ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.10.2019
Просмотров: 823
Скачиваний: 1
МДФд. Занятие № 25
- 16 -
МДФд. Занятие № 25
- 17 -
МДФд-25В. Теоретический материал
ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ГРУППА АНАЭРОБНЫХ БАКТЕРИЙ
Анаэробиоз (от aer – воздух иbios – жизнь), т.е. способность к жизни в бескислородной сре-
де, был открыт Пастером в 1861 году, когда он доказал, что бактерия Closridiumbutiricum растѐт
именно в такой среде. Если при аэробном дыхании акцептором водорода в окислительно-
восстановительных реакциях является молекулярный кислород, то у анаэробов в этой роли высту-
МДФд. Занятие № 25
- 18 -
пает или нитрат (так называемое, «нитратное дыхание»), сульфат («сульфатное дыхание») или
фумарат («фумаратное дыхание»), причѐм первое – нитратное дыхание – возможно и у факульта-
тивных анаэробов. В том случае, если и донорами и акцепторами водорода выступают органиче-
ские соединения, такое процесс называется брожением. При брожении ферментативному расщеп-
лению в анаэробных условиях подвергаются преимущественно углеводы, в виде конечных про-
дуктов процесса образуются спирт и органические кислоты – масляная, уксусная, молочная и не-
которые другие.
В процессе метаболизма в кислородной среде в ходе окислительно-восстановительных ре-
акций образуетс, перекисный радикал (О
·
), являющийся очень сильным окислителем. Перекисный
радикал ферментом супероксиддисмутазой переводится в менее активное соединение – перекись
водорода, которая, наряду с другими токсическими продуктами кислорода, разлагаетсятакими
ферментами как каталаза и пероксидазадо воды и молекулярного кислорода. Микроорганизмы, не
обладающие супероксиддисмутазой, называются строгими анаэробами – они погибают даже при
кратковременном контакте с кислородом воздуха. Микроорганизмы, обладающие супероксиддис-
мутазой, но лишѐнные каталазы и пероксидазы, называются аэротолерантными анаэробами, они
выносят кратковременный контакт с кислородом воздуха, но не могут расти в кислородной среде
– при более длительном контакте с кислородом воздуха такие бактерии погибают.
Анаэробы представлены как грамположительными, так и грамотрицательными бактериями.
К грамположительным анаэробным бактериям относятся кокки родов Peptococcusи Peptostrepto-
coccus, палочки, формирующие споры – Clostridium, а также неспорообразующие палочки – Pro-
pionibacterium иEubacterium. К грамотрицательным анаэробным бактериям относятся кокки рода
Veilonella
и
неспорообразующие
палочки
родовBacteroides,Porphyromonas,Prevotella,Fusobacterium.
Анаэробы у человека могут поражать мозг, зубную ткань, ротовую полость, лѐгкие (при ас-
пирации заразного начала), эндокард (в результате бактериемии), кожу и мягкие ткани, органы
брюшной полости, органы малого таза. Анаэробы могут служить этиологическим фактором абс-
цесса мозга, хронического отита, мастоидита и синусита, поражений зубной ткани, септического
тромбофлебита, селлюлита, раневой инфекции, пневмонии, абсцесса лѐгкого, эмпиемы, субдиаф-
рагмального абсцесса, перитонита, абсцесса брюшной полости, аппендицита, дивертикулярного
абсцесса, изъязвления пролежней и язвы стопы, воспалительных заболеваний органов малого таза
и эндометрита. Часто анаэробы вызывают смешанные (микст-) инфекции.
КЛОСТРИДИИ
Клостридии – это палочки, имеющие спору, превышающую диаметр бактериальной клетки.
Эта морфологическая особенность позволяет идентифицировать клостридии (в случае наличия
спорообразования) до рода по результатам микроскопии мазка. Клостридии вызывют маслянокис-
лое брожение, патогенные для человека виды гидролизируют желатин. Все клостридии вырабаты-
вают белковые токсины.
В общей микробиологии клостридии классифицируются на возбудителей бродильных про-
цессов (такие клостридии, у которых преобладает сахаролитическая активность) и на возбудите-
лей процессов гниения (такие клостридии, у которых превалируют протеолитические свойства).
Поскольку патогенные для человека клостридии встречаются среди обеих этих групп, в медицин-
ской микробиологии клостридии классифицируются на возбудителей травматических клостридио-
зов и на возбудителей энтеральных клостридиозов. К первым относятся возбудители газовой ган-
грены (C. perfringens типа А, C. novyi, ранее называвшаяся C. oedematiens, C. histolyticum, C. septi-
cum, C. sporogenes, C. sordellii и др.) и столбняка (C. tetani), а ко вторым – та же C. perfringens ти-
пов А, С, D, но уже в роли возбудителя пищевой токсикоинфекции, возбудитель псевдомембра-
нозного язвенного колита и антибиотико-ассоциированной диареи (C. difficile), возбудитель боту-
лизма (C. botulinum).
Клостридии обитают в кишечнике человека и животных, в почве (в неѐ они попадают с ис-
пражнениями, однако для многих клостридий именно почва является естественной средой обита-
ния), на дне водоѐмов.
Спорообразование клостридий происходит во внешней среде, а также – в толстом кишечни-
ке. Споры у клостридий бывают круглые или овальные, в бактериальной клетке споры могут на-
ходиться центрально, терминально (т.е. на конце палочки), субтерминально (т.е. ближе к одному
из концов палочки).
Устойчивость во внешней среде вегетативных форм клостридий не отличается от большин-
ства других, неспорообразующих, бактерий, а вот устойчивость спор клостридий – может быть
очень высока (у некоторых видов они выдерживают кипячение и сохраняются во внешней среде
десятки и даже сотни лет).
Основными факторами вирулентности клостридии являются их белковые токсины (клост-
ридиозы относятся к токсикоинфекциям). При этом белковые токсины клостридий могут обладать
МДФд. Занятие № 25
- 19 -
также ферментативной активностью и действовать не только как бактериальные яды, но и как
ферменты вирулентности (так называемые фермент-токсины).
ВОЗБУДИТЕЛИ АНАЭРОБНОЙ РАНЕВОЙ ИНФЕКЦИИ И АНАЭРОБНАЯ РАНЕВАЯ
ИНФЕКЦИЯ (ГАЗОВАЯ ГАНГРЕНА)
Основными возбудителями этой инфекции являются C. perfringens, C. novyi (C.
oedematiens),C. septicum,C. histolyticum. При этом первые два вида могут вызвать болезнь и в мо-
нокультуре, остальные – лишь в ассоциации с C. perfringens или с C. novyi. Эти бактерии пред-
ставляют собой довольно крупные палочки, все они, кроме C. perfringens, подвижны (перитрихи),
спора расположена субтерминально.
C. perfringens – единственный вид клостридий, который образует капсулу и, соответствен-
но, единственный – неподвижный.C. novyi – самые крупные из них, прямые или слегка изогнутые
палочки.C. septicum – полиморфные палочки, которые могут образовывать нити.C. histolyticum –
относительно предыдущих трѐх – обладают наименьшим размером.
C. perfringensиC. histolyticum – аэротолерантные анаэробы, C. novyi и C. septicum – строгие
анаэробы. Ферментативная активность у возбудителей газовой гангрены различна и используется
для дифференциации видов, наибольшей биохимической активностью и выраженным газообразо-
ванием обладает C. perfringens.
Наибольшим набором факторов вирулентности обладает C. perfringens. У этого вида они
классифицируются на главные (альфа-токсин, бета-токсин, эпсилон-токсин, йота-токсин, энтеро-
токсин) и минорные (дельта-токсин, тета-токсин, каппа-токсин, лямбда-токсин, мю-токсин, ню-
токсин, нейраминидаза). Следует заметить, что токсины у возбудителей газовой гангрены марки-
руются буквами греческого алфавита.
Альфа-токсин (лецитиназа С) оказывает дермонекротическое действие (как результат вызы-
ваемого им гидролиза мембранных фосфолипидов), является гемолизином, оказывает летальное
действие (т.е. вызывает гибель лабораторного животного при внутривенном введении), увеличи-
вает сосудистую проницаемость). Основным продуцентом альфа-токсина является C. perfringens
типа А.
Бета-токсин продуцируется C. perfringens типа С. Этот токсин вызывает некроз тканей (и
как следствие – развитие некротического энтерита), а также вызывает артериальную гипертензию
в результате образования катехоламинов.
Эпсилон-токсин усиливает сосудистую проницаемость ЖКТ.
Йота-токсин обладает некротизирующей активностью и усиливает проницаемость сосуди-
стой стенки.
Энтеротоксин продуцируется C. perfringens типов А и С при споруляции в кишечнике. Он
вызывает диарею вследствие дилатации и повышения проницаемости капилляров слизистой тон-
кого кишечника, а также вызывает рвоту и оказывает летальное действие.
Дельта-токсин является гемолизином.
Тета-токсин продуцируется C. perfringens типа С. Он также является гемолизином, кроме
того – оказывает дермонекротическое действие и летальное действие.
Каппа-токсин, являющийся одновременно ферментом коллагеназой и желатиназой, проду-
цируется C. perfringens типов А и С. Этот токсин разрушает ретикулярную ткань мышц и коллаге-
новые волокна соединительной ткани, оказывает летальное действие и некротизирующее дейст-
вие.
Лямбда-токсин является протеазой.
Мю-токсин является гиалуронидазой, он повышает проницаемость тканей.
Ню-токсин является ДНК-азой, она нарушает синтез белка (чем и объясняется его некроти-
зирующая активность), кроме того, ню-токсин обладает гемолитической активностью.
Нейраминаза повреждает ганглиозиды клеточных рецепторов, способствует образованию
тромбов в капиллярах.
C. novyi продуцирует 8 токсинов (от альфа- до тета-) и гиалуронидазу.C.
septicumпродуцирует 4 токсина (от альфа- до дельта-), а C. histolyticum– 5 токсинов (от альфа- до
эписилон).
Клостридии – возбудители газовой гангрены размножаются в ране, выделяя белковые ток-
сины, которые обуславливают развитие некроза и распада ткани (без воспалительной реакции) в
сочетании или с бурным газообразованием в глубине поражѐнной ткани (C. perfringens) или с вы-
раженным отѐком (C. novyi), а также – развитие интоксикации. Течение болезни усугубляет сопут-
ствующая, в том числе – гноеродная, микрофлора (стафилококки, протеи, кишечная палочка, бак-
тероиды и др.), жизнедеятельность которой приводит к обеднению ткани кислородом, а следова-
тельно – к созданию более благоприятных условий для размножения клостридий.
При микробиологической диагностике газовой гангрены патологический материал (ткань
МДФд. Занятие № 25
- 20 -
раны или еѐ экссудат) микроскопируют (в положительном случае в мазке отмечается наличие
грамположительных палочек в сочетании с отсутствием лейкоцитов) и используют для выделения
чистой культуры, выявления токсина, обнаружения специфического антигена. Чистую культуру
выделяют на средах Цейсслера, Вильсона-Блера, сахарном МПА, идентифицируют по биолоиги-
ческим свойствам и определяют вид (в зависимости от вида возбудителя) продуцируемого ею бел-
кового токсина в реакции нейтрализации на лабораторных животных (как правило, на белых мы-
шах). С помощью этой же реакции проводят выявление и идентификацию токсина в патологиче-
ском материале без выделения чистой культуры. Специфический антиген (бактериальные клетки)
в патологическом материале выявляют с помощью РИФ. Токсин можно выявить и в крови паци-
ента.
Для иммунопрофилактики газовой гангрены используют анатоксины: перфрингенс и эдема-
тиенс.
Для серотерапии газовой гангрены используют лечебно-профилактические сыворотки: ан-
типерфрингенс, антиэдематиенс, антисептикум.
ВОЗБУДИТЕЛЬ СТОЛБНЯКА И СТОЛБНЯК
Столбнячные палочки из-за круглой, терминально расположенной споры имеют вид бара-
банной палочки. Будучи, как и подавляющее большинство остальных клостридий, перитрихами,
они отличаются очень большой подвижностью. Строгие анаэробы. На питательных средах растут
в течение 2-4 дней, образуя на плотных средах, как и остальные клостридии, R-формы колоний.
Из-за высокой подвижности C. tetani эти колонии часто имеют отростки, делающие их похожими
на паучков. На кровяном агаре колонии столбнячной палочки, как правило, окружены зоной гемо-
лиза. Культура издаѐт неприятный запах выгребной ямы. Биохимически инертны.
Споры столбнячной палочки отличает высокая устойчивость к факторам внешней среды –
они выживают до 10 часов в 1% растворе сулемы и 5% растворе фенола, а также выдерживают ки-
пячение до 1 часа.
Столбнячный токсин представляет собой белок, состоящий из двух фракций: освобождаю-
щийся при аутолизе бактерий тетаноспазмин, который вызывает поражение нервной ткани, и про-
дуцируемый бактериальной клеткой во внешнюю среду тетанолизин, которые лизирует эритроци-
ты, а также обладает кардиотоксическим и летальным свойствами. Специфические клинические
признаки столбняка – результат действия тетаноспазмина.
Тетаноспазмин продуцируется столбнячной палочкой внутриклеточно в виде одноцепочеч-
ного полипептида и в таком виде как токсин неактивен. При аутолизе бактериальной клетки неак-
тивный одноцепочечный токсин подвергается действию бактериальной протеазы, которая пре-
вращает его в «разрезанный» токсин – две полипептидные цепи, связанные между собой дисуль-
фидными мостиками. Именно в результате этой химической модификации тетаноспазмин приоб-
ретает свою ядовитость.
Тетаноспазмин действует дистанционно (сами столбнячные палочки редко покидают пре-
делы раны) – фиксируется на поверхности отростков нервных клеток в области мионевральных
синапсов, проникает в них путѐм эндоцитоза, посредством ретроградного аксонного транспорта
попадает в ЦНС, накапливаясь в основном в двигательных зонах спинного и головного мозга (за
исключением переднего мозга и мозжечка) и подавляет высвобождение тормозных медиаторов в
синапсах. Первоначально токсин действует на периферические нервы, вызывая местные судорож-
но-спастические сокращения мышц.
Столбняк повсеместно вызывает спорадическую заболеваемость. Возбудитель проникает в
организм через повреждѐнные кожу и слизистые оболочки при ранениях (боевых, производствен-
ных, бытовых), ожогах, отморожениях, через операционные раны или травмированные родовые
пути. Иногда рана бывает настолько ничтожна, что остаѐтся необнаруженной (так называемый,
криптогенный столбняк). Сама столбнячная палочка размножается в ране, а выделяемый ею ток-
син всасывается в кровь, достигает нервной ткани и вызывает еѐ поражение.
У человека, вне зависимости от места проникновения и размножения возбудителя, первыми
симптомами являются тонические сокращения жевательных и мимических мышц, а затем – тони-
ческое напряжение и спазм мышц затылка, спины. В тяжѐлых случаях тело человека во время при-
ступа принимает вид выгнутой назад дуги («эпистотонус»). Смерть наступает от асфиксии и сер-
дечной недостаточности при полном сохранении сознания. Летальность при столбняке высокая –
ежегодно в мире погибают от него свыше 100 000 человек.
Особенно опасен послеоперационный, послеродовый и послеабортный столбняк, так как
при этих формах нередко наблюдается молниеносное течение заболевания, при котором смерть
наступает от паралича дыхательного центра или сердечной недостаточности раньше, чем успева-
ют развиться характерные симптомы болезни. Летальность при этих формах столбняка достигает
90%.