Возбудители газовой гангрены

Газовая гангрена (от греч. gangraina – разъедающая язва) – полимикробная анаэробная раневая инфекция, характеризующаяся тяжелой интоксикацией, быстро наступающим и распространяющимся некрозом тканей с образованием газов.

История открытия возбудителей газовой гангрены.

Первый вид клостридий (Cl. butyricum) выделил в 1861 г. Л. Пастер, а в 1863 г. Трекюль ввел термин «клостридии».

Впервые раневая госпитальная гангрена описана в 1562 г. А. Паре. В 1839 г. подобное заболевание описал и А. Вельпо, назвав его «травматической экземой». В 1864 г. Н.И. Пирогов описал клиническую картину газовой гангрены. В 1877 г. Л. Пастер и Ж. Жубер открыли Cl. septicum; 1892 г. М. Уэлс и Г. Нэтал – Cl. perfringens (в 1915 г. Лиденталь доказал их роль в развитии газовой гангрены); 1892 г. Ф. Нови – Cl. novyi (синоним Cl. oedematiens, открытый в 1891 г. Р. Кохом); 1908 г. Мечников – Cl. sporogenes; 1916 г. Вейнберг и Сэген – Cl. histolyticum; 1922 г. Сорделли – Cl. sordellii; 1935 г. И. Холл и Э. О‘Тул – Cl. difficile.

Таксономия.

Семейство	Bacillaceae
Род	Clostridium
Виды	Cl. perfringens (от лат. perfringo – разламываться) – 60-90 % Cl. septicum (палочка Гона-Сакса) – 20-40 % Cl. novyi = Cl. oedematiens – 10 % Cl. sordellii – 7 % Cl. histolyticum («расплавляющая ткани») – 1-2 % Cl. sporogenes – <1 % Cl. fallax Cl. bifermentans Cl. ramosum и т.д. (около 20 видов)

Морфология.

Крупные палочки, размеры 1-3×2-10 мкм (Cl. novyi в длину может достигать 22 мкм), все кроме Cl. perfringens, имеют перитрихиально расположенные жгутики, капсулу образует только Cl. perfringens (в организме человека); образуют субтерминально расположенные споры (Cl. perfringens – центрально).

Тинкториальные свойства.

Грамположительные, по методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет, вегетативные формы – в синий; капсулу выявляют по методу Бурри-Гинса.

Культуральные свойства.

Строгие анаэробы (исключение Cl. perfringens – аэротолерантные), хемоорганогетеротрофы. Оптимальная температура роста 37-45⁰С, рН среды 7,2-7,4, время культивирования от нескольких до 24-48 часов. Требовательны к питательным средам, растут на средах с добавлением белков и углеводов (кровяной, сахарный агар, среда Китта-Тароцци, Вильсона-Блера – железосульфитный агар). В ЖПС – рост в виде равномерного помутнения с выделением газа, Cl. novyi дает хлопьевидный осадок в виде «свeжевыпaвшего снега. На кровяном агаре могут быть S-(круглые гладкие дискообразные колонии) и R-(бугристые, шероховатые с изрезанными кружевными краями) формы колоний с зоной гемолиза (кроме Cl. histolyticum). В столбике сахарного агара 2 типа колоний – R (диско/чечевицеобразные) и S (пушистые в виде комочков ваты). На среде Вильсон-Блера – черные или зеленоватые колонии за счет восстановления сульфита натрия с образованием сернистого железа.

Биохимические свойства.

Различные: сахаролитическая активность наиболее выражена у Cl. perfringens (расщепляет все сахара, кроме маннита и дульцита, до кислоты и газа), Cl. sporogenes ферментирует глюкозу, маннит и галактозу, Cl. septicum – глюкозу и лактозу, Cl. novyi – лишь глюкозу, Сl. histolyticum и Cl. sordellii углеводы не усваивают. Протеолитические свойства максимально выражены у Cl. histolyticum: быстро разжижает желатин, пептонизирует молоко через 24 часа (становиться прозрачным), в среде Китта-Тароцци через 2-3 часа расплавляет кусочки печени, разжижает свернутую сыворотку; аналогичные протеолитические свойства и у Cl. perfringens: активно свертывает молоко (через 3 часа образует серо-желтый сгусток казеина, который выбрасывается газами под пробку – «штормовая реакция»), разжижает желатин; Сl. novyi, Cl. septicum и др. медленно свертывают молоко, разжижают желатин. Все образуют индол и Н₂S.

Вид возбудителя	Ферментация	Разжижение свернутой сыворотки	Свертывание молока
глюкоза	лактоза	сахароза
Cl. perfringens	КГ	КГ	КГ	–	быстро с образованием сгустка
Cl. novyi	+	–	–	–	медленно
Cl. septicum	+	+	–	–	медленно
Сl. histolyticum	–	–	–	+	пептонизация

Антигенная структура.

* О – у всех;

* Н – кроме Cl. perfringens

* К – у Cl. perfringens.

Для идентификации возбудителей серотипирование не используется, только учитывают антигенную специфичность токсинов. У Cl. perfringens по антигенной специфичности токсинов выделяют 6 сероваров – А, В, С, D, E, F (патогенные А, D, F), у Cl. novyi – 3 антигенных варианта (A, B, D, отличающихся не только антигенами, но и биологическими свойствам), Cl. septicum – 6 сероваров (A, B, C, D, E, F).

Факторы патогенности.

Экзотоксины, обладающие ферментативными свойствами (обладают дерматонекротическим, гемолитическим, летальным действием; мишени– биологические мембраны в различных тканях; поражение обусловлено ферментативными процессами, катализирующими гидролитическое расщепление и нарушение клеточной проницаемости с последующим отеком и аутолизом тканей, характерным для газовой гангрены):

* α (альфа), β (бета), γ (гамма) – лецитиназа (лейкоцидин);

* δ (дельта) – гемолизин;

* ε (эпсилон) – липаза;

* ζ (зета) – желатиназа;

* η (эта) – тропомиозиназа;

* θ (тета) – эластаза;

* ι (иота) – фибринолизин;

* κ (каппа) – коллагеназа;

* λ (лямбда) – протеиназа;

* μ (мю) – гиалуронидаза;

* ν (ню) – ДНК-аза.

* Энтеретоксин у серотипов А и С Cl. perfringens – термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстом кишечнике (тип А вызывает токсикоинфекции, тип С – некротический энтерит).

Вид возбудителя	Экзотоксины
Cl. perfringens	α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ, ι, κ, λ, μ, ν, энтеротоксин
Cl. novyi	α, β, γ, δ, ε, ζ, η, θ
Cl. septicum	α, β, γ, δ
Сl. histolyticum	α, δ, γ, δ, ε

Резистентность.

* вегетативные формы чувствительны к кислороду, УФЛ, высоким температурам, дезинфектантам, антибиотикам (β-лактамные антибиотики, аминогликозиды);

* споровые формы устойчивы к высоким температурам (Cl. novyi при 100⁰С погибает в течение 1-2 часов, Cl. perfringens – 10-30 минут, Cl. septicum – несколько минут), дезинфектантам в рабочих концентрациях.

Роль в патологии.

* анаэробная раневая инфекция (газовая гангрена);

* пищевые отравления (энтеротоксин Сl. perfringens).

Эпидемиология.

Естественной средой обитания является кишечник животных, особенно свиней, реже человека (Cl. perfringens 25-30 %).

Источник инфекции: здоровый человек и животные.

Механизм: контактный (путь – прямой контактный).

Факторы передачи: почва, вода.

Входные ворота: раневая поверхность.

Развитию газовой гангрены способствуют факторы:

* массивное загрязнение раны почвой;

* бактериальные ассоциации (одновременное попадание анаэробов и аэробов): клостридии, стафилококки, протеи, псевдомонады…;

* разрушение глубоких мышц (глубина и распространенность повреждения);

* недостаток кислорода в ране (колотые, огнестрельные);

* нарушение кровообращения в ране (наложение жгута);