Возбудители клостридиозов столбняк и газовая гангрена Анаэробы

Возбудители клостридиозов (столбняк и газовая гангрена)

Анаэробы - микроорганизмы, которые обладают бескислородным типом дыхания и чувствительны к токсическому действию молекулярного кислорода, но чаще - его супероксидных соединений Анаэробный (бескислородный) тип дыхания - это эволюционно закрепленный процесс, при котором нитраты, сульфаты или двуокись углерода являются окислителями восстановленных переносчиков или восстановленных неорганических соединений Строгая анаэробная техника - комплекс технических приемов и бактериологических методов, направленных на защиту микроорганизмов от токсического действия молекулярного кислорода

Жизнь в бескислородной среде открыта Луи Пастером

род Clostridium виды, имеющие наибольшее значение в патологии человека Вид • C. botulinum Болезнь • Ботулизм • C. perfringens, C. novyi, • C. septicum, C. histolyticum и другие • • C. tetani • C. difficile Газовая гангрена, пищевая токсикоинфекция, некротизирующий энтерит Столбняк • Псевдомембранозный язвенный колит

C. tetani - вызывает тяжелую раневую токсинемическую инфекцию, которая характеризуется пораже-нием нервной системы, присту-пами клонических и тонических судорог. Грам+ палочки с закругленными концами (0, 3 -0, 8 х 4 -8 мкм), подвижны (перетрихи), формируют круглые, реже овальные терминально расположенные споры. Отличаются высокой чувствительностью к О 2. У них отсутствуют цитохромы, цитохромоксидаза, пероксидаза и каталаза.

Факторы вирулентности C. tetani

Sardonic smile: Наиболее частая причина инфицироавания в быту

Газовая гангрена - эталон тяжелейших последствий, связанных с клостридиальным поражением некротизи-рованных тканей. Процесс развивается по типу мионекроза скоротечного поражения мышц с ничтожными признаками воспаления и обильной продукцией газа.

Возбудителей этой полиэтиологичной инфекции по степени патогенности принято делить на три группы: Iгруппа (C. perfringens, C. novyi, C. septicum) включает наиболее патогенные виды, каждый из которых способен самостоятельно вызывать газовую гангрену; II группа (C. histolyticum, C. fallax, C. sporogenes) - чаще встречаются в ассоциации с другими анаэробами; III группа (C. sordellii, C. butiricum, C. tertium и др. ) не способны вызвать заболевание, но присоединяясь к возбудителям I или II группы они существенно ухудшают течение болезни. В целом, бактериология газовой гангрены варьирует. Часто это смешанная инфекция, включающая аэробные (синегнойная палочка) и факультативно-анаэробные виды. Они не вызывают некроза мышечной ткани, но помогают анаэробам, редуцируя кислород.

C. perfringens анаэробные, грамположительные, неподвижные палочки, наиболее толерантны к кислороду по сравнению с другими клостридиями. Формируют крупные, чаще субтерминальные, овальные споры. В тканях образуют капсулы. Факторы вирулентности C. perfringens

По спектру продуцируемых токсинов различают 6 типов C. perfringens - А, В, С, D, E, F. Заболевания человека чаще связаны с типом А (газовая гангрена и пищевое отравление) и типом. С (некротизирующий энтерит). Тип C. perfringens определяется комбинацией главных токсинов. Тип А продуцирует альфа-токсин. Это мощный цитотоксин, обладающий свойствами фосфолипазы С. Лецитиназная (альфатоксическая) активность в культуре C. perfringens. Агар с perfringens пептическим переваром крови и 5% куриного желтка

Факторы вирулентности C. perfringens (минорные токсины)

Кроме того, клостридии причастны к патологии пищеварительного тракта, тракта включая относительно доброкачественные энтероколиты, тяжелые деструктивные процессы и пищевые отравления. Большинство случаев связано с энтеротоксигенными штаммами C. perfringens типа А и типа С, а также C. difficile

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА ГАЗОВОЙ ГАНГРЕНЫ И СТОЛБНЯКА I этап - микроскопия мазков из нативного материала, окрашенных по Граму, Цилю. Нельсону, Бурри-Гинсу; биологическая проба на лабораторных животных и посев на питательные среды (СКС, анаэробный кровяной агар и среду Китта-Тароцци) II этап - получение изолированных колоний на плотных средах в строго анаэробных условиях IIIэтап - проверка культуры на чистоту и ее идентификация

Некоторые биологические свойства основных возбудителей газовой гангрены и столбняка

Специфическая профилактика и лечение газавой гангрены и столбняка Анатоксины - моно-; в составе АКДС, АДС, а также секста- и октаанатоксины Антитоксины - гетере- и гомологичные сывороточные препараты Бактериофаги Антибиотики: пенициллины, цефалоспорины, метронидазол, тетрациклины и др.

C. difficile - возбудитель псевдомемранозного колита, ассоциированного с применением антибиотиков, - одна из главных причин внутрибольничных диарей. Грамположительные палочки (0, 5 -1, 9 х 3, 0 -16, 9 мкм). Подвижны (перитрихи). Образуют овальные субтерминальные споры. Продуцируют А (энтеротоксин), индуцирующий геморрагический некроз, образование цитокинов с последующей гиперсекрецией жидкости и В (цитотоксин), вызывающий деполимеризацию актина с разрушением клеточного скелета

Неклостридиальная анаэробная инфекция НАИ

Встречаемость НАИ у больных с ГВЗ

НАИ - облигатные представители нормальной микрофлоры человека

Современная таксономия анаэробов

Состав анаэробной микрофлоры Грамотрицательные НАБ - 44% род Bacteroides (БАКТЕРОИДЫ) B. fragilis, B. vulgatus, B. ovatus, B. distasonis, B. thetaiotaomicron Составляют почти 1/3 всех изолируемых из толстой кишки бактерий. Являются постоянными обитателями влагалища. Мелкие палочки, коккобациллы. Большинство неподвижны. При окраске по Граму интенсивнее прокрашиваются по полюсам. Обладают выраженной биохимической активностью. Главные продукты метаболизма – уксусная и янтарная кислоты. Хорошо растут в присутствии 20% желчи, гидролизуют эскулин. Обладают природной устойчивостью к аминогликозидам. Продуцируют β-лактомазы. Множественная лекарственная устойчивость обусловлена наличием R-плазмид. Персистенции в макроорганизме и устойчивости к антибиотикам способствует капсула.

Пигментированные виды бактероидов относятся к роду Prevotella melaninogenica Сахаролитические пигментные виды бактероидов. Мелкие палочки или коккобациллы, на кровяном агаре формируют мелкие 0, 5 -2 мм в диаметре колонии, характеризующиеся ярко красной флуоресценцией в лучах УФ-света. После 5 -14 дней инкубации флуоресценция исчезает и колонии приобретают темный пигмент – от коричневого до интенсивно черного. Продуцируют большое количество уксусной и янтарной кислот. роду Porphyromonas asaccharolytica асахаролитические (не способные утилизировать углеводы) пигментные виды бактероидов. Другие углеродсодержащие соединения усваивают с образованием масляной кислоты. Представители обоих родов преимущественно колонизируют верхние дыхательные пути, ротовую полость. Вызывают гнойно-воспалительные процессы в органах, расположенных выше диафрагмы.

род Fusobacterium nucleatum Fusobacterium mortiferum Fusobacterium necrophorum Это постоянные обитатели мукозных мембран человека. Подавляющее их большинство обитает в ЖКТ. Полиморфные палочки: могут быть сферическими, либо длинные клетки с заостренными концами в виде нарезанной соломы. Колонии на кровяном агаре напоминают «яичницу-глазунью» (S-формы), либо крошки хлеба (R-формы), дающие зеленое свечение в УФ-свете. Хорошо растут на среде для культивирования бруцелл. Главным конечным продуктом метаболизма является масляная кислота. Важной физиологической особенностью является способность деконьюгировать соли желчных кислот.

род Veillonella грамотрицательные кокки (0, 3 -0, 5 мкм в диаметре), располагаются парами, иногда образуют небольшие скопления. Неподвижны. Капсул не образуют. Хорошо растут на молочном агаре, образуя звездообразной формы колонии 1 -3 мм в диметре. Ферментативная активность, прежде всего протеолитическая, выражена слабо. Хорошо разлагают лактат, пируват, ацетат до углекислого газа и воды. Эта их способность рассматривается как противокариесное действие. Вызывают инфекционные осложнения преимущественно в челюстно-лицевой области.

род Mobiluncus тонкие изогнутые палочки, часто с заостренными, конусовидными концами(0, 4 -0, 6 х 1, 2 -4, 0 мкм). По Граму не окрашиваются, либо грамвариабельны. род Leptotrichia прямые или слегка изогнутые грамотрицательные палочки (0, 8 -1, 5 х 5 -15 мкм). Неподвижны. Место обитания - зубная бляшка, десневые карманы, женские гениталии.

Грам+ НАБ – 56% Peptococcus spp. грамположительные, круглые кокки, размером 0, 3 -1, 2 мкм, располагающиеся парами, тетрадами, в виде неправильных скоплений или короткими цепочками. Неподвижны. Облигатные анаэробы. Peptostreptococcus spp. грамположительные, круглые кокки, размером 0, 5 -1, 2 мкм, располагающиеся парами, небольшими неправильными скоплениями или короткими цепочками. Неподвижны. Облигатные анаэробы

Propionibacterium acnes – 12, 0 Actinomyces spp. – 0, 4 0, Недифференцирируемые Гр+ палочки -12, 5

Частота обнаружения анаэробов у больных с ГВЗ Хирурги клиник % бк+ анаэробы 96 80, 5 Хирурги больниц 1985 -1990 80 43, 6 1991 -2003 88 44, 7

Наиболее частыми клиническими признаками НАИ являются: • Зловонный запах гнойного отделяемого, так как большинство НАБ продуцируют ЛЖК, обладающие резким неприятным запахом • Локализация воспалительного очага около поврежденной слизистой оболочки • Локализация воспалительного очага в месте укуса животным • Наличие газа и патологическом материале и тканях • Развитие инфекции на фоне лечения аминогликозидными антибиогиками. Ряд НАБ (бактероиды) обладают природной устойчивостью к аминогликозидам • Черное окрашивание экссудата, обусловленное наличием среди возбудителей порфиромонад и превотелл, продуцирующих темно-коричневый или черный пигмент • Затяжное вялое, часто субклиническое течение заболевания • Обширные некротические изменения тканей, несоответствие между выраженностью клинических симптомов и объемом деструктивных изменений, малокровоточащие на разрезе ткани

Факторы патогенности бактерий семейства Bacteroidaceae

Диагностический алгоритм 1. Клинический этап (долабораторный). Хирург: • определяет признаки ГВЗ и наличие проявлений анаэробной инфекции; • решает вопрос о выборе материала для исследований; • определяет адекватные приспособления для забора и транспортировки материала; • контролирует условия хранения и своевременную доставку материала в лабораторию.

1. Клинический этап (долабораторный). Микробиолог: • обеспечивает приспособлениями для забора метериала и транспортными системами; • осуществляет консультативную помощь по выбору конкретных транспортных систем и способов взятия материала.

2. Лабораторный этап. Хирург: • обеспечивает получение предварительной информации; Микробиолог: • обеспечивает экспресс-информацией ( по результатам микроскопии: световой и люминесцентной ); • осуществляет культуральные исследования и идентификацию ( биохимическую и хроматографическую ); • проводит определение чувствительности к антибиотикам.

Время доставки проб

Лабораторная диагностика НАИ Взятые для исследования образцы должны быть защищены от токсического действия молекулярного кислорода, поэтому при доставке их в лабораторию необходимо соблюдать следующие приемы. При большом количестве гнойного отделяемого (5 -7 мл) его можно транспортировать в закрытой резиновой пробкой стерильной пробирке или непосредственно в шприце. При небольшом количестве исследуемого материала его забирают с помощью шприца или стерильного ватного тампона н немедленно помещают в глубину транспортной питательной среды. В некоторых лабораториях для доставки образцов используют пробирки и флаконы, заполненные инертным газом или бескислородной газовой смесью. Кровь для бактериологического исследования в объеме 5 -10 мл забирают из локтевой вены стерильным шприцем и засевают в находящуюся во флаконе среду непосредственно "у постели больного" таким образом, чтобы соотношение крови и питательной среды было не менее 1: 10 -1: 20. Сроки оптимальной доставки взятого для исследования материала не должны превышать одного часа.

Процент «стерильного гноя» у больных с ГВЗ (отрицательные баканализы) Без использования САТ* до С применением САТ - 42% 5 -12 % * САТ - строгая анаэробная техника

Дифференциальные признаки наиболее важных возбудителей неклостридиальных инфекций

Идентификация по чувствительности к антибиотикам

Дополнительные методы этиологической диагностики НАИ (наукоемкие) • Газожидкостная хроматография • Люминесцентный метод • Иммунологические методы • Гистобактериоскопия (по Грам. Вейгерту и Браун-Хопсу)

Методическая литература по организации и проведению микробиологических исследований НАИ • Кочеровец В. И. , Петраков А. А. , Пономарева Т. Р. , Михайлова В. С. Методические рекомендации по микробиологической диагностике заболеваний, вызванных неспорообразующими анаэробными бактериями. - Москва, 1986 г. • Кочеровец В. И. , Михайлова В. С. , Миронов А. Ю. , Петраков А. А. , Пономарева Т. Р. Методы микробиологического анализа неспорообразующих бактерий. Руководство для врачей. - МЗРФ. Москва, 1996 г. • Кочеровец В. И. , Каргальцева Н. М. , Гуревич В. С. , Бондаренко Б. Б. , Алмазов В. А. Принципы бактериологического исследования крови больных инфекционным эндокардитом. Методические рекомендации МЗ РСФСР. - Ленинград, 1990 г.

• Кочеровец В. И. , Гефен Г. Е. , Сапронова Е. В. Принципы микробиологической диагностики гнойновоспалительных заболеваний у больных хирургического профиля с учетом анаэробной инфекции. Учебное пособие для врачей. - Санкт. Петербург, 2003 г. • Сапронова Е. В. Организационные особенности работы практической бактериологической лаборатории по диагностике неклостридиальной анаэробной инфекции Диссертация на соискание ученой степени к. м. н. Санкт-Петербург, 2003 • Сухина М. А. Характеристика анаэробных бактерий при гнойно-воспалительных и желудочно-кишечных заболеваниях Диссертация на соискание ученой степени к. б. н. Ставрополь, 2005