Культуральные свойства газовой гангрены

ВНИМАНИЕ! САЙТ ЛЕКЦИИ.ОРГ проводит недельный опрос. ПРИМИТЕ УЧАСТИЕ. ВСЕГО 1 МИНУТА.

Газовая гангрена(от греч. gangraina – разъедающая язва) – полимикробная анаэробная раневая инфекция, характеризующаяся тяжелой интоксикацией, быстро наступающим и распространяющимся некрозом тканей с образованием газов.

История открытия возбудителей газовой гангрены.

Таксономия.

Биохимические свойства.

Вид возбудителя	Ферментация	Разжижение свернутой сыворотки	Свертывание молока
глюкоза	лактоза	сахароза
Cl. perfringens	КГ	КГ	КГ	–	быстро с образованием сгустка
Cl. novyi	+	–	–	–	медленно
Cl. septicum	+	+	–	–	медленно
Сl. histolyticum	–	–	–	+	пептонизация

Антигенная структура.

* Н – кроме Cl. perfringens

* К – у Cl. perfringens.

Для идентификации возбудителей серотипирование не используется, только учитывают антигенную специфичность токсинов. У Cl. perfringens по антигенной специфичности токсинов выделяют 6 сероваров – А, В, С, D, E, F (патогенные А, D, F), у Cl. novyi – 3 антигенных варианта (A, B, D, отличающихся не только антигенами, но и биологическими свойствам), Cl. septicum – 6 сероваров (A, B, C, D, E, F).

Факторы патогенности.

Экзотоксины, обладающие ферментативными свойствами (обладают дерматонекротическим, гемолитическим, летальным действием; мишени– биологические мембраны в различных тканях; поражение обусловлено ферментативными процессами, катализирующими гидролитическое расщепление и нарушение клеточной проницаемости с последующим отеком и аутолизом тканей, характерным для газовой гангрены):

* α (альфа), β (бета), γ (гамма) – лецитиназа (лейкоцидин);

* δ (дельта) – гемолизин;

* ε (эпсилон) – липаза;

* ζ (зета) – желатиназа;

* η (эта) – тропомиозиназа;

* θ (тета) – эластаза;

* ι (иота) – фибринолизин;

* κ (каппа) – коллагеназа;

* λ (лямбда) – протеиназа;

* μ (мю) – гиалуронидаза;

* Энтеретоксин у серотипов А и С Cl. perfringens – термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстом кишечнике (тип А вызывает токсикоинфекции, тип С – некротический энтерит).

Вид возбудителя	Экзотоксины
Cl. perfringens	α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ, λ, μ, ν, энтеротоксин
Cl. novyi	α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ
Cl. septicum	α, β, γ, δ
Сl. histolyticum	α, δ, γ, δ, ε

Резистентность.

* вегетативные формы чувствительны к кислороду, УФЛ, высоким температурам, дезинфектантам, антибиотикам (β-лактамные антибиотики, аминогликозиды);

* споровые формы устойчивы к высоким температурам (Cl. novyi при 100 0 С погибает в течение 1-2 часов, Cl. perfringens – 10-30 минут, Cl. septicum – несколько минут), дезинфектантам в рабочих концентрациях.

Роль в патологии.

* анаэробная раневая инфекция (газовая гангрена);

* пищевые отравления (энтеротоксин Сl. perfringens).

Эпидемиология.

Естественной средой обитания является кишечник животных, особенно свиней, реже человека (Cl. perfringens 25-30 %).

Источник инфекции: здоровый человек и животные.

Механизм: контактный (путь – прямой контактный).

Факторы передачи: почва, вода.

Входные ворота: раневая поверхность.

Развитию газовой гангрены способствуют факторы:

* массивное загрязнение раны почвой;

* бактериальные ассоциации (одновременное попадание анаэробов и аэробов): клостридии, стафилококки, протеи, псевдомонады…;

* разрушение глубоких мышц (глубина и распространенность повреждения);

* недостаток кислорода в ране (колотые, огнестрельные);

* нарушение кровообращения в ране (наложение жгута);

Газовая гангрена [от греч. gangraina, разъедающая язва] - раневая инфекция, характеризующаяся крепитацией окружающих тканей из-за пузырьков газа (продукта ферментативного действия клостри-

дий), некрозом тканей в результате уменьшения или полного отсутствия кровоснабжения и общими септическими проявлениями. Наиболее часто её вызывают C. perfringens, C. novyi и C. septicum; реже - C. histolyticum, C. bifermentans, C. ramosum, C. sporogenes, C. fallax, C. sordelli и др.

Clostridium perfringens

Один из наиболее распространённых патогенных видов. По способности образовывать четыре главных токсина (а-, |3-, 8-и 1-)микроорганизмы разделяют на шесть сероваров - А, В, C, D, E и F. Основной возбудитель заболеваний человека - бактерии типа А. При некротических энтеритах иногда выделяют микроорганизмы типов C и F; возбудители типа D вызывают инфекционные энтеротоксемии. C. perfringens типа А открыли американские патологи У. Уэлч и Г. Наттелл (1892). Чистую культуру получили французские бактериологи А. Вейбн и Ж. Жубёр (1893), давшие ему название perfringens [от лат. perfringo, проламываться].

Эпидемиология.C. perfringens распространены повсеместно; бактерии выделяют из воды, почвы и сточных вод. Также они колонизируют кишечник животных и человека (выделяют у 2535% здоровых лиц). У человека C. perfringens вызывает два типа поражений - газовую гангрену и пищевые токсикоинфекции.

Морфология и тинкториальные свойства Вегетативные клетки(рис. 15-1)представлены короткими крупными палочками с обрубленными под прямым углом концами (0,6-1,0x1-1,5 мкм). Отличительные особенности бактерий - строго положительная окраска по Граму и отсутствие подвижности. In vivo образуют капсулы(единственный капсулообразующий вид среди патогенных клостридий). Бактерии хорошо окрашиваются анилиновыми красителями; в старых культурах могут быть грамотрицательными. Спорыкрупные, овальные, расположены центрально (у C. perfringens типа А - также субтерминально). Термоустойчивость спор сероваров B и D относительно невысока (погибают при кипячении в течение 15-30 мин), споры типов А и С более устойчивы и выживают при кипячении и даже автоклавировании в течение 1-6 ч. Спорообразование обычно происходит в почве и кишечнике организма-хозяина.

Культуральные свойства

По сравнению с другими клостридиями С. perfringens типа А относительно толерантна к кратковременным кислородным воздействиям и способна расти в высоких столбиках сред без герметизации вазелиновым маслом. На плотных средахбактерии образуют S- и R-коло-нии. S-колонии круглые, сочные, куполообразные, с гладкими ровными краями. Сначала они прозрачные, позднее становятся мутными, серовато-белыми. R-колонии неправильной формы, бугристые, с неровными шероховатыми краями; в глубине агара напоминают комочки ваты. На агаре Цёйсслера через 12-18 ч образуют гладкие сероватые колонии с ровными краями и плотным возвышением в центре. Колонии окружены зоной гемолиза; гемолиз может быть полным либо частичным. Характерное свойство колоний C. perfringens типа А, служащее дифференцирующим признаком,- способность менять серовато-белый цвет на зеленовато-оливковый после кратковременного пребывания в аэробных условиях

(рис. 9вклейки). На желточном агаре бактерии образуют колонии, окружённые зоной перламутрового преципитата (фосфорилхолин), образующегося из лецитина куриного желтка под действием лецитиназы (рис. 10вклейки). Рост в жидких и полужидких средах.Культуры C. perfringens типа А имеют характерный запах масляной кислоты. Оптимум рН 7,2-7,4, но могут расти в интервале 5,0-8,5. На средах, содержащих глюкозу, рост происходит очень бурно с образованием Н₂ и СО₂ и заканчивается через 8-12 ч. Первые признаки роста на среде Кйтта-Тарбцци могут проявляться уже через 1-2 ч (особенно при 43 °С) и проявляются помутнением и появлением пузырьков газа из-под кусочков печени при встряхивании (рис. 11вклейки).

Антигенная структура.Выделяют 6 сероваров (A-F) C. perfringens, различающихся по антигенным свойствам продуцируемых экзотоксинов. Тип А включает много подтипов, идентифицируемых в РА, что облегчает диагностику в случаях пищевых токсикоинфекций и анаэробных раневых инфекций.

Патогенность.Clostridium perfringens типов А, С и D вызывают газовую гангрену, некротический энтерит и пищевые токсикоинфекции у человека и животных. Бактерии типов В, С, D и Е вызывают аналогичные заболевания только у животных.

Токсины

C. perfringens образуют как минимум 12 идентифицированных токсинов (ферментов) и энте-ротоксин. Для гиалуронидазы и дезоксирибонуклеазы (р- и v-токсины) токсичность не доказана; р-, у-, г)-, 8-, 9- и i-токсины обладают летальным свойством, но их биохимическая активность изучена недостаточно, и только а-, к- и ^-токсины - ферменты с выраженным токсическим действием. Мишени для основных токсинов - биологические мембраны в различных тканях. Поражения обусловливают ферментативные процессы, катализирующие гидролитическое расщепление и нарушение клеточной проницаемости с последующим отёком и аутолизом тканей, характерными для газовой гангрены.

а-Токсин (лецитиназа С).Продуцируют все типы C. perfringens, но наиболее интенсивно тип А. Проявляет дерматонекротизирующее, гемолитическое и летальное (убивает лабораторных животных при внутривенном введении) действие.

р-Токсин.Основные продуценты - бактерии типов В и С. Проявляет некротизирующее и летальное действие; гемолитического действия не оказывает. In vivo вызывает развитие некротических энтеритов;

5-Токсин.Основные продуценты - бактерии типов В и С. Проявляет летальное действие и гемолитическую активность (лизирует эритроциты барана, но не эритроциты кролика или лошади).

9-Токсин.Основной продуцент - C. perfringens типа С; бактерии типов А, В, D и Е образуют его в меньших количествах. Проявляет дерматонекротизирующее, летальное действие и гемолитическую активность (разрушает эритроциты барана и лошади).

8- и i-Токсины.8-Токсин продуцируют бактерии типов В и D, i-токсин - бактерии типа Е. Проявляют летальное и дерматонекротизирующее действие.

к-Токсин (коллагеназа и желатиназа).Продуценты - бактерии типов А, С, Е и некоторые штаммы типа D. Разрушает ретикулярную ткань мышц и коллагеновые волокна соединительной ткани. Оказывает летальное и некротизирующее действие.

^-Токсин (протеиназа).Проявляет активность экзоэнзима, обусловливающего некротические свойства. Расщепляет денатурированный коллаген и желатину; во многом напоминает действие фибринолизина.

у- и n-Токсины.Оказывают летальное действие на лабораторных животных; их биохимическая природа остаётся неизвестной.

р- и v-Токсины (гиалуронидаза и ДНКаза).р-Токсин ответственен за повышение проницаемости тканей. v-Токсин расщепляет нуклеиновые кислоты, тем самым нарушая реакции белкового синтеза.

Энтеротоксин.Продуценты - бактерии типов А и С, вызывающие пищевые токсикоинфек-ции. Термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстой кишке. Вызывает рвоту и диарею, оказывает летальное действие, а также обусловливает появление эритематозной кожной сыпи у лабораторных животных. Диарея развивается вследствие потери воды и электролитов за счёт дилатации и повышения проницаемости капилляров. Клинические проявления

Газовая гангрена.Развивается при попадании C. perfringens на раневые поверхности, где бактерии активно размножаются в условиях пониженного содержания кислорода. Микроорганизмы, а чаще их споры могут быть занесены в рану из внешней среды, а также с кожи или из ЖКТ пациента. Для поражений характерны некроз тканей и образование газа с гнилостным запахом.

Пищевые токсикоинфекции,вызванные сероварами А и С, приобретают всё ббльшую значимость и представляют актуальную проблему для здравоохранения большинства стран мира.

• C. perfringens типа А вызывает преимущественно токсикоинфекциилёгкой и средней степени тяжести. Заболевания развиваются остро, с болями в животе, рвотой (иногда с примесью крови) и диареей (до 20 раз в сутки). Симптомы исчезают в последующие 1224 ч. Летальные исходы наблюдают редко, обычно у ослабленных пациентов - пожилых лиц, хронических больных и детей с нарушениями питания.

• C. perfringens типа С вызывает некротический энтерит.При острых формах болезнь может закончиться смертью пациента в течение 12-24 ч. Симптомы аналогичны поражениям, вызываемым бактериями серовара А, и обусловлены действием р-токсина.

Clostridium novyi

Один из основных возбудителей газовой гангрены. В годы второй Мировой войны инфекции, вызванные C. novyi, составляли 42% всех случаев гангрены. Под названием C. oedematiens типа А бактерии впервые выделили М.В. Вёйнберг и Э. Сэген (1891). Более полно возбудителя

охарактеризовал американский бактериолог Ф. Нови (позднее возбудитель был назван по его имени). Микроорганизм широко распространён в природе, может быть выделен из почвы, а также из органов ЖКТ здоровых животных.

Морфология и культуральные свойства Вегетативные клетки.Крупные или слегка изогнутые подвижные грамположительные палочки размером 4-10x1-2 мкм; перитрихи (20-25 жгутиков). В молодых культурах похожи на C. perfringens, но отличаются подвижностью. Облигатный анаэроб(при пересевах колонии, выросшие на поверхности питательных сред, следует как можно меньше держать на воздухе). Споры.Овальные, расположены субтерминально. Устойчивы к нагреванию (выживают при кипячении в течение 1-2 ч), в костях животных сохраняются до 10 лет. Морфология колоний.На плотных средах через 48 ч образуют круглые сочные сероватые полупрозрачные колонии, иногда с зернистой поверхностью и неровными краями. Бактерии типов А, В и С имеют тенденцию к образованию дочерних и подвижных колоний. На КА возбудитель склонен образовывать шероховатые колонии; у бактерий типов А, В и С они окружены зоной гемолиза. Бактерии типа D эритроциты не разрушают. В глубине агара образуются колонии, напоминающие линзы, комочки ваты, снежные хлопья и т.д.; часто окрашены в желтоватый или коричневатый цвет. В жидких средах колонии растут сравнительно медленно и вызывают сдвиг рН в кислую сторону (за счёт образования органических кислот и H₂S).

Антигенная структура.Серологическая идентификация основана на выявлении соматических Аг; у штаммов типов А, В и D антигенная структура представлена 2 одинаковыми соматическими Аг, находящимися в различных соотношениях; антисыворотки к штаммам типа В могут иногда перекрёстно реагировать с Аг других типов.

Биохимические свойства.Бактерии типов А, В и С ферментируют глюкозу, фруктозу и мальтозу, а тип D - только глюкозу; глицерин разлагают все микроорганизмы (кроме нескольких штаммов типа В). Протеолитические свойства у C. novyi выражены сравнительно слабо; все штаммы разлагают желатину, свёртывают молоко (медленно), но не разлагают свернувшийся яичный белок (исключая несколько штаммов); бактерии типа D образуют индол и H₂S.

Патогенность.C. novyi типов А и В вызывают газовую гангрену у человека и животных (наиболее частый возбудитель - тип А). Бактерии вырабатывают 8 токсинов, определяющих их патогенность. Основными из них являются термолабильный некротический а-токсин; летальный; гемолитический, некротический р-токсин (лецитиназа С); некротический, гемолитический у-токсин (лецитиназа); О₂-лабильный гемолитический 5-токсин; О₂-резистентный гемолитический ^-токсин и г)-токсин (тропомиозиназа).

Сайт СТУДОПЕДИЯ проводит ОПРОС! Прими участие :) - нам важно ваше мнение.

Морфологическая характеристика представителей рода Clostridium - возбудителей газовой гангрены

КЛОСТРИДИИ - ВОЗБУДИТЕЛИ ГАЗОВОЙ ГАНГРЕНЫ

СЕМЕЙСТВО BACILLACEAE РОД CLOSTRIDIUM

Признак	Cl. perfringens	Cl. novyi	Cl. hystolyticum	Cl. septicum	Cl. sporogenes	Cl. sordelii	Cl. fallax
Форма	Короткие круп-ные палочки с обрубленными концами	Крупные слегка изогнутые палочки	Среднего разме-ра палочки	Полиморф-ные палочки	Среднего раз-мера палочки	Среднего размера палочки	Прямые па-лочки с за-кругленными концами
Размеры	0,6-1,0 х 1,0-1,5 мкм	4,0-10,0 х 1,0-2,0 мкм	3,0-5,0 х 0,5-1,0 мкм	3,1-5,0 х 0,8-1,6 мкм	1,4-6,6 х 0,3-0,5 мкм	2,0-4,5 х 0,6-1,6 мкм	2,0-5,0 х 0,5 мкм
Окраска по Граму	Г р а м п о л о ж и т е л ь н ы е
Наличие капсулы	+	-	-	-	-	-	-
Наличие жгутиков	-	+	+	+	+	+	+
Образование спор	+	+	+	+	+	+	+
Тип дыхания	Факультатив-ные анаэробы	Строгие анаэробы	Строгие анаэробы	Строгие анаэробы	Строгие анаэробы	Факульта-тивные анаэробы	Строгие анаэробы
Тип питания	Х е м о о р г а н о т р о ф ы с о с м е ш а н н ы м т и п о м м е т а б о л и з м а
Образование каталазы	-	-	-	-	-	-	-

Признак	Cl. perfringens	Cl. novyi	Cl. hystolyticum	Cl. septicum	Cl. sporogenes	Cl. sordelii	Cl. fallax
Питательные среды	С л о ж н ы е п и т а т е л ь н ы е с р е д ы. А н а э р о б н ы е у с л о в и я.
Температур-ные границы роста	20-50°С (оптимум 45°С)	А 40-53°С В 25-45°С С 45°С	30-35°С	25-45°С	25-45°С (оптимум 30-40°С)	25-45°С (37°С)	25-50°С
Оптималь-ная рН среды	5 , 0 - 8 , 5 (о п т и м у м 7 , 2 - 7 , 4)
Типы колоний: на плотных средах	S- и R-колонии. S-колонии круглые, куполообраз-ные с ровными краями, прозрачные с блестящей поверхностью. R-колонии не-правильной формы, с бугристой по-верхностью,	Круглые, с неров-ными кра-ями и зернистой поверх-ностью, полупроз-рачные, серовато-го цвета колонии. В глубине агара	Круглые, выпуклые коло-нии, с ровными краями, блестящей по-верхностью, прозрачные. В толще агара образуют коло-нии в форме чечевицы или пушинок	Неправиль-ной формы колонии с неровными краями, полупро-зрачные с блестящей поверхно-стью (наблюдает-ся тенден-ция к пол-зучему	Неправильной формы колонии, полупрозрач-ные с мато-вой поверх-ностью, напоминаю-щие "голову Медузы"	Неправиль-ной формы колонии с выпуклой поверх-ностью и неровными краями, сероватого цвета	Мелкие, плоские ко-лонии с не-ровными краями, прозрачные

Таблица 15 (продолжение)

Признак	Cl. perfringens	Cl. novyi	Cl. hystolyticum	Cl. septicum	Cl. sporogenes	Cl. sordelii	Cl. fallax
на жидких средах	фестончатыми краями. В глубине агара образуют коло-нии напоми-нающие кусоч-ки ваты. На желточном агаре - колонии окружены зоной перла-мутрового преципитата Диффузное помутнение среды с образованием пузырьков газа	образуют колонии напоми-нающие комочки ваты или снежные хлопья, иногда окрашен-ные в желтый или коричне-вый цвет Диффуз-ное помутне-ние среды с образо-ванием пузырь-ков газа	Диффузное помутнение среды, через 1-2 сут выпадение осадка, среда становится прозрачной	росту. В столбике агара - колонии либо в виде дисков, либо с отходящими вниз переплете-ниями Диффузное помутнение среды с образова-нием пузырьков газа	Диффузное помутнение среды	Диффузное помутнение среды с образова-нием слизи	Диффузное помутнение среды

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Морфология, биология и культуральные свойства возбудителя газовой гангрены

Газовая гангрена - заболевание, возникающее в результате попадания в раны патогенных анаэробы после травм, рананий и т.д. Классическая картина газовой гангрены с явлениями мионекроза, отека тканей, сильного газообразования в них, а также общей интоксикации, "гемолитической анемии" бывает обусловлена главным образом Clostridium perfringens типа А. Однако заболевание могут вызывать и другие типы клостридий (В, С, D, Е, F). Как правило возникают ассоциации нескольких типов клостридий со стрептококками, стафилококками, кишечной палочкой.

Морфология: клостридии перфрингенс типов A,B,C,D,E и F - крупные грамположительные образующие капсулу палочки. Жгутиков не имеют, неподвижны, образуют при определенных условиях центральные или субтерминальные споры. Клетки разных штаммов могут отличаться друг от друга по своей толщине и длине. В одних случаях это короткие толстые палочки, в других - длинные нити с заостренным краем клетки в 6 - 8 очаговых культурах грамположительны, хорошо красятся метиленовым синим и другими основными красками. Старые клетки становятся грамотрицательными. Они не воспринимают метиленовый синий и окрашивают фуксином.

Биология, культуральные свойства возбудителя газовой гангрены. В жидких анаэробных питательных средах, приготовленных из гидролизатов мяса или казеина, при 37 - 43 °С, клостридии перфрингена всех типов растут быстро (3 - 8 ч) с бурным газообразованием, изменением рН-среды в кислую сторону. На щелочных средах, богатых белком и не содержащих сбраживающих углеводов возбудители газовой гангрены способны образовывать споры.

Гладкие формы колоний на поверхности агара в начале роста напоминают пенные капли росы, затем теряют свою прозрачность. Они прочные, сочные, куполообразные, с гладкой блестящей поверхностью и ровным краем. В мазках из S-форм колоний содержатся короткие бескапсульные клетки.

Слизистые (М) колоний похожи на гладкие и отличаются от последних более высоким куполом и слизистой консистенцией. Они состоят из клеток, имеющих капсулу, которые при росте на жидких средах могут образовывать густую слизь.

Шероховатые (R варианты на плотных средах имеют колонии неправильной формы с изрезанным "фестончатым" краем, иногда с отростками в виде шипов и неровную бугристую поверхность.

Колонии возбудителя газовой гангрены, выросшие на поверхности кровяного агара часто окружены одной или двумя зонами гемолиза и при выдерживании на воздухе приобретают зеленоватую окраску. Большинство штаммов клостр. перфригенс обладает слабыми протеолитическими свойствами, вырабатывают ферменты, расплавляющие желатин. Все штаммы сбраживают с образованным кислот и газа глюкозу, галактозу, лактазу, левулезу, мальтозу, сахарозу и не ферментируют маннит.

Образование токсинов - деление клостридии перфрингенс на 6 типов основано на способности этих микроорганизмов вырабатывать различные по своим антигенным свойствами летальные и некротические токсины. Большинство этих веществ выделяется в окружающую среду в процессе роста микроорганизмов, не задерживаясь внутри клеток. Различные типы возбудителя вызывают определенные заболевания людей и животных. Клостридии перфрингенс А, вырабатывающий а-токсин в большом количестве, считается в данное время основным возбудителем газовой гангрены, вызывающим это заболевание в 70-80 % случаев.

Устойчивость к физическим и химическим факторам. Токсин Clostridium perfringens относительно быстро (несколько часов) разрушаются под влиянием различных факторов внешней среды.

Наибольшей устойчивостью отличаются прототоксины, которые в неактивной форме могут переносить даже кипячение (до 30 мин - 1 ч). В содержимом кишечника трупов токсины могут сохранять свою активность в течение нескольких часов, а иногда даже суток. Затем они разрушаются.

Устойчивость клостридий перфрингенс к действию различных физических и химических факторов зависит от индивидуальных свойств штамма. Вегетативные формы этих микробов быстро погибают при действии кислорода воздуха, солнечного света, высокой температуры, кислот, щелочей, спиртов, дезинфицирующих средств и антибиотиков, действующих на грамположительную флору. Споры клостридий перфрингенс типов С, Д и Е убиваются обычно при кипячении в течение 15 - 30 мин. Однако отдельные штаммы типа А образуют термоустойчивые споры, переносящие кипячение или автоклавирование от 1 до 6 ч. Такие споры могут попадать из окружающей среды на сырье, используемое для изготовления различных пищевых продуктов (в том числе консервов) и способны выдержать длительную обработку. При определенных условиях жизнеспособные споры могут прорастать.

Лабораторная диагностика газовой гангрены. Для бактериологического исследования на газовую гангрену берут экссудат, кусочки измененной ткани из раны больного, а также кровь из вены. Трупный материал следует брать по возможности быстрее после смерти, так как в ткани трупа могут проникать различные патогенные анаэробные микроорганизмы, всегда имеющиеся в желудочно-кишечном тракте. Все взятые материалы помещают в стерильную герметически закрывающуюся стеклянную посуду и немедленно пересылают в бактериологическую лабораторию. Все пробы подвергают микроскопии. Для этой цели готовят мазки-отпечатки и окрашивают их по Граму. Наличие в пробе большого количества крупных грамположительных палочек служит ориентировочным признаком для подозрения на клостридиальную инфекцию.

Бактериологическое исследование - плотные материалы стерильно измельчают, кровь или экссудат подвергают центрифугированию в течение 30 мин. Взвесь исследуемого материала засевают на кровяной агар, агар Вильсона-Блэра и бензидиновый агар. Посевы инкубируют в анаэробных условиях при 37°С, просматривают на следующий день и затем через каждые 2 дня (до 7 суток) для выделения подозрительных колоний. Выраженные колонии, вызывающие гемолиз на кровяном агаре проверяют на чистоту и наличие грамположительных палочек (путем микроскопии) и затем отсевают в пробирки с жидкой казеиново-грибной средой под слоем вазелинового масла, либо на анаэробную среду Китта-Тароцци. Выделенные чистые культуры проверяют на токсичность и вирулентность, а также проводят биологическую пробу на лабораторных животных (мышах, морских свинках).

Глава 35. Возбудители газовой гангрены

Газовая гангрена - это полимикробная инфекция, т. е. вызывается группой микроорганизмов. Они относятся к семейству Bacillaceae, роду Clostridium.

Основные представители: C. perfringens, C. novyi, C. septicum, C. histolyticum, C. sordellii. Обычно заболевание возникает в результате попадания в рану одного или нескольких представителей рода Clostridium и часто в сочетании с аэробами - стафилококками и стрептококками.

C. perfringens открыт в 1892 г. Уэлчем и Неттолмом.

Морфология. C. perfringens - крупные полиморфные палочки в среднем 3-9 × 0,9-1,2 мкм. Неподвижны. Свежевыделенные из организма культуры имеют капсулу. При попадании в неблагоприятные условия образуют споры овальной формы, располагающиеся центрально или субтерминально. Грамположительны. Старые культуры утрачивают способность окрашиваться по Граму.

Культивирование. C. perfringens - анаэробы, но не очень чувствительны к кислороду воздуха. Они хорошо и быстро растут на питательных средах, приготовленных из гидролизатов мяса или казеина: 3-8 ч при температуре 37-42° С и рН среды 7,2-7,4. Рост сопровождается бурным газообразованием и снижением рН в кислую сторону. На плотных питательных средах C. perfringens образуют шероховатые R, гладкие S и слизистые М колонии. В некоторых условиях появляются колонии смешанного О-варианта. В глубине агара столбиком колонии имеют вид чечевичных зерен. В жидких средах рост характеризуется равномерным помутнением и газообразованием. На кровяных средах C. perfringens образуют зону гемолиза.

Ферментативные свойства - C. perfringens сбраживают лактозу, глюкозу, сахарозу, мальтозу с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства - свертывают молоко, медленно (2-7 дней) разжижают желатин. Свертывают лакмусовое молоко с образованием сгустка кирпичного цвета и полного просветления молочной сыворотки. Восстанавливают нитраты в нитриты, индол не образуют.

C. perfringens продуцируют лецитиназу, гиалуронидазу, желатиназу, коллагеназу и другие ферменты патогенности.

Токсинообразование. C. perfringens выделяют сложный токсический комплекс, состоящий из нескольких токсинов, которые обозначаются греческими буквами α, θ, β и др. Кроме того, они образуют энтеротоксин. Основным токсическим комплексом является α-токсин, обладающий большой и всесторонней биологической активностью.

Антигенная структура. C. perfringens разделяют на пять сероваров, которые обозначаются большими латинскими буквами А, В, С, D и Е. Эти серовары отличаются друг от друга по антигенным и биохимическим свойствам своих токсинов.

Серовар А является обитателем кишечника в естественных условиях, но может вызвать пищевые токсикоинфекции у людей. Серовар В вызывает кишечные явления у ягнят. Серовар С вызывает некротический энтерит у людей и заболевания у крупного рогатого скота. Серовар D вызывает энтеротоксемию у животных.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы C. perfringens не очень устойчивы: на них губительно действуют дезинфицирующие вещества в обычных, применяемых в лабораториях концентрациях.

Споры некоторых штаммов выдерживают кипячение в течение нескольких минут. Наиболее устойчивы микробы серовара А.

Восприимчивость животных. В естественных условиях C. perfringens вызывают заболевания у домашних животных. Из экспериментальных животных к ним чувствительны морские свинки, кролики, голуби, мыши. У зараженных животных на месте введения токсина возникает некроз ткани. В крови могут находиться клостридии.

C. novyi обнаружен Нови в 1884 г.

Морфология. C. novyi - крупные, прямые или слегка изогнутые палочки 4-22 × 1,4-1,6 мкм. Часто располагаются цепочками. Подвижны - перитрихи. Во внешней среде образуют овальные споры, располагающиеся субтерминально (ширина спор может быть несколько шире клетки). Капсул не имеют. Грамположительны. Старые культуры могут быть грамотрицательными.

Культивирование. C. novyi - строгие анаэробы. Высокочувствительны к кислороду воздуха. Растут на казеиновых, углеводных и мясопептонных средах при температуре 37-43° С и рН среды 7,4-7,6. На плотных питательных средах через 48 ч вырастают круглые, полупрозрачные колонии с зернистой поверхностью и бахромчатыми краями. В агаровом столбике они образуют хлопьевидные, в виде комка колонии с компактным центром. На жидких питательных средах растут с накоплением газа и выпадением пленок в осадок. На кровяном агаре вокруг колоний наблюдается зона гемолиза.

Ферментативные свойства. C. novyi менее активны, чем C. perfringens. Они сбраживают только глюкозу и мальтозу с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства: молоко медленно свертывают, желатин медленно разжижают. Индол и сероводород не образуют.

Из ферментов патогенности обнаружена фосфолипаза.

Антигенная структура. C. novyi подразделяют на четыре серовара: А, В, С, D, различающихся по антигенным свойствам и синтезируемых ими токсинам.

Токсинообразование. C. novyi синтезируют несколько токсинов, обозначаемых греческими буквами α, β, γ и др.

Экзотоксины обладают некротическим, гемолитическим и летальным действиями. Кроме того, они нарушают проницаемость стенок кровеносных сосудов, что приводит к образованию желеобразного отека.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы C. novyi малоустойчивы. Споры сохраняются во внешней среде в течение многих (25-30) лет. Кипячение убивает их через 40-60 мин, прямые солнечные лучи - через сутки. Обычные концентрации дезинфицирующих растворов губят их через 15-20 мин.

Восприимчивость животных. К C. novyi чувствительны млекопитающие и птицы (голуби). Из экспериментальных животных: морские свинки, кролики, мыши. При подкожном введении культуры C. novyi у них возникает студенистый желеобразный отек, иногда с газообразованием. Животное погибает через 24 ч.

Clostridium septicum обнаружены Л. Пастером в 1877 г.

Морфология. С. septicum - полиморфная палочка величиной 3-4 × 1,1-1,6 мкм (встречаются нитевидные формы до 50 мкм в длину). Палочки подвижны - перитрихи. Споры располагаются субтерминально, иногда центрально. Капсулу не образуют. Грамположительны. Старые культуры могут окрашиваться грамотрицательно.

Культивирование. C. septicum - строгие анаэробы. Хорошо растут на мясных и казеиновых средах с добавлением 0,5% глюкозы при температуре 37-43° С и рН среды 7,4-7,6. На глюкозокровяном агаре образуют колонии в виде переплетающихся нитей, вокруг которых имеется небольшая зона гемолиза. В глубине столбика сахарного агара - колонии с уплотненным центром и отходящими от краев нитями. В МПБ образуют равномерное помутнение с последующим выпадением рыхлого осадка и газообразования.

Ферментативные свойства. C. septicum обладают сахаролитическими свойствами: расщепляют глюкозу, лактозу, мальтозу с образованием кислоты и газа. Не ферментируют маннит и глицерин. Протеолитические свойства: разжижают желатин, молоко свертывают медленно. Переводят нитраты в нитриты, расщепляют белки с выделением сероводорода и аммиака. Не образуют индол (см. табл. 51).

Антигенная структура. C. septicum имеют О- и Н-антигены. По Н-антигенам при помощи реакции агглютинации у них установлено 6 сероваров.

Токсинообразование. Экзотоксин C. septicum состоит из нескольких субстанций: β, θ, γ и др. Основная субстанция - α-токсин обладает летальным, некротическим и гемолитическим свойством. Кроме того, в фильтратах культур C. septicum обнаружен фибринолизин и коллагеназа. Все эти факторы играют большую роль в патогенезе.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы быстро погибают в присутствии кислорода воздуха. Споры менее устойчивы, чем споры других клостридий.

Восприимчивость животных. В естественных условиях болеют домашние животные: крупный и мелкий рогатый скот.

Из экспериментальных животных болеют морские свинки. После внутримышечного введения в лапку культуры C. septicum на месте инъекции развивается интенсивный отек, который распространяется по всей передней стенке живота и животное через 24-48 ч погибает. Из пораженной ткани при надавливании выделяется кровянисто-пенистая жидкость.

C. histolyticum выделен Вейнбергом в 1916 г.

Морфология. Небольшие палочки 1,6-3,1 × 0,6-1 мкм. Подвижны - перитрихи. Образуют споры, расположенные субтерминально. Грамположительны.

Культивирование. С. histolyticum - факультативные анаэробы. Растут на мясных и казеиновых средах. На кровяном агаре они образуют небольшие блестящие колонии с ровными краями. Вокруг колоний небольшая зона гемолиза.

Ферментативные свойства. C. histolyticum не обладают сахаролитическими свойствами. Протеолитические свойства выражены: разжижают желатин, лизируют кусочки мяса, помещенные в жидкую питательную среду, при этом образуется сероводород (см. табл. 51).

Токсинообразование. В фильтратах C. histolyticum обнаруживают α-токсин, обладающий летальным и некротическим свойствами. Кроме того, в фильтратах обнаружен β-фактор, разрушающий коллаген (коллагеназа). Этот токсин избирательно действует на клетки поджелудочной железы. Значение C. histolyticum в патологии человека окончательно не выяснено.

C. sordellii впервые выделены и изучены Сорделли в 1922 г.

Морфология. C. sordellii - палочки 3-4 × 1,1-1,5 мкм. Подвижны - перитрихи. Споры - овальные, располагаются субтерминально или овально. Грамположительны.

Культивирование. C. sordellii - факультативные анаэробы. На поверхности плотных питательных сред образуют серовато-белые, несколько выпуклые колонии. На кровяном агаре дают узкую зону гемолиза. В глубине агара колонии имеют форму чечевиц. В жидких мясных и казеиновых питательных средах быстро растут, образуя слизь.

Ферментативные свойства. C. sordellii обладают сахаролитическими свойствами: расщепляют глюкозу, мальтозу, фруктозу, не расщепляют лактозу и сахарозу. Протеолитические свойства выражаются в медленном разжижении желатина и свернутой сыворотки, они образуют индол, сероводород и уреазу (см. табл. 51).

C. sordellii образуют лецитиназу, гиалуронидазу, гемолизин, фибринолизин.

Токсинообразование. C. sordellii выделяют высокоактивный токсин, обладающий летальными свойствами, похожими по действию на α-токсин C. novyi.

Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы не обладают устойчивостью. Споры устойчивы и длительно сохраняются в почве.

Восприимчивость животных. У экспериментальных животных C. sordellii вызывает заболевание, похожее на газовую гангрену.

Источники инфекции. * В окружающую среду клостридии газовой гангрены попадают из кишечника животных, чаще травоядных (при плохих санитарно-гигиенических условиях их можно обнаружить на коже человека).

* ( Нижеизложенный материал относится ко всем рассмотренным представителям рода Clostridium.)

Пути передачи и входные ворота. При повреждении тканей, особенно при обширных рваных ранах, и попадании в рану комков земли, обрывков одежды, осколков снарядов может развиться заболевание. В мирное время газовая гангрена может возникнуть после операции, инъекций лекарств, внебольничных абортов и т. д.

Патогенез. Попавшие в рану споры или вегетативные формы клеток размножаются и выделяют экзотоксин. В процессе размножения клостридии некротизируют здоровую ткань. Особенно интенсивно процесс развивается в мышечной ткани, так как там находится большое количество гликогена, который является хорошей средой для развития анаэробов. Наиболее часто инфекция возникает при глубоких ранах, когда образуются "слепые карманы", которые плохо снабжаются кислородом и создаются благоприятные условия для развития клостридии. Выделяющиеся экзотоксины вызывают явления интоксикации.

Клостридии часто бывают в ассоциации: совместное действие токсинов C. perfringens и C. novyi вызывает более тяжелую реакцию, чем действие раздельных токсинов. В патогенезе анаэробной инфекции большое значение имеет сопутствующая флора (стафилококки, стрептококки и др.), а также реактивность макроорганизма.

Иммунитет. Антитоксический и антибактериальный, однако ведущая роль принадлежит антитоксину. У человека имеется естественный иммунитет, который возникает в результате наличия в кишечнике клостридии. После перенесенного заболевания остается непрочный иммунитет. Более стойкий иммунитет создается при иммунизации анатоксином.

Профилактика осуществляется хирургической обработкой раны (иссечение, разрезы). Для специфической профилактики используют адсорбированный полианатоксин, содержащий анатоксины всех представителей газовой гангрены. Для серопрофилактики при ранениях (чаще в военное время) вводят противогангренозную сыворотку: по 10000 ME C. perfringens, C. novyi, C. septicum, т. е. всего 30000 ME. Используют также смесь анаэробных фагов.

Лечение. Для специфического лечения применяют антитоксическую сыворотку по 50000 ME каждого из клостридии, т. е. всего 150000 ME. Сыворотку вводят внутривенно. Используют также антибиотики: пенициллин и сульфамидные препараты и оксигенотерапию.

Цель исследования: выявление анаэробных возбудителей, их токсина.