Культуральные свойства возбудителя столбняка. Антигенная структура столбняка. Биохимические свойства столбняка.

Обновлено: 21.05.2024

Столбняк – это острая токсическая раневая инфекция, характеризующаяся поражением нейротоксином двигательных клеток спинного и головного мозга, которая проявляется в виде судорог поперечно-полосатой мускулатуры.

История:

Упоминается заболевание в трудах Гиппократа и Авиценны; в 1865 г. описал клиническую картину Пирогов; в 1883 г. Н.Д.Монастырский (А. Николайер в 1884 г.) обнаружил возбудитель в мазках. В 1884 г. итальянцы Carle, Ratton воспроизвели экспериментальную инфекцию на кроликах; Ш. Китозато в 1889 г. выделил чистую культуру и получил столбнячный токсин; в 1890 г. Беринг и Китозато получили противостолбнячную сыворотку.

Таксономия:

Семейство: Bacillaceae

Род: Clostridium

Вид: Cl. tetani

Морфология: крупная палочка с закругленными концами, размеры 4-8 х 0,3-0,8 мкм; имеет жгутики- перитрих (около 20 жгутиков по периметру); капсулу не образует, споры располагаются на концах (терминально), напоминают “барабанные палочки”.

Тинкториальные свойства: грамположительные, по методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет, вегетативные формы – в синий.

Культуральные свойства: требовательны к питательным средам (белок), в среде Китта-Тароци дают равномерное помутнение; на кровяном агаре колонии 4-6 мм, круглые, с неровным краем в виде пушинок с плотным коричневым центром (S формы), чечевицеобразные (R формы).

оптимальная температура 37°C;

замедленный рост 24-36 часов.

Биохимические свойства: инертны, сахара не расщепляют (иногда глюкозу, лактозу, сахарозу; протеолитическая активность слабая; медленно свертывают молоко (4-7 дней) и разжижают желатин; образуют желатиназу и рениноподобный фермент, восстанавливают нитраты.

Антигенная структура: О и Н антигены; Н-типоспецифические, различают 10 сероваров, но все выделяют одинаковый токсин; серотипирование в практике не применяется.

Факторы патогенности:

экзотоксин (по силе II место среди биологических токсинов) состоит из двух фракций: тетаноспазмин и тетанолизин.

Тетаноспазмин – полипептид с дистантным механизмом действия, так как бактерии остаются в первичном очаге, он фиксируется на поверхности отростков нервных клеток, проникает в них путем лигандопосредованного эндоцитоза и посредством ретроградного аксонного транспорта попадает в ЦНС, подавляет высвобождение тормозных нейромедиаторов в синапсах.

Тетанолизин (тетаногемолизин, мембранотоксин) проявляет гемолитическое, кардиотоксическое и летальное действие, подавляет фагоцитоз.

б) фермент агрессии: желатиназа.

Резистентность:

а) вегетативные формы молоустойчивы во внешней среде: при t° 60-70 °C погибают в течение 30 мин., в обычных дез. растворах – 15-20 мин.;

в) токсин – нестойкий, устойчив к ферментам желудочно-кичшечного тракта.

Роль в патологии: столбняк (раневая токсическая инфекция).

Эпидемиология:

Естественной средой обитания является кишечник животных и человека.

Пути передачи: контактный.

Факторы передачи: почва, пыль, предметы обихода.

Патогенез:

Инкубационный период 5-14 дней.

При анаэробных условиях в ране споры прорастают и выделяют экзотоксин, который по нейрогенным, гемотогенным, лимфогенным путям попадает в ЦНС (спинной мозг, продолговатый мозг, ретикулярную формацию ствола), вызывая параличи вставочных нейронов рефлекторных дуг спинного и продолговатого мозга. Вырабатываемые в мотонейронах импульсы поступают к мышцам непрерывно, вызывая тоническое напряжение скелетных мышц. Поражается симпатическая нервная система: повышается артериальное давление, тахикардия, спазм сосудов, гемолиз.

Клиника: болезнь у человека протекает в виде нисходящего столбняка: тризм жевательных мышц, затем – мимических (risus sardonicus), ригидность мышц шеи, спины, живота, конечностей (опистотонус); через 1-2 дня начинаются клонические сокращения групп мышц.

Тетанус – длительное непрервыное сокращение скелетных мышц, обусловленное действиемп частых стимулов, мышцы не успевают полностью расслабиться от предыдущего сокращения или очередной стимул падает на фазу продолжающегося сокращения. Во время клонических судорог могут быть вывихи суставов, переломы конечностей, сопровождающиеся сильными болями. Приступы повторяются через 10 ' – 1 час, могут провоцироваться звуковыми, световыми, тактильными раздражителями; может быть спазм мышц глотки, диафрагмы, дыхательных мышц. Смерть наступает в результате асфиксии.

Столбняк новорожденных: в возрасте 3-10 дней, через пупочную рану заражение происходит, заболевание протекает по типу генерализованной инфекции: нарушение сосания, поза “лягушонка”: запрокинутая голова, согнутые конечности, страдальческое выражение лица.

При послеродовом (послеабортном) столбняке возможно молниеносное течение, связанное с параличом.

Иммунитет:

а) постинфекционный не создается, т.к. микродозы токсина, вызывающие заболевание, недостаточны для выработки иммунитета;

б) поствакцинальный (после введение анатоксина) – прочный, длительный (4-5 лет).

Лабораторная диагностика: основной метод бактериологический, определение экзотоксина в РБН.

Профилактика:

предупреждение травматизма, своевременная обработка ран, автоклавирование перевязочного материала.

плановая иммунизация (активная):

вакцинация с 3-х месяцев жизни трехкратно с интервалами в 30-45 дней АКДС (4,5 мес., 6 мес.).

1- ревакцинация в 18 месяцев однократно АКДС;

2- ревакцинация в 7 лет АДС или АДС-М для ослабленных детей однократно;

3-ревакцинация в 14 лет, а затем через каждые 10 лет до 56-летнего возраста однократно АДС.

• пассивная – введение противостолбнячной антитоксической сыворотки или иммуноглобулин;

• активно-пассивная – введение анатоксина + сыворотка или иммуноглобулин.

- по эпидемиологическим показаниям: военнослужащим, работникам сесльского хозяйства вводится секстаанатоксин.

Лечение:

а) неспецифическое: первичная обработка раны, противосудорожные препараты, антибиотики, борьба с нарушением водно-электролитного баланса.

б) специфическое: антитоксическая противостолбнячная лошадиная сыворотка по схеме или иммуноглобулин.

IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Столбняк (tetanus) — остро протекающая инфекционная болезнь, характеризующаяся повышенной рефлекторной возбудимостью, тоническими судорожными сокращениями всех мышц тела или отдельных групп под воздействием токсина Cl. tetani, образующегося в месте проникновения возбудителя в организм [3].

Историческая справка. Заболевание столбняк животных было известно 2—3 тыс. лет до н. э. В 1883 Н. Д. Монастырский впервые описал столбнячную бациллу. Подробно изучил столбнячную палочку немецкий ученый А. Николайер (A. Nicolaier) в 1884. В 1889 японский микробиолог Ш. Китазато (S. Kitazato) выделил чистую культуру возбудителя. В 1890 немецкий бактериолог Э. Беринг (Е. Behring) и Китазато разработали метод получения противостолбнячной сыворотки. В 1927 французский бактериолог Г. Рамон (G. Ramon) получил столбнячный анатоксин, который применяют для иммунизации животных против столбняка. В СССР изучали столбняк Н. Е. Цветков, Ф. И. Каган, Н. М. Стрелков, Г. И. Елизаровский и др. [5]

Возбудитель. Возбудитель столбняка — Clostridium tetani (род Clostridium, семейство Bacillaceae) — крупная грамположительная палочка клостридия, политрих.[4]

Морфология. Clostridium tetani - крупная грамположительная палочка клостридия, политрих, имеет более 20 жгутиков, облигатный анаэроб. При доступе кислорода образует споры. Морфология спор зависит от стадии их развития, молодые споры могут быть овальными, а не сферическими. Столбнячные палочки не образуют капсул, двигаются за счет перитрихеальных жгутиков [1].

Культуральные свойства. Исследуемый материал культивирую в МППБ (СРЕДА Китт - Тароции), а также в МПБ, на МПА при температуре 37-38 o С 24-48 часов. [6]

Рост на среде Китта – Тароцци: раннее помутнение и бурное интенсивное газообразование. [2]

Рост на глюкозо–кровяном агаре Цейсслера: округлые, гладкие, выпуклые, серовато – зеленые колонии. Гемолиз сильный, грязно – коричневого цвета, имеет две зоны. Среда буро – коричневого цвета. [1]

Биохимические свойства. Не расщепляет углеводов; обладает слабыми протеолитическими свойствами, медленно гидролизует желатин и свертывает молоко, восстанавливает нитраты в нитриты.

Не ферментирует глюкозу до кислоты и газа, не ферментирует лактозу, маннит, мальтозу, сахарозу, не образует индол и сероводород, створаживает молоко, желатин разжижают.Cl. tetani образует фирилизин. [5]

Антигенное строение возбудителя. У С. tetani выявляют О- и Н-Аг. По жгутиковым Аг (Н-Аг) выделяют 10 сероваров. Все серовары столбняка продуцируют идентичные по своим антигенным свойствам тетаноспазмин и тетанолизин[4].

Исследование методом РПГА (реакцией прямой гемагглютинации) позволяет выявить наличие антитоксических антител против возбудителя столбняка (Clostridium tetani) и определить степень напряженности противостолбнячного иммунитета.

Для анализа используют стандартные эритроциты с нанесенными антигенами Clostridium tetani. Серолог разводит исследуемую сыворотку, первую пробу - 1:10, вторую и последующие с двукратным увеличением. Затем добавляет к пробам столбнячный диагностикум, если в исследуемых пробах есть антитела к патогену - эритроциты слипаются и осаживаются. Определяют титр[7].

Биопроба. Из лабораторных животных наиболее восприимчивы белые мыши, морские свинки, кролики. Инкубационный период у белых мышей – до 36 ч, у морских свинок – до 48ч, у кроликов – до 3…4сут.

Признаки столбняка у мышей и морских свинок: взъерошенная шерсть, ригидность конечностей и хвоста («хвост трубой»), паралич лапки, в которую введен токсин. Животные погибают в характерной позе: поджав передние лапки и вытянув задние[3].

Устойчивость возбудителя. Вегетативные клетки малоустойчивы к воздействию различных факторов внешней среды. Температура 60…70ºС убивает столбнячные палочки в течение 30 мин, растворы обычных дезинфицирующих препаратов – через 15…20 мин.

Споры, напротив, весьма резистентны. В почве, высохшем кале, на различных предметах (гвозди, щепки, сельхоз орудия. колючки растений и др.0, защищённых от света, они сохраняются в течение многих лет. Прямой солнечный свет инактивирует споры через 3…5 сут. Во влажной среде при нагревании до 80ºС сохраняют жизнеспособность 6ч, а при нагревании до 90ºС – 2ч. При кипячении споры погибают через 30…50 мин, сухой жар (115ºС) разрушает их только через 20 мин. Они также относительно устойчивы к различным дезинфекторам: 1%-й раствор сулемы и 5%-й раствор фенола убивают их через 8…10 ч, 5%-й раствор креолина – за 5, 1%-й раствор формалина – за 6 ч, 0,5%-й раствор соляной кислоты – за 30 мин, 10%-ная настойка йода – за10, 1%-й раствор азотнокислого серебра – за 1 мин[9].

Иммунитет. Естественное переболевание животных столбняком создает у них нестойкий иммунитет. Впрочем, животные, не болевшие столбняком, тоже иногда имеют определенную степень иммунитета. [4]

У животных некоторых видов отмечается естественная устойчивость к столбняку. Известно, что крупный рогатый скот и свиньи болеют реже. чем другие виды животных.

Принято считать, что иммунитет при столбняке в основном антитоксический. Вакцинация животных столбнячным анатоксином сообщает им стойкий и напряжённый иммунитет, продолжающийся несколько лет. [6]

Лечение. Одним из наиболее рациональных методов лечения столбняка является раннее применение противостолбнячной сыворотки (антитоксина). Это лечение основано на выработке в организме кратковременного пассивного иммунитета.

Противостолбнячная сыворотка обезвреживает лишь те токсины, которые еще находятся в организме в свободном состоянии и не имеют органической связи с нервной тканью. [8]

Лечение анатоксином. Анатоксином называют токсин, потерявший после обработки формалином свои ядовитые свойства, но сохранивший свой антиген. Применение столбнячного анатоксина основано на образовании активного иммунитета. Однако симптомокомплекс болезни при заражении столбнячной палочкой проявляется быстрее, чем иммунитет после применения столбнячного анатоксина. Поэтому столбнячный анатоксин употребляют только для профилактики

Местное лечение. Лечение раны, являющегося источником заражения столбняком, должно быть предметом особого внимания и заботы. Необходимо применить при сочетании с наркозом оперативную ревизию раны и затем дезинфицировать ее антисептическими средствами, способными нейтрализовать столбнячный токсин, ограничить его образование и создать неблагоприятную среду для роста бацилл.[10]

Библиографический список

Андреев, Г.М. Справочник ветеринарного фельдшера / Г.М. Андреев, И.Д. Баранцев. – М.: Агропромиздат, 1998. – 354с.

Воробьев, А.А.Основы микробиологии, вирусологии, иммунологии / А.А.Воробьев. - М.: Издательский центр «Академия», 2009.-288с.

Макаров, В.В.Эпизоотологический метод исследования/ В.В., Макаров, - М.:Колос, 2016. - 221 с.

Мишанин, Ю.Ф. Новый справочник ветеринара на дому/ Ю.Ф.Мишанин, - Ростов-на-Дону.: Издательский центр «Феникс», 2007. – 335с.

Сидорчук , А.А. Инфекционные болезни животных/ Сидорчук А.А.- М: Колос, 2007. - 257с.

Сидорчук , А.А. Общая эпизоотология / А.А.Сидорчук, Е.С.Воронин, - М.: Колос 2004. – 523с.

Скрябин, К.И. Ветеринарная энциклопедия/ К.И. Скрябин, - М.: Колос, 1989.- 422с.

Трушина , В.А.Справочник ветеринарного врача: учебное пособие для студентов вузов, обучающихся по специальности "Ветеринария"/ В. А. Трушина, – М.: Аквариум-Принт, 2006. - 608 с.

Шишков, В.П. Ветеринарный энциклопедический словарь/ В.П.Шишков, -М.: Советская Энциклопедия, 2001.– 227с.

Ятусевич, А.И.Общая и ветеринарная экология/ А.И. Ятусевич, - Минск : ИВЦ Минфина, 2009. - 302 с.

Культуральные свойства возбудителя столбняка. Антигенная структура столбняка. Биохимические свойства столбняка.

Медицинская микробиология:

Факторы патогенности возбудителя столбняка (C. tetani)

а) Антигенное строение. Столбнячный микроб был первым анаэробом, изученным Борде (1896) при помощи специфической агглютинации. Однако безуспешные попытки использования этого метода для ранней диагностики столбняка снизили интерес к проблеме изучения антигенной структуры столбнячных микробов.

Значительно позднее была дана характеристика двум видам антигенов столбнячного микроба при помощи реакции агглютинации: соматическому (термостабильному) О-антигену и жгутиковому (термолабильному) Н-антигену. В настоящее время описано 10 серологических типов С. tetani, различающихся по Н-антигенам микробной клетки.

Такое разграничение не касается продуцируемого микробами токсина, ибо он полностью нейтрализуется одной и той же антитоксической сывороткой. При этом различие культур по токсигенной способности не зависит от их серотипа. В связи с этим типирование столбнячных микробов в соответствии с антигенной структурой микробной клетки до настоящего времени не нашло практического применения в лабораторной диагностике столбняка.

б) Факторы патогенности и клеточно-молекулярный механизм их действия. Для столбняка как инфекционного заболевания характерны все составляющие инфекционного процесса: адгезия микроба-возбудителя, проникновение в ткани, размножение в тканях, выработка факторов патогенности — токсинов, защита от факторов иммунитета макроорганизма.

К сожалению, данные о фагах, бактериоцинах, механизмах антибиотикочувствительности и генетическом обмене С. tetani чрезвычайно ограничены и противоречивы. В последние годы показано, что плазмиды способны кодировать факторы патогенности клостридий. В частности, ген столбнячного токсина локализован на большой плазмиде.

Существенный прогресс в понимании генетической организации возбудителей столбняка был достигнут недавно (Brueggemann et al., 2003) благодаря полному секвенированию генома столбнячного микроба, что открывает перспективы поиска других факторов вирулентности, а также установления филогенетического родства, уточнения классификации, имеющих значение для патологии человека и животных.

Фактором патогенности С. tetani является столбнячный токсин, объединяющий в себе нейротоксин (тетаноспазмин), ведущий в патогенезе столбняка, и тетаноли-зин, роль которого еще мало изучена.

Столбнячный токсин представляет собой белок, относящийся к классу металлопротеиназ, действующих на специфичные белки аппарата нейроэкзоцитоза клеток центральной нервной системы. Благодаря последним исследованиям (Belyi, 2004), освещающим молекулярный механизм и точки приложения действия столбнячного токсина, становится почти понятна биохимическая основа генеза столбняка.

Столбнячный токсин накапливается внутри клеток С. tetani в виде полипептид-ной цепи размером около 150 кД и высвобождается в процессе лизиса бактерий. Необходимый этап активации молекулы заключается в ее расщеплении бактериальными и тканевыми протеазами с образованием «легкой» (L-) размером 50 кД и «тяжелой» (Н-) размером 100 кД цепей, соединенных дисульфидной связью.

В функциональном плане «тяжелая» цепь ответственна за связывание с нервной клеткой и может быть разделена на N-концевую (HN) и С-концевую (НС) части.

Взаимодействие с рецептором клетки-мишени осуществляется посредством НС. Вслед за этим молекула поглощается эукариотической клеткой путем эндоцитоза, что приводит к структурной перестройке токсина и внедрению HN в мембрану. Это делает возможным проникновение L-цепи в цитоплазму, где проявляется ее протеазная активность. Одновременно происходит ретроградный транспорт токсина по аксону клетки из места внедрения в ЦНС.

Мишенью цинкзависимой протеолитической активности «легкой» (L-) цепи столбнячного токсина являются особые белки нервных клеток — VAMP (vesiculeassociated membrane proteines, англ.), входящие в аппарат экзоцитоза эукариотических клеток. VAMP локализованы на мембране везикул пресинаптической клетки, содержащих нейромедиаторы. Таким образом, происходит взаимодействие везикулы с пресинаптической мембраной и выделение нейромедиатора в просвет синапса.

Расщепление VAMP L-цепью столбнячного токсина препятствует функциональному контакту везикулы с пресинаптической мембраной, что вызывает подавление секреции нейромедиатора и способствует возникновению гиперактивации нервной импульсации с развитием тетанического судорожного синдрома.

Морфологические и культурально-биохимические свойства возбудителя столбняка (C. tetani)

Для морфологии столбнячного микроба типичной является форма палочки с закругленными концами размерами 4-8 мкм в длину и 0,3-0,8 мкм — в ширину. Споровая форма имеет вид барабанной палочки, так как круглые терминально расположенные споры различного диаметра превышают поперечное сечение клетки в 2-2,5 раза. С. tetani окрашивается по Граму положительно, причем в молодых культурах при начале спорообразования наблюдается равномерное прокрашивание микробной клетки и споры. В более старых культурах споровые формы имеют вид колечек в связи с формированием устойчивой для проникновения красителей споровой оболочки. Ультрамикроскопические исследования свидетельствуют о наличии в клетках столбнячных микробов ядра и включений в виде зерен в цитоплазме, а также о присутствии в ядре дезоксирибонуклеиновой кислоты.

При электронно-микроскопическом исследовании с увеличением в 70 тыс. раз нами впервые показано, что микробные клетки С. tetani имеют пятислойную клеточную стенку, представленную тремя осмиофильными и двумя осмиофобными слоями. В цитоплазме клеток, продуцирующих токсин, обнаружены кольцевидные внутрицитоплазматические мембранные структуры, вблизи которых выявлены полирибосомы, что дало возможность предположить участие этих структур в синтезе токсического белка.

С. tetani обладает подвижностью, зависящей от количества жгутиков и их расположения по поверхности тела клетки. Показано, что столбнячный микроб в своем развитии проходит все известные формы: монотрих, лофотрих, перитрих. По мере старения культуры клетки теряют жгутики, что влияет на характер подвижности. По-видимому, жгутики выполняют двоякую функцию — обеспечивают движение клетки и улучшение условий ее питания.

Возбудитель столбняка относится к группе строгих анаэробов, для которых характерна высокая чувствительность к кислороду, что объясняется отсутствием продукции ряда катализаторов и ферментов (цитохрома, цитохромоксидазы, пероксидазы, каталазы), необходимых для аэробного дыхания. Переход анаэробной фазы микроба в аэробную путем многократных пассажей на средах, содержащих ионы металлов, создающих необходимый окислительно-восстановительный потенциал вереде, происходит относительно медленно и сопровождается изменением метаболизма микроба и потерей токсигенности.

Питательные среды для культивирования должны удовлетворять сложным питательным потребностям С. tetani в источниках азотистого и углеродного питания, а также в ростовых факторах, способствующих не только вегетации, но и синтезу in vitro токсина.

В качестве белковых основ обычно используют гидролизаты белоксодержащих субстратов животного (мясо, печень, мозг, казеин) или растительного происхождения (кукуруза, пшено) с добавлением кусочков мяса или печени (по принципу среды Китт-Тароцци).

Для понижения окислительно-восстановительного потенциала в среды вносят тиогликолевую кислоту или се соли. С целью создания относительного анаэробиоза жидкие среды разливают высоким столбиком и помещают в них различные адсорбенты кислорода (вату, пшено, кусочки целлофана, печени, мяса), сверху на среды наносят вазелиновое масло слоем в 4-5 мм.

Перед посевом среды регенерируют путем кипячения на водяной бане в течение 10-15 мин с целью удаления имеющегося растворенного кислорода, затем остужают до 40-45°С и вносят 0,5-1,0% глюкозы в стерильном растворе. Плотные агаровые среды готовят на тех же питательных основах с различными дифференциально-диагностическими добавками: кровь (для выявления гемолиза), яичный желток (для выявления лецитиназы), молоко, сыворотки, углеводы, мочевина и др..

Для обеспечения должного анаэробиоза посевы на плотные питательные среды требуют выращивания в специальных устройствах приборного типа: микро- и макроанаэростатах, анаэробных камерах и других системах для культивирования анаэробов. С этой целью также используется культивирование в газогенераторных пакетах типа Gas-Pack.

В обычной лабораторной практике для обеспечения роста и проявления токсигенных свойств С. tetani применяется культивирование при 35-37°С и значениях pH 7,0-7,4.

Характер роста в столбике агара и на поверхности агаровых сред зависит от того, какая форма диссоциации микроба преобладает в культуре: R-форма (шероховатая) или S-форма (гладкая). В агаре высоким столбиком S-форма растет в виде пушинок различной величины с уплотненным центром, R-форма — в виде чечевидного зерна или диска. На поверхности агара в чашках Петри S-форма вырастает в виде бесцветных, прозрачных, как капли росы, колоний, а R-форма образует сероватожелтые колонии с мелкозернистой поверхностью и неровными фестончатыми краями.

На поверхности агара с кровью С. tetani образует зону гемолиза благодаря синтезу тетаногемолизина.

Столбнячный микроб обладает слабой сахаролитической и протеолитической активностью: не сбраживает моносахариды и многоатомные спирты, не вызывает протеолиза белковых субстратов, отдельные штаммы медленно пептонизируют молоко и желатин. Эти таксономически значимые характеристики могут быть использованы для идентификации данных клостридий.

Устойчивость возбудителя столбняка (C. tetani) к факторам внешней среды. Спорообразование является одним из характерных свойств столбнячного микроба, обеспечивающих условия существования его во внешней среде. Спора подобно цисте служит для защиты микроба от вредных внешних воздействий и сохранения его жизнедеятельности. В запаянных пробирках при условии относительного анаэробиоза столбнячные споры сохраняли способность к прорастанию в течение 25-38 лет.

Наши наблюдения свидетельствуют о возможности вегетации столбнячных спор в стерильном песке: при смачивании песка и выдерживании в термостате споры прорастали и превращались в вегетативные клетки, подсушивание песка способствовало обратному переходу в споровую форму.

Подобный цикл наблюдался нами в естественных условиях в почве Молдавии и Якутии: при благоприятных температурах весной и летом происходило прорастание спор, а зимой — обратный процесс.

Столбнячные споры отличаются высокой устойчивостью к различным физическим и химическим воздействиям, тогда как вегетативная клетка обладает, подобно другим неспорогенным микробам, чувствительностью к общеупогребимым физическим и химическим средствам.

Споры устойчивы к кипячению в течение 5-6 ч, воздействию низких температур (-40-60°С), давлению в 20-40 атмосфер, гамма-облучению.

Японским исследователям (1953) после взрыва атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки удалось выделить из почвы С. tetani, что указывает на устойчивость спор к такому комплексному воздействию, каким является атомный взрыв.

Наилучшим способом полного обезвреживания столбнячных спор является автоклавирование при 130°С в течение 20 мин.

Антибиотики тетрациклинового и метранидазолового ряда оказывают лишь бактериостатическое действие на столбнячный микроб, никоим образом не влияя на споры и столбнячный токсин.

Морфология возбудителя столбняка, его культуральные, антигенные и биохимические свойства

Морфология возбудителя. Возбудитель столбняка — бактерии группы «Грамположительные палочки и кокки, образующие эндоспоры», семейства Clostridiaceae, рода Клостридии, вида Clostridiumtetani. Clostridiumtetani - грамположительная палочка, являющаяся облигатным анаэробом .Это подвижная крупная тонкая палочка с закругленными концами длиной 4—8 мкм и шириной 0,3—0,8 мкм, имеющая до 20 длинных жгутиков.

В присутствии кислорода и температуре не ниже 4 °C образует споры. Споры круглые, реже овальные; расположены терминально; их диаметр в 2-3 раза превышает толщину бактерий, вследствие чего спорангий имеет форму теннисной ракетки или барабанной палочки .

При отсутствии кислорода, температуре 37 °C и достаточной влажности споры прорастают в малоустойчивую вегетативную форму.

Возбудитель образует столбнячный экзотоксин — один из сильнейших бактериальных ядов, уступающий по силе лишь ботулиническому токсину. Токсин разрушается при нагревании, воздействии солнечного света, щелочной среды.

Культуральные свойства. Для культивирования на питательных средах необходимо обеспечивать анаэробные условия. На плотных питательных средах (МПА, желатин) образуют мелкие прозрачные колонии с неправильными краями, через некоторое время приобретают стеклянный блеск. Растёт в виде прозрачных или серовато-жёлтых шероховатых (R) и гладких (S) колоний. В жидких питательных средах растёт медленно, наблюдается слабое помутнение и лёгкий слой пылевидного осадка на стенках пробирки. При уколе в толщу плотной питательной среды образует мелкие колонии, похожие на кусочки ваты. Разжижает желатин с газообразованием. С. tetani не обладают сахаролитическими ферментами, не образуют каталазу, цитохромоксидазу и пероксидазу, протеолитические свойства слабо выражены.

Антигенные свойства. С. tetani имеют О- и Н-антигены. По Н-антигенам дифференцируются на 10 сероваров. Но, что существенно, все они продуцируют идентичные по антигенным свойствам экзотоксины: тетаноспазмин и тетанолизин.

Биохимические свойства. Основные продукты метаболизма — уксусная, масляная, пропионовая кислоты и этанол. Большинство штаммов не обладает сахаролитической активностью, но выделено несколько штаммов, ферментирующих глюкозу. Clostridiumtetani проявляет слабые протео-литические свойства; медленно расщепляет белки и пептоны до аминокислот (последние разлагаются до угольной кислоты, водорода, аммиака, летучих кислот и индола); для роста необходимы аргинин, гистидин, тирозин, валин, изолейцин, лейцин и триптофан. Бактерии образуют желатиназу и рениноподобный фермент, опосредующий появление затемнённых зон вокруг колоний С. tetani на молочномагаре.

Патогенез

При проникновении Clostridiumtetani пероральным путем, он не разрушается ферментами ЖКТ, но и не всасывается через слизистую оболочку кишечника, поэтому возбудитель столбняка безопасен при попадении в организм через рот. Заболевание развивается при проникновении возбудителя через поврежденные кожные покровы, что может наблюдаться при открытых ранах, ожогах, обморожениях и т. д. Особенно опасны глубокие повреждения, так как в глубине раны имеются анаэробные условия, особенно благоприятные для возбудителя столбняка. В анаэробных условиях Clostridiumtetani обильно продуцирует экзотоксины, обладающие как нейротоксическим (тетаноспазмин), так и гемолитическим (тетанолизин) действием. Тетаноспазмин по двигательным волокнам периферических нервов проникает в спинной и продолговатый мозг и там оказывает блокирующее действие на тормозные нейроны. Вследствие этого импульсы поступают к мышцам постоянно и некоординированно, что приводит к резкому повышению рефлекторной возбудимости нейронов и развитию длительных тонических судорог скелетной мускулатуры. Тетанолизин попадая в кровоток, совершает лизис эритроцитов, что в свою очередь вызывает развитие метаболического ацидоза. Возникает усиление слуховой и зрительной чувствительности. Процесс постоянно прогрессирует, и смерть больных наступает от асфиксии, развивающейся на фоне спазма гортани или в результате паралича сердца.

Эпизоотология

К столбняку восприимчивы все виды млекопитающих, в большой степени — лошади, затем овцы, козы и крупный рогатый скот, свиньи; реже — собаки, кошки и другие плотоядные. Птицы относительно устойчивы, а холоднокровные не чувствительны к возбудителю. Молодые животные более восприимчивы к болезни, чем взрослые, особенно чувствительны новорожденные (заражаются через пуповину, загрязненную спорами возбудителя).

Источниками возбудителя инфекции и резервуаром служат здоровые животные, особенно травоядные, в кишечнике которых содержатся и размножаются С. tetani, с калом попадающие в почву. Основной фактор передачи возбудителя инфекции — почва, широкое присутствие в которой возбудителя обусловливает повсеместную стационарность болезни.

Столбняк регистрируется в виде спорадических случаев. Болезнь не-контагиозна. Заражение в естественных условиях происходит в результате попадания спор возбудителя с землей, навозом и пр. в раны.

Эпидемиология

Столбняк встречается во всех регионах земного шара, но частота заболеваемости и процент летальных исходоввозрастает по мере приближения к экватору. Наибольшее распространение столбняк имеет в странах с жарким и влажным климатом, в местностях, где отсутствуют или слабо применяются средства дезинфекции, профилактические прививки и вообще медицинская помощь — то есть в бедных и слаборазвитыхстранах Африки, Латинской Америки. Однако, и в развитыхгосударствах столбняк ежегодно уносит тысячи жизней.

В странах с невыраженной сменой сезонов (тропики и субтропики) заболевание встречается круглогодично, в странах с умеренным климатом имеет ярко выраженный сезонный характер (конец весны — начало осени).

Частота заболевания — 10—50 случаев на 100 000 населения в развивающихся странах и 0,1—0,6 в странах с обязательной иммунопрофилактикой.

80 % случаев столбняка приходится на новорожденных (при инфицировании через пуповину) а также на мальчиков до 15 лет из-за их повышенного травматизма. Среди взрослых около 60 % случаев столбняка приходится на лиц пожилого возраста. Наибольший процент заболевших и умерших наблюдается в сельской местности.

Летальность при заболевании столбняком очень высока (выше только у бешенства). Даже при применении самых современных методов лечения умирает 30—50 % заболевших, а в регионах, где отсутствуют профилактические прививки и квалифицированная медпомощь — около 80 %. Смертность у новорожденных достигает 95 %.

Клиническая картина

Общий (генерализованный) столбняк

Различают 4 периода болезни: инкубационный, начальный, разгара и выздоровления.

Инкубационный период при столбняке составляет в среднем от 5 до 14 дней, иногда от нескольких часов до 60 дней. Чем он короче, тем тяжелее протекает столбняк.

Заболеванию могут предшествовать головная боль, раздражительность, потливость, напряжение и подергивание мышц в районе раны. Непосредственно перед началом болезни отмечаются озноб, бессонница, зевота, боли в горле при глотании, боли в спине, потеря аппетита. Однако инкубационный период может протекать бессимптомно.

Начальный период продолжается до 2 дней. Наиболее ранний симптом — появление тупых тянущих болей в области входных ворот инфекции, где к этому времени может наблюдаться полное заживление раны. Практически одновременно или спустя 1-2 дня появляется тризм — напряжение и судорожное сокращение жевательных мышц, что затрудняет открывание рта. В тяжелых случаях зубы крепко стиснуты и открыть рот невозможно.

Развиваются судороги мимических мышц, вследствие чего у больного появляется «сардоническая улыбка» брови подняты, рот растянут в ширину, углы его опущены, лицо выражает одновременно улыбку и плач.

Возникает затруднение глотания из-за спазма мышц глотки и болезненная ригидность (напряжение) мышц затылка. Ригидность распространяется в нисходящем порядке, захватывая мышцы шеи, спины, живота и конечностей. Появляется напряжение мышц конечностей, живота, который становится твердым как доска. Иногда наступает полная скованность туловища и конечностей, за исключением кистей и стоп.

Возникают болезненные судороги, вначале ограниченные, а затем распространяющиеся на большие группы мышц, которые длятся от нескольких секунд до нескольких минут. В легких случаях судороги возникают несколько раз в сутки, в тяжелых — длятся почти непрерывно.

Судороги появляются спонтанно или при незначительных раздражениях (прикосновение, свет, голос). Во время судорог лицо больного покрывается крупными каплями пота, делается одутловатым, синеет, выражает страдание, боль. В зависимости от напряжения той или иной мышечной группы тело больного может принимать самые причудливые позы. Больной выгибается на постели в дугообразное положение, опираясь только пятками и затылком – это состояние называется опистотонус (Приложение 2). Все мышцы настолько напряжены, что можно видеть их контуры. Ноги вытянуты в струну, руки согнуты в локтях, кулаки сжаты.

Некоторые больные предпочитают лежать на животе, при этом их ноги, руки и голова не касаются постели.

Больные испытывают страх, скрежещут зубами, кричат и стонут от боли.

В период между судорогами расслабления мышц не происходит.

Сознание обычно сохранено. Больные обильно потеют. Возникает стойкая бессонница. Наблюдаются апноэ(остановка дыхательных движений), цианоз, асфиксия.

Спазмы мышц приводят к затруднению или полному прекращению функций дыхания, глотания, дефекации и мочеиспускания, расстройству кровообращения и развитию застойных явлений во внутренних органах, резкому усилению обмена веществ, нарушению сердечной деятельности. Температура поднимается до 41-42 °C.

Период выздоровления характеризуется медленным, постепенным снижением силы и количества судорог и напряжения мышц. Может продолжаться до 2 месяцев. Этот период особенно опасен развитием различных осложнений.

Диагностика столбняка проводится, опираясь исключительно на клиническую картину.

Лечение столбняка

Больной подлежит немедленной госпитализации. Лечение проводят в специализированных противостолбнячных центрах. Перед транспортировкой вводят нейролептическую смесь следующего состава: 2,5% раствор аминазина (нейролептик, уменьшает спонтанную двигательную активность и расслабляет скелетную мускулатуру) - 2 мл, 2% раствор пантопона (болеутоляющее и снотворное средство) - 1 мл, 2% раствор димедрола (антигистаминный препарат, расслабляет гладкую мускулатуру) - 2 мл, 0,05% раствор скополамина (уменьшает двигательную активность, оказывает снотворное действие) - 0,5 мл. Через 30 мин в/м вводят 5-10 мл 10% раствора гексенала или тиопентала (снотворное, наркотическое средство).

Лечение включает в себя:

· Борьбу с возбудителем в первичном очаге инфекции (вскрытие, санация и аэрация раны)

· Противосудорожное лечение (тотальная миорелаксация). Также для уменьшения судорог назначают хлоралгидрат (болеутоляющее, снотворное средство) в клизмах (по 50-150 мл 3- 5% раствора).

· Поддержание жизненно важных функций организма (искусственная вентиляция легких, контроль сердечной деятельности).

· Профилактику и лечение осложнений (борьба с сопутствующими инфекциями, тромбозом, профилактика механических повреждений при судорогах).

· Полноценное питание и уход, коррекция водно-электролитного баланса, кислотно-щелочного равновесия.

Больной помещается в отдельную затемненную палату, где исключается возможность воздействия внешних раздражителей (шум, свет и т. д.). Устанавливается круглосуточное медицинское наблюдение (пост). Больному нельзя покидать постель.

Питание больных в период разгара болезни очень затруднено, так как сильное напряжение мышц препятствует введению пищи через зонд и внутривенно. Рекомендуется питание жидкими продуктами (молоко, бульон и т. д.). Обильное питье. Период лечения в стационаре составляет от 1 до 3 месяцев.

Лабораторная диагностика

Бактериологическое исследование - исследуется материал, взятый из раны:

· тампоны, закладываемые в рану при перевязке,

· перевязочный материал, содержащий выделения из раны,

· в случаях столбняка после родов или аборта берут на исследование выделения из влагалища и матки,

· при подозрении на столбняк у новорожденного исследованию подвергают выделения из пуповины,

· при исследовании трупа также берут материал из раны, если она имеется, из различных воспалительных очагов и старых рубцов.

В некоторых случаях столбняка происходит генерализация инфекции, возбудитель может быть обнаружен во внутренних органах. Поэтому берут на исследование от трупа кровь, кусочки печени и селезенки. Для обнаружения столбнячного токсина в посевах применяют РНГА и биологическую реакцию нейтрализации токсина антитоксином стандартной противостолбнячной сыворотки на белых мышах.

Обнаружение столбнячного токсина: исследуемый материал растирают в стерильной ступке, добавляют двойной объем физиологического раствора. Часть материала засевают в 2 флакона с жидкой питательной средой. Для постановки реакции нейтрализации на животных экстракт исследуемого материала вводят внутримышечно 2 мышам по 0,5 мл экстракта, а еще двум мышам те же дозы с противостолбнячной сывороткой. В зависимости от количества токсина симптомы столбняка у животных развиваются на первые или вторые сутки. У животных, получивших токсин с противостолбнячной сывороткой симптомы не появляются, что свидетельствует о наличии в исследуемом материале столбнячного токсина.

Одновременно с постановкой реакции нейтрализации производят посев растертого материала в 2 флакона или 2 пробирки с питательной средой под слоем вазелинового масла. Возбудитель столбняка — строгий анаэроб и очень чувствителен к кислороду. Микроб хорошо растет в глубине жидких питательных сред при наличии в них глюкозы, кусочков печени или мышц (среда Китта-Тароцци). Для культивирования столбнячной палочки применяют бульон Мартена (мясо-пептонный с добавлением глюкозы, подщелоченной раствором соды), среду Вейнберга (мясной агар). Перед посевом из среды удаляют кислород путем кипячения 15 мин, а затем охлаждают до 40-50 °С и в нее добавляют 0,5 % глюкозы. На чашках с агаром при температуре 35—37 °С через 2—4 суток вырастают отдельные прозрачные или слегка сероватые колонии величиной 2—5 мм с неровной зернистой поверхностью, края шероховатые, ветвящиеся. На кровяномагаре колония бывает окружена зоной гемолиза. После культивирования на 2-е, 4-е, 6-е и 10-е сутки микроскопируют мазки из посевов и исследуют культуральную жидкость на наличие столбнячного токсина. Для этого ставят реакцию нейтрализации с противостолбнячной сывороткой. При обнаружении в посеве столбнячного токсина и наличии грамположительных палочек с крупными спорами дают положительный ответ (Приложение 3).

Папиллярные узоры пальцев рук - маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!

Читайте также: