Курс лекций по учебному материалу модуля 2 специальная микробиология одесса2010 Лекция 11. Предмет и задачи специальной медицинской микробиологии
 Скачать 1.45 Mb.
|
|
Морфология. Cl. perfringens представляет собой толстую полиморфную с закругленными концами неподвижную палочку длиной 3 - 9 мкм и шириной 0,9 - 1,3 мкм. В организме животных и человека образует капсулу, во внешней среде - овальной формы спору, расположенную субтерминально и превышающую поперечник самой клостридии. Возбудитель хорошо окрашивается всеми анилиновыми красителями, грамположителен, в старых культурах чаще бывает грамотрицательным. Культивирование. Cl. perfringens является менее строгим анаэробом, чем остальные возбудители анаэробной инфекции. Она растет во всех питательных средах, применяемых для культивирования анаэробов. В среде Китта - Тароцци дает равномерную муть с обильной выработкой газа. В глубине агара столбиком колонии имеют вид дисков или чечевичек. На кровяном агаре с глюкозой образует гладкие дискообразные колонии серого цвета с ровными краями и возвышением в центре. Токсинообразование. Микроб продуцирует токсин, который имеет сложную химическую структуру (летальный токсин, гемотоксин, нейротоксин, и некротический токсин). Он образует также лецитинасу C, которая обладает ферментативными свойствами и расщепляет лецитин на фосфорилхолин и диглицерид. Лецитиназа идентифицирована с альфа-токсином. Кроме того, Cl. perjrmgens образует протеиназу, фибринолизин, коллагеназу, гиалуронидазу, желатиназу и дезоксирибонуклеазу. Лецитиназа С действует в кишечнике человека как фермент, как способствующий пищеварению.Cl. perfnngens вызывает быстрый и полный распад (некротизация) мышечной ткани. Этот процесс возникает в результате комбинированного действия на мышцы лецитиназы, коллагеназы и гиалуронидазы. Коллагеназа и гиалуронидаза разрушают соединительную ткань, входящую в состав мышц, а лецитиназа С - лецитин мембран мышечных волокон. Гемолиз при анаэробной инфекции обусловлен действием лецитиназы на лецитин стромы эритроцитов. Смерть наступает в результате быстро развивающейся асфиксии вследствие интенсивного разрушения эритроцитов и поражения нервных центров. Антигенная структура. Cl perfringens имеет шесть сероваров А, В, С, D, E и F, которые отличаются друг от друга серологически и специфичностью своих токсинов. Серовар А является обитателем кишечника человека в естественных условиях и возбудителем анаэробной инфекции при проникновении парентеральным путем. Серовар В вызывает дизентерию у ягнят и других животных, серовар С - геморрагическую энтеротоксинемию у овец, коз, поросят, телят, серовар D - инфекционную энтеротоксемию у людей и животных, серовар Е - некротический энтерит у людей, энтеротоксемию у ягнят и телят. Патогенные свойства серовара F до конца не изучены. Резистентность. Споры выдерживают кипячение в течение от 8 до 90 минут. На вегетативные формы наиболее активно действуют перекись водорода, аммиачное серебро, фенол в обычных концентрациях, принятых в практике дезинфекции. Патогенность для животных. Из экспериментальных животных восприимчивыми являются морские свинки, кролики, голуби, мыши. На вскрытии погибших зараженных животных в месте введения отмечают отек, расплавление ткани, скопление газа, в крови почти всегда находят клостридии. Cl. perfnngens патогенна для домашних животных, вызывая у них ряд тяжелых заболеваний. Clostridium novyi (Cl. oedematiens) занимает второе место в возникновении анаэробной инфекции, в почве обнаруживается в 64% случаев Морфология. Cl novyi - крупная полиморфная палочка с закругленными концами, длина ее 4,7 - 22,5 мкм, ширина 1,4 - 2,5 мкм. Часто располагается короткими цепочками, подвижна, перитрих, имеет до 20 жгутиков, во внешней среде образует овальные споры, расположенные обычно субтерминально, в организме животных и человека капсулы не продуцирует, окрашивается грамположительно. Культивирование. Cl novyi - строгий анаэроб. В среде Китта - Тароцци растет с накоплением газа, выпадением осадка и просветлением среды На глюкозокровяном агаре образует шероховатые колонии с приподнятым центром и бахромчатыми краями с зонами гемолиза В агаре столбиком развивается в виде хлопьевидных колоний с компактным центром и отходящими от него тоими нитями. Классификация и токсинообразование. Cl. novyi дифференцируется на четыре серовара A. B, C и D. Серовар А ответствен за анаэробные инфекции у человека, серовар B вызывает инфекционный гепатит, известный как черная болезнь овец. Серовар C вызывает бактериальный остеомиелит у буйволов, а серовар D ответствен за гемоглобинурию у телят. Резистентность. Споры могут сохраняться во внешней среде в течение 20 - 25 лет, прямой солнечный свет убивает их через сутки, кипячение - через 10 - 15 мин, 3% раствор формалина - через 10 мин. Патогенность для животных. Cl. novyi вызывает некротический гепатит (черную болезнь) у овец. В ассоциации с непатогенными клостридиями она вызывает брадзот (злокачественный отек овец) - острое геморрагическое воспаление слизистых оболочек желудка и двенадцатиперстной кишки, сопровождающееся образованием газов в пищеварительном тракте и некротическими поражениями печени, а также гемоглобинурию телят.При подкожном введении культуры кроликам, белым мышам, морским свинкам, голубям возникает студенистый, желеобразный отек, обычно без пузырьков газа. На вскрытии отмечается слабое изменение мышц, отечная ткань бесцветна или слегка гиперемирована.Clostridium septicum встречается в почве в 8 % исследуемых проб. В 1881 г. Р. Кох установил, что этот микроорганизм вызывает злокачественный отек. Морфология. Клостридии полиморфны, длина их колеблется от 3 до 14 мкм, толщина 1,1 - 1,6 мкм; встречаются и нитевидные формы до 50 мкм в длину; подвижны, перитрихи, капсулы в организме животных не продуцируют, споры располагаются центрально или субтерминально, грамположительны, в старых культурах появляются грамотрицательные особи. Культивирование. Клостридии злокачественного отека - строгие анаэробы. Хорошо развиваются в мясо-пептонном бульоне и на мясо-пептонном агаре с добавлением 0,5 % глюкозы. На глюкозо-кровяном агаре образуют сплошной нежный налет в виде причудливо переплетающихся нитей на фоне гемолиза. В агаре столбиком колонии имеют вид клубков шерсти. В бульоне вызывают равномерную мь с последующим выпадением рыхлого беловатого слизистого обильного осадка. Токсинообразование. Возбудитель злокачественного отека вырабатывает летальный экзотоксин, некротизирующий токсин, гемотоксин, гиалуронидазу, дезоксирибонуклеазу, коллагеназу. Гемолитические свойства проявляются в отношении эритроцитов человека, лошади, барана, кролика и морской свинки. Антигенная структура. При помощи реакции агглютинации у Cl.. septicum установлены серовары; вырабатываемые ими токсины не различаются между собой. Дифференциальные признаки связаны с характером строения Н-антигена. Резистентность. Такая же, как у Cl. novyi. Патогенность для животных. Из домашних животных заболевают лошади, овцы, свиньи, крупный рогатый скот. Зараженные морские свинки погибают через 18 - 48 ч. На вскрытии обнаруживается крепитирующий отек и застойные изменения во внутренних органах. В мазках-отпечатках срезов из печени обнаруживаются длинные изогнутые нити, которые состоят из клостридий. Clostridium histolyticum обладает способностью продуцировать коллагеназу, фибринолизин и протеолитические ферменты, которые расплавляют ткани зараженного организма. Экзотоксин при внутривенном введении животным вызывает быстрое наступление смерти. Патогенное действие для человека Cl. histolyticum в последние годы признается не всеми. Во вторую мировую войну его роль в качестве возбудителя анаэробной инфекции была незначительной. Патогенез заболевания у человека. Анаэробная инфекция характеризуется многообразием клинических проявлений, которые зависят от ряда причин: количества патогенных анаэробных видов и их спутников - непатогенных или условно-патогенных анаэробных и аэробных микробов, находящихся в определенных ассоциациях, отражающих сложный процесс паразитоценоза, характера раны, иммунобиологического состояния организма.Для развития внедрившихся возбудителей анаэробной инфекции необходимы некротизированная или поврежденная ткань, а также состояние анаэробиоза, которое создается благодаря наличию некротизированных клеток пораженного участка и аэробнойикрофлоры. В дальнейшем патогенные анаэробы сами некротизируют здоровую ткань. Этот процесс особенно интенсивно развивается в мышечной ткани, содержащей большое количество гликогена, который является благоприятной средой для патогенных анаэробов - возбудителей анаэробной инфекции. В первой фазе развития инфекционного процесса образуется отек, во второй - гангрена мышц и соединительной ткан. Продуцируемые клостридиями анаэробной инфекции экзотоксины вызывают разрушение мышечной и соединительной тканей, обусловливают явление сильной интоксикации. На организм оказывают влияние токсические продукты распада тканей. В результате сосудосуживающего действия токсинов, отека и газообразования кожа становится бледной и блестящей, а затем бронзовой, температура в пораженных тканях всегда бывает более низкой, чем в здоровой. Глубокому изменению подвергаются подкожная жировая клетчатка, мышечная и соединительная ткани, развиваются дегенеративные изменения внутренних органов. Установлено, что экзотоксины возбудителей анаэробной инфекции обладают потенцирующим действием. В патогенезе анаэробной инфекции большое значение имеют и сами возбудители, обладающие высокой инвазионностью. Чрезвычайно большую роль в развитии болезни играет состояние реактивности макроорганизма (травма, сопутствующие заболевания и т. д.).При употреблении пищевых продуктов (брынза, молоко, творог, колбаса, рыба и др.), обильно инфицированных Cl. perfringens, возникают токсикоинфекции или интоксикации. Они характеризуются коротким инкубационным периодом (2 - 6 ч), поносом, рвотой, головной болью, нормальной ели повышенной до 38°С температурой тела, ознобом, сердечной слабостью, судорогами икроножных мышц. Кроме того, могут развиться плевриты, холециститы, гангренозные аппендициты, сепсис и др. Иммунитет. При анаэробной инфекции невосприимчивость связана главным образом с наличием антитоксинов к наиболее часто встречающимся возбудителям раневой инфекции. При достаточном количестве антитоксина, например против (-токсина Cl. perfringens, лецитиназная аквность полностью исчезает.Реакция между токсином и антитоксином в значительной степени зависит от присутствия лецитина, являющегося субстратом для действия токсина. Если антитоксин добавляют через некоторые промежутки времени после того, как токсин находился вместе с лецитином, то он не в состоянии обусловить нейтрализацию лецитиназы и лишь несколько замедляет реакцию. Определенную роль играет и антибактериальный фактор, поскольку в патогенезе анаэробной инфекции доказано состояние бактериемии. Лабораторная диагностика. Объектами исследования служат кусочки пораженных и некротизированных тканей, отечная жидкость, перевязочный материал, хирургический шелк, а также кетгут, одежда, почка и т. д. Исследование производят по этапам: 1) микроскопия отделяемого раны для выявления клостридий и капсул у. Cl. perfringens; 2) выделение чистой культуры и ее идентификация по морфологии клостридий, капсулообразованию, подвижности, свертыванию молока, разжижению желатина, ферментации углеводов; 3) заражение белых мышей фильтратами бульонной культуры или кровью больных для выявления токсина; 4) реакция нейтрализации токсина антитоксином в опытах на белых мышах. Лечение и профилактика состоят из следующих мероприятий:1) хирургическая обработка ран; 2) раннее введение с профилактической целью поливалентной антитоксической очищенной и концентрированной сыворотки «Диаферм З» против Cl. perfringens, C1. novyi и Cl. septicum по 10000 ME; с лечебной целью дозы сыворотки увеличивают в 5 раз (по 50 000 ME каждого серовара); 3) применение антибиотиков для борьбы с раневой инфекцией (стрептомицин, пенициллин, грамицидин), сульфаниламидных препаратов, анаэробных фагов и дифага, антистафилококковой плазмы, антистафилококкового гамма-глобулина. Лечение только одной сывороткой в ряде случаев не дает нужного эффекта, в то время как комплексное применение антитоксической сыворотки и антибиотиков сопровождается значительным снижением летальности.В качестве дополнительных лечебных средств применяют оксигенотерапию, переливание крови, введение ин, гибиторов протеолитических ферментов, биологически активных препаратов, нормализующих обмен веществ. Методы специфической активной профилактики находятся в стадии разработки. Клостридии ботулизма Возбудитель ботулизма (лат. botulus - колбаса, botulism - отравление колбасным ядом) - Clostridium botulinum был открыт в Голландии Э. ван Эрменгемом в 1896 г. Он был выделен из ветчины, послужившей источником отравления 34 человек, и органов умерших людей.В Западной Европе ботулизм в прошлом был связан с употреблением колбасных изделий, в Америке - овощных консервов, в России - красной рыбы и грибов домашнего консервирования. Морфология. Возбудитель ботулизма представляет собой крупную с закругленными концами полиморфную палочку длиной 4,4 - 8,6 мкм и шириной 0,3 - 1,3 мкм, которая иногда образует короткие формы или длинные нити; слабоподвижна, имеет от 4 до 30 жгутиков; во внешней среде продуцирует овальные споры, расположенные субтерминально, придающие микробу вид теннисной ракетки; грамположительна. Культивирование. Клостридии ботулизма - строгие анаэробы, оптимальная температура роста для сероваров А, В, С, D, F - 30 – 40 °С, для серовара Е - 25 – 37 °С, для серовара G - 30 – 37 °С; выращиваются в обычных средах, рН 7,3 - 7,6, лучше в мясной или мозговой кашице, которая темнеет; культуры издают острый запах прогорклого масла. На глюкозо-кровяном агаре Цейсслера микробы развиваются в виде неправильной формы колоний с отростками или тонкими нитевидными ответвлениями; вокруг колоний образуются зоны гемолиза. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты или компактные скопления с нитевидными отростками.На желатине возбудители ботулизма образуют круглые прозрачные колонии, окруженные небольшими зонами разжижения; в дальнейшем колонии становятся мутными, бурыми, с отростками в виде шипов.В печеночном бульоне клостридии вначале растут с образованием мути, затем появляется компактный осадок на дне и жидкость просветляется. Ферментативные свойства. Клостридии ботулизма (серовары А и В) обладают лецитиназной активноью, расщепляют в жидкой среде кусочки тканей и яичный белок, разжижают желатин, образуют сероводород, аммиак, молоко пептонизируют, ферментируют с выделением кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин. Токсинообразование. Клостридии ботулизма продуцируют экзотоксин (нейротоксин) очень большой силы действия. Токсинообразование происходит при благоприятных условиях в культурах и пищевых продуктах (мясные, рыбные, овощные), а также в организме животных и человека. Содержание хлорида натрия в концентрации 6 – 8 %, а также кислая среда препятствуют размножению микроба и накоплению токсина. Нагревание до 90 (С 40 мин или кипячение в течение 10 мин разрушают токсин.Ботулинический экзотоксин в отличие от столбнячного и дифтерийного устойчив к действию желудочного сока и всасывается неизмененным. Экзотоксин типа Е активируется трипсином, в результате чего биологическая его активность в кишечнике возрастает во много раз. Очищенный токсин возбудителя ботулизма типа А в 1 мг содержит 10 - 100 млн. Dlm для белой мыши. Экзотоксин ботулизма получен в кристаллическом состоянии, сила его действия превосходит все известные до сих пор биологические яды. Ботулинический токсин является глобулином и не изменяется при рекристаллизации. Антигенная структура и класификация. Установлено наличие семи сероваров возбудителя ботулизма: А, В, С , D, Е, F и G. Наибольшей силой токсического действия для человека обладают серовары А, В, Е, F. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью и нейтрализуется соответствующим антитоксином. O-антиген является общим для всех сероваров. Резистентность. Вегетативные формы возбудителя погибают при 80 °С за 30 мин, споры выдерживают кипячение от 90 мин до 6 ч, при температуре 115°С они гибнут в продолжение 5 - 40 мин, при 120°С - за 3 - 22 мин. В больших кусках мяса, в банках большой емкости они могут оставаться живыми и после автоклавирования их при 120°С в течение 15 мин. В 5 % растворе фенола споры сохраняются до 1 сут, в культурах - до 1 года. Патогенность для животных. К токсину возбудителя ботулизма чувствительны лошади, крупный рогатый и мелкий скот, норки, птицы, которые с испражнениями выделяют во внешнюю среду споры клостридии ботулизма; из экспериментальных животных восприимчивы морские свинки, белые мыши, кошки, кролики, собаки. Патогенез заболевания у человека. Причиной отравления является употребление в пищу мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, колбасы, ветчины, соленой и копченой красной рыбы, кур, уток и других продуктов, инфицированных возбудителями ботулизма. Микроорганизмы попадают в почву с фекалиями животных (лошадей, крупного рогатого скота, норок, а также домашних и диких птиц) и рыб и выживают там в виде спор. Были установлены естественные заболевания ботулизмом среди уток и других диких птиц. Обширные эпизоотии бывают в западных областях Канады, в Уругвае, и в США. Природные очаги возникают на территориях, где имеются стоячие водоемы, богатые фитопланктоном, который обеспечивает благоприятные условия для анаэробиоза при теплой погоде. Интенсивные процессы распада сопровождаются поглощением кислорода, которое способствует росту серовара C клостридий ботулизма и продукции высоких концентраций экзотоксина в воде и щелочном иле болот. Помимо птиц, ботулизмом могут также поражаться ондатры и лягушки. Миграция птиц приводит к распространению возбудителя ботулизма из природных очагов во время их перелетов. Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивированной, но и в необработанной почве. Они выделены в 70% проб почвы в Калифорнии, в 40% - на Северном Кавказе, их находили в прибрежной почве Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, в 5,4 % случаев - в кищечнике свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в 15 - 20% - в кишечнике и в 20% случаев - в тканях уснувшей рыбы. Патологический процесс обусловливается экзотоксином, который всасывается через кишечник, поступает в кровь, поражает ядра продолговатого мозга, сердечно-сосудистую систему и мышцы. Установлено проникновение через раневую поверхность спор клостридии ботулизма. Раньше ботулизм считали чистым токсикозом. В настоящее время доказано, что клостридии обнаруживаются в различных органах погибших от ботулизма людей; споры, проникшие в раны, вызывают клиническую картину ботулизма, такую же, как и при пищевой интоксикации. При ботулизме инкубационный период продолжается от 2 ч до 10 сут, чаще всего 18 - 24 ч. Симптомы ботулизма включают головокружение, головную боль, и, иногда, рвоту. Наступает паралич глазных мышц, нарушение аккомодации, расширение зрачков и двоение в глазах. Также развиваются затруднения при глотании, афония и глухота. Смертность очень высока (40-60 процентов). |