Характеристика Рода Clostridium
· Сем. Bacillaceae
· 150 видов
Заболевания:
· газовая гангрена,
· столбняк
· ботулизм
· псевдомембранозный энтероколит
· некротический энтерит.
Нормальная микробиота: ротовая полость, ЖКТ, вагина. Выделяют 30 видов при ранениях, ожогах, ампутациях и операциях.
Род Clostridium (150 видов):
· C. perfringens – выявляют в 80% случаев
· C. tetani
· C. botulinum
· C. septicum
· C. Sordellii
· C. novyi
· C. difficile
(Классификация из учебника возбудителей газовой гангрены:
1. Наиболее патогенные виды, каждый из которых может вызывать газовую гангрену - C. perfringens, C.novyi, C.septicum
2. Клостридии, обладающие менее патогенными свойствами – C.histolyticum, C. bifermentans, C. septicum. Каждый из них также может вызывать самостоятельно газовую гангрену, но чаще при этом заболевании они встречаются в ассоциации с другими анаэробами
3. Маловирулентные клостридии, сами не вызывают, но присоединяются к возбудителям первой или второй группы, существенно ухудшают течение болезни – C. tertium, C.butiricum, C.sordellii
Газовая гангрена – полимикробное заболевание, в патогенезе которого существенную роль играет и сопутствующая микрофлора.)
Смешанные анаэробные инфекции (ПОЛИКУЛЬТУРЫ)
· смесь клостридий разных видов
· клостридии и неспорообразующие анаэробы
· неспорообразующие анаэробы и факультативные анаэробы
Морфология р. Clostridium:
· крупные Гр+ палочки
· длина 4-9 мкм
· образуют эндоспоры при глубоком анаэробиозе
· все клостридии подвижны, кроме C. perfringens (не имеет жгутиков)
Локализация спор р. Clostridium. Споры округлой или овальной формы, располагаются в центре клетки субтерминально или терминально в зависимости от видовой принадлежности микроба. Поперечник споры обычно больше поперечника клетки, поэтому клетка, содержащая спору, выглядит раздутой и напоминает веретено
· C. tetani - «барабанные палочки»
· C. perfringens - различная локализация
· C. botulinum - "теннисные ракетки"
Культуральные свойства клеток р. Clostridium:
Возбудители газовой гангрены:
· Газовая гангрена развивается при попадании спор Clostridium в некротизирующуюся ткань.
· Окислительно-восстановительный потенциал (Eh) такой ткани имеет отрицательный заряд.
Окислительно-восстановительный потенциал (Eh)
· Eh некротизирующейся ткани - минус 160-180 mV (микровольт)
· Eh нормальной ткани +150 mV
· Редукторы кислорода (тиогликолевая кислота, хлористый цистеин, аскорбиновая кислота) снижают Eh до минус 100 mV
· Краситель-индикатор ризорцин обесцвечивается при Eh -60 mV
Патогенез газовой гангрены
Развивитие спор Clostridium происходит в некротизирующейся ткани, где:
· отрицательные значения Eh
· ферментация углеводов
· образуются: газы, некротизирующий токсин, гиалуронидаза, ДНК-аза, протеиназы
· расширение зоны некроза → токсинемия →летальный исход
· Больного может спасти только специфическая антитоксическая сыворотка!!!
Клинические проявления клостридиальной инфекции
· некроз ткани
· токсинемия
· кишечные инфекции
· пищевые отравления
· некротический энтерит
· целлюлит
· воспаление оболочек мышечных тканей и сосудов
· колонизация сердечной мышцы, клапанов → эндокардит
Вид C. perfringens
Морфология
· Длина клеток до 8 мкм
· Клетки образуют нити до 140 мкм образуют субтерминальные овальные эндоспоры на щелочных средах с белками
· Неподвижны!!!!!!!!!!!!!!
Культуральные свойства C. perfringens:
· Опт.Т˚ 35-37˚С
· рН 7,2-7,4
· Через 2-4 часа в ЖПС бурное газообразование, токсинообразование
· Колонии на ППС 2-5 мм с зоной гемолиза
БХ свойства C. perfringens
· ферментируют все сахара с образованием кислоты и газа
· пептонизируют молоко
· слабая протеолитическая активность (разжижают желатину)
· растут на 20% желчи и на 2% NaCl,
· не растут на 6,5% NaCl
АГ свойства, патогенность и токсинообразование C. perfringens
1) Образуют множество экзотоксинов:
1- главные токсины (это нужно запомнить)
2- минорные токсины
· γ – Т1 (гамма) – летальный фактор,
· δ – Т2 (дельта) – летальный фактор и гемолитические свойства,
· η – Т3 (эта) – летальный фактор,
· θ – Т4 (тэта) – гемолизин,
· κ – Т5 (каппа) – коллагеназа, летальный, некротический фактор, действие усиливается в присутствии цистеина,
· λ – Т6 (лямбда) – желатиназа, протеиназа, подавляется цистеином,
· μ - Т7 (мю) – гиалуронидаза,
· ν – Т8 (ню) – дезоксирибонуклеаза (разрушает ДНК)
Токсины обладают АГ- специфичностью
Диагностика клостридий:
1. световая микроскопия:
• мазки красят по Граму подвижность (в препарате висячая капля).
2. ИФА на токсины с сыворотками крови
Чувствительность клостридий к АМП
• Левомицетин
• Метронидазол
• Клиндамицин
Обязательно проверить на чувствительность к АМП – культивирование проводят в микроанаэростате (37оС, 4 часа при 1 атм).
99. Возбудитель ботулизма. Таксономия и характеристика. Способы заражения. Микробиологическая диагностика. Специфическая профилактика и лечение.
Еще в 1861 году Л.Пастер показал, что процесс маслянокислого брожения вызывается бактериями, которым свойственен один совершенно необычный признак – рост при полном отсутствии кислорода. Годы Первой мировой войны стали годами интенсивного изучения анаэробных инфекций.
Спорообразующие анаэробы рода Clostridium принадлежат к семейству Bacillaceae и насчитывает свыше 150 видов.
Минутка повторения. Нам нужно обязательно знать 7 видов:
· С.perfringens
· C.tetani
· C.botulinum
· C.septicum
· C. novyi
· C.difficile
· C.sordellii
Эти бактерии при наличии благоприятных условий способны вызывать у человека газовую гангрену, столбняк, ботулизм, псевдомембранозный язвенный энтероколит, пищевые отравления и другие заболевания.
Споры округлой или овальной формы, располагаются в центре клетки субтерминально или терминально в зависимости от видовой принадлежности. Поперечник споры обычно больше поперечника клетки, поэтому клетка, содержащая спору, выглядит раздутой и напоминает веретено (лат. Clostridium – веретено). Форма бактерий может сильно изменяться под влиянием различных факторов вплоть до появления клостридий в форме кокков, нитевидных бактерий и т.д.
C.botulinum:
Морфологические свойства:
· Грам+ палочка с закругленными концами размерами 4-8 мкм в длину и 0,6-0,8 мкм в поперечнике.
· Спора располагается субтерминально, отчего под микроскопом выглядит в виде теннисной ракетки.
· Перитрих, число жгутиков от 3 до 20.
· Образует эндоспоры при глубоком анаэробиозе
· Строгий (облигатный) анаэроб.
· Температурный оптимум 35 градусов Цельсия
Культуральные свойства:
· На среде Китта-Тароцци образует муть с последующим выпадением осадка, культура издает запах прогорклого масла
· На кровяном агаре – колонии неправильной формы с отростками, окруженные зоной гемолиза
· На желатине круглые прозрачные колонии, окруженные зонами разжижения. В дальнейшем колонии становятся мутными с отростками в виде шипов
Биохимические свойства:
1. Ферментация сахаров – непостоянный признак
2. В диагностике исследуют протеолитические свойства:
• Серотип А, часть В и F – обладает сильным протеолитическим действием, остальные ±.
• Серотип А – разлагает казеин,Е – не разлагает, остальные ±.
• Используют специальные среды, содержащие печень и фарш.
Факторы патогенности:
· Главный фактор патогенности – экзотоксин, или ботулотоксин (один из самых сильных ядов, известных человечеству), поскольку в организме возбудитель практически не размножается. Смертельная доза – 1 мкг
· Протоксин гидролизируется эндопротеазами. Токсин состоит из 2 частей: легкой цепи и тяжелой цепи, которые связаны дисульфидной связью. Тяжелая цепь – якорная, нужна для прикрепления к рецептору клетки. Легкая цепь осуществляет специфическое блокирование холинергической передачи возбуждения в синапсах.
Ботулотоксин действует на двигательные нейроны спинальных моторных центров и продолговатого мозга, вызывая паралич, а также на периферические двигательные нервно-мышечные рецепторы, нарушая передачу возбуждения с нерва на мышцу.
· Токсин термолабилен и легко разрушается при кипячении, но серовары A, B и F наиболее устойчивы и разрушаются при кипячении за 5-6 часов. Хорошо переносят низкие температуры (-16), могут прорасти и образовать токсины
Клинические прявления:
Botulus – колбаса.
Ботулизм – тяжелая токсикоинфекция, характеризующаяся специфическими параличами.
Зависят от вида пищевого продукта, ставшего причиной отравления, и от резистентности макроорганизма. Начало клинической картины протекает по типу пищевой интоксикации, в дальнейшем поражаются бульбарные нервные образования, нарушается зрение, возникает асфиксия. Летальность может достигать 60%. C.botulinum может проникать в рану = раневой ботулизм, проникать через пупочный канатик = ботулизм новорожденных
Чем короче инкубационный период (12 часов – 10 суток), тем тяжелее заболевание
Среда обитания этой страшной клостридии:
Споры постоянно присутствуют в воде и почве, соответственно могут попадать на фрукты и овощи, далее в кишечник, с испражнениями опять попадают в ОС. Входит в структуру нормальной микробиоты ЖКТ животных и рыб.
Профилактика:
· Для специфической профилактики по эпидемическим показаниям проводят введение тетра- и секста анатоксинов, в состав которых входят анатоксины, полученные из токсинов сероваров А, В и Е. Всего имеется 8 сероваров возбудителя, причем деление основано на различии свойств токсинов. Патогенными для человека следует считать только серовары A – наибольшее значение в США, B – наибольшее значение во Франции,E –наибольшее значение в Японии и F – в России нет
· Для экстренной профилактики и лечения используют противоботулиническую сыворотку.
· Антибиотики неэффективны
· Лечение – введение противоботулинической сыворотки
Диагностика:
Для идентификации токсина используют классическую реакцию нейтрализации на мышах и РНГА с антительным диагностикумом (РОНГА) и ИФА. Методы выделения культур C.botulinum принципиально сходны с таковыми при выделении других патогенных клостридий
100. Возбудитель столбняка. Таксономия и характеристика. Способы заражения. Микробиологическая диагностика, специфическая профилактика.
Столбняк – острое инфекционное заболевание с преобладанием симптомов токсикоза, проявляющееся судорогами поперечно-полосатых мышц вследствие поражения токсином двигательных клеток ЦНС.
· Опистотонус- характерная поза больного столбняком.
· Очень большой инкубационный период – «дремлющая» инфекция
· Первыми симптомами являются мышечные боли и напряженность мышц на месте ранения или травмы, затем наступает напряжение и тризм жевательных и мимических мышц лица. Лицо больного приобретает особый вид из-за так называемой сардонической улыбки. Постепенно наступает ригидность, спазмы и судороги мышц грудной стенки, живота и конечностей (нисходящий столбняк). Все мышцы резко напряжены, тело вытягивается, становится совершенно прямым и неподвижным – отсюда и название «столбняк»
· Наряду со спазмом развиваются судороги мышц, которые возникают при малейшем раздражении: легком стуке, вспышке света, дуновении ветра и т.д. Температура тела повышается.
Вызывается столбняк Clostridium tetani.
Таксономия C. tetani в предыдущем вопросе.
Места обитания:
· в норме в испражнениях человека и животных → на предметы быта, в раны.
· с испражнениями попадает в почву, где образует споры, попадая из почвы в организм, вызывает заболевания.
· Характерная черта C. tetani – локализация в области поврежденной ткани (ранение, ожог, травма)
· Остальные виды клостридий быстро распространяются по другим тканям
Кроме столбняка C. tetani вызывает:
· Заболевания десен, зубов, среднего уха, возможна контаминация через иглы
· Пупочная культя – заболевание новорожденных (летальность 40% из-за токсинемии, болеют 2% новорожденных)
Морфология:
· Грам + (в старой культуре появляются Грам-)
· Подвижная палочка с закругленными концами
· Образует круглые терминальные споры (образуются «барабанные палочки»)
· Перитрихиально расположенные жгутики
· Хорошо окрашивается всеми анилиновыми красителями
Культуральные свойства:
· Строгий анаэроб, чрезвычайно чувствительный к кислороду
· ПС должны иметь нейтральную или слабокислую реакцию
· Среда выращивания общая для всего рода
· В ЖПС помутнение через 48-72 ч
· В среде на 2-7 сутки появляется токсин, который затем разрушается
· Растет медленнее, чем C. perfringens
· Запах жженого рога + газ
На ППС:
· Колонии 6 мм
· Прозрачные серо-желтые, диаметр 2-5 мм, с неровной зернистой поверхностью, края шереховатые, ветвящиеся
· В высоких столбиках плотные колонии, напоминающие чечевичное зерно
· Гемолиз на кровяном агаре
· Через 4-6 сут S и R формы
· Не растут при 20% желчи и 6,5% NaCl
· Споры гибнут при 100С за 1 ч
Биохимические свойства:
· Ферментативные свойства не выражены, только отдельные штаммы ферментируют глюкозу
· Образуют протеазы (слабые протеолитические свойства) и РНК-азы, разжижают желатин
· Все штаммы очень медленно сбраживают молоко с образованием очень мелких хлопьев
АГ структура:
Групповые соматические О-АГ и термолабильные жгутиковые Н-АГ(по нему выделяют 10 серотипов). Экзотоксин идентичен для всех серотипов.
Токсин C.tetani состоит из 2 фракций:
1) Тетанолизин – кардиотоксин (в учебнике тетаногемолизин)
-разрушает эритроциты, обладает летальным действием
2) Тетаноспазмин – нейротоксин, причина спазмов
Смерть наступает при полном сознании от асфиксии и поражения жизненно важных центров. Сначала наблюдаются тонические сокращения жевательных и мимических мышц, затем затылка и спины
Лабораторная диагностика:
Материал для исследования – гной, кровь, секционный материал
1) Микроскопия, но нахождение Грам+ палочек не дает основания для постановки диагноза
2) Нахождение токсина в клиническом материале и культуре обязательно!
3) Проверка на мышах и только после этого постановка диагноза
Профилактика и лечение:
Вегетативные формы возбудителя столбняка гибнут и обезвреживаются от действия всех применяющихся дезинфектантов. Споры обладают большей устойчивостью
Для профилактики применяют активную и пассивную иммунизацию. Активная иммунизации – АКДС. Высокий уровень иммунитета сохраняется после прививок в течение 3-5 лет. Если вакцинированный подвергается ранению, особенно при загрязнении ран, ему вводят ревакцинирующую дозу концентрированного анатоксина в количестве 0,5 м
Вводят иммуноглобулины, если не привита вакцина АКДС. Серопрофилактика может дать эффект, если она применяется не позднее 12 ч после ранения. Донорский противостолбнячный иммуноглобулин вводят 1 раз! В целях профилактики осложнений применяют также антибиотики.