98. Возбудители газовой анаэробной инфекции. Биологические свойства, факторы вирулентности. Особенности патогенеза.

Газовая гангрена (от греч. gangraina – разъедающая язва) – полимикробная анаэробная раневая инфекция, характеризующаяся крепитацией окружающих тканей из-за пузырьков газа (продукта ферментативного действия клостридий), 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.

• не способны расти в присутствии кислорода,

• представлены полиморфными (ветвящимися и неветвящимися) палочками, положительно окрашивающимися по Граму,

• клостридии образуют споры, которые могут располагаться центрально, субтерминально или терминально.

Морфология.

Крупные палочки, размеры 1-3×2-10 мкм (Cl. novyi в длину может достигать 22 мкм), все кроме Cl. perfringens, имеют перитрихиально расположенные жгутики, капсулу образует только Cl. perfringens (в организме человека); образуют субтерминально расположенные споры (Cl. perfringens – центрально).

Тинкториальные свойства.

Грамположительные, по методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет, вегетативные формы – в синий; капсулу выявляют по методу Бурри-Гинса.

Культуральные свойства.

Строгие анаэробы (исключение Cl. perfringens – аэротолерантные), хемоорганогетеротрофы. Оптимальная температура роста 37-450С, рН среды 7,2-7,4, время культивирования от нескольких до 24-48 часов. Требовательны к питательным средам, растут на средах с добавлением белков и углеводов (кровяной, сахарный агар, среда Китта-Тароцци, Вильсона-Блера – железосульфитный агар). В ЖПС (жидкая питательная среда) – рост в виде равномерного помутнения с выделением газа, Cl. novyi дает хлопьевидный осадок в виде “свежевыпавшего” снега. На кровяном агаре могут быть S-(круглые гладкие дискообразные колонии) и R- (бугристые, шероховатые с изрезанными кружевными краями) формы колоний с зоной гемолиза (кроме Cl. histolyticum). В столбике сахарного агара 2 типа колоний – R (диско/чечевицеобразные) и S (пушистые в виде комочков ваты). На среде ВильсонБлера – черные или зеленоватые колонии за счет восстановления сульфита натрия с образованием сернистого железа.

Биохимические свойства.

Различные: сахаролитическая активность наиболее выражена у Cl. perfringens (расщепляет все сахара, кроме маннита и дульцита, до кислоты и газа), Cl. sporogenes ферментирует глюкозу, маннит и галактозу, Cl. septicum – глюкозу и лактозу, Cl. novyi – лишь глюкозу, Сl. histolyticum и Cl. sordellii углеводы не усваивают. Протеолитические свойства максимально выражены у Cl. histolyticum: быстро разжижает желатин, пептонизирует молоко через 24 часа (становиться прозрачным), в среде Китта-Тароцци через 2-3 часа расплавляет кусочки печени, разжижает свернутую сыворотку; аналогичные протеолитические свойства и у Cl. perfringens: активно свертывает молоко (через 3 часа образует серо-желтый сгусток казеина, который выбрасывается газами под пробку – «штормовая реакция»), разжижает желатин; Сl. novyi, Cl. septicum и др. медленно свертывают молоко, разжижают желатин.

Все образуют индол и Н2S.

Cl. perfringens

ферментация глюкозы, лактозы, сахарозы с образованием кислоты и газа разжижение свернутой сыворотки - нет

свертывание молока - быстро с образованием сгустка

Cl. novyi

ферментируют глюкозу с образованием кислоты разжижение свернутой сыворотки - нет

свертывание молока - медленно

Cl. septicum

ферментируют глюкозу, лактозу с образованием кислоты разжижение свернутой сыворотки - нет

свертывание молока - медленно

Сl. histolyticum

НЕ ферментируют глюкозу, лактозу, сахарозу

разжижение свернутой сыворотки - ДА

свертывание молока - пептонизация

Антигенная структура.

- О – у всех;

- 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;

•ν (ню) – ДНК-аза.

•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). (возбудитель - 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

Cl. histolicum - 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 1000С 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);

Патогенез и клинические особенности газовой гангрены.

I фаза – инфекционная: споры прорастают, вегетативные формы размножаются в ране и продуцируют токсины с ферментативными свойствами, которые разрушая мышечную и соединительную ткани, расширяют зону некроза (усиливаются боли в области раны, покрывается серым налетом с последующим отеком и почернением тканей); при ферментации мышечного гликогена выделяется молочная кислота, углекислый газ, водород, появляется симптом крепитации, при разрыве тканей выделяется темная жидкость с неприятным гнилостным запахом.

II фаза – токсическая: интоксикация, обусловленная токсинами и продуктами распада тканей, гемоглобинурия, почечная недостаточность, смерть наступает от сосудистого шока.

Инкубационный период: от нескольких часов до 5 дней Продолжительность заболевания: 5-6 дней (летальный исход в 60%).

Иммунитет.

Выражен естественный иммунитет из-за наличия в кишечнике здорового человека клостридий; постинфекционный – непрочный, непродолжительный, ведущая роль принадлежит антитоксическому иммунитету.

Микробиологическая диагностика.

Исследуемый материал – гной, раневое отделяемое, отечная жидкость, кусочки мышечной ткани, некротизированная ткань, перевязочный и шовный материал.

Бактериоскопический метод.

Бактериологический метод (основной).

Экспресс-методы – РИФ, газожидкостная хроматография раневого отделяемого.

Биологический метод – токсичность культур в РБН (реакция биологической нейтрализации)

Профилактика.

Неспецифическая: своевременная первичная хирургическая обработка раны с удалением некротизированных тканей, почвы и других инородных тел. Специфическая по экстренным показаниям: - секстаанотоксин (Cl. perfringens, Cl. novyi, Cl. tetani, Cl. botulinum типов А, В, Е); - поливалентный бактериофаг для обкалывания раны; - поливалентная противогангренозная антитоксическая лошадиная сыворотка в дозе 30 тыс. МЕ; - поливалентный иммуноглобулин.

Лечение.

Неспецифическое: антибиотики (β-лактамы, аминогликозиды), сульфаниламиды. Специфическое: поливалентная противогангренозная антитоксическая лошадиная сыворотка в дозе 150 тыс. МЕ по методу Безредко (дробно) с предварительной пробой Урбаха на индивидуальную чувствительность к чужеродному белку с нормальной лошадиной разведенной (1:100) сывороткой внутрикожно в область предплечья.