Возбудители анаэробных инфекций клостридиальной природы

1.

ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ
Минздрава России
Кафедра микробиологии и вирусологии
Тема: Возбудители анаэробных инфекций
клостридиальной природы.
Разработчик: ассистент Демина Ю.З.

2.

Вопросы для обсуждения:
1. Общие свойства клостридий.
2. Возбудитель ботулизма: морфология, культуральные и биохимические свойства, патогенетические факторы.
3. Эпидемиология и клинические проявления ботулизма.
4. Лабораторная диагностика ботулизма. Профилактика и лечение.
Возбудитель столбняка: морфология, культуральные и биохимические свойства, патогенетические факторы.
Эпидемиология и клинические проявления столбняка.
Лабораторная диагностика столбняка. Профилактика и лечение.
Представители клостридий – возбудители газовой анаэробной инфекции.
Морфологические, культуральные и биохимические свойства возбудителей газовой анаэробной инфекции.
Факторы патогенности.
10. Эпидемиология и клинические проявления газовой анаэробной инфекции.
11. Принципы диагностики, профилактики и лечения газовой анаэробной инфекции.
5.
6.
7.
8.
9.
Астраханский ГМУ

3.

Общие свойства клостридий
1. Морфологические свойства: крупные Грам+ палочки, большинство подвижны
(перетрихи). Жгутиков нет у Clostridium perfringens. Некоторые образуют капсулу. Во
внешней среде образуют споры, диаметр которых превышает диаметр бактериальной
клетки.
2. Биологические свойства: строгие анаэробы, т.к. не имеют ферментов – оксидады,
каталазы и супероксиддизмутазы, поэтому их выращивают в специальных приборах
с использованием специальных сред.
3. В биохимическом отношении разнообразны: от очень высокой сахаролитической
активности (Clostridium perfringens), до полной инертности (Clostridium tetani).
4. Имеется О- и Н- антигены. Все клостридии образуют экзотоксин, который
обуславливает патогенез и клинику заболевания.
5. Особенности эпидемиологии: источник инфекции – внешняя среда (сапронозы).

4.

Газовая анаэробная инфекция - это полимикробная инфекция:
• Clostridium perfringens (90 % случаев)
• Clostridium septicum
• Clostridium histolyticum
• Clostridium novii
• Может присоединяться гнилостная, кокковая флора.
Астраханский ГМУ

5.

Морфология
• Грам (+) крупные палочки
• Clostridium
perfringens неподвижна, жгутиков не образует,
остальные - перитрихи
• Образуют капсулу в организме человека или животных
• Образуют споры, превышающие диаметр бактериальной клетки.
Споры расположены центрально в виде веретена.
• Строгие анаэробы

6.

Культуральные свойства
На среде Вильсон-Блера
(железосульфитный агар) - колонии
черного цвета, напоминающие
чечевичные зерна.
Астраханский ГМУ
На кровяном агаре
клостридии образуют колонии,
окруженные зоной полного или
частичного гемолиза.

7.

В среде Китта-Тароцци рост
клостридий сопровождается
помутнением среды и активным
газообразованием
В молоке рост клостридий
сопровождается створаживанием
молока и образованием
губкообразного сгустка - "штормовая
реакция" .
Астраханский ГМУ

8.

Факторы патогенности
• Основными факторами патогенности клостридий являются экзотоксины и
ферменты агрессии.
• Разные виды клостридий синтезируют разный набор экзотоксинов. Эти
экзотоксины
обладают
действием.
Ферменты
гемолитическим,
агрессии
некротизирующим,
(лецитиназа,
вызывают распад тканей.
Астраханский ГМУ
ДНК-аза,
летальным
гиалуронидаза)

9.

Эпидемиология
• Естественным резервуаром инфекции и фактором передачи
служит инфицированная почва (сапронозная инфекция).
• Механизм заражения – контактный.
• Путь передачи – раневой.
• Входные ворота инфекции – поврежденная кожа.
Астраханский ГМУ

10.

Условия, приводящие к некрозу тканей:
• Обширные повреждения мышц и костей.
• Глубокий закрытый раневой канал.
• Нарушение кровообращения тканей из-за повреждение сосуда.
• Большие некротизированные участки с плохой оксигенацией.
Астраханский ГМУ

11.

Патогенез
Омертвевшие ткани, богатые гликогеном, служат для клостридий благоприятной
питательной средой. После попадания в рану в условиях гипоксии споры прорастают в
вегетативные клетки, клостридии размножаются в месте входных ворот и синтезируют
экзотоксины и ферменты агрессии.
Лецитиназа расщепляет лецитин клеточных мембран, гиалуронидаза и коллагеназа
увеличивают проницаемость тканей. Результатом действия токсинов и ферментов
является некроз мышечной и соединительной ткани, развитие отека, скопление газов в
тканях, интоксикация организма.
Токсины микробов и продукты распада тканей оказывают общее токсическое действие
на организм, что приводит к тяжелой интоксикации, нарушающей функции всех
жизненно важных органов и систем.

12.

Клиническая картина.
Инкубационный период 1-2 суток.
Уже после 6 часов после проникновения микробов нарушается общее состояние:
• Тахикардия до 120-140 в мин
• Лихорадка 38-39 С
• Беспокойство, возбуждение(или заторможенность), адинамия, мучительная
бессонница.
• Чувство давления повязки
• Снижение АД
• Одышка
• Кожные покровы серо-синего цвета
Астраханский ГМУ

13.

Местные симптомы.
Рана
резко болезненна, покрыта грязно-серым налетом, края
её
бледные, отёчные, безжизненные, дно раны сухое.
Окраска видимых в ране мышц напоминает вареное мясо.
При
надавливание
на
край раны из
нее
выделяются
пузырьки газа с неприятным сладковато-гнилостным запахом, крепитация
раны.
Поверхность
становится бурой,теряет чувствительность.
Астраханский ГМУ

14.

Астраханский ГМУ

15.

Диагностика
• Исследуемый материал: пораженные и некротизированные ткани,
взятые из раны на границе со здоровыми тканями, экссудат, гной, раневое
отделяемое, кровь. От трупов берут кусочки мышц, печени, селезенки;
кровь из сердца, раневое отделяемое. При пищевых токсикоинфекциях
исследуют рвотные массы, фекалии, кровь, остатки пищевых продуктов.
• Методы исследования: бактериоскопический, бактериологический.
Астраханский ГМУ

16.

Астраханский ГМУ

17.

Clostridium botulinum – возбудитель ботулизма
Морфология: Крупные грамположительные палочки. Возбудитель ботулизма в
неблагоприятных
условиях
образует
споры.
Споры
располагаются
субтерминально, придавая клетке форму теннисной ракетки. В окружающей среде
споры сохраняют жизнеспособность десятилетиями.

18.

Clostridium botulinum не образуют капсул. За счет перитрихиально
расположенных жгутиков вегетативные клетки возбудителя ботулизма
обладают подвижностью. У одной клетки может быть от 4 до 35 жгутиков.

19.

Культуральные и билогические свойства
• Возбудитель ботулизма является строгим анаэробом.
• Для выращиванияклостридийприменяетсяжидкая среда Китта-Тароцци,
а также плотные питательные среды (железо-сульфитный агар, агар
Цейсслера).
а
б
среда Китта-Тароцци: а - рост возбудителя ботулизма, б – контроль

20.

Антигенная структура
Серотипы
возбудителя
ботулизма
сходны
по
морфологическим,
культуральным свойствам и действию на организм человека. Выделяют 7
антигенных
вариантов возбудителя ботулизма (A, В, C, D, E, F, G).
Специфичность каждого
варианта выявляют в реакции с антитоксическими
сыворотками. Каждый тип токсина отличается
друг от друга по антигенной
структуре и протеолитическим свойствам. Все штаммы серотипа А обладают
протеолитическим действием, а все штаммы серотипа Е – не обладают.
Остальные – могут иметь или не иметь протеаз.
В вегетативных клетках возбудителя ботулизма выявляют соматический
О-антиген и жгутиковый Н-антиген.

21.

Резистентность
В природе возбудитель ботулизма встречается в почве, навозе, воде, иле водоемов, в
кишечнике животных и рыб. В окружающей среде споры возбудителя ботулизма
сохраняются в течение длительного времени, а при благоприятных условиях прорастают
и размножаются. Споры выдерживают кипячение в течение 3-6 часов, автоклавирование
– в течение 30 минут. В 14-15% растворе хлористого натрия споры сохраняют
жизнеспособность в течение 2 месяцев.
Ботулинический токсин достаточно устойчив к воздействию неблагоприятных условий
внешней среды. Он выдерживает температуру 80°С в течение 30-60 минут, кипячение - в
течение 10-25 минут. Токсин устойчив к действию пепсина и трипсина, выдерживает
высокие концентрации поваренной соли, не разрушается в консервированных
продуктах, содержащих различные специи. В консервах ботулинический токсин
сохраняется в течение 6-8 месяцев.

22.

Факторы патогенности
Основным
фактором
патогенности
возбудителя
ботулизма
является
ботулинический экзотоксин, продуцируемый вегетативными клетками.
К факторам патогенности клостридий ботулизма относятся также ферменты агрессии:
протеиназы, лецитиназы, декарбоксилазы.
Ботулинический токсин представляет собой белок, обладающий нейротоксическим
действием.
В бактериальной клетке токсин синтезируется в виде длинной нетоксичной
полипептидной цепи. Для ее превращения в нейротоксин необходимо разрезание
протеолитическими ферментами, имеющимися у микроба, или протеазами ЖКТ. После
разрезания одна из цепей прикрепляется к рецепторам мембран клеток, а другая –
блокирует передачу возбуждения в холинергических синапсах.

23.

Основной механизм действия ботулотоксина сводится к нарушению
нервно-мышечной (синаптической) передачи импульса – блокирует
выделение ацетилхолина, в результате чего развиваются парезы и
параличи. Возникают парезы и параличи мышц глазодвигательного
аппарата, дыхательных, гортани, глотки.

24.

Эпидемиология
• В естественных условиях резервуаром и источником инфекции является почва.
• Механизм передачи – фекально-оральный.
• Путь передачи – алиментарный. Заболевание наступает при употреблении пищи,
содержащей возбудителя и его токсин.
Наибольшую
опасность
представляют
приготовленные
с
нарушением
технологического режима мясные, рыбные и овощные герметически укупоренные
консервы домашнего приготовления, ветчина, колбасы, копченая и вяленая рыба,
маринованные в домашних условиях грибы.
Иногда при размножении возбудителя в результате образования газов наблюдается
бомбаж (вздутие) консервных банок.

25.

Продукты питания - причина ботулизма
Рис.5

26.

Патогенез
1. Споры возбудителя ботулизма попадают в пищевые продукты, где в процессе
размножения в анаэробных условиях продуцируют токсин.
2. Токсин вместе с пищевыми продуктами попадает в организм человека, сорбируется
на клетках слизистой оболочки кишечника и всасывается в кровь. Токсин может
всасываться также через слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей.
3. Вместе с кровью токсин разносится по организму, попадает в мышцы и достигает
периферических нервных окончаний, где нарушает передачу сигнала с нервного
окончания на мышечное волокно путем блокировки выделения ацетилхолина в
синапсы. В результате этого нарушается передача нервного импульса в мышцу, и
развиваются характерные параличи мышц.

27.

Клиника ботулизма
• Инкубационный период колеблется от 2 часов до 4 дней в зависимости от
дозы
токсина.
В
единичных
случаях
продолжается до 9-12 дней. Чаще всего
инкубационный
период
инкубационный период при
ботулизме составляет 18-36 часов.
• Чем короче инкубационный период, тем тяжелее болезнь.
• Смертельная доза токсина для человека – 1 нг на 1 кг массы тела.

28.

Клиника
• гастроэнтеритический синдром (тошнота, рвота, диарея до 3-5 раз, схваткообразные
боли в животе) – длится чаще не более 1 суток, диарея сменяется запорами.
«глазной», или офтальмоплегический синдром – расстройства зрения («туман»,
«сетка» перед глазами, парез аккомодации, двоение в лазах, неравномерное раширение
зрачков, птоз). Связано с поражением глазодвигательного нерва.
паралич мускулатуры языка, затрудняется глотание, ослабевают мышцы шеи, туловища,
кишечника.
острая дыхательная недостаточность.
• головная
боль,
головокружение,
общая
мышечная
слабость,
кратковременное
повышение АД.
• Смерть может наступить от паралича сердца и дыхания. Смертность – 35-85%

29.

Мидриаз.
Блефароптоз.
Бульбарный синдром.
Астраханский ГМУ

30.

Диагностика ботулизма:
Основана на клинической картине заболевания (нарушение зрения,
глотания,
речи,
мышечная
слабость),
эпидемиологических
данных
(употребление подозрительных консервированных продуктов) и результатов
лабораторных исследований.
• Лабораторная диагностика в первую очередь направлена на обнаружение
токсина и установление его типа.
Выделение возбудителя является вторичным этапом исследований.

31.

• Исследуемый материал: промывные воды желудка, кровь, рвотные массы,
фекалии, моча, секционный материал, остатки пищевых продуктов.
• Для обнаружения токсина в исследуемом материале используют реакцию
нейтрализации токсина на лабораторных животных (биопроба по
Вейнбергу).
Смеси исследуемого материала с антитоксическими сыворотками
Рис. 9 Схема постановки биопробы на белых мышах.

32.

Лечение
• До установления типа токсина, вызвавшего заболевание, больному вводят
внутримышечно поливалентную антитоксическую сыворотку.
• После установления типа токсина на белых мышах вводят соответствующую
моновалентную антитоксическую сыворотку.
Рис.10

33.

Столбняк
одна
из
наиболее
тяжелых
острых инфекционных
характеризуется
поражением
нервной системы
тонических
тетанических
судорог
и
приводящими к асфиксии.
Астраханский ГМУ
болезней,
и
проявлением
скелетной
мускулатуры,

34.

Clostridium tetani – возбудитель столбняка.
С.
tetani
представляет
собой
крупную
грамположительную
палочку
с
закругленными концами размером. При неблагоприятных условиях внешней среды
образует споры, располагающиеся терминально. Диаметр споры превышает
поперечник вегетативной клетки, поэтому клетка со спорой имеет вид барабанной
палочки. C. tetani обладает подвижностью за счет наличия жгутиков. Одна клетка
имеет до 20 жгутиков и более.

35.

Культуральные, биохимические и антигенные свойства
• облигатныйм анаэроб
• в качестве жидких питательных сред для выращивания возбудителя
столбняка используют среду Китта-Тароцци
• не обладает сахаролитической и протеолитической активностью, не
образует индола.
• обладает
групповым
специфическим
термостабильным
антигеном и типоспецифическим термолабильным Н-антигеном.
О-

36.

Факторы патогенности
Столбнячный токсин является основным фактором патогенности возбудителя.
Он состоит из двух фракций - тетаноспазмина (нейротоксина) и тетанолизина
(гемолизина).
Ведущая роль в развитии заболевания принадлежит тетаноспазмину.
Тетаноспазмин
вызывает
длительное
напряжение
мышц
(мышечную
ригидность) и их болезненное сокращение (тетанус). Нарушается выработка
тормозных
нейромедиаторов.
Между
одиночными
сокращениями
полного
расслабления мышцы не происходит, поэтому мышца находится в максимально
сокращенном состоянии.
Тетанолизин обладает гемолитическим и кардиотоксическим действием,
вызывая развитие метаболического ацидоза.

37.

Эпидемиология
• Естественным резервуаром возбудителя и источником инфекции является
почва.
• Механизм заражения: контактный.
• Путь передачи – раневой.
• Из внешней среды возбудитель заболевания попадает в организм человека при
ранениях,
ожогах,
обморожениях,
при
родах
антисанитарных условиях.
Астраханский ГМУ
и
абортах,
протекающих
в

38.

Клиника столбняка
Инкубационный период – 5-14 дней, иногда до 1 мес.
Раньше всего наступает спазм жевательной мускулатуры (тризм) и затылочных
мышц. Затем поражаются мышцы лица: «сардоническая улыбка»: брови подняты,
рот растянут, углы рта опущены, лицо одновременно выражает улыбку и плач.
Далее наступает спазм мышц глотки, туловища и конечностей («нисходящий
столбняк). Малейшее раздражение вызывает тетанические судороги поперечнополосатой мускулатуры. В тяжелых случаях тело человека во время приступа
принимает вид выгнутой назад дуги – опистотонус (разгибательные мышцы
сокращены больше сгибательных мышц живота, больной лежит, опираясь на
затылок и пятки).

39.

Тризм, «сардоническая улыбка» и дисфагия являются классической
триадой симптомов, характерных для столбняка (триада Гиппократа).

40.

Судороги могут быть очень сильными и приводить к перелому X-XII
грудных позвонков. Болезненные судороги вначале бывают редкими, а затем
продолжаются
почти непрерывно. Судороги возникают
спонтанно
или под влиянием внешних раздражителей (свет, звук). Между судорогами
расслабления мышц не происходит. Спазмы мышц приводят к нарушению
дыхания, глотания, дефекации, мочеиспускания, развитию застойных
явлений во внутренних органах. Больной находится в полном сознании.
Смерть наступает от паралича сердца или от асфиксии вследствие поражения
мышц гортани, межреберных мышц и диафрагмы.
• Период выздоровления продолжается до 2 месяцев и характеризуется
постепенным снижением силы и количества судорог и напряжения мышц.

41.

Столбняк
новорожденных
В начале у ребенка нарушается глотание и сосание, затем развиваются судороги,
сопровождающиеся цианозом, спазмом век. Тело ребенка приобретает «позу
лягушонка»: положение на спине с запрокинутой головой, согнутыми и поджатыми
к туловищу конечностями, на лице – страдальческое выражение. В последующем
развивается тетанический спазм мышц всего тела.
Рис.18
Астраханский ГМУ

42.

Лабораторная диагностика
• Поскольку клиническая картина столбняка очень характерна, лабораторную
диагностику обычно не проводят. К лабораторным исследованиям прибегают
лишь в
спорных, неясных случаях, а также при обследовании перевязочного
и шовного материала или образцов почвы.
• Исследуемым материалом при столбняке служат кусочки тканей из ран,
отделяемое ран, кровь, секционный материал, перевязочный материал, почва.
Астраханский ГМУ

43.

Лечение
• Противостолбнячная антитоксическая очищенная концентрированная
сыворотка.
• Донорский противостолбнячный иммуноглобулин.
Рис.19
Рис.20
Астраханский ГМУ

44.

Профилактика
• Плановая: АКДС (3; 4,5; 6 мес)
• Экстренная: проводится после травм, ранений, ожогов, отморожений, после
родов вне больницы родильницам и новорожденным. В этих случаях вводят
противостолбнячный иммуноглобулин или противостолбнячная сыворотка и
столбнячный анатоксин. Такую профилактику называют активно-пассивной.

45.

Благодарю за внимание!
Астраханский ГМУ