Возбудители газовой гангрены

На молоке через 8-10 часов появляется плотный губчаты сгусток, часто приподнятый газом до пробки, молочная сыворотка прозрачная. При росте на среде Вильсона-Блера в результате восстановления железа уже через 6-8 часов вырастаю черные колонии в толще среды, так как среду заливали после посева слоем МПА для создания анаэробных условий. При этом в чашке отмечается сильное газообразование. Мозговая среда не чернеет.

Биохимические свойства.

C. perfringens обладает протеолитическими свойствами. Свернутую сыворотку и вареные кусочки мяса разжижает медленно – на 2-7 сутки. Однако у большинства штаммов серовара А протеолитическая активность выражена в значительной степени за счет ферментов, расплавляющих через 24 часа желатин. Характерное свойство для C. 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, левулезу, сахарозу и не ферментируют манит и дульцит. Некоторые штаммы могут разлагать глицерин и инулин.

Токсинообразование.

C. perfringens вырабатывает сложный экзотоксин, образующий свыше 15 токсических факторов.

К основным токсическим факторам относят следующие: альфа-токсин – фосфолипаза (лецитиназа С) – один из главных факторов,обладающий летальным, некротическим, гемолитическим и цитопатогенным действиями; бета-токсин – летальный некротический фактор; гамма-токсин – летальный, не обладающий гемолитической активностью, фактор; дельта-токсин – летальный и гемолитический яд; эпсилон-токсин – летальный некротический протоксин, активирующийся трипсином; тета-токсин обладает 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 желатин; ми-токсин – гиалуронидаза; ни-токсин – дезоксирибонуклеаза.

В составе экзобелков возбудителя обнаружены нейрамидазный и плазмокоагулазный компоненты, а также фибринолитический фермент. Сложный состав экзопродуктов бактерий этого вида определяет его разностороннее действие и спектр патогенности.

Антигенная структура.

На основании антигенного состава токсических факторов различают шесть сероваров C. perfringens: А, В, С, D, E и F.

Серовар А (С. welchii) вызывает газовую гангрену (злокачественный отек) у людей и животных, а штаммы, образующие энтеротоксин, - пищевые токсикоинфекции. Вызывает энтеротоксемию телят и поросят, а также некротический мастит овец, коз и крупного рогатого скота. Синтезирует альфа-, тета- и каппа-токсины.

Серовар В (Lamb dysentery bacillus) вызывает анаэробную дизентерию (некротический энтерит) ягнят, козлят, телят, поросят, жеребят и цыплят. В числе токсических компонентов обнаруживают альфа-, бета, эпсилон-токсины, а также протеиназу и гиалуронидазу.

Серовар С (B. paludius) вызывает геморрагическую энтеротоксемию овец, иногда энтеротоксемию телят, ягнят, поросят, коз и верблюдов. Синтезирует альфа- и бета-токсины.

Серовар D (B. ovitoxicus) – возбудитель энтеротоксемии овец («мягкая почка»), выделяют также при энтеротоксемии коз, телят и при «травяной болезни» у лошадей. Синтезирует альфа- и эпсилон-токсины.

Серовар Е (C. perfringens typ E) выделяют при энтеротоксемии телят и ягнят. Синтезирует альфа- и йота-токсины, а также активные коллагеназу и протеиназу.

Серовар F (B. enterotoxicus) описан как возбудитель некротического энтерита людей, выделяет альфа- и бета-токсины.

Устойчивость.

Вегетативные клетки малоустойчивы, резистентность же спор, напротив, очень высокая. Споры различных штаммов серовара А выдерживают нагревание при 100° С в течение 1-3 часов.

Патогенность.

Все серовары C. perfringens способны вызывать газовую гангрену у человека и животных. Отдельные варианты являются возбудителями специфических инфекционных болезней у животных различных видов: анаэробной дизентерии ягнят, энтеротоксемии овец, телят и др.

В экспериментальных условиях весьма чувствительны к заражению голуби, воробьи, морские свинки, более устойчивы кролики, белые мыши, крысы.

 

Clostridium novyi (C.  oedematiens).

Выделил Нови в 1883 году из трупа морской свинки. Этиологическую роль этого вида бактерий как возбудителягазовой гангрены установили в 1915 году Вейнберг и Сеген.

Морфология.

Крупная полиморфная прямая или слегка изогнутая с закругленными, иногда обрубленными краями палочка длиной 4-8 и шириной 1-1,5 мкм; бактерии составляют короткие цепочки из 3-5 клеток и более. 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 часа роста культуры. Хорошо окрашиваются спиртово-водными растворами обычных анилиновых красок. Молодые вегетативные клетки грамположительные, в старых культурах – грамотрицательные.

Культивирование.

C. novyi – один из строгих анаэробов. Оптимальная температура 37° С, рН 7,8. в среде Кита-Тароцци дает обильный рост с помутнением среды и слабым газообразованием. Культуры издают неприятный запах. Время инкубирования около 48 часов. В последующем бульон просветляется и на дне образуется хлопьевидный осадок. На кровяном агаре с глюкозой растет в виде шероховатых серого цвета колоний с неправильными бахромчатыми краями и отростками, образующими на периферии колоний переплетенные нити. Колонии окружены зоной гемолиза. В глубине столбика агара с глюкозой колонии имеют форму чечевицы, комочков ваты, хлопьев, часто с желтоватым или коричневатым центром. Через 36-48 часов с момента посева можно наблюдать разрыв агара за счет образования газов.

Мозговая среда не чернеет. Молоко свертывается медленно с выпадением мелких сгустков, пептонизация их не наступает.

Биохимические свойства.

Сахаролитические свойства выражены слабо и различны у отдельных сероваров. C. novyi сероваров А, В, и С ферментирует глюкозу, фруктозу и мальтозу, а серовар D – только глюкозу; глицерин разлагают все серовар, кроме некоторых штаммов серовара В. Способность разлагать углеводы неоднозначна (в зависимости от штамма). Протеолитические свойства выражены слабо.

Токсинообразование.

C. novyi в организме и при росте на элективных питательных средах синтезирует и выделяет очень активный и сложный токсин из восьми компонентов. К числу более изученных относят альфа-, бета, гамма- и дельта-токсины. Альфа-токсин – термолабильный, летальный, некротический, капиллярный яд; вызывает некроз тканей, их отек и гибель животных. Бета-токсин – фосфолипаза С (лецитиназа) обладает некротическим, гемолитическим и летальным действием. Гамма-токсин – фосфолипаза D; некротизирующий и гемолитический токсин. Дельта-токсин – кислородолабильный.

Экзотоксин C. novyi по активности превосходит токсины других возбудителей газовой гангрены: сильнее угнетает фагоцитоз и обладает гемолитическим действием, которое нейтрализуется специфической антитоксической сывороткой, ему присущи летальные и некротические свойства. Токсин разрушается при нагревании до 50°С в течение 30 минут.

Микроб также образует патогенные ферменты – гиалуронидазу, фибринолизин, дезоксирибонуклеазу, протеиназы.

Антигенная

По составу растворимых антигенов токсина различают четыре серовара C. novyi: А, В, С и D.

Серовар А (C. novyi) вызывает газовую Гангрену у человека и животных, выделяют также при брадзоте. Вырабатывает альфа-, гамма- и дельта-токсины.

Серовар В (C. gigas) вызывает инфекционный некротический гепатит овец, а также газовую гангрену человека и травоядных; у крупного рогатого скота и свиней – инфекционный некротический гепатит. Вырабатывает альфа- и бета-токсины.

Серовар С (C. bubaiorum) вызывает хронический остеомиелит у буйволов, продуцирует гамма-токсин.

Серовар D (C. haemolyticum) вызывает инфекционную иктеро-гемоглобинурию у крупного рогатого скота, очень редко у овец и в единичных случаях у свиней. Синтезирует бета-токсин, а также эта- и тета-токсины. Первый из них – фермент тропомиозиназа. Расщепляет миозин и повреждает мышцы.

Устойчивость.

Вегетативные формы по устойчивости не отличаются от других видов патогенных анаэробов. Погибают от воздействия прямых солнечных лучей через 24-48 часов, ультрафиолетового излучения – через 20-30 минут. Нагревание до 80°С убивает их за 20 минут, кипячение – за 5 минут. Споры сохраняются в почве в течение 7-8 лет и выдерживают кипячение 1-2 часа.

Патогенность.

Злокачественный отек, обусловленный C. novyi, может возникать вследствие любого глубокого ранения, инфицированного этим возбудителем. Исход болезни, как правило, смертельны. Поражаются животные различных видов: лошади и другие непарнокопытные, крупный рогатый скот, овцы, козы, свиньи, дикие млекопитающие, птицы.

Из лабораторных животных наиболее восприимчивы морские свинки. У них на месте введения культуры развивается желатинообразный студенистый бесцветный или розоватый отек с небольшим количеством газа. Мышцы гиперемированы, без запаха.

 

Clostridium histolyticum.

Выделили в 1916 году Вейнберг и Сеген из раневого содержимого человека, пораженного газовой гангреной. При раневой анаэробной инфекции C. histolyticum, как правило, встречается реже других. Обнаруживают микробов и в сочетании с другими патогенными клостридиями, что значительно осложняет течение болезни. У лошадей известны случаи, когда C. histolyticum был единственным возбудителем раневой инфекции. Этот микроб является довольно часто единственным обитателем кишечника человека и животных.

Морфология.

C. histolyticum – грамположительная палочка длиной 3-5 и шириной 0,2-0,5 мкм, образующая в старых культурах овальные, расположенные центрально или субтерминально (в виде игольного ушка) споры; в организме споры не формируются. Перитрих, подвижный в свежих культурах. Капсулу не имеет. Легко окрашивается спиртово-водными растворами анилиновых красок.

Культивирование.

В среде Кита-Тароцци растет без газообразования; дает равномерное помутнение с последующим просветлением среды и образованием осадка. При росте на агаре с кровью через 24-48 часов появляются мелкие росинчатые колонии диаметром 0,5-1,0 мм; полусферические, прозрачные, блестящие с ровным краем и узкой зоной гемолиза вокруг, но чаще гемолиз отсутствует. Старые колонии теряют прозрачность, становятся серыми или серовато-белыми с неровными краями. В глубине сахарного агара с высоким столбиком штаммы, обладающие подвижностью, образуют колонии-пушинки, а неподвижные штаммы – колонии-чечевицы, иногда с отростками. На мозговой среде на 2-3-е сутки роста начинается почернение, максимум которого наступает на 7-9-е сутки.

Биохимические свойства.

Микроорганизм не ферментирует ни один из сахаров. Только некоторые штаммы сбраживают глюкозу без кислоты. Обладает высокой протеолитической активностью. Кусочки нативных мышц, помещенные в жидкую питательную среду с интенсивно растущей культурой C. histolyticum, подвергаются быстрому протеолизу. Индол не образуют, сероводород в культурах выделяется в значительном количестве.

Токсинообразование.

В жидких средах C. histolyticum образует сложный термолабильный токсин из пяти компонентов. Альфа-токсин – летальный, некротический яд, поражающий центральную нервную систему: при внутривенном его введении гибель животных сопровождается судорогами и конвульсиями. Бета-токсин – коллагеназа, разрушает нативный и денатурированный коллаген, а также желатин. Гамма-токсин – протеиназа, активируется цистеином, разрушает желатин и казеин, на коллаген не действует. Дельта-токсин – эластаза, протеолитический фермент. Эпсилон-токсин – гемолизин, чувствителен к действию кислорода. C. histolyticum синтезирует также дезоксирибонуклеазу. Среди токсических компонентов этого микроба преобладают протеолитические ферменты.

Антигенная структура.

Антигены β-, γ- и δ-токсинов различны и нейтрализуются только гомологическими антисыворотками.

Устойчивость.

У C. histolyticum она сравнима с другими патогенными анаэробами – возбудителями газовой гангрены. Однако устойчивость спор может меняться в зависимости от штамма, но обычно они погибают при кипячении в течение 1 часа.

Патогенность.

Самостоятельно вызванная этим микроорганизмом инфекция встречается исключительно редко. Патогенными бывают только штаммы S-форм.

Газовая гангрена с участием C. histolyticum протекает тяжело, с явлениями быстрого глубокого распада мягких тканей, и часто заканчивается смертью. При внутримышечной инъекции 0,5-1,0 мл свежей культуры или токсина в конечность морской свинки отмечают покраснение кожи, отек, множественные кровоизлияния, расплавление мышечной и соединительной тканей. На месте введения образуется язва, затем расплавление мягких тканей до костей. Гибель наступает через 18-28 часов, газ и запах отсутствуют.

В расплавленных мышцах и перитонеальной жидкости обнаруживаются бациллы. В качестве посевного материала для выделения культуры лучше всего использовать ткани из места заражения.

 

Список использованной литературы:

 

1. Ветеринарная микробиология П.А. Емельяненко, Г.В.Дунаев «Колос» 1982 г.

 

2. Микробиология А.А.Воробьев, А.С.Пашков М.: Медицина 2003 г.

 

 3. Микробиология М.В.Гусев, Л.А.Минеева М. 2003 г.