и спиртов.

Столбняк

Столбняк - тяжёлое заболевание, обусловленное нейротоксическим действием столбнячного экзотоксина. Возбудитель заболевания С. tetani. Практически одновременно возбудитель открыли (1883) и А. Николайер (1884). В чистой культуре бактерии впервые выделил Ш. Китазато (1889).

Эпидемиология. Естественный резервуар и источник инфекции - почва. Заражение человека происходит в результате бытовых и производственных травм. Основная группа риска в мирное время - работники сельского хозяйства (составляют 80-86% заболевших).

Морфологические и тинкториальные свойства. Вегетативные клетки представляют собой грамположительные палочки с закруглёнными концами. Подвижные (содержат 20 жгутиков и более, расположенных по периферии клетки). В мазках располагаются одиночно или цепочками. Споры круглые, реже овальные, расположены терминально. Клетки со спорами напоминают “теннисные ракетки” или “барабанные палочки”. Споры устойчивы к химическим и физическим воздействиям; они выживают в течение 8-10 часов в 1% растворе сулемы и 5% растворе фенола, а также выдерживают кипячение в течение 0,5-1 часа.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Культуральные свойства. С. tetani - строгий анаэроб. На МПА и желатине возбудитель растёт медленно и образует колонии двух типов: гладкие, прозрачные S-колонии и серовато-жёлтые, шероховатые R-колонии.

Биохимические свойства. Большинство штаммов инертно к углеводам. С. tetani проявляет слабые протеолитические свойства и медленно расщепляет белки и пептоны до аминокислот.

Патогенез поражений. Основные факторы патогенности - тетаноспазмин и тетанолизин. Тетаноспазмин фиксируется на отростках нервных клеток, проникает в них путем эндоцитоза и посредством ретроградного аксонного транспорта попадает в ЦНС. Он подавляет высвобождение тормозных нейромедиаторов в синапсах. Тетанолизин (тетаногемолизин) проявляет гемолитическое, кардиотоксическое и летальное действие.

Клинические проявления. Ведущие проявления - судорожный синдром, включающий болезненные сокращения мышц (тетанус) и длительное напряжение мышц. К характерным признакам столбняка относят опистотонус (тетанический спазм, когда позвоночник и конечности максимально разогнуты, больной лежит на спине и опирается на затылок и пятки) и сардоническую улыбку (подобие оскала, вызванного спазмом лицевых мышц). Характерны тонические спазмы лица и глотки, слабость, тахикардия, аритмии, менингит, гипокальциемия. После выздоровления невосприимчивость к последующим заражениям не вырабатывается.

Принципы микробиологической диагностики. При развитии типичной клинической картины выделение возбудителя и его идентификация могут не потребоваться. Бактерии обычно обнаруживают в месте проникновения в организм больного. Поэтому наиболее рационально исследование различного материала, взятого в месте ранения. Выделение возбудителя проводят путем посева на среду Китта-Тароцци.

Профилактика. Вакцинацию начинают с 3-месячного возраста столбнячным анатоксином в составе АКДС-вакцины (содержит столбнячный и дифтерийный анатоксины и убитые бактерии коклюша). Иммунизацию проводят по стандартной схеме с последующей ревакцинацией через 5-10 лет. При травмах, ранениях проводят экстренную иммунизацию с помощью противостолбнячной лошадиной сыворотки и столбнячного анатоксина.

Лечение. Для специфической терапии используют внутривенное введение больших доз противостолбнячного иммуноглобулина человека.

Анаэробная раневая инфекция

Газовая гангрена – это раневая инфекция, характеризующаяся крепитацией окружающих тканей из-за пузырьков газа (продукта ферментативного действия клостридий), некрозом тканей в результате уменьшения или полного отсутствия кровоснабжения и общими септическими проявлениями. Наиболее часто её вызывают С. perfringens, С. novyi и С. septicum; реже – другие клостридии.

Эпидемиология. Возбудители газовой гангрены распространены повсеместно; бактерии выделяются из воды, почвы и сточных вод.

Морфологические и тинкториальные свойства. Вегетативные клетки представлены короткими крупными палочками с обрубленными под прямым углом концами. Грамположительные. Неподвижные. Образуют капсулы. Споры крупные, овальные, расположены центрально.

Культуральные свойства. На плотных средах бактерии образуют S - и R-колонии. S-колонии круглые, сочные, куполообразные, с гладкими ровными краями, серовато-белого цвета. R-колонии неправильной формы, бугристые, с неровными шероховатыми краями. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза. На желточном агаре бактерии образуют колонии, окружённые зоной перламутрового преципитата, образующегося из лецитина куриного желтка под действием лецитиназы. Рост культуры на среде Китта-Тароцци проявляется помутнением и появлением пузырьков газа из-под кусочков печени.

Биохимические свойства. Бактерии ферментируют углеводы с образованием кислоты и газа, восстанавливают нитраты, расщепляют лактозу, образуют лецитиназу. Протеолитическая активность слабая: разжижает желатину, не разлагает казеин. Интенсивно створаживают молоко с образованием крупноячеистого губчатого сгустка, напоминающего пену на волнах. Это феномен известен как “штормовая реакция”.

Токсины. С. perfringens образуют как минимум 12 токсинов (ферментов) и энтеротоксин. С. histolyticum продуцирует 5 токсинов. C. septicum продуцирует 4 экзотоксина.

Принципы микробиологической диагностики. Материалом для исследований служат биоптаты поражённых тканей, отёчная жидкость, перевязочный и шовный материал, одежда, образцы почвы. Микроскопия материала позволяет обнаружить крупные грамположительные палочки. Для выделения используют жидкие и плотные среды (среда Китта-Тароцци, агар Цейсслера, КА, среда Вильсона-Блэра).

Ботулизм

Ботулизм – тяжелое пищевое отравление, вызываемое экзотоксином Сlostridium botulinum. Возбудитель ботулизма открыл бельгийский бактериолог Э. ван Эрменген (1869).

Морфологические и тинкториальные свойства. С. botulinum - подвижная грамположительная палочка с закруглёнными концами. В мазках располагается одиночно, иногда в виде коротких цепочек. При неблагоприятных условиях образует споры, расположенные субтерминально.

Культуральные свойства. С. botulinum – строгий анаэроб. Бактерии хорошо растут в среде Китта-Тароцци, вызывая помутнение среды и газообразование. На печёночном агаре образуют полиморфные звёздчатые колонии. Температурный оптимум культивирования – 28-35°С, оптимум рН 7,3-7,6.

Споры устойчивы к различным физическим и химическим факторам: выдерживают кипячение в течение 4-5 часов, воздействие высоких концентраций различных дезинфицирующих средств, сохраняются в продуктах, содержащих до 18% поваренной соли.

Антигенная структура. Имеется соматический (О) и жгутиковый (Н) антигены. По антигенным свойствам экзотоксина выделяют 7 серологических типов С. botulinum - А, В, С, D, Е, F и G.

Эпидемиология. Возбудитель ботулизма широко распространен в природе. Во внешней среде (почва, ил) споры возбудителя длительно сохраняются. Практически все пищевые продукты, загрязненные почвой или содержимым кишечника животных, птиц, рыб могут содержать споры возбудителя ботулизма. Однако заболевание может возникнуть только при употреблении в пищу тех продуктов, которые хранились при анаэробных условиях без достаточной термической обработки (овощные, рыбные и грибные консервы домашнего приготовления, копченые, вяленые мясные и рыбные изделия).

Патогенез ботулизма. Главный фактор патогенности С. botulinum – экзотоксин (ботулотоксин), обладающий нейротоксическим действием. Из кишечника токсин поступает в кровь, затем попадает в центральную нервную систему. Молекулы токсина блокируют передачу нервных импульсов на уровне синапсов мотонейронов.

Клинические проявления. Временной интервал между попаданием токсина в организм и появлением первых признаков ботулизма обычно не превышает 24 часов. Первыми симптомами являются тошнота, рвота, боли в животе, головная боль, сухость во рту или гиперсаливация. Затем появляются симптомы поражения нервной системы: нарушение глотания (дисфагия), односторонний или двусторонний блефароптоз (опущение века), анизокория (разные размеры правого и левого зрачков), диплопия (двоение изображения). Нарушения нервно-мышечной передачи проявляются сначала вялостью движений или полной адинамией с последующим развитием парезов и параличей мышц глаза, глотки, гортани, шеи и конечностей. Смерть наступает вследствие паралича дыхательной мускулатуры.

Принципы микробиологической диагностики. Цель исследования — обнаружение и идентификация токсина. Лабораторному исследованию подлежат остатки пищевых продуктов, материал, полученный от больного (кровь, испражнения, моча, промывные воды желудка, рвотные массы), и секционный материал. Классический метод обнаружения и идентификации токсина – реакция нейтрализации токсина в биологической пробе на мышах. Для опыта отбирают партию из 5 животных. Первое заражают только исследуемым материалом, остальных - исследуемым материалом с добавлением антитоксической сыворотки разных типов (А, В, С, Е). При наличии в материале токсина выживает животное, получившее антисыворотку, нейтрализовавшую токсин соответствующего типа.

Лечение. До установления типа токсина, вызвавшего отравление, используют поливалентную лошадиную антитоксическую сыворотку. После идентификации типа токсина вводят моновалентную антитоксическую сыворотку.

Профилактика. Для специфической профилактики ботулизма применяют ботулинический полианатоксин, входящий в состав комплексной вакцины для профилактики анаэробных инфекций. Основу предупреждения случаев ботулизма составляет неукоснительное соблюдение санитарно-гигиенических правил при производстве пищевых продуктов.

Литература для подготовки к занятию:

1. Борисов микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.

2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. . М., 2004.

3. Поздеев микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.