Возбудитель столбняка

Столбняк (tetanus) – тяжелая раневая инфекция, вызываемая Clostridium tetani, характеризующаяся поражением нервной системы, приступами тонических и клонических судорог. Возбудитель столбняка открыт в 1884 г. Э. Николайером и С. Китазато.

Морфология и культивирование. Столбнячная палочка – строгий анаэроб, грамположительна, ее размеры 0,5.1,7×2.18 мкм (см. рис. 13.1); перитрих, образует терминально расположенную круглую спору, продуцирует сильный экзотоксин при выращивании на жидких питательных средах. На плотных питательных средах формирует прозрачные или слегка сероватые колонии с шероховатой поверхностью; не расщепляет углеводов, обладает слабыми протеолитическими свойствами.

Антигенная структура. По Н-антигену С. tetani делят на 10 се-роваров. О-Антиген является общим для всех представителей вида. Все серовары продуцируют однородный токсин, нейтрализующийся иммунной сывороткой против токсина любого серовара. Факторы патогенности. Основным фактором патогенности является экзотоксин. Столбнячный токсин представляет собой белок с молекулярной массой около 150 кД. Состоит из тетанолизина и тетаноспазмина, оказывающих гемолитическое и спастическое действие. К столбнячному токсину чувствительны человек, мыши, морские свинки, кролики и другие животные.

Резистентность и экология. С. tetani распространен повсеместно. Являясь нормальным обитателем кишечника человека и животных, он попадает в почву, где в виде спор может сохраняться годами, десятилетиями. Столбнячная палочка весьма устойчива к дезинфектантам. При кипячении споры погибают через 50.60 мин.

Эпидемиология. Столбняк распространен повсеместно, вызывая спорадическую заболеваемость с высокой летальностью. Заражение происходит при проникновении возбудителя в организм через дефекты кожи и слизистых оболочек при ранениях (боевых, производственных, бытовых), ожогах, отморожениях, через операционные раны. При инфицировании пуповины возможно развитие столбняка у новорожденных. Больной столбняком не заразен для окружающих.

Патогенез. Главным патогенетическим фактором является столбнячный токсин, который распространяется с места размножения возбудителя (в ране) по кровеносным и лимфатическим сосудам, нервным стволам, вызывая поражение нервной системы. Поражаются нервные окончания синапсов, секретирующие медиаторы (ацетилхолин и другие вещества), нарушается проведение импульсов по нервным волокнам. При столбняке поражается не только нервная система: в патологический процесс вовлекаются практически все системы организма.

Клиническая картина. Инкубационный период составляет 6-14 дней. У больных наблюдаются спазм жевательных мышц, затрудненное глотание, напряжение мышц затылка, спины (туловище принимает дугообразное положение – опистотонус), судороги мышц всего тела, повышенная чувствительность к различным раздражителям. Заболевание протекает при повышенной температуре тела и ясном сознании.

Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет не вырабатывается. От матери, вакцинированной против столбняка, новорожденным передается непродолжительный пассивный антитоксический иммунитет.

Микробиологическая диагностика. Микробиологические исследования лишь подтверждают клинический диагноз. Для бактериологического исследования берут материал из раны и воспалительных очагов, а также кровь, в культурах выявляют столбнячный токсин, проводя опыт на мышах, у которых развивается характерная клиническая картина. Обнаружение столбнячного токсина при наличии грамположительных палочек с круглыми терминальными спорами позволяет сделать заключение, что в исследуемом материале присутствует С. tetani.

Лечение. Применяют противостолбнячную антитоксическую сыворотку или противостолбнячный иммуноглобулин человека.

Профилактика. При обширных травмах необходимо обратиться к врачу. Проводят хирургическую обработку раны. Надежным способом защиты от столбняка является специфическая профилактика, которая состоит в проведении плановой профилактической и экстренной иммунизации. Экстренная активная иммунизация осуществляется у привитых детей и взрослых при травмах, ожогах и отморожениях, укусах животных, внебольничных абортах введением 0,5 мл столбнячного анатоксина; непривитым вводят 1 мл столбнячного анатоксина и 250 ME человеческого иммуноглобулина. При отсутствии последнего вводят после предварительной внутрикожной пробы противостолбнячную гетеро-логичную сыворотку в дозе 3000 ME. Для создания искусственного активного иммунитета в плановом порядке применяют адсорбированный столбнячный анатоксин в составе вакцин АКДС и АДС или секстанатоксина.

Возбудитель столбняка

Возбудитель столбняка – бактерия Clostridium tetani. По форме напоминает палочку, по бокам которой расположены жгутики (они обуславливают активное проникновение и дальнейшее передвижение по организму). Главная отличительная особенность возбудителя – наличие самого сильного в мире экзотоксина, по силе он уступает лишь ботулиновому токсину. Его минимальная смертельная доза – 2нг/кг. Этот экзотоксин состоит из двух фракций – тетаноспазмин и тетанолизин.

Тетанолизин – выделяется из клеток возбудителя с первых дней, но его роль в развитии патогенеза до сих пор не имеет однозначного объяснения. Известно лишь то, что он разрушает эритроциты, тем самым вызывая гемолиз, и подавляет фагоцитоз (пожирание клтками иммунной системы самого возбудителя) – эти два направления предопределяют быстрое проникновение возбудителя к цели (нервная система), что значительно сокращает инкубационный период и делает развитие симптомов более стремительным.

Тетаноспазмин – вторая составляющая экзотоксина, которая выделяется только при распаде (т.е после фагоцитоза) и действует по следующему принципу – избирательно поражает синаптобревин (это такой трансмембранный белок-переносчик, секреторных везикул-пузырьков клетки, участвующих в выбросе тормозных медиаторов в синапс), это приводит к неконтролируемым мышечным сокращениям, т.к идут только процессы возбуждения без тормозных медиаторов.

Что касается устойчивости, то возбудитель столбняка один из самых выносливых, т.к образует спору (она округлой формы, больше диаметра клетки, расположена терминально, что придаёт возбудителю сходство с «барабанной палочкой») при неблагоприятных условиях и при доступе кислорода.

Бактерия Clostridium tetani

В испражнениях, почве и на различных заражённых предметах споры сохраняются десятки лет, поэтому почва является неиссякаемым резервуаром столбняка. Гибнет в течении 14 часов от 1% раствора сулемы, формалина и 5% раствора фенола. К действию УФИ устойчив.

Восприимчивость к столбняку высокая. Нет ни сезонности, ни возрастных и половых ограничений, а относительно географических границ – повсеместное распространение – проблема имеет глобальное значение, смертность при заражении всегда оставляет высокую стабильность.

Патогенез столбняка

Входные ворота — рана мягких тканей. В месте ранения возбудитель столбняка размножается и накапливает токсин (тетаноспазмин и тетанолизин). Тетаноспазин частично выделяется во внешнюю среду при жизни микробной клетки, а частично — после её гибели. По лимфатическим и кровеносным путям он достигает нейро-мышечного синапса, взаимодействует c нервной тканью и далее с током внутриневральной жидкости переносится в тела мотонейронов (двигательных нейронов) центральной нервной системы, т. е. в передние рога спинного мозга, ствол спинного мозга и 4 желудочек головного мозга.

Происходит повреждение белков-нейромедиаторов, следствием чего является блокирование тормозных влияний. В результате на мышцы поступают лишь импульсы возбуждения. Мышечный тонус резко повышается (гипертонус), усиливаются мышечные рефлексы (гиперрефлексия), что приводит к выраженным судорогам при любом раздражении (даже дуновении ветра).

Распространённость таких спазмов мускулатуры зависит от течения процесса: при местном столбняке вовлечена мышечная ткань вокруг раны, при генерализованном происходит последовательное сокращение мышц головы, туловища и конечностей [2] [6] [9] [11] .

Столбняк — тяжёлое заболевание, опосредованное нейротоксическим действием бактериального экзотоксина. Возбудитель заболевания — Clostridium tetani. Практически одновременно возбудитель открыли Н.Д. Монастырский (1883) и А. Николайер (1884). В чистой культуре бактерии впервые выделил Ш.Китазато (1889).

Эпидемиология столбняка

Естественный резервуар и источник столбняка — почва. Заражение человека — следствие бытовых и производственных травм, причём наиболее часто поверхностных, когда больной не обращается за медицинской помощью. Повышенную заболеваемость отмечают в регионах с тёплым климатом, создающим условия не только для длительного сохранения спор в почве, но и для их прорастания. Заболеваемость значительно возрастает во время военных действий. Основная группа риска в мирное время — работники сельского хозяйства (составляют 80-86% заболевших). Ежегодная смертность от столбняка превышает 100 000 человек.

Морфология столбняка. Тинкториальные свойства столбняка

Вегетативные клетки столбняка. Грамположительные палочки с закруглёнными концами длиной 4-8 мкм и толщиной 0,3-0,8 мкм. Подвижны (содержат 20 жгутиков и более, расположенных по периферии клетки). В мазках располагаются одиночно или цепочками.

Споры столбняка. Круглые, реже овальные, расположены терминально. Их диаметр в 2-3 раза превышает толщину бактерий, вследствие чего они напоминают «теннисные ракетки» или «барабанные палочки». Споры устойчивы к химическим и физическим воздействиям; они выживают в течение 8-10 ч в 1% растворе сулемы и 5% растворе фенола, а также выдерживают кипячение в течение 0,5-1 ч.

Патогенез столбняка

Попадая через поврежденные кожные покровы, споры бактерий столбняка прорастают. Образованные вегетативные формы продуцируют экзотоксин. Экзотоксин тетаноспазмин является высокомолекулярным протеином, состоящим из 3-х фракций — тетаноспазмина, тетаногемолизина и протеина.

Нейротоксин тетаноспазмин — самый мощный из всех экзотоксинов. Токсин проходит по кровеносным и лимфатическим сосудам, по периневральным путям и прочно закрепляется в клетках нервной системы. Тетаноспазмин блокирует тормозящее действие вставочных нейронов на мотонейроны и импульсы, которые спонтанно возникают в мотонейронах, начинают беспрепятственно проводиться к поперечнополосатой мускулатуре, в которой возникает тоническое напряжение. Вначале напряжение мышц фиксируется на стороне пораженной конечности. Далее напряжение мышц затрагивает противоположную сторону. Далее — туловище, шею и голову. Тоническое напряжение межреберных мышц и мышц диафрагмы приводит к нарушению вентиляции легких, что приводит к развитию метаболического ацидоза.

При прикосновении, громком звуке и появлении всевозможных запахов у больного появляются тетанические судороги. Длительные судороги сопровождаются большими затратами энергии, что усугубляет развитие метаболического ацидоза. Блок нейронов области ствола мозга приводит к угнетению работы парасимпатической нервной системы. Поражаются дыхательный и сосудодвигательный центры. Спазм дыхательной мускулатуры и паралич сердечной мышцы — основные причины смерти при столбняке.

Рис. 6. На фото признаки столбняка у ребенка — судороги (слева) и опистонус (справа).

Профилактика столбняка

Профилактика столбняка включает в себя специфические и неспецифические профилактические мероприятия. Под неспецифической профилактикой подразумевают профилактику травматизма (закрытая одежда и обувь при работе на земельных участках, использование защитных перчаток при пересаживании растений).

Специфические профилактические мероприятия включают в себя:

• проведение плановой вакцинации;
• введение антистолбнячной сыворотки по экстренным показаниям;
• профессиональную хирургическую обработку раны;
• первичную неспецифическую обработку раны.

Внимание. Первичная обработка раны проводится сразу после получения травмы. Рану необходимо обильно промыть перекисью водорода. Для начала, смоченной в перекиси ваткой осторожно убирают поверхностные загрязнения из раны (попавшая в рану земля) и обрабатывают поверхность вокруг самой раны.

Далее, рану несколько раз (с интервалом в 40-60 секунд) поливают перекисью из флакона.

После обработки перекисью, рану и кожу вокруг нее следует смазать зеленкой или йодом. В дальнейшем, необходимо наложить стерильную повязку (повязка должна быть не тугой и просто прикрывать поврежденный участок кожи, защищая его от новых загрязнений).

Внимание. После первичной неспецифической обработки, следует обратиться в травмпункт для проведения первичной хирургической обработки. Необходимо понимать, что самостоятельно, при глубоких ранах невозможно полностью очистить раневой канал от сгустков крови, загрязнений, иссечь нежизнеспособные ткани. Этим должен заниматься только хирург.

Также, по показаниям, рана обкалывается антистолбнячной сывороткой. Наиболее эффективным является введение сыворотки в первые тридцать часов после получения травмы.