Возбудитель газовой гангрены - микробиология с техникой микробиологических исследований
Газовая гангрена — тяжелая, чаще всего полимикробная раневая инфекция. Возбудителями этого заболевания являются Clostridium perfringens, Clostridium oedematiens, Clostridium septicum и Clostridium histolyticum.
Clostridium perfringens
Cl. perfringens (Вас. perfringens) открыт в 1892г. М. Уэлчем и Г. Нэталлем.
Морфология и тинкториальные свойства. Cl. perfringens— довольно толстые, с обрезанными под прямым углом краями палочки, имеющие в длину 4—8 мк и в поперечнике 1 —1,5 мк. В организме животных они снабжены капсулой, неподвижны, грамположительны. Образуют споры центральные или субтерминальные (рис. 100, а).
Культуральные и биохимические свойства. Подобно другим анаэробам Cl. perfringens требуют для своего роста анаэробных условий. Оптимум роста 37°. На поверхности агара через 24 часа они образуют колонии 0,02 мм в диаметре, круглой формы, с ровными или зубчатыми краями. Глубокие колонии (лежащие в толще агара) чечевицеобразной формы или в форме трехрогих «аэропланов», образуемых двумя взаимно перпендикулярными плоскостями колоний (рис. 101). Желатину разжижают медленно. На бульоне дают помутнение, затем по оседании на дно беловатых хлопьев наступает просветление среды. Clostridium perfringens энергично разлагает с обильным газообразованием лактозу, глюкозу, мальтозу и сахарозу. Характерен рост на молоке. Оно быстро и бурно свертывается- образующийся сгусток казеина разрывается пузырьками газа и подбрасывается вверх, иногда выталкивая пробку.
Патогенность для животных и токсинообразование. К Cl. perfringens чувствительны кролики и морские свинки.
Рис. 100. Возбудители газовой гангрены. а — Cl. perfringens- б — С1. oeclematiens- в — Cl. septicum- г — Cl. histolyticum.
Рис. 101. Колонии Cl. perfringens на мясо-пептонном агаре.
а — поверхностная- б — глубинная.
У последних при введении под кожу 0,1—1 мл культуры микроба через несколько часов развивается картина тяжелого заболевания. Животное сидит неподвижно, шерсть взъерошена, на месте инъекции образуется болезненный крепитирующий отек. Через 12—24 часа животное погибает. При вскрытии на месте инъекции обнаруживается отек, под кожей большое скопление газа. Мышцы дряблые, сероватого цвета. В мазках из пораженного участка видны крупные грамположительные палочки, окруженные капсулами. Во внутренних органах изменений не наблюдается. Cl. perfringens вырабатывает экзотоксин, обладающий некротическим, летальным и гемолитическим свойствами.
Clostridium oedematiens
Clostridium oedematiens (Вас. oedematiens) открыт Ф. Нови в 1894 г.
Морфология и тинкториальные свойства. Крупная палочка с закругленными концами, имеющая 5—10 мк в длину и 1 —1,5 мк в толщину. Палочка подвижная. Образует споры центральные или субтерминальные- грамположительна (рис. 100, б).
Культуральные и биохимические свойства. Clostridium oedematiens размножается в строго анаэробных условиях. Температурный оптимум роста 37°. Культивируется с большим трудом на питательных средах. На поверхности цейсслеровского агара образуются серые шероховатые колонии с приподнятым центром и бахромчато изрезанными краями. В агаре молодые колонии имеют вид нежного облачка неправильной формы с более грубым центром. Позже колонии делаются более светлыми и на их периферии образуются многочисленные сплетающиеся нити. На желатине с 2% глюкозой получается обильный рост, желатина разжижается. На простом бульоне Cl. oedematiens дает скудный рост. Разлагает глюкозу, мальтозу, лактозу, сахарозу, глицерин и крахмал.
Патогенность для животных и токсинообразование. Clostridium oedematiens патогенен для кроликов и мышей, вызывая у них желеобразный отек на месте введения культуры. Выделяет сильный экзотоксин, основное действие которого проявляется в образовании токсического отека.
Clostridium septicum
Clostridium septicum (Vibrio septicus) Септический вибрион открыт JI. Пастером в 1877 г.
Морфология и тинкториальные свойства. Септический вибрион представляется в виде палочки или нити, имеющей в длину 2—10 мк и толщину 0,6—1 мк. Образует центральные или субтермальные споры. По Граму окрашивается положительно (рис. 100,в).
Культуральные и биохимические свойства. Септический вибрион — строгий анаэроб. Оптимум роста 37°. Поверхностные колонии прозрачны, опалесцирующие, края зубчаты, снабжены короткими отростками.
Глубокие колонии на агаре нежны, с нерезко выраженным центром и ветвящимися отростками. Бульон сначала мутнеет, затем просветляется, а на дне образуется осадок. Септический вибрион разжижает желатину, медленно створаживает молоко. Резистентность спор велика- в почве они сохраняются весьма долго.
Патогенность для животных и токсинообразование. К септическому вибриону чувствительны кролики, морские свинки и белые мыши. На месте инъекции образуется темно-красного цвета отек с пузырьками газа. Септический вибрион выделяет экзотоксин, который обладает гемотоксическим свойством.
Clostridium histolyticum
Clostridium histolyticum (Вас. histolyticus) выделен в 1916 г. М. В. Вейибергом и К. Сегеном.
Морфология и тинкториальные свойства. Clostridium histolyticum (рис. 100, г) представляет собой палочку длиной 3,5 мк и толщиной 0,2—0,5 мк. Микробы подвижны образуют споры. По Граму окрашиваются положительно.
Культуральные и биохимические свойства. На кровяном агаре Цейсслера Cl. histolyticum образует маленькие круглые колонии. В высоком агаровом столбике они имеют неправильную форму, окружены многочисленными тонкими отростками.
Cl. histolyticum обладает резко выраженной протеолитической способностью, быстро растворяет кусочки печени, яичного белка, свернутую сыворотку. Молоко пептонизирует до полного растворения казеина. Желатину энергично разжижает. Культуры лишены гнилостного запаха.
Токсинообразование. Фильтрат 18—24-часовой бульонной культуры обладает токсическим действием. Введение такого фильтрата в вену животному убивает последнее через 10—20 минут. При внутримышечном введении в конечности меньших доз на месте инъекции развивается прогрессирующая язва с расплавлением мягких тканей до самых костей.
Патогенез и клиника газовой гангрены. Естественным резервуаром клостридий газовой гангрены является кишечник человека и животных. С фекалиями они попадают в почву, где вегетативные формы быстро отмирают, а споры остаются жизнеспособными в течение
очень длительного времени, входными воротами инфекции является раневая поверхность, через которую вглубь проникают вместе с почвой споры клостридий. Далеко не каждый случай заражения ран патогенными анаэробами приводит к развитию газовой гангрены. Являясь некропаразитами, возбудители гангрены могут размножаться в райе и вызывают патологический процесс лишь при наличии определенных условий, приводящих к некрозу тканей. Такими условиями являются:
- Наличие обширных рваных и размозженных ран, образуемых крупными осколками металла, в особенности при загрязнении ран землей.
- Наличие обширных, глубоко проникающих ран со слепыми «карманами», размозжением мягких тканей, переломами и раздроблением костей, с образованием в глубине кровяных сгустков.
- Попадание в раны разнообразных инородных тел (комки земли, обрывки одежды, осколки снаряда и т. д.).
Попавшие в рану споры при благоприятных для них условиях начинают прорастать и переходить в вегетативные формы. Последние размножаются, выделяют экзотоксин, и анаэробная раневая инфекция превращается в общее токсинемическое заболевание.
При газовой гангрене различают три главные клинические формы:
- Эмфизематозная форма характеризуется обильным и быстро распространяющимся газообразованием вокруг места ранения. На месте внедрения микроба появляется некротизированная ткань сероватого цвета. При надавливании из нее вытекает пенистая жидкость. Температура повышена, пульс частый. Возбудителями этой формы являются Cl. perfringens и Cl. septicum.
- Отечно-токсическая форма характеризуется быстрым развитием отёка и резким побледнением кожи. Интоксикация резко выражена. Возбудитель — Cl. oedematiens.
- Смешанной форме свойственны отек и газообразование. Эта форма вызывается различными ассоциациями анаэробных и других микроорганизмов.
По частоте обнаружения в ране возбудители газовой гангрены располагаются в таком порядке:
- Cl. perfringens (в 90—100%)
- Cl. oedematiens (в 20—35%)
- Cl. septicum (в 4—12%)
- Cl. histolyticum (в 0,2—0,4%)
Микробиологическая диагностика. Для диагностики газовой гангрены на исследование берут кусочки пораженных тканей, отечную жидкость из глубины раны, также обнаруживаемые в ране инородные тела (обрывки одежды, осколки снарядов, частицы земли). Кроме того, выпускаемый перевязочный материал (бинты, вата и т. д.) также обследуют на отсутствие патогенных анаэробов. Если раневая инфекция обусловливается ассоциацией микробов газовой гангрены со стафилококком или стрептококком, то материалом для исследования служит гной. Так же как при столбняке, материал из раны изучается бактериоскопически, посевом на питательные среды и биологической пробой. Из него приготовляют мазки и окрашивают синью и по Граму. Изучение мазков не дает возможности поставить бактериоскопический диагноз на анаэробов. Бактериоскопическое исследование дает лишь ориентировочное представление о флоре, что важно для дальнейшего проведения исследования. Посев отделяемого раны производится на среду Китта — Тароцци (стр. 96), молоко и кровяной агар с глюкозой. Через 18—20 часов просматривают посевы, причем отмечают: 1) характер роста на среде Китта—Тароцци, изучают форму и подвижность выросших микробов- 2) свертывание молока (характер сгустка)- 3) форму и строение колоний, гемолиз на кровяном агаре.
Со среды обогащения производят пересев на поверхность глюкозо-кровяного агара в чашках Гейденрейха— Петри или в агар со столбиком по Виньялю—Вейону. Все выделенные чистые культуры изучают на сахаролитические и протеолитические свойства. Для определения протеолитической способности производят посев исследуемой культуры на бульон с кусочком вареного куриного белка, на бульон с кусочком мяса или мясным фаршем, свернутую сыворотку, молоко и мозговую среду. Под влиянием протеолитических ферментов свернутая сыворотка разжижается, молоко просветляется или сверток казеина растворяется, мясо переваривается.
Просмотр культуры ведут ежедневно. Окончательный результат отмечают не ранее 5 дней роста культуры в термостате при 37°.
Сахаролитические свойства изучают в посевах на бульон с различными углеводами. Просмотр культур ежедневный. Окончательный результат получают не раньше 5 дней.
Испытание вирулентности выделенных культур производится заражением животных. Для этой цели приготовляют равномерную взвесь микробов, которую вводят животным внутримышечно в дозе 0,5—1 мл. После смерти животных вскрывают и определяют характер заболевания.
Для быстрого обнаружения Cl. perfringens используют посев на среду Вильсона—Блера и посев на молоко.
Посев на среду Вильсона—Блера. Эта среда состоит из мясо-пептонного агара, глюкозы, хлористого железа и сульфита натрия. Среду готовят в пробирках высокий столбиком (см. стр. 460 «Исследование микрофлоры воздуха»).
Перед посевом агар расплавляют и охлаждают до 45° и в глубину такого агара производят посев. Агару дают остыть и посев помещают в термостат при 37° (лучше 43°). Благодаря резкой редуцирующей способности Cl. perfringens происходит восстановление сульфита натрия до Na2S, который, соединяясь с железом, образует черное сернистое железо. Поэтому колонии С1. perfringens в глубине агара будут черными. При наличии большого количества бацилл вся среда диффузно чернеет, а столбик агара разрывается за счет образующегося из глюкозы газа. Реакция проявляется быстро (через 1—3 часа).
Посев на молоко. Исходный или обогащенный на среде Китта—Тароцци материал засевают в количестве 0,5—1 мл в молоко, налитое в пробирки высоким столбиком, и ставят в термостат, лучше при 43°.
При наличии Cl. perfringens быстро (через 4—6 часов) наступает бурное свертывание молока с отделением прозрачной жидкости и образованием губчатого сгустка.
Специфическая профилактика и терапия. Практические мероприятия по борьбе с газовой гангреной сводятся к серопрофилактике и серотерапии уже развившегося заболевания. Ввиду полимикробного характера заболевания применяют смесь моновалентных сывороток против трех основных возбудителей (Cl, perfringens, Cl. oedematiens, Cl. septicum). В случае расплавления тканей добавляют еще сыворотку против Cl. histolyticum.
В последнее время наряду с серотерапией и хирургической обработкой раны с большим успехом применяют пенициллин в больших дозах.
