Морфология, культуральные, антигенные и биохимические свойства

                            Содержание:

1. Историческая справка…………………………..2
2. Морфология, культуральные, антигенные и биохимические свойства……………………..2
3. Патогенез………………………………………………4
4. Эпизоотология……………………………………...7
5. Эпидемиология……………………………..……..7
6. Лабораторная диагностика………………….9
7. Лечение и профилактика…………….……….10
8. Имунитет……………………………………………....16
9. Список литературы………………………………..17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Историческая справка

 

Болезнь известна с древнейших времен. На связь между ранениями и  развитием столбняка обратили внимание ещё врачи древнейших цивилизаций  Египта, Греции, Индии и Китая. Впервые  клиническую картину этой болезни  в IV в. до нашей эры описал Гиппократ, у которого от столбняка умер сын. Гиппократ обратил внимание на характерный  клинический симптом — ригидность мышц (состояние сильного и длительного  сокращения мышц, обусловленное изменением тонуса нервных центров, иннервирующих  мышцы). Изучением этого заболевания  занимались Гален, Цельс, Аретей, Авиценна, Амбруаз Паре и другие знаменитые врачи древности и средневековья.

 

Научное изучение столбняка началось во второй половине XIX века. Н. Д. Монастырский (1883) открыл возбудитель. А. Николайер (1884) подробно описал его и экспериментально вызвал болезнь у мелких животных. Чистую культуру микроорганизма выделил в 1887 г. японский микробиолог С. Китадзато, он же в 1890 г. и совместно с немецким бактериологом Э. Берингом создал противостолбнячную сыворотку. В этом же году Фабер обнаружил токсин. В 1923 году французский иммунолог Г. Рамон получил столбнячный анатоксин, который стал применяться для профилактики заболевания.

 

Морфология, культуральные, антигенные и биохимические свойства

 Возбудитель столбняка —  бактерии группы «Грамположительные  палочки и кокки, образующие  эндоспоры», семейства Clostridiaceae, рода Клостридии, вида Clostridium tetani. Clostridium tetani - грамположительная палочка, являющаяся облигатным анаэробом . Это подвижная крупная тонкая палочка с закругленными концами длиной 4—8 мкм и шириной 0,3—0,8 мкм, имеющая до 20 длинных жгутиков.

 

Clostridium tetani - грамположительная палочка со споровыми образованиями в виде «барабанных палочек» или «теннисных ракеток».

В присутствии кислорода и температуре  не ниже 4 °C образует споры. Споры круглые, реже овальные; расположены терминально; их диаметр в 2-3 раза превышает толщину бактерий, вследствие чего спорангий имеет форму теннисной ракетки или барабанной палочки.

 Клостридии. А - Cl. tetani (барабанные палочки). Б - Cl. perfringens (C. welchii). B - Cl. botulinum (теннисные ракетки).

Их отличает высокая устойчивость к химическим и физическим воздействиям: они выживают в течение 8-10 ч в 1% растворе сулемы и 5% растворе фенола, выдерживают нагревание до 90 °C в  течение 2 часов, при кипячении погибают только через 1—3 часа, в сухом состоянии  переносят нагревание до 150 °C, в соленой  морской воде живут до 6 месяцев. В испражнениях, почве, на различных предметах сохраняются больше 10 лет.

При отсутствии кислорода, температуре 37 °C и достаточной влажности споры  прорастают в малоустойчивую вегетативную форму.

Возбудитель образует столбнячный  экзотоксин — один из сильнейших бактериальных  ядов, уступающий по силе лишь ботулиническому  токсину. Токсин разрушается при  нагревании, воздействии солнечного света, щелочной среды.

Культуральные свойства.

 Для культивирования на питательных  средах необходимо обеспечивать  анаэробные условия. На плотных  питательных средах (МПА, желатин)  образуют мелкие прозрачные колонии  с неправильными краями, через  некоторое время приобретают  стеклянный блеск. Растёт в  виде прозрачных или серовато-жёлтых  шероховатых (R) и гладких (S) колоний.  В жидких питательных средах  растёт медленно, наблюдается слабое  помутнение и лёгкий слой пылевидного  осадка на стенках пробирки. При  уколе в толщу плотной питательной  среды образует мелкие колонии,  похожие на кусочки ваты. Разжижает желатин с газообразованием. С. tetani не обладают сахаролитическими ферментами, не образуют каталазу, цитохромоксидазу и пероксидазу, протеолитические свойства слабо выражены.

Антигенные свойства.

 С. tetani имеют О- и Н-антигены. По Н-антигенам дифференцируются на 10 сероваров. Но, что существенно, все они продуцируют идентичные по антигенным свойствам экзотоксины: тетаноспазмин и тетанолизин.

 

Биохимические свойства. Основные продукты метаболизма — уксусная, масляная, пропионовая кислоты и этанол. Большинство штаммов не обладает сахаролитической активностью, но выделено несколько штаммов, ферментирующих глюкозу. Clostridium tetani проявляет слабые протео- литические свойства; медленно расщепляет белки и пептоны до аминокислот (последние разлагаются до угольной кислоты, водорода, аммиака, летучих кислот и индола); для роста необходимы аргинин, гистидин, тирозин, валин, изолейцин, лейцин и триптофан. Бактерии образуют желатиназу и рениноподобный фермент, опосредующий появление затемнённых зон вокруг колоний С. tetani на молочном агаре.

 

Патогенез

При проникновении Clostridium tetani пероральным путем, он не разрушается ферментами ЖКТ, но и не всасывается через слизистую оболочку кишечника, поэтому возбудитель столбняка безопасен при попадении в организм через рот. Заболевание развивается при проникновении возбудителя через поврежденные кожные покровы, что может наблюдаться при открытых ранах, ожогах, обморожениях и т. д. Особенно опасны глубокие повреждения, так как в глубине раны имеются анаэробные условия, особенно благоприятные для возбудителя столбняка. В анаэробных условиях Clostridium tetani обильно продуцирует экзотоксины, обладающие как нейротоксическим (тетаноспазмин), так и гемолитическим (тетанолизин) действием. Тетаноспазмин по двигательным волокнам периферических нервов проникает в спинной и продолговатый мозг и там оказывает блокирующее действие на тормозные нейроны. Вследствие этого импульсы поступают к мышцам постоянно и некоординированно, что приводит к резкому повышению рефлекторной возбудимости нейронов и развитию длительных тонических судорог скелетной мускулатуры. Тетанолизин попадая в кровоток, совершает лизис эритроцитов, что в свою очередь вызывает развитие метаболического ацидоза. Возникает усиление слуховой и зрительной чувствительности. Процесс постоянно прогрессирует, и смерть больных наступает от асфиксии, развивающейся на фоне спазма гортани или в результате паралича сердца.

Споры столбняка, попав в поврежденные ткани, при наличии условий анаэробиоза  размножаются в месте проникновения  и выделяют токсины (в основном тетанос-пазмин). Токсин с кровотоком или по нервным стволам проникает в спинной и продолговатый мозг, адсорбируется на окончаниях двигательных нейронов. Под влиянием токсина в нервных синапсах высвобождается ацетилхолин, раздражающий нервные клетки. Перевозбуждение последних обусловливает повышенную рефлекторную возбудимость, длительные тетанические (тонические) судороги (ригидность). Непрерывные сокращения мышц затрудняют прием корма, работу сердца и легких, вызывают истощение организма, большую потерю энергии. Смерть животного наступает в результате истощения из-за потери энергии организмом, асфиксии и нарушения кровообращения, паралича дыхательного центра и сердца.

Инкубационный период от 3 дней до 3 нед. Течение острое. Наиболее характерно болезнь протекает у лошадей. Первые признаки — ригидность жевательных мышц (тризм), вследствие чего животное не в состоянии открыть рот, затрудненный прием корма и воды, напряженность мускулатуры и скованность движения, выпадение третьего века, особенно хорошо заметное при подъеме головы вверх. С развитием болезни мышцы шеи, спины, живота, крупа и конечностей становятся твердыми, передвижение животного затруднено или невозможно совсем. Ушные раковины неподвижны, хвост приподнят. Дыхание учащенное, поверхностное, вдоль реберной дуги образуется запальный желоб, живот подтянут, слизистые оболочки синюшные. Пульс частый и твердый. Перистальтика замедлена, кал и моча выделяются с трудом. Температура тела нормальная, но перед смертью поднимается до 40...42 "С. Болезнь обычно продолжается 6... 12 дней, при остром течении животное погибает через 1...2дня. Летальность колеблется в пределах 50...90%.

У крупного рогатого скота развитие болезни сопровождается судорожным сокращением мускулатуры всего  тела. Заметно нарушается также деятельность желудочно-кишечного тракта: перистальтика  замедленна, жвачки нет, рубец расширен, его движение не ощущается, кал и моча у больных выделяются с трудом. Больные животные возбуждены, однако у крупного рогатого скота по сравнению с животными других видов рефлекторное возбуждение значительно меньше. Наблюдается обильное потоотделение, особенно во время усиления судорог. Болезнь продолжается от нескольких дней до 2...3 нед. Летальность достигает 50 % и выше.

У заболевших овец наблюдают вялость, общую слабость, непроизвольные судорожные движения головой. Устанавливают прекращение  жвачки, тимпанию рубца, напряженную  походку, напряженность хвоста. Голова судорожно запрокинута назад (опистотонус), челюсти плотно сжаты, спина вытянута. Животные погибают при явлениях удушья. Смерть наступает через 4...6 дней после появления клинических признаков. У ягнят столбняк иногда принимает характер эпизоотии, при остром течении болезнь длится 6...13 дней, летальность достигает 95...100 %.

У собак инкубационный период длится от 7 до 20 дней, иногда дольше (до нескольких месяцев). Болезнь может протекать  в генерализованной и локализованной формах. В первом случае в процесс вовлекаются все мышцы, во втором — отдельная группа их. Локализованная форма болезни обычно заканчивается выздоровлением. При генерализованной форме столбняка походка затруднена, конечности расставлены, хвост приподнят, голова и шея втянуты, кожа на лбу собрана в складки, глаза неподвижные, челюсти сжаты (тризм), вследствие чего глотание затруднено или невозможно. Шум и свет усиливают судороги и припадки. Смерть наступает от асфиксии или истощения.

 

 

 

 

 

 Эпизоотология

К столбняку восприимчивы все виды млекопитающих, в большой степени  — лошади, затем овцы, козы и крупный  рогатый скот, свиньи; реже — собаки, кошки и другие плотоядные. Птицы  относительно устойчивы, а холоднокровные не чувствительны к возбудителю. Молодые животные более восприимчивы к болезни, чем взрослые, особенно чувствительны новорожденные (заражаются через пуповину, загрязненную спорами  возбудителя).

Источниками возбудителя инфекции и резервуаром служат здоровые животные, особенно травоядные, в кишечнике  которых содержатся и размножаются С. tetani, с калом попадающие в почву. Основной фактор передачи возбудителя инфекции — почва, широкое присутствие в которой возбудителя обусловливает повсеместную стационарность болезни.

Столбняк регистрируется в виде спорадических случаев. Болезнь  не-контагиозна. Заражение в естественных условиях происходит в результате попадания спор возбудителя с землей, навозом и пр. в раны.

 

 Эпидемиология

 

Столбняк встречается во всех регионах земного шара, но частота заболеваемости и процент летальных исходов  возрастает по мере приближения к  экватору. Наибольшее распространение  столбняк имеет в странах с  жарким и влажным климатом, в местностях, где отсутствуют или слабо  применяются средства дезинфекции, профилактические прививки и вообще медицинская помощь — то есть в  бедных и слаборазвитых странах  Африки, Азии и Латинской Америки. Однако, и в развитых государствах столбняк ежегодно уносит тысячи жизней.

В странах с невыраженной сменой сезонов (тропики и субтропики) заболевание  встречается круглогодично, в странах  с умеренным климатом имеет ярко выраженный сезонный характер (конец  весны — начало осени).

Частота заболевания — 10—50 случаев  на 100 000 населения в развивающихся  странах и 0,1—0,6 в странах с  обязательной иммунопрофилактикой.

80 % случаев столбняка приходится  на новорожденных (при инфицировании  через пуповину) а также на  мальчиков до 15 лет из-за их  повышенного травматизма. Среди  взрослых около 60 % случаев столбняка  приходится на лиц пожилого  возраста. Наибольший процент заболевших и умерших наблюдается в сельской местности.

Летальность при заболевании столбняком очень высока (выше только у бешенства). Даже при применении самых современных  методов лечения умирает 30—50 % заболевших, а в регионах, где отсутствуют  профилактические прививки и квалифицированная  медпомощь — около 80 %. Смертность у новорожденных достигает 95 %.

Каждый год в мире по официальным  данным ВОЗ от столбняка умирает  около 250 тысяч человек, подавляющее  большинство из них — новорожденные. Однако, учитывая возможность большого количества незарегистрированных случаев  и невыраженных форм болезни (особенно у новорожденных), общие потери от столбняка на планете можно оценить  в 350—400 тысяч человек ежегодно.

В России по данным «Федерального  центра государственного санитарно-эпидемиологичекого надзора» в 2000 году было зарегистрировано 33 случая заболевания столбняком, в 2001 году – 42 случая, 2002 год – 40 случаев, из них 2 – дети до 14 лет, 2003 год – 25 случаев, 2004 год – 35 случаев.

 

 

 

 

 

 

 

 Лабораторная диагностика

Бактериологическое исследование - исследуется материал, взятый из раны:

· гной,

· инородные тела,

· тампоны, закладываемые в рану при перевязке,

· перевязочный материал, содержащий выделения из раны,

· в случаях столбняка после  родов или аборта берут на исследование выделения из влагалища и матки,

· при подозрении на столбняк у  новорожденного исследованию подвергают выделения из пуповины,

· при исследовании трупа также  берут материал из раны, если она  имеется, из различных воспалительных очагов и старых рубцов.

 

В некоторых случаях столбняка  происходит генерализация инфекции, возбудитель может быть обнаружен  во внутренних органах. Поэтому берут  на исследование от трупа кровь, кусочки  печени и селезенки. Для обнаружения  столбнячного токсина в посевах  применяют РНГА и биологическую  реакцию нейтрализации токсина  антитоксином стандартной противостолбнячной сыворотки на белых мышах.

Обнаружение столбнячного токсина: исследуемый  материал растирают в стерильной ступке, добавляют двойной объем  физиологического раствора. Часть материала  засевают в 2 флакона с жидкой питательной  средой. Для постановки реакции нейтрализации  на животных экстракт исследуемого материала  вводят внутримышечно 2 мышам по 0,5 мл экстракта, а еще двум мышам те же дозы с противостолбнячной сывороткой. В зависимости от количества токсина  симптомы столбняка у животных развиваются  на первые или вторые сутки. У животных, получивших токсин с противостолбнячной сывороткой симптомы не появляются, что свидетельствует о наличии в исследуемом материале столбнячного токсина.

 

Одновременно с постановкой  реакции нейтрализации производят посев растертого материала в 2 флакона  или 2 пробирки с питательной средой под слоем вазелинового масла. Возбудитель  столбняка — строгий анаэроб  и очень чувствителен к кислороду. Микроб хорошо растет в глубине жидких питательных сред при наличии  в них глюкозы, кусочков печени или  мышц (среда Китта-Тароцци). Для культивирования столбнячной палочки применяют бульон Мартена (мясо-пептонный с добавлением глюкозы, подщелоченной раствором соды), среду Вейнберга (мясной агар). Перед посевом из среды удаляют кислород путем кипячения 15 мин, а затем охлаждают до 40-50 °С и в нее добавляют 0,5 % глюкозы. На чашках с агаром при температуре 35—37 °С через 2—4 суток вырастают отдельные прозрачные или слегка сероватые колонии величиной 2—5 мм с неровной зернистой поверхностью, края шероховатые, ветвящиеся. На кровяном агаре колония бывает окружена зоной гемолиза. После культивирования на 2-е, 4-е, 6-е и 10-е сутки микроскопируют мазки из посевов и исследуют культуральную жидкость на наличие столбнячного токсина. Для этого ставят реакцию нейтрализации с противостолбнячной сывороткой. При обнаружении в посеве столбнячного токсина и наличии грамположительных палочек с крупными спорами дают положительный ответ (Приложение 3).