Возбудитель столбняка ( Clostridium tetani)

Таксономия и классификация

Род Clostridium семейства Bacillaceae отдела Firmicutes включает около 20 видов, которые играют роль в патологии человека: Clostridium perfringens, Clostridium novyi, Clostridium septicum — возбудители газовой анаэробной гангрены, Clostridium tetani — возбудитель столбняка, Clostridium botulinum — возбудитель ботулизма, Clostridium difficile является этиологическим фактором псевдомембранозного колита.

Нозологические формы

Столбняк (tetanus) — инфекционное заболевание, вызываемое C. tetani, характеризующееся поражением нервной системы, приступами тонических и клонических судорог, опосредованное нейротоксическим действием бактериального токсина. Столбняк часто поражает новорожденных при родах в антисанитарных условиях («пупочный столбняк»).

 

Эпидемиология и пути передачи

Естественный резервуар и источник инфекции — почва. Механизм передачи — контактный, путь — раневой (бытовая травма, огнестрельное ранение и др.). Заражение человека связано с бытовыми и производственными травмами (раневая инфекция). Восприимчивость — высокая; заболеваемость значительно возрастает среди раненных во время военных действий; основная группа риска в мирное время — работники сельского хозяйства, жители сельских районов (80—86 % заболевших), дорожные и строительные ра­бочие и т. д. Ежегодная смертность от стол­бняка превышает 1,2 млн человек. Повышенную заболеваемость отмечают в регионах с теплым климатом, создающим условия для длительного сохранения спор и их прорастания. Споры способны длительное время сохраняться в окружающей среде; устойчивы к действию физических и химических факторов: выживают в течение 8-10 часов в 1% растворе сулемы и 5% растворе фенола; выдерживают кипячение в течение 0,5-1 часа.

4. Морфологические и тинкториальные свойства Грамположительные палочки с закругленными концами длиной 4-8 мкм и толщиной 0,3-0,8 мкм, расположенные одиночно или цепочками. Подвижны, содержат 20 и более жгутиков, расположенных по периферии клетки. Споры круглые, реже овальные, расположены терминально. Диаметр спор в 2-3 раза превышает толщину бактерий, придавая им форму «барабанных палочек».

Питательные среды и культуральные свойства

Строгие анаэробы. На МПА и желатине растет медленно и образует тонкие прозрачные колонии двух типов: гладкие прозрачные S-формы и серовато-желтые, шероховатые R-формы. S-формы образуют отростки, придающие им паукообразную форму, которые впоследствии сливаются, образуя сеточку на поверхности среды. При посеве столбиком в полужидкий агар через 24-48 часа формирует колонии в виде «чечевичек» (R-формы) или «пушинок» с плотным коричневым центром (S-формы).

Антигенная структура

У C.tetani выявляют О-соматический и Н-жгутиковый антигены. По Н-антигену выделяют 10 сероваров. Все серовары продуцируют идентичные по антигенным свойствам тетаноспазмин и тетанолизин.

Биохимические свойства

Ферментативная активность низкая, отсутствуют цитохромы, цитохромоксидаза, каталаза, пероксидаза. Основные продукты метаболизма — уксусная, масляная, пропионовая кислоты и этанол. Большинство штаммов не обладает сахаролитической активностью, но выделено несколько штаммов, ферментирующих глюкозу. Проявляет слабые протеолитические свойства; медленно расщепляет белки и пептоны до аминокислот, последние разлагаются до угольной кислоты, аммиака, водорода, индола. Для роста необходимы аргинин, гистидин, тирозин, валин, триптофан и др. Образуют желатиназу и рениноподобный фермент, обусловливающий появление затемненных зон вокруг колоний на молочном агаре.

Факторы патогенности

Основные факторы патогенности — тетаноспазмин и тетанолизин.

· Тетаноспазмин — полипептид с дистантным механизмом действия; бактерии редко покидают первичный очаг инфицирования. Токсин фиксируется на поверхности отростков нервных клеток, проникает в них (за счет лигандопосредованного эндоцитоза) и посредством ретроградного аксонного транспорта попадает в ЦНС. Механизм действия связан с подавлением высвобождения тормозных нейромедиаторов в синапсах. Появляется в культурах на 2-е сутки, достигая пика образования к 5-7 дню.

· Тетанолизин (тетаногемолизин) обладает гемолитическим, кардиотоксическим и летальным действием. В патогенезе заболевания имеет менее важную роль. Накапливается в культурах через 20-30 часов

Патогенез

Входные ворота инфекции — бытовые и производственные травмы, причем наиболее часто поверхностные или колотые, когда больной не обращается за медицинс­кой помощью. Столбняк — токсинемическая инфекция, основным патогенетическим фак­тором которой является столбнячный ток­син. Возбудитель остается в ткани на месте входных ворот; продуцирует экзотоксин, ко­торый поступает в кровь и распространяется по организму по кровеносным и лимфатичес­ким сосудам, а также по нервным стволам, и достигает спинного и продолговатого мозга. Токсин фиксируется на поверхности отрос­тков нейронов, проникает в них за счет ли-ганд-опосредованного эндоцитоза и посредс­твом ретроградного аксонного транспорта попадает в ЦНС. Механизм действия токсина связан с подавлением высвобождения тормоз­ных нейромедиаторов, в частности глицина и у-аминомасляной кислоты, в синапсах (ток­син связывается с синаптическими белками синаптобревином и целлюбревином), в ре­зультате чего нарушается проведение импуль­сов по нервным волокнам. Первоначально токсин действует на периферические нервы, вызывая местные тетанические сокращения мышц. При столбняке поражается не только нервная система — в патологический процесс вовлекаются все системы организма.

Ведущие проявления — судорожный синдром, включающий болезненные сокращения мышц (тетанус) и длительное напряжение мыщц. К характерным признакам столбняка относят опистотонус — тетанический спазм, когда позвоночник и конечности согнуты, больно лежит на спине и опираеся на затылок и пятки и risus sardonicus (risus caninus) — подобие оскала, вызванного спазмом лицевых мышц.

Иммунитет

Естественный иммуни­тет у человека к столбняку отсутствует. Постинфекционный иммунитет, как прави­ло, не формируется, поскольку токсигенная доза столбнячного токсина во много раз ниже дозы иммуногенной и отмечаются повторные случаи заболевания.