16.5.2.2. Возбудитель столбняка Clostridium tetani

Столбняк (от греч. тетанус - оцепенение, судорога) - острое инфекционное заболевание с преобладанием симптомов токси- коза, проявляющееся судорогами поперечно-полосатых мышц вследствие поражения токсином двигательных клеток центральной нервной системы. Возбудитель столбняка обнаружен А. Николайером в 1884 г. в содержимом ран. Чистая культура была получена японским ученым С. Китазато в 1889 г.

Заболевание возникает в результате загрязнения ран почвой, содержащей споры столбнячной палочки. В естественных условиях столбняком поражаются человек и лошадь, однако восприимчивы и другие животные: козы, собаки, кошки, из лабораторных животных - морские свинки, мыши, кролики. Нечувствительны к столбнячному токсину птицы

и холоднокровные животные. Однако при переохлаждении птиц и перегревании холоднокровных животных можно получить сим- птом столбняка и у них.

Рис. 16.7. Возбудитель столбняка Clostridium tetani

C. tetani - подвижная палочка с закругленными концами (рис. 16.7). Образует круглые терминальные споры, в результате чего приобретает вид барабанной палочки. Имеет перитрихиально расположенные жгутики, хорошо окрашивается всеми анилиновыми красителями, грамположительна, хотя в старых культурах могут встречаться и грамотрицательные особи.

Возбудитель столбняка - строгий анаэроб, чрезвычайно чувствительный к кислороду. Хорошо растет в глубине жидких пита- тельных сред, налитых в высокие пробирки, флаконы или бутылки при наличии в них редуцирующих веществ (глюкоза, кусочки печени или мышц, вата и др.). Питательные среды должны иметь нейтральную или слабокислую реакцию (рН 6,8-7,4). Жидкие среды после посева в них материала необходимо заливать слоем вазелинового масла, а перед посевом удалять из них кислород путем кипячения на водяной бане в течение 10-15 мин, после чего охлаждать до 40-50 ?С. Оптимальной температурой при выращивании посевов является 35-37 ?С.

На плотных питательных средах - кровяном или печеночном агаре - столбнячная палочка хорошо растет только при полном удалении кислорода. На чашках с кровяным агаром через 2-4 сут вырастают отдельные прозрачные или слегка сероватые колонии диаметром 2-5 мм с неровной зернистой поверхностью, края колонии шероховатые, ветвящиеся. Более старые колонии имеют желтоватый плотный центр и совершенно прозрачные бесцветные

неровные ветвящиеся края. На кровяном агаре каждая колония окружена зоной гемолиза. При посеве в конденсационную жидкость скошенного агара в пробирках C. tetani растет в виде едва заметных нитевидных отростков, вползающих на поверхность агара. Эту особенность микроба можно использовать при выделении чистой культуры. При этом пробирки со скошенным агаром следует помещать в анаэростат. В высоком столбике агара через 1-2 сут вырастают плотные колонии, напоминающие чечевичное зерно или диск (R-форма) либо пушинку с плотным центром (S-форма). В столбике желатина через 5-6 дней столбнячная палочка растет в виде елочки, желатин при этом разжижается.

C. tetani обладает слабыми протеолитическими свойствами: при выращивании в жидкой среде, содержащей кусочки печени или сваренного вкрутую яичного белка, их протеолиза не происходит даже через длительное время. Микроб не сбраживает моносахариды и многоатомные спирты. Только отдельные штаммы ферментируют глюкозу. Все штаммы медленно сбраживают молоко с образованием очень мелких хлопьев.

Наиболее характерной особенностью возбудителя столбняка является его способность продуцировать экзотоксины, которые и обусловливают специфику как патогенеза, так и клинической картины столбнячной инфекции. Столбнячный токсин состоит из двух фракций: нейротоксина, или тетаноспазмина, который действует на нервную систему, вызывая тоническое сокращение поперечно- полосатой мускулатуры и обусловливая специфический симптомокомплекс столбняка (рис. 16.8); тетаногемолизина, растворяющего эритроциты. Тетаноспазмин обнаруживают в культурах на 2-3-и сутки, а максимальное его накопление наблюдается на 5-7-е сутки. Он быстро разрушается при хранении в обычных лабораторных условиях под влиянием света и кислорода и при сравнительно невысокой температуре (55-56 ?С), хорошо сохраняется в высушенном состоянии. Тетаногемолизин в культуре обнаруживается через 8-10 ч, максимальное его накопление заканчивается через 20-30 ч. Столбнячный нейротоксин состоит из 13 аминокислот и оказывает сильное токсическое действие: в 1 мл культуральной жидкости содержится от 100 тыс. до 1-4 млн смертельных доз для белых мышей массой 15-18 г. Количество минимальных летальных доз для морских свинок примерно в 8-10 раз меньше, чем для мышей. Столбнячный токсин не всасывается слизистыми обо-

Рис. 16.8. Клиническая картина столбняка (Bell С., 1809)

лочками кишечника, поэтому не вызывает гибели животных при введении через рот.

Антигенная структура C. tetani неоднородна и определяется наличием термолабильных жгутиковых Н-антигенов и групповых соматических О-антигенов. По типовому Н-антигену выделяют 10 сероваров. Штаммы всех сероваров вырабатывают один и тот же специфический токсин, который полностью нейтрализуется противостолбнячной сывороткой, полученной при иммунизации животных токсином любого штамма.

Вегетативные формы возбудителя столбняка гибнут и обезвреживаются от действия всех применяющихся дезинфицирующих средств. Споры же обладают большей устойчивостью. Они длительно сохраняются при кипячении в течение 10-90 мин, а споры некоторых штаммов - через 1-3 ч, 5% раствор фенола вызывает их гибель через 8-10 ч, 1% раствор формалина - через 6 ч; действие прямого солнечного света споры выдерживают 3-5 сут.

Клиническая картина столбняка у мелких лабораторных животных развивается по типу так называемого восходящего столб- няка. При введении токсина под кожу задней конечности мыши сначала обнаруживается явление местного столбняка - лапка мыши вытягивается и делается несгибаемой, хвост становится ригидным. Мышечный спазм затем распространяется на мускулатуру туловища с той стороны, с которой был введен токсин, и наступает искривление туловища. Позднее спазм распростра-

няется на всю мускулатуру, и животное погибает при явлениях общего столбняка.

У человека и крупных животных поражение мышц не связано с местом первичной локализации токсина и протекает по типу нис- ходящего столбняка. Процесс начинается с жевательных и мимических мышц лица, а затем распространяется на мышцы всего тела и нижних конечностей.

Источником заражения являются животные и человек, которые выделяют клостридии с испражнениями в почву. Споры клостри- дий столбняка обнаруживаются в почве в 50-60% исследованных проб, а в некоторых почвах - даже в 100% случаев. Особенно богата спорами унавоженная почва. Споры могут разноситься с пылью, проникать в жилище, попадать на верхнюю одежду, белье, обувь и другие объекты.

Около 2/3 заболевших - работники сельского хозяйства, более 1/3 - дети от 1 года до 15 лет. Больше половины заболеваний столбняком возникает в результате ранений нижних конечностей лопатой, гвоздем, стерней во время работы на огороде или в поле. У новорожденных возбудитель может проникать через пупочный канатик, у рожениц - через нарушенную слизистую оболочку матки.

Попавшие в рану микробы не всегда размножаются и не всегда вызывают заболевание. Заболевание возникает только в том случае, когда имеются условия для образования токсина - широкие рваные раны, содержащие сгустки и некрозы тканей. Инкубационный период при столбняке составляет от 3 дней до 1 мес, причем длительность его зависит главным образом от быстроты образования и количества токсина, а также от скорости его поступления в центральную нервную систему.

Первыми симптомами столбняка являются мышечные боли и напряженность мышц на месте ранения или травмы, затем насту- пают напряжение и тризм жевательных и мимических мышц лица. Лицо больного приобретает особый вид из-за так называемой сардонической улыбки. Постепенно нарастают ригидность, спазмы и судороги мышц грудной стенки, живота и конечностей (нисходящий столбняк). Все мышцы резко напряжены, тело вытягивается, становится совершенно прямым и неподвижным - отсюда и название «столбняк».

Наряду со спазмом мускулатуры развиваются судороги мышц, которые возникают при малейшем раздражении: легком стуке,

вспышке света, дуновении ветра и т.д. Температура тела повышается до 39-42 ?С. Смерть чаще всего наступает при явлениях асфиксии. Основные симптомы столбняка представляют собой прямое следствие поражения двигательных нервных центров, спинного и головного мозга. Столбнячный токсин поступает в центральную нервную систему по периферическим двигательным нервам, передвигаясь от места образования по осевым цилиндрам, периневральным и эндоневральным периферическим сосудам.

После перенесенного столбняка иммунитет непродолжителен, а его напряженность в полной мере соответствует наличию в кро- ви антитоксина. При вакцинации и последующей ревакцинации удается создать довольно стойкий и напряженный иммунитет, сохраняющийся в течение многих лет.

Для профилактики столбняка применяют активную и пассивную иммунизацию. Активная иммунизация проводится очищенным концентрированным и адсорбированным столбнячным анатоксином. Сначала анатоксин вводят подкожно в дозе 0,5 мл двукратно с интервалами между прививками 30-40 дней. Через 10-12 мес применяют ревакцинацию в дозе 0,5 мл. В дальнейшем ревакцинацию проводят каждые 5-10 лет.

В настоящее время адсорбированный анатоксин вводят в ассоциации с другими антигенами в составе кишечно-тифозных вакцин или с противококлюшной вакциной и дифтерийным анатоксином (АКДС). Полианатоксин сухой содержит анатоксины перфрингенс, оедематиенс, а также столбнячный и ботулинический типов А, В, Е. Высокий уровень иммунитета после прививок сохраняется в течение 3-5 лет. Если вакцинированный подвергается ранению, особенно при загрязнении ран, ему вводят ревакцинирующую дозу концентрированного анатоксина в количестве 0,5 мл.

При тяжелых ранениях и серьезных травмах одновременно с анатоксином в другой участок тела вводят противостолбнячную сыворотку в дозе 3 тыс. АЕ. Ее вводят также в тех случаях, когда нет данных о вакцинации пострадавшего. Однако следует иметь в виду, что серопрофилактика может дать эффект, если она применяется не позднее 12 ч после ранения. В целях профилактики осложнений применяют также антибиотики. Важное значение в профилактике и лечении столбняка имеет хирургическая обработка ран.