Медицинская микробиология, иммунология и вирусология - Сергей Бабичев

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 (C. 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); cреда Вильсона – 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 C. 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 °C 15 мин и при 100 °C (5 мин, 10 мин, 20 мин) засевают в жидкие мясные или казеиновые среды и инкубируют при 37 °C 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 °C 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. Для ускоренной диагностики газовой гангрены О. А. Комковой предложен следующий метод: посев производится в столбик полужидкого агара, к которому добавляется антитоксическая сыворотка. В такой среде с гомологичной антитоксической сывороткой клостридии вместо диффузного помутнения образуют изолированные колонии, а в препаратах-мазках из них имеют вид стрептобацилл (располагаются цепочками).

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 МЕ антитоксических сывороток против наиболее частых возбудителей – C. perfringens, C. novyi и C. septicum. С лечебной целью вводят те же сыворотки по 50 000 МЕ. 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.

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 1883 г. Н. Д. Монастырским и в 1884 г. А. Николайером. Оба они сообщили о своих открытиях в 1885 г. В чистой культуре возбудитель был получен в 1889 г. С. Китазато. C. tetani – прямая палочка длиной 2,4 – 5,0 мкм, диаметром 0,5 – 1,1 мкм, иногда образующая длинные нити. Большинство штаммов подвижно (перитрихи). Споры круглые, располагаются терминально, придавая возбудителю вид булавки или барабанной палочки (см. цв. вкл., рис. 105). Грамположительна, но в старых культурах становится грамотрицательной. Капсулы не образует. Содержание Г + Ц в ДНК – 25 мол %. Оптимальная температура для роста 37 °C (диапазон роста 14 – 45 °C). 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 – 6 мм, 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. C. 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.

Антигенное строение. Возбудитель столбняка имеет О– и Н-антигены. По Н-антигену различают более 10 серотипов, однако все они образуют одинаковый экзотоксин.

Факторы патогенности. Главным фактором патогенности C. 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.

Тетаноспазмин синтезируется внутриклеточно в виде неактивного протоксина – одноцепочечного полипептида, имеющего м. м. 150 кД. Превращение протоксина в активный нейротоксин происходит после лизиса микробной клетки и осуществляется бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на две части. Активный внеклеточный нейротоксин («разрезанный» токсин) состоит из двух связанных между собой дисульфидными связями цепей: легкой – L (около 50 кД) и тяжелой – Н (около 100 кД). Н-цепь, по-видимому, выполняет акцепторную роль рецепторами для токсина являются три– и дисиалоганглиозиды мембран аксонных окончаний. Предполагается, что по аналогии с дифтерийным экзотоксином, состоящим также из Н– и L-цепей, которые образуются при разрезании исходной полипептидной цепи токсина, L-цепь обладает какими-то ферментативными свойствами, опосредующими биологическую активность нейротоксина. Взятые сами по себе L– и Н-цепи не токсичны, но после реассоциации молекулы токсина его токсичность восстанавливается. Мишенью токсина служит везикулоассоциированный мембранный белок синаптобревин.