clostridium perfringens что это такое

Clostridium (клостридии)

Клостридии (лат. Clostridium) — род грамположительных спороносных бактерий. Клостридии входят в состав нормальной микрофлоры человека. Однако некоторые виды клостридий могут быть причиной заболеваний. Название «клостридии» происходит от греческого κλοςτεδ (веретено), так как при спорообразовании клостридии раздуваются в центре и приобретают форму веретена.

Клостридии — нормальная микрофлора человека

Клостридии — возбудители заболеваний

Большинство клостридий не патогенны, но некоторые виды клостридий могут быть причиной различных болезней человека, часть которых протекает тяжело и может приводить к летальному исходу. В частности, клостридии вида Clostridium botulinum могут быть причиной ботулизма, Clostridium tetani — столбняка, Clostridium perfringens, Clostridium novyi, Clostridium oedematiens и Clostridium septicum — газовой гангрены.

Clostridium perfringens также могут вызывать пищевую токсикоинфекцию, причиной которой является продуцируемый Clostridium perfringens токсин. Через 8–14 часов после употребления зараженного Clostridium perfringens мяса, домашней птицы, бобовых начинается водянистая диарея, тошнота, колики в животе, иногда лихорадка. Продолжительность болезни одни или двое суток.

Clostridium perfringens типа А могут вызывать антибиотикоассоциированную диарею или псевдомембранозный колит. Clostridium perfringens типа F может быть причиной некротического энтерита.

Clostridium tetani являются возбудителем столбняка — острого инфекционного заболевания человека и животных, характеризующегося поражением нервной системы и проявляющееся тоническим напряжением скелетной мускулатуры и генерализованными судорогами.

Клостридии могут вызывать заболевания мочеполовых органов человека, в частности, острый простатит.

Приказом Минздравсоцразвития России №1664н от 27 декабря 2011 г. «Об утверждении номенклатуры медицинских услуг» медицинские услуги «A26.02.002 Бактериологическое исследование раневого отделяемого на возбудителей газовой гангрены (Clostridium spp.)» и «A26.19.007 Бактериологическое исследование кала на клостридии (Clostridium spp.)» включены в номенклатуру медицинских услуг, раздел 26.

Антибиотики, активные в отношении клостридий

Антибактериальные средства (из имеющих описание в данном справочнике), активные в отношении клостридий: метронидазол, тинидазол, рифаксимин, тетрациклин, доксициклин, линкомицин.

Виды клостридий, устойчивые к клиндамицину: Clostridium sporogenes и Clostridium tertium.

Клостридии в систематике бактерий

По современной классификации род клостридии входит в семейство Clostridiaceae, порядок Clostridiales, класс Clostridia, тип Firmicutes, Terrabacteria group, царство Бактерии.

К роду клостридии относится более 100 видов: С. aceticum, C. acetireducens, C. acetobutylicum, C. acidisoli, C. aciditolerans, C. aestuarii, C. akagii, C. alcalibutyricum, C. alcaliphilum, C. algidicarnis, C. algifaecis, C. algoriphilum, C. amazonense, C. aminobutyricum, C. aminovorans, C. amylolyticum, C. arbusti, C. argentinense, C. aurantibutyricum, C. autoethanogenum, C. baratii, C. beijerinckii, C. bogorii, C. boliviensis, C. bornimense, C. botulinum, C. bovipellis, C. bowmanii, C. butyricum, C. cadaveris, C. caliptrosporum, C. caminithermale, C. carboxidivorans, C. carnis, C. cavendishii, C. celatum, C. cellulovorans, C. chartatabidum, C. chauvoei, C. chromiireducens, C. cochlearium, C. colicanis, C. collagenovorans, C. corinoforum, C. coskatii, C. crotonatovorans, C. cylindrosporum, C. diolis, C. disporicum, C. drakei, C. elmenteitii, C. estertheticum, C. fallax, C. favososporum, C. felsineum, C. filamentosum, C. formicaceticum, C. frigidicarnis, C. frigoriphilum, C. frigoris, C. fusiformis, C. ganghwense, C. gasigenes, C. grantii, C. guangxiense, C. haemolyticum, C. halophilum, C. homopropionicum, C. huakuii, C. hveragerdense, C. hydrogeniformans, C. hydrolyticum, C. ihumii, C. intestinale, C. isatidis, C. islandicum, C. kluyveri, C. kogasensis, C. lacusfryxellense, C. liquoris, C. ljungdahlii, C. longisporum, C. lundense, C. luticellarii, C. magnum, C. malenominatum, C. massiliodielmoense, C. maximum, C. merdae, C. moniliforme, C. neonatale, C. neuense, C. nitrophenolicum, C. novyi, C. oceanicum, C. oryzae, C. paraputrificum, C. pascui, C. pasteurianum, C. peptidivorans, C. perfringens, C. phoceensis, C. polyendosporum, C. polynesiense, C. proteolyticus, C. psychrophilum, C. punense, C. puniceum, C. putrefaciens, C. quinii, C. ragsdalei, C. roseum, C. saccharobutylicum, C. saccharoperbutylacetonicum, C. sardiniense, C. sartagoforme, C. saudiense, C. scatologenes, C. schirmacherense, C. senegalense, C. septicum, C. sordelli, C. sporogenes, C. subterminale, C. sulfidigenes, C. swellfunianum, C. taeniosporum, C. tagluense, C. tarantellae, C. tepidiprofundi, C. tepidum, C. tertium, C. tetani, C. tetanomorphum, C. thermobutyricum, C. thermopalmarium, C. thermophilus, C. thiosulfatireducens, C. tunisiense, C. tyrobutyricum, C. uliginosum, C. uzonii, C. ventriculi, C. vincentii, C. vulturis, [Butyribacterium] methylotrophicum.

Клостиридии C. sporogenes и другие имеют активные протеолитические ферменты и способны использовать в качестве субстратов белки и пептиды, гидролизуя их до аминокислот и подвергая затем последние сбраживанию. Такие клостридии относят к группе протеолетических клостридий.

Ранее клинически важный вид Clostridium perfringens назывался Clostridium welchii.

Изменения в составе рода Clostridium

В последние годы клостридии были серьёзно реклассифицированы, в частности:

Важнейший клинически вид Clostridium difficile был перенесён во вновь созданный род Clostridioides семейства Peptostreptococcaceae и ему присвоено наименование Clostridioides difficile. В этот же род был перенесён вид Clostridium mangenotii.

Вид Clostridium litorale перемещён в род Peptoclostridium того же семейства Peptostreptococcaceae и переименован в Peptoclostridium litorale.

Вид Clostridium sticklandii перемещён в род Acetoanaerobium семейства Peptostreptococcaceae и переименован в Acetoanaerobium sticklandii.

Вид Clostridium dakarense перемещён в род Romboutsia семейства Peptostreptococcaceae.

Clostridium hiranonis, Clostridium paradoxum, и Clostridium thermoalcaliphilum, их современные наименования: [Clostridium] hiranonis, [Clostridium] paradoxum и [Clostridium] thermoalcaliphilum, перенесены в семейство Peptostreptococcaceae без уточнения рода.

Вид Clostridium histolyticum был перемещён в род Hathewaya семейства Clostridiaceae и ему присвоено наименование Hathewaya histolytica. В этот же род были перенесены виды Clostridium limosum и Clostridium proteolyticum с изменением наименования на Hathewaya limosa и Hathewaya proteolytica, соответственно.

Вид Clostridium ramosum перемещён в род Erysipelatoclostridium, семейство Erysipelotrichaceae, порядок Erysipelotrichales, класс Erysipelotrichia и ему присвоено наименование Erysipelatoclostridium ramosum.

Виды Clostridium aerotolerans, Clostridium aldenense, Clostridium algidixylanolyticum, Clostridium aminophilum, Clostridium amygdalinum, Clostridium asparagiforme, Clostridium bolteae, Clostridium celerecrescens, Clostridium citroniae, Clostridium clostridioforme, Clostridium fimetarium, Clostridium glycyrrhizinilyticum, Clostridium herbivorans, Clostridium hylemonae, Clostridium indolis, Clostridium lavalense, Clostridium methoxybenzovorans, Clostridium polysaccharolyticum, Clostridium populeti, Clostridium saccharolyticum, Clostridium scindens, Clostridium sphenoides, Clostridium symbiosum, Clostridium xylanolyticum были перенесены в род Lachnoclostridium семейства Lachnospiraceae и они в настоящее время именуются [Clostridium] aerotolerans, [Clostridium] aldenense, [Clostridium] algidixylanolyticum, [Clostridium] aminophilum, [Clostridium] amygdalinum, [Clostridium] asparagiforme, [Clostridium] bolteae, [Clostridium] celerecrescens, [Clostridium] citroniae, [Clostridium] clostridioforme, [Clostridium] fimetarium, [Clostridium] glycyrrhizinilyticum, [Clostridium] herbivorans, [Clostridium] hylemonae, [Clostridium] indolis, [Clostridium] lavalense, [Clostridium] methoxybenzovorans, Lachnoclostridium phytofermentans, [Clostridium] polysaccharolyticum, [Clostridium] populeti, [Clostridium] saccharolyticum, [Clostridium] scindens, [Clostridium] sphenoides, [Clostridium] symbiosum, [Clostridium] xylanolyticum, соответственно.

Виды Eubacterium moniliforme и Eubacterium tarantellae перенесены из рода Eubacterium и названы Clostridium moniliforme и Clostridium tarantellae.

Источник

Клостридии

СТАЙЛАБ предлагает комплексные тест-системы для анализа клостридий в пищевых продуктах и продовольственном сырье методом ПЦР.

Клостридии – это анаэробные спорообразующие грамположительные бактерии. Они способны жить и размножаться только в отсутствие кислорода. Некоторые из этих бактерий входят в состав нормальной микрофлоры кишечника человека и животных, другие обитают в почве. Клостридии используются для производства спиртов и органических кислот.

Среди патогенных клостридий – возбудители таких заболеваний, как газовая гангрена, столбняк, ботулизм, псевдомембранозные колиты, некротические энтериты. Белковые токсины клостридий – ботулотоксины, тетаноспазмин (тетанотоксин, столбнячный токсин) и ε-токсин относятся к сильнейшим ядам органического происхождения, известным в настоящее время. В пищевых продуктах чаще всего встречаются два представителя клостридий: Clostridium botulinum и Clostridium perfringens.

Clostridium botulinum – это подвижная палочковидная бактерия, обитающая в иле и почве, иногда в организмах рыб. Она не размножается в присутствии кислорода. Однако бескислородная среда консервированных продуктов позволяет Clostridium botulinum размножаться и вырабатывать ботулотоксины. Эти яды разрушаются при кипячении в течение получаса и в щелочной среде (например, в растворе пищевой соды) в течение 1 часа, но проявляют устойчивость к желудочному соку. Наиболее токсичный из ботулотоксинов – ботулотоксин А. Его молекула имеет два связанных между собой домена. После попадания в организм одна часть молекулы превращается в канал в мембране нервной клетки. Вторая часть молекулы отделяется от первой и проникает в клетку по этому каналу, где необратимо препятствует выделению нейромедиатора ацетилхолина. Это приводит к нарушению нервной и нервно-мышечной передаче сигнала и, как следствие, расслаблению мышц. Пострадавшие умирают от остановки дыхания. Скрытый период отравления, во время которого не проявляются никакие его симптомы, зависит от дозы токсина и составляет от нескольких часов до нескольких суток. Отравление ботулотоксином не всегда приводит к смерти, однако противоядия против этого яда не существует. Лечением является симптоматическая и поддерживающая терапия в условиях больницы.

Clostridium botulinum попадает в продукты при нарушении правил их переработки, чаще всего, с землей. Заражены ей могут быть колбасные изделия, консервы из мяса, рыбы, овощей и грибов. Кроме того, иногда эта бактерия встречается в меде. Clostridium botulinum может выжить в пищеварительной системе маленьких детей (до 1 года). В этом случае она становится причиной детского ботулизма. Скрытый период заболевания длится несколько недель, после чего наступает отравление ботулотоксином. У взрослых людей со сниженным иммунитетом, после операций на брюшной полости и с некоторыми другими состояниями также может встречаться такой тип ботулизма.

Ботулизм может возникать не только у людей, но и у животных, зачастую приводя к их гибели. Помимо употребления продуктов, зараженных Clostridium botulinum, отравление ботулотоксином может наступать в результате попадания этого вещества на слизистые оболочки, роговицу глаз, в раны, а также при его вдыхании.

Ботулотоксин А используют в медицине и косметологии в качестве миорелаксанта.

Clostridium perfringens патогенна для человека и животных и является возбудителем пищевых токсикоинфекций, некротических энтеритов, а также газовой гангрены. Эти бактерии обитают в почве и воде, в том числе, в сточных водах. Они способны выживать в кишечнике человека и животных, и их присутствие не всегда приводит к заболеваниям. Clostridium perfringens типа А, в отличие от других бактерий этого вида, относительно устойчива к воздействию кислорода.

Clostridium perfringens выделяет множество ядов с некротическим и гемолитическим (вызывает разрушение клеток крови) действием. Наиболее токсичным из них является выделяемый сероварами B и D ε-токсин (эпсилон-токсин), образующий в клетках каналы, по которым из них выходят ионы калия. Это приводит к отеку различных органов, в том числе, мозга и нарушению их работы. Clostridium perfringens серовара A вызывают относительно легкие пищевые токсикоинфекции.

Clostridium perfringens нередко встречается в сыром мясе животных и птицы и консервах из него. С загрязненной водой эта бактерия может попадать в овощи и фрукты.

В Российской Федерации и странах Таможенного Союза содержание клостридий в пищевых продуктах регламентировано Техническим Регламентом Таможенного Союза ТР ТС 021/2011 «О безопасности пищевой продукции», ТР ТС 034/2013 «О безопасности мяса и мясной продукции» и другими законодательными документами. С актуальной информацией можно ознакомиться на сайте compact24.com

Микробиологические методы анализа клостридий и других анаэробов довольно трудоемки: в присутствии кислорода эти организмы не размножаются, потому необходимо создать им бескислородные условия. Для этого используют различные подходы: культивирование в жидких средах в специальных высоких пробирках или посев внутрь столбика агара, замена воздуха в пробирке углекислым газом, добавка в среды веществ, поглощающих кислород, запаивание пробирок, культивирование под вазелиновым маслом и др. После выделения культуры микроорганизма необходимо определить его биологическими методами, оценив биохимические свойства бактерий или иным методом. Определение ДНК с помощью ПЦР является самым точным способом определения микроорганизма.

Источник

Клостридии – столбняка, ботулизма, дифтерии, анаэробной инфекции

» data-shape=»round» data-use-links data-color-scheme=»normal» data-direction=»horizontal» data-services=»messenger,vkontakte,facebook,odnoklassniki,telegram,twitter,viber,whatsapp,moimir,lj,blogger»>

Клостридии.

Род Clostridium относится к семейству Bacillaceae и содержит всего около 90 видов.

Общие признаки рода:

Клостридии столбняка.

Столбняк (tetanus) – травматический клостридиоз, острое инфекционное заболевание с преобладанием явления токсикоза.

Возбудитель столбняка – Clostridium tetani – был обнаружен в 1883 г. Н.Д.Монастырским и в 1884 г. А.Николайером. Чистая культура получена в 1889 г. С.Китазато.

Морфология, физиология. Клостридии столбняка – грамположительные прямые палочки, крупные – размером 2.5-5 x 0.5-1.0 мкм. Образуют споры круглой формы, расположенные терминально. Размеры спор превышают поперечник бактерии, что придаёт клетке со спорой вид барабанной палочки. Имеют около 20 перитрихиально расположенных жгутиков, капсулу не образуют. Строгие анаэробы, температура роста 35-37°C, культивируются в бескислородных условиях на сахарном кровяном агаре, где образуют на 2-4-й день роста нежные прозрачные или несколько сероватые колонии с компактным центром и зоной гемолиза вокруг колонии. В высоком столбике агара C. tetani дают колонии двух видов: похожие на пушинку с плотным центром (S-форма) и чечевицеподобные (R-форма). В среде Китта-Тароцци эти анаэробы образуют равномерную муть.

C. tetani не обладают сахаролитическими ферментами, не образуют каталазу и оксидазу, протеолитические свойства слабо выражены.

Антигены. C. tetani имеют O- и H-антигены. По жгутиковым H-антигенам дифференцируются на 10 сероваров. Соматический O-антиген для всего вида одинаков. И, что существенно, все они продуцируют идентичный по антигенным свойствам экзотоксин.

Экология и распространение. Распространены повсеместно, в почве, в навозе лошадей и некоторых других животных. Средой обитания для клостридий столбняка является кишечник животных и человека. С испражнениями вегетативные клетки попадают в почву, где образуют споры, сохраняющиеся в течение длительных сроков. Вегетативные формы в почве тоже довольно устойчивы (сохраняются от 13 до 208 дней). Почва – естественный резервуар возбудителя в природе, её обсеменённость Clostridium tetani не связана с фекальным загрязнением. Столбняк в естественных условиях поражает преимущественно человека, из животных наиболее чувствительны к нему (в естественных условиях) лошади. Столбняк развивается при наличие ран, загрязнённых землей (особенно унавоженной), с которой клостридии попадают на раневую поверхность. При этом площадь повреждения может быть небольшой, но при достаточной глубине может развиться столбняк. Особенно опасны рваные и колотые раны, в которых создаются анаэробные условия.

У новорождённых столбняк возникает вследствие заражения через пупочный канатик, а у рожениц – через слизистую оболочку матки.

Clostridium tetani обладает способностью к посмертной инвазии (размножается и распространяется в тканях трупа, при этом вирулентность возбудителя возрастает), сохраняется в разлагающихся тканях трупа до 7 месяцев.

Токсигенность возбудителя столбняка. C. tetani продуцируют сильные токсины, действие которых на организм и ткани больного определяют особенности патогенеза и клиническую картину болезни. Токсигенные свойства сохраняются и на искусственных питательных средах и даже у L-трансформированных форм. Токсин представляет собой термолабильный (разрушается при 65°C за 5 мин) белок (68000-70000 Да), частично секретируется, частично связан с клеткой (освобождается при аутолизе бактерий). По механизму действия в столбнячном токсине выделяют два компонента:

● тетаноспазмин (нейротоксин) – главный летальный компонент, вызывает непосредственное прямое поражение нервной ткани, следствием чего является спазматическое сокращение поперечнополосатых мышц. Полностью выделяется только при разрушении клетки.

● тетанолизин (тетаногемолизин) – секретируемый токсин, лизирующий эритроциты. Обладает также кардиотоксическим и летальным действием. Относительно нестоек. Не связан со структурами микробной клетки.

В 1 мл очищенного столбнячного токсина 20 млн летальных мышиных доз.

При обработке формалином (0.3-0.4%) и инкубацией при 38-42°C в течение 3-4 недель переходит в анатоксин, который используется для специфической профилактики.

Патогенез и клиника столбняка. В анаэробных условиях, чаще при получении колотых ран, споры C. tetani прорастают (когда споры прорастают экзотоксин выделяется в наибольшей степени). Прорастанию спор в вегетативные формы способствуют следующие факторы:

1) наличие в ране некротизированных тканей;

2) повышение концентрации ионов Ca 2+ ;

3) сопутствующая пиогенная микрофлора.

Сочетание этих факторов приводит к снижению окислительно-восстановительного потенциала в тканях → появление условий для развития анаэробной микрофлоры.

Инвазивные свойства возбудителя слабо выражены, не способен распространяться в живом макроорганизме. После проникновения в организм инфекция остаётся во входных воротах (в области повреждённых тканей), микроорганизмы размножаются и выделяют образуемые ими токсины.

Из места размножения бактерий токсины достигают ЦНС (с кровью, лимфой, по периневральным пространствам). Токсины фиксируются в спинном мозге и в стволе головного мозга. Основная мишень в ЦНС – ганглиозиды. Механизм действия – блокирование освобождения холинэстеразы, разрушающей ацетилхолин, что способствует развитию процессов торможения. При блокаде холинэстеразы процесс торможения не развивается. Любое раздражение вызывает стойкое судорожное сокращение мышцы. Появляются клинические симптомы болезни.

Инкубационный период от 4 дней до 2 недель. В начальной стадии болезни отдельные мышечные спазмы могут регистрироваться в зоне повреждения. Постепенно развивается общая ригидность и судороги скелетной мускулатуры.

У человека столбняк развивается по так называемому нисходящему типу: первыми симптомами (вне зависимости от места проникновения и размножения микроорганизмов) являются тонические сокращения жевательных и мимических мышц – появляется “сардоническая” улыбка (больной не в состоянии открыть рот, не может принимать пищу, пить, испытывает сильные боли в мышцах), а затем – тоническое напряжение и спазм мышц шеи, затылка, спины. Тело человека во время приступа сокращения мышц принимает вид дуги. Судороги следуют одна за другой через короткие промежутки времени.

Смерть наступает от асфиксии (поражения дыхательной мускулатуры) и поражения жизненно важных центров при полном сохранении сознания. Летальность при генерализованном столбняке – 50%.

Лабораторная диагностика. Выраженность картины болезни обычно не требует лабораторного подтверждения клинического диагноза. Исследуемый материал – раневое отделяемое, гной, частицы тканей, инородные тела, извлечённые из места повреждения, в случае смерти – секционный материал. Чаще исследования на наличие возбудителя столбняка, его спор проводятся с целью проверки стерильности перевязочного материала, а также препаратов, предназначенных для парентерального введения. Противоэпидемический надзор за объектами окружающей среды включает исследование почв на наличие и количественное содержание спор C. tetani в местах размещения детских садов, санаториев, спортивных площадок и т.д.

При лабораторных исследованиях материал делят на две части: из одной делают посевы на питательные среды для получения культуры возбудителя (среда Китта-Тароцци – жидкая питательная среда с высокой концентрацией глюкозы, покрытая вазелиновым маслом (для создания анаэробных условий)), другую используют для биологической пробы (для обнаружения токсина) – вводят внутримышечно мышам в бедро задней лапки. У мышей, получивших исследуемый материал, содержащий C. tetani или токсин из питательной среды, где размножались микроорганизмы, развивается столбняк, протекающий по типу восходящего, – сначала наступает судорожное сокращение мышц конечностей, хвоста, а затем туловища. Мыши, получившие исследуемый материал с противостолбнячной сывороткой, остаются здоровыми (биологический вариант реакции нейтрализации). Также используется РНГА с антительным эритроцитарным диагностикумом.

Профилактика и лечение. Лечение мало эффективно, основную роль уделяют профилактике и экстренной профилактике. Специфическую профилактику столбняка проводят путём активной иммунизации столбнячным анатоксином, который входит как компонент в вакцины АКДС и АДС. АКДС и АДС вакцинами иммунизируют детей с 3-месячного возраста по разработанной схеме, предусматривающей ревакцинации. Антитоксический противостолбнячный иммунитет создаётся и у военнослужащих, некоторых категорий работников (сельскохозяйственного труда, строителей, мелиораторов), деятельность которых проходит в зонах с высоким инфицированием почвы спорами C. tetani.

При получении травмы имеет значение правильная хирургическая обработка рана. Людям, получившим травмы, сразу после хирургической обработки ран вводят столбнячный анатоксин (для стимуляции активного иммунитета) и противостолбнячный иммуноглобулин для создания быстрого пассивного иммунитета (экстренная профилактика).

Антитоксическую противостолбнячную сыворотку (или иммуноглобулин) используют и для лечения больных столбняком (в больших дозах). Более эффективен противостолбнячный иммуноглобулин, полученный от людей, иммунизированных анатоксином. Параллельно с введением готовых антител против токсинов C. tetani применяют антибиотики (пенициллин, цефалоспорин) для предупреждения вторичной инфекции. Пенициллин используют также для угнетения роста и предотвращения токсинообразования Clostridium tetani.

Клостридии анаэробной раневой инфекции.

Анаэробная раневая инфекция (злокачественный отёк, газовая гангрена) – полимикробное заболевание, острое инфекционное осложнение травматического повреждения острого характера (ранение, ожог, обморожение, сдавление и размозжение тканей). Наиболее часто встречается во время войн, стихийных бедствий (землетрясения), которые сопровождаются большим числом травм. Болезнь была описана Пироговым во время Крымской войны. В её возникновении и развитии принимают участие несколько видов клостридий в ассоциации с аэробными бактериями (гноеродные кокки, грамотрицательные палочковидные микроорганизмы и др., легко инфицирующими раны). Основными возбудителями анаэробной раневой инфекции являются Clostridium perfringens (70-80%), Clostridium novyi (21-43%), Clostridium septicum (4-18%). В патогенезе заболевания участвуют и другие клостридии – Clostridium histolyticum (4-6%), Clostridium sordellii (0.1-3%), Clostridium bifermentans, Clostridium fallax, а также непатогенные для человека – Clostridium sporogenes, Clostridium tertium.

Основной возбудитель анаэробной раневой инфекции Clostridium perfringens чаще других обнаруживается в патологических очагах. Микроорганизм был открыт в 1892 г. У.Уелчем и М.Нетталом, а его способность вызывать газовую гангрену установлена О.Лиденталем. Кроме анаэробной раневой инфекции (газовой гангрены), он может вызвать пищевую токсикоинфекцию, если попадает в пищевые продукты и размножается в них.

Морфология, физиология. Все клостридии – возбудители анаэробной раневой инфекции – крупные грамположительные палочки с субтерминально или центрально расположенными спорами. Все кроме Clostridium perfringens имеют жгутики.

● Clostridium perfringens имеет размеры 3-9 x 1-1.3 мкм, не обладает жгутиками. В организме животных и человека образует капсулу, которая утрачивается при пересевах на питательные среды.

● Clostridium novyi – наиболее крупные из всех возбудителей анаэробной инфекции палочки, размерами 10-22 x 1-2.5 мкм, прямые или слегка изогнутые. Капсул не образуют, имеют жгутики, как и все остальные возбудители этого заболевания.

● Clostridium septicum – полиморфные, размерами 3-14 x 1-1.5 мкм, в культурах могут иметь нитевидные формы.

Остальные клостридии – возбудители анаэробной раневой инфекции – небольшие палочки, размерами 1.5-3 x 1-1.5 мкм.

Культивируют клостридии в средах, разработанных для размножения анаэробных споровых микроорганизмов. Чувствительность к кислороду у этих бактерий различна. Если Clostridium perfringens (равно как и Clostridium histolyticum и Clostridium sordellii) могут расти и в присутствии небольшого количества кислорода, то Clostridium novyi и Clostridium septicum не выносят даже малого количества кислорода (строгие анаэробы).

Клостридии дифференцируют по культуральным признакам. На сахарно-кровяном агаре

● Clostridium perfringens образует гладкие сероватые с ровными краями и плотным возвышением в центре колонии;

● Clostridium novyi – шероховатые колонии с признаками гемолиза;

● Clostridium septicum образует сплошной нежный налёт, переплетающиеся нити на фоне гемолиза;

● Clostridium histolyticum – небольшие блестящие колонии с ровными краями и небольшой зоной гемолиза вокруг;

● Clostridium sordellii – сероватые колонии с небольшим гемолизом.

В жидких средах клостридии дают диффузное помутнение, затем хлопьями оседают на дно пробирки. C. perfringens в среде Китта-Тароцци растёт с обильным газообразованием, но более характерен тест в молоке, которое при культивировании микроорганизма быстро и интенсивно свёртывается. Образуется при этом губка, пронизанная пузырьками газов, подбрасывается под самую пробку пробирки.

В столбике агара колонии C. perfringens выглядят либо в виде комочков ваты (R-форма), либо в виде чечевицы (S-Форма). C. novyi образует колонии, похожие на нежные хлопья ваты, C. septicum – чечевицеобразные колонии.

Ферментативная активность клостридий различна у отдельных видов, что используется в дифференциации.

● C. perfringens обладает большим набором сахаролитических ферментов, сбраживает многие углеводы с образованием кислоты и газов, протеолитические ферменты разжижают желатину, свёрнутую сыворотку. При росте в питательном бульоне образуется масляная, уксусная кислоты и большое количество газов (CO₂, H₂S, NH₃).

● C. novyi сбраживает небольшое число углеводов, разжижает желатину, но не свёрнутый белок, не образует сероводорода и уреазы.

●C. septicum обладает выраженной сахаролитической активностью и разжижает желатину, но не гидролизует казеин, не образует индола.

● C. histolyticum не ферментирует углеводы, но обладает выраженной протеолитической активностью: разжижает желатину, гидролизует казеин, кусочки мяса в жидкой среде быстро лизируются и при этом образуется большое количество сероводорода.

● C. sordellii ферментирует некоторые углеводы, обладает протеолитической активностью: разжижает желатину, свёрнутую сыворотку, гидролизует казеин, образует индол.

Антигены. Изучение микробных антигенов всех клостридий – возбудителей анаэробной раневой инфекции при дифференциации выделенных культур не нашло практического использования. Определяют серовары C. perfringens (A, B, C, D, E, F), отличающиеся по антигенным свойствам вырабатываемого ими токсина, и биовары C. novyi (различают 3 биовара по биологическим свойствам и токсинам), поскольку в патологии человека значение вариантов этих видов неодинаково.

Экология и распространение. Естественной средой обитания клостридий является толстый кишечник человека и животных, особенно травоядных и свиней. С фекалиями эти микроорганизмы попадают в почву, где и сохраняются в виде спор или размножаются при благоприятных условиях. Является одним из показателей фекального загрязнения почвы. Возбудители анаэробной раневой инфекции, кроме почвы, обнаруживаются на различных предметах окружающей среды. Заражение происходит через почву и инфицированные предметы (бельё, одежда и др.).

Возможность возникновения анаэробной раневой инфекции определяется характером травмы (чаще при осколочных ранах, с массивным повреждением мышечных тканей, чаще нижних конечностей (этому способствует наличие межфасциальных щелей, анатомических каналов, заполненных соединительной тканью)), интенсивностью и характером обсеменённости раневой поверхности возбудителем, состоянием макроорганизма, а также сроков и качества оказанной хирургической помощи. Иногда анаэробная инфекция возникает как осложнение хирургических операций, внебольничных абортов, когда возбудителей заносят в раны нестерильными инструментами. Возникновению заболевания способствуют рваные раны, наличие некротизированных тканей, повреждение кровеносных сосудов, инородные тела в ране, нарушение микроциркуляции, нарушение снабжения ткани кислородом, возникновение анаэробных условий в тканях (длительное пребывание с наложенным жгутом, глухие повязки).

Устойчивость вегетативных форм клостридий к действию факторов окружающей среды равноценна таковой других видов бактерий. Споры клостридий отличаются большой устойчивостью к различным воздействиям. Так, споры C. perfringens погибают при кипячении лишь в течение 15-30 мин (особенно споры сероваров A и F). Споры C. novyi кипячение выносят в течение 1-2 ч, а в окружающей среде сохраняются до 20-25 лет. Споры C. septicum менее устойчивы к воздействиям факторов окружающей среды по сравнению со спорами других клостридий – возбудителей анаэробной раневой инфекции, и при кипячении погибают в течение нескольких минут.

Патогенность возбудителей и патогенез заболеваний человека. В организм человека возбудители анаэробной раневой инфекции попадают в раны с почвой, кусочками одежды, инфицированными этими бактериями или их спорами. Развивающееся заболевание характеризуется быстро наступающим распространённым некрозом и распадом тканей с образованием газов при отсутствии воспалительных явлений и тяжёлой интоксикацией.

Клиническая картина анаэробной раневой инфекции обусловлена действием токсинов и ферментов, образующихся при размножении возбудителей в ранах.

Факторы вирулентности:

● C. perfringens серовар A, наиболее часто являющийся возбудителем этого заболевания, продуцирует несколько токсинов, основным из которых является α-токсин (содержит фосфолипазу C) – молекулярная масса 50000 Да. Этот белок гидролизует фосфолипиды, входящие в состав мембран клеток, оказывая некротическое, гемолитическое и летальное действие, обладает лецитиназной активностью. Другие токсины (Θ-гемолизин, лейкоцидин) выделяются клостридиями различных сероваров, реже встречающимися в патологических очагах при анаэробной инфекции. β-некротизирующий токсин (при фекально-оральном пути заражения) поражает слизистую оболочку тонкой кишки, оказывает летальное действие – очаговый паралич, отёк, геморрагии и сегментный гангренозный некроз кишечной стенки.

Кроме токсинов, клостридии этого вида выделяют ряд ферментов, играющих роль в патогенезе: коллагеназу, желатиназу, гиалуронидазу, ДНК-азу, нейраминидазу, протеиназу.

Некоторые штаммы C. perfringens синтезируют энтеротоксин (по своему действию сходен в аналогичным энтеротоксигенных эшерихий (ETEC)).

● C. novyi (биовары A и B) также образуют несколько типов токсинов. Действие α-токсина на ткани приводит к образованию отёка, β-токсин обладает некротической, гемолитической и лецитиназной активностью.

Патогенез. Образуемые микроорганизмами токсины и ферменты повреждают соединительную ткань и мышечные волокна, приводят к тяжёлой общей интоксикации, всасываясь в кровь вместе с продуктами распада тканей. Инфекционный процесс характеризуется быстро распространяющимся отёком и некрозом мышечной ткани.

Возбудители ферментируют углеводы с образованием газа → эмфизема (растяжение ткани газом), газ скапливается в подкожной жировой клетчатке → нарушение кровообращения, микроциркуляции в ткани, что в сочетании с секрецией токсинов и ферментов агрессии облегчает распространение микроорганизмов.

В основе патогенеза – ферментные процессы, катализирующие гидролитическое расщепление биомембран → нарушение клеточной проницаемости → деструкция и отёк ткани. Отёк сопровождается снижением окислительно-восстановительного потенциала ткани → активируются эндогенные протеазы → аутолиз тканей. При этом происходит жировая дистрофия мышц, разрушение миелина нервов, разрушение оболочек жировых клеток и эритроцитов. Помимо токсинемии развивается ещё и гемолитическая анемия. Таким образом инфекционный процесс при газовой гангрене активирует сам себя.

Из загрязнённой раны инфекция распространяется в течение 1-3 дней. Варианты распространения:

● по протяжению ткани за счёт быстрого прогрессирующего некроза;

● по межфасциальным щелям и анатомическим каналам;

● с отёчной жидкостью (отёчная ткань перемещается, пропитывая другие ткани как губку).

В кровь возбудитель не проникает и с кровью не распространяется, т.к. там высокая концентрация кислорода.

Симптомы: ● крепитация – при пальпации поражённой ткани – скрип (т.к. там скапливается газ);

● раневое отделяемое с неприятным запахом;

● лихорадка (связана обычно с аутоинтоксикацией продуктами некроза тканей);

Иммунитет. Восприимчивость к анаэробной раневой инфекции связана не только с уровнем антитоксических, антиферментных антител. Она зависит от общего состояния организма. Перенесённое заболевание не оставляет прочного иммунитета.

Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служат кусочки поражённой ткани, взятые при обработке раны, экссудат из раны, гной, кровь. Обнаружение в мазке большого количества крупных грамположительных палочек, которые могут быть в стадии прорастания спор может служить признаком газовой гангрены. Бактериоскопическое исследование проводится в реакции иммунофлюоресценции с использованием иммунной сыворотки к основным возбудителям анаэробной раневой инфекции. Бактериологическое исследование позволяет выделить возбудителей, идентифицировать их по биологическим свойствам. Вид микроорганизма и выделяемые им токсины определяют в реакции нейтрализации с диагностическими антитоксическими сыворотками. Биологической пробой вызывают у животных анаэробную инфекцию и определяют токсины в исследуемом материале.

Ускоренный метод – газо-жидкостная хроматография – позволяет в течение нескольких минут определить наличие клостридий (но не видовую их принадлежность) в раневом отделяемом или в питательной среде, где размножались микроорганизмы, на основе выявления продуктов метаболизма (различные жирные кислоты).

Профилактика и лечение. Предупреждение развития анаэробной раневой инфекции состоит прежде всего в своевременной и полноценной хирургической помощи раненым (удаление некротической ткани, удаление инородных предметов, обработка антибактериальными препаратами, особенно выделяющими активный кислород (например: H₂O₂), в сочетании с антибиотиками пенициллинового ряда). Параллельно с первичной обработкой ран вводится антитоксическая сыворотка, содержащая антитела против токсинов клостридий, чаще всего вызывающих это заболевание. Для специфической профилактики по эпидемиологическим показаниям используется комбинированный препарат – брюшно-тифозная вакцина с анатоксином (возбудителей ботулизма, столбняка, наиболее вероятных возбудителей газовой гангрены – Clostridium perfringens A и Clostridium novyi). Анатоксины могут применяться изолированно.

Для лечения анаэробной инфекции применяют ту же антитоксическую сыворотку, но в значительно больших дозах. Если идентифицирован возбудитель, выделенный из патологического материала, вводят сыворотку против токсинов данного возбудителя. Используются и антимикробные препараты (пенициллин, канамицин и сульфаниламиды), подавляющие жизнедеятельность не только клостридий – возбудителей, но и сопутствующих микроорганизмов, предотвращая развитие вторичной инфекции.

При наличии условий желательна гипербарическая оксигенация.

Клостридии ботулизма.

Ботулизм (от лат. botulus колбаса) – тяжёлая пищевая интоксикация, сопровождающаяся поражением ЦНС и протекающая с явлениями характерного паралитического синдрома.

Возбудитель ботулизма – Clostridium botulinum – описан впервые Э. ван Эрменгемом в 1896 г. во время расследования вспышки ботулизма. Микроорганизм был выделен из ветчины, послужившей источником отравления людей, и из органов умерших. Затем было установлено, что вид Clostridium botulinum включает серовары (A, B, C_1(α), C_2(β), D, E, F, Q), различающиеся по антигенной структуре образуемых ими токсинов. Наибольшее значение имеют A, B и E. Каждый из токсинов клостридий ботулизма может быть нейтрализован только гомологичной сывороткой.

Морфология, физиология. Clostridium botulinum – крупные палочки, размерами 4-9 x 0.6-1.0 мкм, с закруглёнными концами, имеют до 35 перитрихиально расположенных жгутиков, образуют субтерминально расположенные споры. Палочка со спорой напоминает теннисную ракетку. Грамположительны. Капсулу не образуют.

Строгий анаэроб. Оптимальная температура роста 35°C. Размножение и токсинообразование может происходить от 10 до 55°C. Выращиваются на средах Китта-Тароцци, на плотных средах, содержащих гидролизат казеина, мясные и рыбные экстракты (с высокой концентрацией белка животного происхождения). Размножается на глюкозо-кровяном агаре, образуя неправильной формы колонии с отростками или ровными краями, зоной гемолиза вокруг колоний. В столбике агара колонии Clostridium botulinum напоминают комочки ваты или чечевицу. В жидких средах образуется равномерная муть, а затем на дно пробирки выпадает компактный осадок.

Ферментируют углеводы до кислоты и газа, обладают выраженной протеолитической активностью (признак для внутривидового деления на типы).

Антигены. При идентификации возбудителя ботулизма определяют только антигенную специфичность образуемых им токсинов.

Экология и распространение. Широко распространён в природе. Естественной средой обитания Clostridium botulinum является кишечник многих животных, рыб, моллюсков, а также почва, куда микроорганизмы постоянно попадают с испражнениями. В почве, как и в организме животных, клостридии ботулизма не только сохраняются длительное время, но и размножаются. Вегетативные формы C. botulinum малоустойчивы в окружающей среде, в отличие от спор, которые выдерживают длительное высушивание, замораживание до –253°C, кипячение от 1 до 6 ч. В 5% растворе фенола сохраняют жизнеспособность до 1 сут.

Ботулинический токсин при кипячении разрушается в течение 10 мин. Он обычно накапливается в пищевом продукте при размножении в нём Clostridium botulinum. Такими продуктами являются, как правило, консервы домашнего приготовления (овощные (т.к. возможен контакт овощей с почвой), грибные, рыбные, мясные) → заболеваемость выше там, где в рационе питания преобладают консервированные продукты.

Патогенность возбудителя и патогенез ботулизма. Ботулизм – тяжёлая пищевая интоксикация, развивающаяся в результате употребления продуктов, содержащих токсины возбудителя и сами микробные клетки. Попав в анаэробные условия, размножающиеся клостридии ботулизма выделяют в среду токсины.

Токсин является высокомолекулярным полипептидом (140000 – 155000 Да), относительно термоустойчив. Состоит из двух субъединиц (нейротоксин и гемагглютинин). Нейротоксин тоже состоит из двух субъединиц: цепь H и цепь L, связанные дисульфидной связью, различаются по антигенным свойствам.

Поступает в кишечник в виде протоксина, превращается в токсин под воздействием ферментов тонкого кишечника. Токсин устойчив к действию пищеварительных ферментов. Из верхних отделов ЖКТ токсин быстро всасывается в кровь, распространяется по организму и попадает в нервно-мышечные синапсы.

Три стадии действия токсина (выявляются на нервно-мышечном препарате):

1) связывание нейротоксина со специфическим рецептором (не зависит от температуры и от концентрации Ca 2+ ), эта стадия обратима, если применить антитоксическую сыворотку;

2) транспорт (по типу эндоцитоза) токсинов в цитозоль нервномышечного соединения (зависит от температуры и от концентрации Ca 2+ ), эта стадия труднообратима;

3) литическая стадия – необратимая, токсин блокирует освобождение ацетилхолина, блокирует проведение нервного импульса в мышцу → развиваются основные симптомы заболевания.

Человек высокочувствителен к токсинам всех типов возбудителей ботулизма.

Различают 4 клинических типа ботулизма:

1) Классический (пищевой) – связан с употреблением пищи, содержащей токсин.

2) Раневой – связан с обсеменением раневой поверхности.

3) Ботулизм новорождённых – патологическая колонизация слизистой кишечника Clostridium botulinum.

4) Ботулизм неопределённого классифицирования (причина развития заболевания неизвестна).

Лабораторная диагностика. Материалом для лабораторного исследования на предмет обнаружения токсинов и возбудителя ботулизма, определения серовара служат рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, кровь. Для установления источника инфекции исследуются подозреваемые продукты, которые употребляли заболевшие. Исследования ведут параллельно на обнаружение токсина и выделение культуры возбудителя. Для обнаружения токсина используют белых мышей, которым подкожно или внутрибрюшинно вводят вместе с поливалентной антитоксической противоботулинической сывороткой (A, B, C, E) исследуемый материал, а другая группа мышей получает материал без сыворотки. В том случае, когда животные второй группы погибают, ставят развёрнутую реакцию нейтрализации для определения типа токсина.

Для получения культуры возбудителя исследуемый материал засевают в жидкие питательные среды. Выделенную культуру идентифицируют, а культуральную жидкость испытывают в реакции нейтрализации на наличие в ней ботулинического токсина определённого серотипа.

Профилактика и лечение. При появлении первых признаков ботулизма необходимо как можно раньше ввести противоботулиническую сыворотку. Это единственное средство, которое при своевременном применении может спасти жизнь больному. До установления серотипа токсина, который вызвал болезнь, вводят поливалентную сыворотку против токсинов A, B, C, E. Количество сыворотки и необходимость повторного введения определяет клиницист. Лицам, которые принимали пищу, явившуюся источником ботулизма, но ещё не заболевшим, с профилактической целью можно ввести ту же антитоксическую противоботулиническую сыворотку.

Clostridium difficile.

Это грамположительная палочка, размерами 6-8 x 0.5 мкм, образующая овальные субтерминально расположенные споры. Микроорганизм был выделен из фекалий новорождённых в 1935 г. Халлом и О’Тулом. Долгое время C. difficile считали нормальным обитателем кишечника. Теперь всё чаще выделяют этих клостридий из патологического материала при различных гнойно-воспалительных заболеваниях человека, иногда – при анаэробной раневой инфекции.

Патогенность C. difficile обусловлена секретируемыми термолабильными токсинами (цитотоксином и энтеротоксином) и проявляется специфическим тяжёлым псевдомембранозным колитом, возникающим на фоне дисбактериоза у людей, леченных антибиотиками.

Для лечения этого заболевания применяют ванкомицин и метронидазол.

Источник