Clostridium septiсum

Clostridium septiсum

Clostridium septiсum (Vibrion septique) - анаэробная бактерия, выделена из трупа коровы Пастером и Жубертом в 877 г

Морфология и тинкториальные свойства. Cl. septicum - полиморфная грамположительная бескапсульная подвижная палочка (перитрих), длиной 2-10 мкм и шириной 0,8-2 мкм. Споры овальной формы, располагаются центрально или субтерминально, образуются в культурах и трупе. В мазках из культур находят отдельные палочки, цепочки и нити. В препаратах-отпечатках из серозных покровов печени и других органов обнаруживают длинные нити.

Культивирование. Cl. septicum - строгий анаэроб. Оптимальная температура 37°С, рН 7,6. На среде Китт-Тароцци растет интенсивно, через 16-24 ч наступает равномерное помутнение среды с газообразованием. Через 48 ч микробы оседают на дно и бульон просветляется. При росте в мозговой среде почернения не наступает, но образуется газ. В агаре столбиком растет в виде нежных хлопьеподобных колоний диаметром 1 -2 мм с уплотненным центром и радиально отходящими перепутанными нитями, а на поверхности кровяного агара с глюкозой (агар Цейсслера) - в виде кружевных сплетений нитей-арабесок с зоной гемолиза. Молоко свертывается медленно (через 3 -5 дней), пептонизации сгустка казеина нет.

Биохимические свойства. Ферментирует с образованием кислоты и газа глюкозу, лактозу, галактозу, мальтозу, левулёзу и салицин, не разлагает глицерин и маннит. Очень редко разлагает сахарозу. Это свойство используется при дифференциальной бактериологической диагностике для идентификации Cl. septicum и Cl. chauvoei, так как последний микроб сахарозу ферментирует постоянно. Разжижает желатину и свертывает лакмусовое молоко с образованием кислоты и газа. Не переваривает коагулированную сыворотку и яичный белок, не образует индола, обычно не восстанавливает нитраты в нитриты и не вырабатывает большого количества сероводорода.

Устойчивость. Вегетативные формы микроба быстро гибнут под влиянием различных факторов внешней среды, они довольно чувствительны к кислороду. Споры относительно устойчивы и выдерживают кипячение в течение 2-15 мин. В почве этот микроб может вегетировать и сохраняться годами.

Патогенность. Cl. septicum синтезирует высокоактивный экзотоксин сложного состава. Токсин может быть выделен из фильтрата культур на бульоне Мартена (рН 7,6 -7,8), на средах из кислотного и ферментативного гидролизата казеина. В составе токсина обнаруживают четыре растворимых компонента (α, β, γ, δ). Альфа-токсин - кислородостабильный летальный, некротический и гемолитический фактор. Бета-токсин - кислородолабильный гемолизин. Является ферментом дезоксирибонуклеазой. Вызывает быстрый гемолиз. Нейтрализуется антисывороткой Cl. perfringens. Гамма-токсин - фермент гиалуронидаза. Дельта-токсин - кислородолабильный гемолизин, лизирующий эритроциты барана, лошади и человека. В культуральных фильтратах этого микроба, кроме указанных токсических компонентов, обнаружены еще фибринолизин и коллагеназа, которые могут играть некоторую роль в деструктивных процессах при газовой гангрене.

Антигенная структура. В составе CI. septicum выделены О- и Н-ан-тигены. Установлено, что имеется общность споровых антигенов у С1. septicum и CI. chauvoei, но они могут четко дифференцироваться по О-антигену. С помощью Н-агглютинации внутри вида Cl. septicum выявлено шесть серологических групп.

Clostridium novyi

Clostridium novyi (Cl. oedematiens) выделен Нови в 1883 г. из трупа морской свинки, его этиологическая роль как возбудителя газовой гангрены установлены в 1915 г. Вейнбергом и Сегеном.

Морфология и тинкториальные свойства. Крупная полиморфная прямая или слегка изогнутая с закругленными, иногда обрубленными краями палочка, длиной 4 -8 мкм и шириной 1 -1,5 мкм; бактерии могут располагаться короткими цепочками по 3 -5 и более клеток. Капсул не образует. В молодых культурах палочки подвижны (перитрихи), в присутствии кислорода подвижность быстро теряется. Образует круглые или овальные субтерминальные споры, которые обычно обнаруживаются через 24 ч роста культуры. Процесс спорообразования более интенсивный на щелочных средах, обедненных питательными веществами и разлагаемыми углеводами. Хорошо окрашиваются спиртоводными растворами обычных анилиновых красок. Молодые вегетативные клетки грамположительные, из старых культур - грамотрицательные.

Культивирование. Cl. novyi - один из наиболее строгих анаэробов. Оптимальная температура 37°С, рН 7,8. На среде Китт - Тароцци дает обильный рост со сплошным помутнением и слабым газообразованием. Культуры издают неприятный запах. На кровяном агаре с глюкозой растет в виде шероховатых серого цвета плоских колоний с неправильными бахромчатыми краями и отростками, образующими на периферии колоний параллельные петли. Колонии окружены зоной гемолиза. Мозговая среда не чернеет. Молоко свертывается медленно с выпадением мелких хлопьев, пептонизация не наступает.

Биохимические свойства. Сахаролитические свойства выражены слабо и различны у отдельных типов. Cl. novyi типа А, В и С ферментирует глюкозу, фруктозу и мальтозу, а тип D только глюкозу; глицерин разлагают все типы, кроме некоторых штаммов типа В. Способность разлагать углеводы изменяется в зависимости от штамма. Протеолитические свойства выражены слабо. Желатина разжижается медленно, свернутая сыворотка крови, вареное мясо, казеин и свернутый яичный белок не разжижаются. Нитраты восстанавливаются в аммиак без прохождения стадии нитритов. Сульфаты не восстанавливаются в сероводород, индол не образуется.

Устойчивость. Вегетативные формы по своей устойчивости не отличаются от других видов патогенных анаэробов. Они погибают от воздействия прямых солнечных лучей через 24 -48 ч, ультрафиолетовых лучей через 20 -30 мин. Нагревание до 80°С убивает их за 20 мин, кипячение -за 5 мин. Споры могут сохраняться в почве в течение 7 -8 лет и выдерживать кипячение 1 -2 ч.

Патогенность. Злокачественный отек, обусловленный Cl. novyi может возникать вследствие любого ранения, инфицированного этим возбудителем. Исход болезни, как правило, смертельный.

Cl. novyi в организме и при росте на элективных питательных средах синтезирует и выделяет очень активный и сложный токсин, в составе которого обнаружено восемь компонентов. К числу лучше изученных относят альфа-, бета-, гамма- и дельта-токсины. Альфа-токсин - термолабильный, летальный, некротический, капиллярный яд. Вызывает некроз тканей, желатинозный отек и гибель животных. Бета-токсин - фосфорлипаза С (лецитиназа). Обладает некротическим, гемолитическим и летальным действием. Гамма-токсин -фосфорлипаза D. Некротизирующий и гемолитический факторы. Дельта-токсин - кислородолабильный гемолизин. Экзотоксин CI. novyi по активности превосходит токсины других возбудителей газовой гангрены. Он сильнее других токсинов угнетает фагоцитоз и обладает четким гемолитическим действием, которое нейтрализуется специфической антитоксической сывороткой, ему присущи летальные и некротические свойства и диффузионная активность. Токсин разрушается при нагревании до 50°С в течение 30 мин. Этот микроб также образует ферменты патогенности - гиалуронидазу, фибринолизин, дезоксирибонуклеазу, протеин азы.

Антигенная структура. По составу растворимых антигенов токсина различают четыре типа Cl. novyi -А, В, С и D.

Тип А - l. novyi (Cl. oedematiens) -вызывает газовую гангрену у человека и животных, выделяется также при брадзоте. Вырабатывает альфа-, гамма- и дельта-токсины. Тип В - Cl. gigas - является возбудителем брадзота овец, инфекционного некротического гепатита овец, а также газовой гангрены человека и травоядных. Может вызывать у крупного рогатого скота и свиней инфекционный некротический гепатит. Вырабатывает альфа- и бета-токсины. Тип С - Cl. bubalorum - вызывает хронический остеомиелит у буйволов, продуцирует гамма-токсин. Тип D - Cl. haemolyticum - вызывает инфекционную иктерогемоглобнурию у крупного рогатого скота, очень редко у овец и в единичных случаях у свиней. Синтезирует бета-токсин, а также эта- и тэта-токсины. Первый из них фермент тропомиозиназа, расщепляет миозин и повреждает мышцы.

Clostridium perfringens

Clostridium perfringens (Вас. perfringens, Cl. welchii) открыт и описан в 1892 г. Уэлчем и Нетталом. Широко распространен в природе и встречается повсеместно, особенно большое количество его обнаруживают в почве, богатой гумусом. Патогенные штаммы микроба выделяются из почвы главным образом в местах, где почва загрязняется фекалиями животных. Основной резервуар сохранения патогенных штаммов - здоровые животные, в желудочно-кишечном тракте которых интенсивно размножается Cl. perfrigens и выделяется с фекалиями во внешнюю среду. Так происходит загрязнение кормов, пастбищ, почвы вначале вегетативными формами, а затем спорами: микроб быстро спорулирует и длительное время сохраняется.

Cl. perfrigens - самый нетребовательный анаэроб, очень активный в биохимическом отношении и весьма патогенный.        

Морфология и тинкториальные свойства. CI. perfringens всех типов - неподвижные без жгутиков с закругленными концами довольно толстые палочки длиной 4-8 мкм и шириной 0,6-1,5 мкм. Под воздействием различных факторов (антибиотики, состав среды и др.) форма бактерий может сильно изменяться. Поэтому в культуре наряду с типичными клетками обнаруживают короткие толстые палочки, почти кокковидной формы или же длинные с заостренным краем нити, достигающие 100-145 мкм. Палочки нередко бывают изогнутыми. В организме животных микроб образует капсулу. При выращивании на щелочных средах, богатых белками и несодержащих углеводы, образует крупные овальные центральные или субтерминальные споры. Спорообразование также происходит на свернутой лошадиной сыворотке и особенно интенсивно при засеве молодой культуры на влажный песок, который медленно подсушивается.

Эта бактерия хорошо красится метиленовым синим и другими основными красками. В молодых культурах грамположительна, в старых - грамотрицательна.

Культивирование. Cl. perfringens не относится к строгим анаэробам. На среде Китт-Тароцци дает равномерную муть и газообразование уже через 2-3 ч после посева. Газообразование происходит за счет сбраживания глюкозы и изомальтозы при расщеплении гликогена мышц или печени, находящихся в среде. Через 3-5 дней среда просветляется и на дно выпадает обильный белый осадок за счет осевших микробов. Культура издает запах масляной кислоты. Рост также можно получить на простом бульоне с глюкозой. При росте на кровяном агаре, по Цейс-слеру, через 12 -18 ч образуются мелкие (до 2-4 мм) колонии, мутные или сероватые, окруженные одной или двумя зонами гемолиза; в дальнейшем под влиянием кислорода эти колонии становятся зеленоватыми.

Существует три устойчивых варианта колоний: гладкий (S) слизистый (М) и шероховатый (R), иногда появляется смешанный вариант. Гладкие колонии на пластинке агара в начале роста напоминают нежные капли росы, затем теряют прозрачность и приобретают сероватую или белую окраску. Они круглые, сочные, куполообразные с гладкой блестящей поверхностью и ровным краем. В сахарном агаре столбиком колонии имеют чечевицеобразную форму. В мазках из S-форм Л колоний обнаруживают короткие бескапсульные клетки. Слизистые (М) колонии похожи на гладкие и отличаются более высоким куполом и слизистой консистенцией обнаруживают капсульные клетки. Шероховатые колонии неправильной формы, с изрезанным «фестончатым» краем, иногда с отростками в виде шипов, поверхность их неровная, бугристая. В мазках обнаруживают нити или цепочки из коротких палочек.

На молоке через 16-24 ч появляется плотный губчатый сгусток, часто приподнятый газом до пробки, молочная сыворотка в такой пробирке прозрачная. При росте на среде Вильсон-Блера в результате восстановления железы уже через 2-4 ч наступает сплошное почернение агарового столбика и одновременно сильное газообразование. Мозговая среда не чернеет.

Биохимические свойства. Cl. perfringens обладает слабыми протеолитическими свойствами. Свернутую сыворотку и вареные кусочки мяса разжижает медленно (на 2 -7-й день). Однако у большинства штаммов типа А протеолитическая активность выражена в значительной степени. Этот микроб вырабатывает ферменты, расплавляющие через 24 ч желатину. Характерное свойство для Cl. perfringens - способность свертывать лакмусовое молоко с образованием сгустка кирпичного цвета и полным просветлением молочной сыворотки. Все штаммы сбраживают с образованием кислоты и газа глюкозу, галактозу, мальтозу, лактозу, левулёзу, сахарозу и не ферментируют маннит и дульцит. Некоторые штаммы могут разлагать глицерин и инулин. Синтезирует ферменты патогенности: лецитиназу, кроллагеназу, дезоксирибонуклеазу, гиалуронидазу.

Устойчивость. Вегетативные клетки малоустойчивы, резистентность же спор напротив очень высокая. Имеются данные, что споры различных штаммов типа А этого вида микроба выдерживают температуру 100 °С в течение 1 -3 ч.

Патогенность. Все типы Cl. perfringens способны вызывать газовую гангрену у человека и животных. Отдельные варианты являются возбудителями специфических инфекционных процессов у различных видов животных: брадзота овец, анаэробной дизентерии ягнят, энтеротоксемии овец, телят и т. д.

Особенности действия культур и культуральных фильтратов Cl. perfringens на лабораторных животных зависят от штамма, питательной среды, на которой получена культура, от спектра главных летальных токсинов, вырабатываемых данным штаммом, а также от пути введения культуральной жидкости и количества смертельных доз токсинов.

Cl. perfringens вырабатывает сложный экзотоксин - сложный комплекс, образующий не менее 15 факторов патогенности.

Основными токсическими факторами являются: альфа-токсин - фосфолипаза (лецитиназа С) - один из главных факторов, обладающий летальным, некротическим, гемолитическим и цитопатогенным действием. Бета-токсин - летальный некротический фактор. Гамма-токсин представляет собой летальный, не обладающий гемолитической активностью фактор. Дельта-токсин - летальный и гемолитический яд. Эпсилон-токсин - летальный некротический протоксин, активирующийся трипсином. Тэта-токсин характеризуется резко выраженными гемолитическими и в слабой степени летальными и некротическими свойствами. Йота-токсин летальный, некротический протоксин, активирующийся трипсином. Каппа-токсин представлен коллагеназой, действующей на нативный коллаген. Лямбда-токсин - желатиназа, действующая на денатурированный коллаген и желатину. Ми-токсин – гиалуронидаза. Ни-токсин - дезоксирибонуклеаза. В составе экзопродуктов обнаружены также нейраминидаэный, плазмокоагулазный компоненты - и фибринолитический фермент. Сложный состав экзопродуктов бактерий этого вида определяет разностороннее действие и спектр патогенности.