Клостридии раневой анаэробной инфекции (газовой гангрены)

Морфология и физиология

С. perfringens - крупные, утолщенные грамположительные спорообразующие палочки. Многие штаммы подвижны, in vivo образуют капсулу. На кровяном агаре окружены зоной гемолиза, на желточном агарезоной помутнения, что свидетельствует о наличии фермента лецитиназы. В столбике агара колонии имеют вид чечевичных зерен. Ферментируют с газообразованием углеводы. Протеолитические свойства выражены слабей. С. novyi - подвижные бескапсульные перитрихи. Эритроциты не гемолизируют. Ферментируют с газообразованием ряд Сахаров. В отличие от предыдущих видов разжижают желатину, образуют сероводород и аммиак. С. histolyticum - перитрихи, факультативные анаэробы. Не ферментируют углеводы, но обладают протеолитической активностью с образованием H2S.

Антигены

C.perfringens различаются по антигенной специфичности секретируемых ими мембранотоксинов, что позволило разделить их на шесть сероваров: А, В, С и т.д. Среди С. novyi выделено три серовара (А, В, С). Выделение данных сероваров не нашло практического применения.

Патогенность и патогенез

В основе патогенного действия всех возбудителей анаэробной раневой инфекции лежит высокая скорость размножения и способность продуцировать токсины - альфатоксин и др. Альфатоксин относится к типу мембранотоксинов. Он вызывает гидролиз фосфолипидов, входящих в состав клеточных мембран, вследствие чего наступает гемолиз эритроцитов, распад тучных клеток, изменение мелких ссудов. При действии на мембраны лейкоцитов снижается фагоцитарная активность последних. Тетатоксин оказывает прямое и опосредованное действие на клетки-«мишени». Первое заключается в разрушении эритроцитов, лейкоцитов эндотелиальных клеток, в обеспечении инвазии и участии в некрозе в очаге инфекции. Второе состоит в воздействии на клетки миокарда и нарушении сердечной деятельности, усилении выхода лейкоцитов и эндотелиальных клеток в ткани, стимуляции выхода противовоспалительных цитокинов, что может привести к шоку. Для патогенных клостридий характерно образование многих ферментов, вызывающих деструкцию тканей: гиалуронидаза, коллагеназа, ДНК-аза и др. Все это, в конечном итоге, приводит к гангренозному, экссудативному или флегмонозному воспалению подкожной клетчатки, особенно мышц, которое сопровождается накоплением большого количества газа и экссудата. Всасывание микробных токсинов наряду с токсическими продуктами распада мышечной ткани, вызывает токсинемию. В тяжелых случаях возможно развитие сепсиса. Существенное значение в патогенезе имеет вторичная микрофлора: непатогенные клостридий, стафилококки и другие бактерии. CI. perfringens может продуцировать энтеротоксин, вызывающий диффузный понос. Серовар А С. novyi продуцирует альфа-токсин, С. septicum - мембранотоксин.

Иммунитет

В процессе инфекции образуются антитоксины, что приводит к формированию антитоксического иммунитета. Он определяется уровнем антитоксина и противоферментативных антител в сыворотке крови. Однако напряженность постинфекционного иммунитета невысока. Противомикробные антитела не обладают протективными свойствами, чтобы препятствовать размножению клостридий. Образующийся антитоксический иммунитет не является напряженным.

Экология и эпидемиология

Средой обитания для клостридий является кишечник животных, особенно травоядных и свиней, для CI. perfringens - и кишечник человека. С фекалиями клостридий попадают в почву, в которой при благоприятных условиях могут размножаться. В почве клостридий сохраняются в виде спор в течение длительных сроков. Инфекция передается при попадании возбудителя с почвой или инфицированным материалом на раневую поверхность. Таким образом, входными воротами инфекции являются раны. Благоприятные условия для размножения анаэробов создаются при осколочных рваных ранах. Анаэробная инфекция в мирное время встречается редко, главным образом, как осложнение открытой травмы, послеоперационных ран и криминальных абортов. Необрабатываемые почвы (скалистые, песчаные) в отличие от плодородных культивируемых почв, не являются источником анаэробной инфекции.

Раневая анаэробная газовая инфекция

Анаэробная газовая инфекция (клостридиальная миозит, газовая гангрена)-острая, тяжелая, полиэтиологична раневая инфекция, которую вызывают бактерии рода Clostridium в ассоциации между собой и условно-патогенными микроорганизмами. Основными возбудителями заболевания являются Clostridium perfrigens, С. novyi (oedematiens), С. septicum. Значительно реже встречаются С. histolyticum, C.sordellii, C.fallax. С аэробных бактерий в раневого содержимого обнаруживают протей, стафилококки, кишечные палочки и др.. С. perfrigens может вызвать пищевые токсикоинфекции. В качестве исследуемого материала берут кусочки пораженных тканей, раневой содержание, экссудат, выпот при отеках, при пищевых токсикоинфециях - рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, кровь, остатки подозрительной пищи. В случае необходимости исследуют перевязочный и шовный материал (шелк, кетгут), одежда, грунт, секционный материал (кусочки некротизированных тканей, печени, селезенки). С целью предупреждения вредного воздействия кислорода воздуха на анаэробную микрофлору твердые материалы для исследования лучше брать в короткие пробирки, герметически закрываются. Жидкие исследуемые материалы можно набирать в шприц, на иглу посадить резиновый пробку и в таком виде транспортировать в лабораторию. Микробиологическая диагностика газовой гангрены сводится к выделению чистых культур возбудителей, их идентификации на основе морфологических, культуральных и биохимических свойств и определения типов токсинов.

Бактериологическое исследование

Жидкие исследуемые материалы сеют в нативном виде. Кусочки пораженных тканей и другие плотные материалы сначала гомогенизируют в фарфоровую ступку с песком, добавляя равный объем изотонического раствора хлорида натрия. Любой материал разделяют на 2 части; одну из них прогревают 20 мин при 80 ° С, вторую не подвергают термической обработке. Обе пробы параллельно высевают на специальные сердовища для культивирования анаэробных микроорганизмов. Для накопления анаэробов широко используют среду Китт-Тароцци. На нем С. perfringens растет с интенсивным помутнением и бурным газообразованием. Другие виды образуют помутнение и меньшее выделение газа или без него (С. histolyticwn). При посеве на стерильное обезжиренное лакмусовой молоко С. perfringens уже через 4-5 ч вызывает его звудження с образованием кирпичного цвета губчатого сгустка, который газ поднимает на поверхность пептонизованои жидкости. Классическим средой для получения изолированных колоний являются кровяное сахарный агар Цейслера (до МПА добавляют 1,5% дефибринированной крови и 2% глюкозы). Чашки с посевами выращивают в анаеростати. На этом агаре колонии основных возбудителей имеют гладкую дискообразной форму серого цвета с равными или бахромчатые краями и открытым центром, окруженные зоной гемолиза. На среде Уиллиса-Хоббса (МПА с лактозой, индикатором нейтральным красным, яичным желтком и обезжиренным молоком) колонии С. perfringens красного цвета и зоной опалесценции; колонии С. novyi бесцветные (не разлагают лактозы), но с зоной опалесценции; колонии С. septicum красные, вокруг колоний С. histolyticum есть зона просветления. Колонии С. histolyiticum, С. sordellii бесцветные, а ореол опалесценции имеют только колонии С. sordellii. На кровяном агаре с бензидином колонии С. novyi чернеют после пребывания на воздухе. При посеве материала уколом в столбик агара Вильсона-Блера уже через 3-4 часа в участках роста С. perfringens среду чернеет. Характерные особенности роста на молоке и среде Вильсона-Блера используют для экспресс-диагностики газовой гангрены, вызванной С. perfringens. Колонии, выросшие на дифференциально-диагностических средах, микроскопируют, пересевают на среду Китт-Тароцци, получают чистую культуру и идентифицируют ее по морфологическим, культуральным и биохимическим свойствам. Важное значение имеет определение типов экзотоксинов. При отсутствии анаеростатив и других приборов для создания анаэробных условий изолированные колонии, а значит и чистые культуры, можно получить путем посева различных разведений исследуемого материала в трубки Виньяль-Вейона методом Вейнберга. Материал разводят 1:10, 1:100, 1:1000 в растопленном и охлажденном до 45 ° С сахарном агаре, разлитом в пробирки по 10 мл. Из каждого разведения агар натягивают в трубки, а капиллярный конец запаивают на огне. После инкубации при 37 ° С трубки распиливают надфилем, столбик агара с характерными колониями анаэробов выталкивают в стерильную чашку Петри. Затем колонии петлей пересевают в среду Китт-Тароцци, выращивают чистые культуры и идентифицируют их. В ряде развитых стран оранизовани специальные лаборатории, в которых используются современные аппараты и тест-системы для культивирования и идентификации анаэробов, а также боксы, где все посевы, пересев и другие манипуляции проводят при полном отсутствии кислорода воздуха. Однако в рутинных бактериологических лабораториях выделения и полную идентификацию чистых культур проводят редко, поскольку весь процесс занимает много времени, требует сложных и дорогостоящих питательных сред и специальных приборов. В связи с этим для более быстрой диагностики анаэробной газовой инфекции и выбора соответствующих лечебных антитоксических сывороток проводят определение типов экзотоксинов с помощью реакции нейтрализации in vivo.