Патогенні клостридії

План лекції

1 Збудники правця

2 Збудники ботулізму

3 Збудники анаеробної газової інфекції

4 Неклостридіальні анаероби.

Актуальність теми

Клостридії та неклостридіальні мікроби належать до облігатних ааеробів. При-родним середовищем існування облігатних анаеробів є глибокі шари грунту, мул водойм, стічні води, кишечник ссавців, птахів, холоднокровних тварин, людин. При потраплянні клостридії у кишечник людини або тварини захворювання не виникає. Найчастіше захворювання трапляються при потраплянні збудників у рану. Велику роль у виникненні захворювання відвграють екзотоксини, які про-дукуються збудниками. Тому специфічна профілактика та лікування спрямовані в першу чергу на нейтралізацію токсину. Своєчасне введення антитоксичної сиро-ватки або анатоксину зумовлює одужання хворого та запобігає його смерті, що необхідно враховувати при діагностиці та лікуванні хворого з підозрою на анаеробну інфекцію.

І Збудник правця (Clostridium tetani)

Морфологія і фізіологія. C. tetani (tetanos - судоми, заціпеніння) - тонка, довга, рухлива, безкапсульна Гр(+) паличка з термінально розташованою круглою спорою, що надає їй характерного вигляду барабанної палички. Клостридії правця - дуже строгі анаероби. На середовищі Кітта-Тароцці вони ростуть у вигляді легкого помутніння без виділення газу, на дні пробірки поступово виникає осад. На цукрово-кров’яному агарі утворюють колонії з компактним центром і нитко-подібними відростками, що химерно переплітаються (колонії-павучки). Іноді ростуть у вигляді круглих колоній із зонами гемолізу. Правцеві палички не розкладають вуглеводи, повільно згортають молоко й розріджують желатин.

Токсиноутворення. Паличка правця продукує надзвичайно сильний екзотоксин, який часто називають тетанотоксином. Він має дві фракції: тетаноспазмін, який викликає ураження рухових центрів нервової системи й спричиняє спастичне скорочення м’язів, і тетанолізин, який лізує еритроцити. Силу токсину вимірюють у DLM. За 1 DLM приймають ту найменшу його дозу, яка при в/в введенні білим мишам викликає загибель узятих у дослід тварин. Ця доза може дорівнювати 0,000001-0,000005 мл. В 1 мг сухого токсину міститься кілька мільйонів смертельних мишачих доз. Під дією формаліну при 38-40 °С екзотоксин легко переходить в анатоксин, який широко використовують для активної імунізації людей.

Збудник правця в антигенному відношенні неоднорідний. Описано 10 серологічних варіантів, але всі вони продукують однаковий тетанотоксин, який нейтралізується будь-якою протиправцевою антитоксичною сироваткою.

Екологія. Клостридії правця досить широко поширені в природі. Основним біотопом їх проживання є кишковий тракт людей і багатьох тварин, особливо травоїдних. Вони виділяють клостридії разом із фекаліями в зовнішнє середовище, де вони утворюють спори, які можуть зберігатися роками. У деяких грунтах спори навіть проростають і перетворюються у вегетативні форми. У природних умовах правець виникає в коней і великої рогатої худоби. Вегетативні (безспорові) палички правця мало стійкі до різних факторів довкілля, швидко гинуть при дії всіх дезинфікуючих розчинів. Спори ж їх дуже стійкі. При кип’ятінні вони гинуть лише через 40-90 хв, а в деяких штамів - протягом 3 год.

Захворювання людини. Правець - гостра інфекційна хвороба, яка супроводжується спастичним скороченням м’язів і сильною інтоксикацією організму. Основна умова виникнення правця - наявність рани й інфікування її спорами правцевих паличок, які при створенні анаеробних умов починають утворювати екзотоксин. Інкубаційний період триває від 4 до 30 днів і довше. У рані спори клостридій перетворюються у вегетативні форми. Вони виробляють екзотоксин, який викликає всі клінічні симптоми хв.. Процес починається судомними скороченнями м’язів у місці вхідних воріт, потім скорочуються жувальні і потиличні м’язи, мімічна мускулатура обличчя, від чого на ньому з’являється одночасно гримаса болю й посмішка (risus sardonicus). Далі судоми поширюються на м’язи тулуба й кінцівок, тіло хворого згинається у вигляді дуги (опістотонус). Важливо пам’ятати, що чим коротший інкубаційний період, тим тяжчий перебіг хвороби й вища смертність. Смерть настає від асфікції або паралічу серця.

Імунітет. Перенесений правець не залишає стійкого й тривалого імунітету. Можливе виникнення повторних захворювань.

Лабораторна діагностика. Діагноз правця лікар встановлює на основі характерних клінічних симптомів. Мікробіологічне дослідження з діагностичною метою проводять не часто. Здебільшого його використовують для виявлення спор у грунті, перев’язних матеріалах, ліках для парентерального введення. При дослідженні ранового вмісту після бактеріоскопії його сіють на середовище Кітта-Тароцці. Через 3-7 діб визначають наявність токсину в біопробах на білих мишах. Для цього двом тваринам вводять по 0,5-1 мл фільтрату культури і ще двом - такі ж дози фільтрату, нейтралізованого протиправцевою антитоксичною сироваткою протягом 40 хв. При наявності тетанотоксину перші дві миші гинуть, а інші залишаються живими.

Профілактика і лікування. Заходи неспецифічної профілактики полягають у запобіганні травм на виробництві й у побуті. З метою попередження виникнення правця в поранених після первинної хірургічної обробки рани вводять за методом Безредки 3000 МО антиправцевої сироватки в/м. Специфічну профілактику проводять шляхом активної імунізації дорослих правцевим анатоксином або коклюшно-дифтерійно-правцевою вакциною в дітей, починаючи з 3 місяців до 12 років. Вакцинують також усіх військовослужбовців, працівників залізничного транспорту, механізаторів сільського господарства, будівельників, лісозаготівників. При пораненні нещеплених осіб необхідно проводити активно-пасивну імунізацію: вводять п/ш 0,5 мл правцевого анатоксину і в/м 3000 МО протиправцевої сироватки або 3 мл протиправцевого Ig.

Специфічне лікування проводять в/м введенням 100000-150000 МО протиправцевої антитоксичної сироватки. Кращі результати отримують при ін’єкціях протиправцевого людського імуноглобуліну.

ІІ Збудник ботулізму (Clostridium botulinum)

Ботулізм (botulus - ковбаса) - тяжка інтоксикація, яка виникає від вживання в їжу продуктів, отруєних токсинами С. botulinum, і характеризується ураженням центральної й вегетативної нервових систем. Збудник захворювання виділив Е. ван Ерменгем у 1896 р. з шинки, яка стала причиною масового отруєння, і з селезінки померлих від ботулізму.

Морфологія і фізіологія. C. botulinum - велика Гр(+) паличка завдовжки 4-10 мкм і завширшки 0,6-1,5 мкм з округленими кінцями й перитрихіально розташованими джгутиками. Потрапляючи в зовнішнє середовище, утворює великі овальні субтермінальні спори, які перебільшують поперечний розмір клітини й деформують її. Палички зі спорами мають характерний вигляд тенісної ракетки. Капсули не утворюють.

Клостридії ботулізму - строгі анаероби, невибагливі до живильних середовищ, оптимальна температура росту для різних сероварів коливається від 25 до 40 °С. На середо-вищі Кітта-Тароцці утворюють каламуть та осад на дні, мають гострий запах згірклого масла. На цукрово-кров’яному агарі виростають неправильної форми колонії з фестончастими краями або ниткоподібними відростками із зонами гемолізу навколо них.

Палички ботулізму ферментують глюкозу, фруктозу, мальтозу до кислоти й газу, розріджуючи желатин, курячий білок, м’ясо, продукують лецитиназу.

Антигенна структура. Збудник ботулізму має сім серологічних варіантів: А, В, С (С1, С2), D, E, F, G, які відрізняються за характером продукованих ними токсинів. Токсин кожного серовару нейтралізується тільки гомологічною сироваткою. Найбільше значення в патології людини мають серовари А, В, С, Е.
Токсиноутворення. Усі серовари паличок ботулізму виробляють екзотоксин, який є найсильнішою отрутою біологічного походження. Виділення токсину відбувається в анаеробних умовах як у культурах на середовищі, так і в харчових продуктах, особливо в м’ясних, рибних та овочевих. На відміну від правцевого екзотоксину ботулотоксин стійкий до дії ферментів кишкового тракту та всмоктується в кров незміненим. Ботулотоксин має нейротропну дію. Найбільш чутливі до нього коні, кролі, гвінейські свинки, кури. Дуже чутлива до нього людина. У складі ботулінового екзотоксину знайдено ряд отруйних фракцій: нейротоксин, гемотоксин, лейкоцидин, ферменти лецитиназу, гіалуронідазу.

Екологія. Клостридії ботулізму широко поширені в навколишньому середовищі. Їх природні біотопи - кишечники багатьох травоїдних тварин, красних риб, ракоподібних, молюсків, де вони розмножуються та разом із фекаліями виділяються в зовнішнє середовище. Перетворившись у спори, клостридії найчастіше потрапляють у грунт, воду, мул.

Вегетативні форми збудників ботулізму мало стійкі до дії різних факторів нашого довкілля. Вони гинуть при нагріванні до 80 °С через 30 хв. Спорові форми дуже резистентні, насамперед до дії високої температури - окремі серовари (А, В, С, F) витримують кип’ятіння протягом 1-6 годин.

До дії дезинфікуючих розчиннів спори також стійкі. У 5 % розчині фенолу вони знешкоджуються через 24-48 годин. Ботулотоксин руйнується при кип’ятінні через 15 хв, довго зберігається у воді, слабо просолених і прокопчених рибних баликах, консервах. Cl, йод, перманганат K швидко інактивують токсин.

Ботулізм у людини.Захворювання виникає після вживання в їжу продуктів, овочевих і рибних консервів (особливо домашнього приготування), слабо просолених і прокопчених красних риб, які містять збудники або токсини ботулізму. Із ШКТ токсин всмоктується в кров і уражає ЦНС. Хвороба починається з нудоти, блювання й проносу, сухості в роті, болючості при ковтанні. Часто першими проявами ботулізму є скарги на порушення зору: зниження його гостроти, “туман” або “сітка” перед очима, двоїння предметів, погіршення акомодації (диплопія). Виникають порушення мови, сиплість голосу (дисфонія), аж до повної його втрати, затруднене ковтання (дисфагія), м’язова слабкість. Температура в більшості випадків залишається нормальною, свідомість повністю збережена. Хворий гине внаслідок паралічу серця або від зупинки дихання. Летальність висока - від 40 до 60 %.

Імунітет. Перенесена хвороба не залишає після себе стійкого імунітету, описані повторні випадки захворювання.

Лабораторна діагностика. Для виявлення ботулінового токсину в хворого беруть кров, промивні води шлунка, блювотиння, кал, сечу й залишки підозрілого харчового продукту, в разі смерті - вміст шлунка й кишок, лімфатичні вузли, головний і спинний мозок. Матеріал від хворого потрібно забирати якнайшвидше, до введення протиботулінової сироватки й антибіотику. Ботулотоксин визначають за допомогою біологічної проби на білих мишах. Одній групі тварин вводять у черевну порожнину фільтрат досліджуваного матеріалу або витяжки із залишків їжі. Другій - досліджуваний матеріал із полівалентною діагностичною протиботуліновою сироваткою типів А, В, С, Е. Якщо миші першої групи загинули, а другої - залишилися живі, ставлять реакцію нейтралізації на мишах із кожною сироваткою зокрема для встановлення типу токсину. Це потрібно для визначення того, яку гомологічну сироватку необхідно хворому негайно ввести з лікувальною метою. Використовують також реакцію з ензим-міченими анти-тілами, яка значно чутливіша від реакції нейтралізації на мишах.

Для виділення збудника досліджуваний матеріал засівають у пробірки із середовищем Кітта-Тароцці, одну з них прогрівають при 80 °С протягом 20 хв для знищення сторонньої мікрофлори. Виділену чисту культуру мікроскопують, а в культуральній рідині визначають наявність токсину і його тип у реакції нейтралізації на тваринах як описано вище.

Профілактика і лікування. Для профілактики ботулізму важливе значення має правильна організація виробництва консервів, особливо м’ясних, рибних та овочевих.
Клостридії ботулізму, які збереглися після стерилізації консервів, спричиняють здуття бляшанок (бомбаж). Вміст їх має запах згірклого масла. Такі консерви бракують і знищують.

Усім людям, які споживали продукти, що послужили причиною отруєння хоча б однієї людини, вводять із профілактичною метою по 1000-2000 МО протибутулінової сироватки типів A,B,C і E. Для активної імунізації людей вживають полівалентний ботуліновий анатоксин.

При підозрінні на захворювання ботулізмом після промивання шлунка необхідно негайно ввести антитоксичну протиботулінову сироватку типів А, В, С, Е, а після визначення типу токсину перейти на введення гомологічної сироватки. Сироватку типів А, С і Е вводять по 10000 МО, типу В - 5000 МО за методом Безредки 4-6 разів на добу протягом 2-4 днів. Сироватка - єдиний препарат, який може врятувати життя хворого.