7. Возбудители анаэробной газовой инфекции. Характеристика. Лабораторная диагностика. Специфическая и неспецифическая профилактика. Принципы лечения
Газовая гангрена – полимикробное заболевание, главную роль в этиологии которого играют различные виды клостридий, а также сопутствующая флора (стафилококки, стрептококки, энтеробактерии).
Характеристика возбудителей
Таксономия. Семейство Bacillaceae, род Clostridium, виды - три группы: 1) наиболее патогенные виды, способные самостоятельно вызывать заболевание (C. perfringens, C. novyi, C. septicum); 2) менее патогенные, способные самостоятельно вызывать заболевание, но чаще всего в ассоциации с другими анаэробами (C. histolyticum, C. bifermentans, C. sporogenes, C. fallax); 3) маловирулентные, присоединяющие к другим группам и ухудшающие течение заболевания (C. tertium, C. butiricum, C. sordellii).
Клостридии – палочки размером 4-12 мкм, спорообразующие грамположительные анаэробы. Споры превосходят поперечник клетки, поэтому клетка выглядит раздутой и напоминает веретено. Делятся на 4 группы по способности расщеплять желатин и положению спор: 1. спора – субтерминально, желатин не гидролизирует; 2. спора – субтерминально, желатин гидролизирует (C. botulinum, C.perfringens, C.difficile); 3. спора – терминально, желатин не гидролизирует; 4. спора – терминально, желатин - гидролизирует (C.tetani). Большинство подвижны (перетрихии) и не образуют капсул в организме. C.perfringens – неподвижна и образует in vivo выраженную капсулу.
Характерная особенность клостридий – продукция сильных экзотоксинов, обладающих гемолитическими, некротическими и летальными свойствами. Антигенная структура О – у всех; Н – кроме Cl. perfringens, К– у Cl. perfringens. Выделяют чрезвычайно неприятный гнилостный запах.
C. perfringens
Морфология. Толстая, неподвижная, длинная грамположительная палочка, со слегка закругленными концами. 3-9 мкм, д=0,9-1,3 мкм. Спора овальная, субтерминальная (чаще центральная), лучше образуется в щелочной среде, в ране и среде с сывороткой образует капсулу.
Тинкториальные свойства. По методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет. Окраска по Граму – грамположительные (синий цвет). Окраска по Бурри-Гинсу – вокруг красных палочек видна бесцветная капсула на фоне туши.
Культуральные свойства. Аэротолерантные, хемоорганогетеротрофы.
Жидкая среда – быстрый рост (3-8 ч) при температуре 37-43 оС на средах с гидролизатами мяса или казеина (pH 7,4); сопровождается газообразованием (водород, углекислый газ, аммиак, сероводород, летучие амины, альдегиды, кетоны) и изменением pH в кислую сторону. Рост напоминает комочки ваты (S-форма) или зерна чечевицы (R-форма).
На плотных средах образуют три устойчивых варианта колоний: гладкий (S), слизистый (М), шероховатый (R), при определенных условиях может образоваться комбинированный (О).
Среда Вильсона-Блэр – почернение в месте размножения за счет образования сернистого железа, бурное газообразование за счет ферментации глюкозы.
Кровяной агар – гладкие, сероватые колонии с приподнятым центром и ровными краями, окруженные одной или двумя зонами гемолиза, при выдерживании на воздухе приобретают зеленоватую окраску.
Желточный агар – вокруг колоний, вырабатывающий альфа-токсин (лецитиназу), образуется зона перламутрового преципитата.
Среда Цейсслера (15% дефибрин крови + 2% глюкоза) через 12-28 часов образуют гладкие сероватые колонии с ровными краями и плотным возвышением в центре; колонии окружены зоной гемолиза (полный или частичный).
Среда Китта-Тароцци – помутнение.
В молоке рост сопровождается створаживанием молока и образованием губкообразного сгустка – так называемая “штормовая реакция”
Биохимические свойства.
Вызывают масляно-кислое брожение: ферментируют глюкозу, галактозу, мальтозу, сахарозу, левулезу с образование масляной кислоты, газов; не ферментируют маннит и дульцит.
Обладают протеолитическими свойствами, медленно расплавляя свернутую сыворотку (вареные кусочки мяса) на 2-7 дней (большинство штаммов).
Вырабатывают ферменты, расщепляющие через 24 ч. 7% желатин.
Разлагают глицерин и инулин (некоторые штаммы).
Свертывают лакмусовое молоко за 3-5 ч. с образованием сгустка кирпичного цвета и полным просветлением молочной сыворотки (характерная особенность).
Антигенная структура. Содержат АГ О и К. По антигенной специфичности продуцируемых токсинов выделяют 6 серотипов от А до F. Тип А чаще вызывает газовую гангрену, типы B-F вызывают пищевые токсикоинфекции. Типы А и В вырабатывают альфа-токсин, типы D и В (в меньшей степени) – бета-токсин. Характерная особенность типа А – выработка гамма-гемолизина.
Факторы патогенности.
«Большие токсины»:
Альфа-токсин (фосфолипаза С, лецитиназа) – разрушает фосфолипиды, что ведет к нарушению проницаемости и лизису клетки; массивный аутолиз мышечной ткани, миелина, эпителиальных клеток, форменных элементов крови; оказывает гепатотоксическое действие, приводит к дисфункции миокарда, поражает костный мозг (термолабильный; летальные, гемолитические и дермонекротические свойства)
Бета – токсин (лецитиназа С – некротический, гемолитический) – обуславливает очаговый отек, геморрагии и сегментарный кишечный некроз (гангрена кишечника)
Эпсилон – токсин – увеличивает сосудистую проницаемость слизистой кишечника
Иота – токсин –летальный токсин, вызывает некроз и повышает проницаемость сосудов.
Энтеротоксин – пищевые токсикоинфекции. У серотипов А и С – термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстом кишечнике (тип А вызывает токсикоинфекции, тип С – некротический энтерит).
«Малые» токсины (усиливают действие альфа-токсина):
Дельта – токсин – гемолитическая активность
Тета – токсин – разрушает холестерин клеточных мембран, приводит кцитолизу
Каппа– токсин (коллагеназа, желатиназа) –некротическое действие
Лямбда - токсин – протеаза
Мю (гиалуронидаза)
Ню (ДНКаза)
Нейраминидаза – модифицирует рецепторы на клетках
Резистентность. Споры обычно разрушаются при кипячении в течение 5 минут, но споры штаммов типа А и некоторых штаммов типа С, ответственных за развитие пищевых отравлений, выдерживают кипячение в течение 1-3 часов. Автоклавирование при 121ºC в течение 15 минут разрушает споры. Споры устойчивы к действию антисептиков и общепринятых дезинфектантов. Вегетативные формы чувствительны к кислороду, УФЛ, высоким температурам, дезинфектантам, антибиотикам (β-лактамные антибиотики, аминогликозиды).