Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Ф КГМУ 4/3-04/02
ЛЕКЦИЯ
Тема: «Патогенные анаэробы (клостридиальные и неклостридиальные)»
Дисциплина Микробиология
Специальность 5B130100 «Общая медицина»
Курс II
Караганда 2012
Обсуждены и утверждены
на заседании кафедры
зав. кафедрой, доцент _________ Ахметова С.Б.
Тема Патогенные анаэробы (клостридиальные и неклостридиальные).
Цель ознакомить студентов с возбудителями гнойно-воспали тельных процессов и раневых инфекций, их роль анаэробной инфекции в возникновении в возникновении госпитальных инфекций
План лекции
Введение
Введение
В одном из первых учебников по гнойной хирургии под редакцией Войно-Ясенецкого указывается на этиологическую роль стафилококков в патогенезе гнойной инфекции. В начале 20-го века каждый более половины хирургических вмешательств приводили к летальному исходу. Причиной этому служила гнойная инфекция.
Блестяще выполненная операция могла и может иметь трагические последствия и причиной тому является гнойная инфекция.
С появлением в арсенале врачей медикаментозных средств, применяемых для лечения гнойных инфекций, антибиотиков, чаша весов на некоторое время склонилась в сторону снижения частоты гнойных осложнений. Но эффективность применения антибиотиков постоянно снижается. Причин тому много, и одной из главных причин является изменени биологических свойств возбудителей.
Для разработки адекватных методов борьбы с гнойной инфекцией, разработки новых методов лечения и профилактики ГВЗ необходимы глубокие знания биологических свойств возбудителей ГВЗ, правильное понимание патогенеза гнойной инфекции.
Под гнойной инфекцией понимают комплекс патофизиологических процессов развивающихся в организме человека в ответ на внедрение, чаще всего, условно-патогенного возбудителя, развитием клеточного иммунного ответа (формированием гнойного очага) с вовлечением в процесс близлежащих тканей с их гнойным расплавлением.
История изучения анаэробных бактерий начинается с открытия Левенгуков "animacules". Доказал и детально описал механизмы анаэрбизма у бактерий Л.Пастер в 1861-1863 годах, когда он написал труд о маслянно-кислом брожении вызываемом Vibrion butrique.
Основная масса работ связанных с открытием различных анаэробных бактерий относится к последней четверти прошлого столетия. Тогда были выделены клострилии, фузобактерии, спирохеты и анаэробные кокки из внешней среды и клинического материала при различных заболеваниях: столбняке, ботулизме, хирургических нагноениях, язвенном стоматите и др.
В 1889 году A.Veillon сообщил о роли анаэробов в развитии аппендицита, а в 1897 году вместе с A.Zuber он опубликовал работу об этиологии гнилостно-некротиеских заболеваний, где было показано, что гнилостный запах и некрозы в очагах обусловдены анаэробами. Работа считается справедливо классической в истории клинической микробиолоиии и хирургической инфекционной пагологии.
С годами круг исследований расширялся, но наиболее важное значение принадлежит работам И.И.Мечникова, А.Дистазо, В.Л.Омельянского, А.И.Игнатовского проводивших исследования по изучению этиологии абсцессов головного мозга, гангрены легкого, эмпиемы плевры, отитов, гинекологических и других заболеваний. Но, как это не парадоксально, исследования эти не были продолжены. В дальнейшем основное внимание было уделе-но клостридиальной микрофлоре и она заняла доминирующее положение среди всех анаэробов. Очередной расцвет в изучении неклострилиальных анаэробов начлся в 70-х годах XX-го века и продолжается до сих пор. Пересмотрены классификации анаэробных микроорганизмов, введены новые рода, выделены новые виды.
1. Классификация анаэробов, вызывающих ГВЗ
2. Общая характеристика патогенных анаэробных бактерий
Облигатные анаэробы - микроорганизмы, живущие только в условиях крайне низкого содержания кислорода - в почве, иле водоемов, кишечниках позвоночных и человека. У теплокровных анаэробы составляют основную массу нормальной кишечной микрофлоры и определяют ряд важнейших функций организма.
Разнородную группу анаэробных грамположительных бактерий дифференцируют прежде всего по способности к спорообразованию и морфологическим особенностям. В патологии человека наибольшее значение имеют анаэробные спорообразующие бактерии рода Clostridium. Среди неспорообразующих грамположительных анаэробов медицинское значение имеют семейство лактобацилл (Lactobacillaceae) и род бифидобактерий (Bifidibacterium), в патологии - неспорообразующие грамотрицательные анаэробы родов Bacteroides (бактероиды) и Fusobacterium (фузобактерии).
Род Clostridium.
Это подвижные крупные палочки (большинство видов), образуют овальные или круглые эндоспоры, придающие клостридиям (греч. kloster - веретено) ветеренообразную форму. Спора в диаметре больше диаметра (поперечника) вегетативной клетки. Грамположительны, хемоорганотрофы. Строгие анаэробы.
По экологическим и патогенным свойствам можно выделить три группы клостридий: - сапрофиты, вызывающие бродильные (сахаролитические) процессы;
- сапрофиты, вызывающие процессы гниения (протеолиза);
- патогенные виды - по биохимическим свойствам могут вызывать процессы гниения и брожения. Патогенные виды клостридий условно разделить на три группы - возбудителей травматических (раневых) клостридиозов - газовой гангрены, столбняка, возбудителей энтеральных клостридиозов (токсикоинфекций) - ботулизма, псевдомембранозного колита и виды, вызывающие патологические процессы только в ассоциациях между собой или с другими микроорганизмами.
Современная систематика выделяет пять групп клостридий по расположению спор, способности гидролизовать желатин и наличию особых условий для роста. Все патогенные для человека виды ферментируют желатин, отличаясь расположением спор - терминальное (в виде тенисных ракеток) у четвертой группы (C.tetani - возбудитель столбняка), субтерминальное (веретено) у второй группы (остальные возбудители: C.botulinum- возбудитель ботулизма, C.perfringens и другие возбудители газовой гангрены, C.difficile - возбудитель псевдомембранозного колита).
3. Анаэробная раневая газовая инфекция (га зовая гангрена, клостридиальный миозит)
Тяжелое острое поликлостридиальное за болевание людей и животных, осложняющее течение травм (ранений, отморожений, ожо гов и др.). Вызывается бактериями рода Clostridium в ассоциации между собой и с условно-патогенными ана- и аэробными мик роорганизмами.
Основные возбудители:
1) С1. perfringens. В отличие от остальных видов неподвижен, в экссудате из раны может быть заключен в капсулу. Растет на сахарных сре дах быстро (3- 8 ч), с бурным образованием газа и сдвигом рН среды в кислую сторону. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза, на желточном - зоной помутнения; в столбике агара колонии имеют вид чечевич ных зерен. Ферментирует с выделением газа глюкозу, галактозу, мальтозу, лактозу, сахаро зу, не ферментирует маннит и дульцит. Быст ро свертывает молоко с образованием сгуст ка и молочной сыворотки. Протеолитические свойствава выражены слабо. Выделяет группу летальных и некротических токсинов, на основании ан тигенной структуры которых различают 6 сероваров: A, B, C, D, E, F. Серовар А - основной возбудитель А.и. человека, вырабатывает -токсин (лецитиназу С), обладающую леталь ным, некротическим и гемотоксическим дей ствием, а также коллагеназу, гиалуронидазу, ДНК-азу и менее постоянно ряд др. токси ческих субстанций. Из последних следует назвать энтеротоксин, вызывающий профузный понос. Варианты В, С, D, Е и F также могут быть причиной А.и. при условии выде ления лецитиназы С;
2) Cl. novyi (oedematiens) — бескапсульные перитрихи. Раз личают три серовара — А, В, С. Для человека патогенен серовар А. Растут медленнее пре дыдущего вида. На кровяном агаре с бензи-дином в строго анаэробных условиях образуют шероховатые бахромчатые с зоной гемо лиза чернеющие на воздухе колонии. В тол ще сахарного агара колонии имеют вид пу шинок. В жидких средах выделяют газ, обра зуют осадок, среда светлеет. Ферментируют с образованием газа глюкозу, глицерин, маль тозу. Протеолитические св-ва выражены сла бо. Серовары А и В вырабатывают идентич ный в антигенном отношении термолабильный а-токсин, характеризующийся летальной, не кротической, капилляротоксической активно стью. Гемолиза не дает. Тип А, кроме того, синтезирует гемолитическую лецитиназу и кислородолабильный гемотоксин, а тип В — лецитиназу С, отличающуюся от лецитиназы Cl. perfringens;
3) Cl. septicum — полиморф ная подвижная палочка. Строгий анаэроб. На кровяном агаре растет в виде сплошного не жного налета, в столбике агара дает колонии в виде пушинок. Ферментирует с выделени ем газа глюкозу, галактозу, мальтозу, лактозу, салицин, не ферментирует сахарозу. Медлен но свертывает молоко, разжижает желатину, образует сероводород и аммиак. Вырабаты вает летальный экзотоксин, некротический токсин, гемотоксин и др.;
4) Cl. histolyticum — перитрих, факультативный анаэроб. На кровяном агаре дает колонии с узкой зоной гемолиза, в столбике агара — колонии в виде пушинок. Не ферментирует сахара, обладает выраженной протеолитической активностью, разлагая желатину, свернутую сыворотку, кусочки мяса, вырабатывает летальный и некротичес кий а-токсин и др. токсические субстанции. Самостоятельная этиологическая роль в А.и. подвер гается сомнению.
При попадании в благоприятные условия возбудители бурно размножаются в ране, вы деляют ферменты и токсины, обусловливаю щие гангренозное, экссудативное или флегмонозное воспаление подкожной клетчатки и осо бенно мышц, которое сопровождается накопле нием большого количества газа и экссудата. Токсины всасываются, и наступает общая ин токсикация организма. В тяжелых случаях возможно развитие сепсиса.
При типичном течении болезни клин, диагностика не сложна. Данные микробиологического исследования могут быть использованы для коррекции се ротерапии. В качестве материала для иссле дования в стерильных условиях и в стериль ную посуду забирают экссудат из раны, ку сочки измененной ткани, 5-10 мл крови. От трупа в первые часы после смерти берут ку сочки измененных мышц, печени, селезенки. Предварительные данные получают при бактериоскопического исследовании материала. Для этого готовят мазки-отпечатки и окрашивают их по Граму и метиленовым синим. Наличие в маз ках из раневого содержимого большого коли чества крупных грамположительных палочек подозритель но на А.и. Для выделения культуры взвесь исследуемого материала засевают на кровяной и бензидиновый агары, среды Вильсона-Блера (см.) и Виллиса-Хобса, применяя два набора, один из которыхрых прогревают 20 мин при 80°С. Посе вы инкубируют в анаэростате при 37°С, рН 7,2-7,4, и просматривают ежедневно в тече ние 7 сут. Из подозрительных на клостридии колоний (с зоной гемолиза на кровяном ага ре, черных на средах Вильсона-Блера и с бензидином, опалесцирующих или с перламут ровым ореолом на среде Виллиса-Хобса) де лают мазки и окрашивают их по Граму. При наличии в мазке грамположительных палочек делают пере сев из колоний на регенерированные и покры тые слоем стерильного вазелинового масла жидкие среды (тиогликолевая, казеиново-грибная, Китта-Тароцци) в целях накопления чистой к-ры и токсинов. Для идентификации чистой культуры определяют тип токсина в РН, а также ферментацию Сахаров и белков, раство ренных в тиогликолевой среде или пептонной воде, характер изменения молока (створаживание и пептонизацию), лецитиназную актив ность на желточной среде или в Наглера про бе, учитывают тип гемолиза и форму ко лоний на кровяном агаре.
Для постановки РН используют диагнос тические антитоксические сыворотки и белых мы шей массой 16-18 г. В 6 пробирок вносят по 0,9 мл центрифугата исследуемой культуры, в 5 из них добавляют по 0,6 мл антитоксических сывороток к основным возбудителям, в которых должно содержаться 50 — 200 ME антитоксина. В 6-ю пробирку приливают столько же физраствора (контроль). После инкубации в термоста те в течение 40 мин каждую смесь в объеме 0,5 мл внутрибрюшинно вводят 2-3 мышам. Видовую принадлежность культуры устанавлива ют по выжившим мышам при гибели мышей контрольной и остальных опытных групп. В случае гибели всех мышей РН повторяют с типовыми А, В, D, Е диагностическими сыворотками Cl. perfringens. Вместо мышей можно исполь зовать морских свинок или монослой культуры кле ток 10-дневных КЭ.
Для ускоренной диагностики предложено устанав ливать тип токсина прямо в фильтрате экссу дата РП в агаре с диагностическими антиток сическими сыворотками, реакцией торможения спе цифическими Ат лецитиназной активности экссудата, определением изменения формы ко лоний и появлением стрептобациллярных форм клостридии при выращивании их на по лужидких средах в присутствии специфичес ких сывороток.
4. Столбняк
Острое заболевание человека и животных из группы раневых анаэробных инфекций, вызываемое Clostridium tetani. Возбудитель имеет вид прямой палоч ки размерами 0,5-1x4-10 мкм, в цитоплаз ме содержит включения, перитрих, капсулу не образует. Споры круглые, больше диаметра вегетативной клетки, расположены терминаль но. Хемоорганотроф, строгий анаэроб, растет на сахарных и кровяных средах, специальных средах для анаэробов при 37°С, рН 7-7,9, дает сплошной нежный налет или отростчатые колонии, на кровяном агаре - с зоной гемолиза. В глубине плотных сред формиру ет хлопьевидные колонии, в столбике жела тины — древовидное разжижение, на среде Кита-Тароцци - легкое помутнение. Уг леводы не ферментирует, не образует индола, восстанавливает нитраты, молоко свертывает медленно. Продуцирует сильный экзотоксин, состоящий из фракций тетаноспазмина, на рушающего передачу нервного импульса в спинном и головном мозге и вызывающего судороги мышц, и тетанолизина, обусловли вающего гемолиз. Возбудитель С. имеет ви-доспецифические О-Аг и экзотоксин и типос-пецифические Н-Аг (по этому Аг выделяют около 10 сероваров). Споры высокоустойчи вы к физ. и хим. факторам, способны многие годы выживать в почве и пыли. Заболевание протекает тяжело и дает высокую летальность. Несмотря на характерную клин, картину, в ряде случаев возникает необходимость микробиологического подтверждения диагноза. Для этого ис пользуют выделение к-ры из содержимого ран по такой же схеме, как при анаэробной ране вой газовой инфекций. Решающий метод диагностики — выявление токсина в крови, тканевой или культуральной жидкости в РН на мышах. Для этого 2 мышам в/м в верхнюю треть бедра вводят исследуемый материал в дозе 0,5 мл (контроль) и 2 мышам таким же способом по 0,5 мл смеси материала с 200 АЕ столбняч ной антитоксической сыворотки, предварительно инкубированной в течение 40 мин при ком натной температуре. Если в материале при сутствует токсин, контрольные мыши погиба ют при явлениях восходящего столбняка, опытные выживают. Для профилактики столбняка вводят столбнячный анатоксин и противостолбняч ную сыворотку.
5. Ботулизм
Тяжелое токсинемическое за болевание человека из группы энтеральных клостридиозов. Возникает в результате при ема пищи, содержащей экзотоксин Clostridium (см. Клостридии) botulinum. Иногда б-нь развивается вследствие инфицирования ран этим микробом. Возбудитель имеет пал очко-видную форму размерами 0,6—1x3 — 9 мкм, подвижен (перитрих), капсулу не образует, грам+ (в старых к-рах грамвариабелен), хе-моорганотроф, строгий анаэроб. Эндоспора овальной формы, расположена субтерминаль но, превышает диаметр бактерии-спорангия, на основании чего ее внешний вид сравнивают с теннисной ракеткой. Споры высоко резистен-тны к нагреванию, выдерживают температуру 100°С в течение 3-5 час, а также к кислой среде, высоким концентрациям солей. Вегета тивные формы растут на специальных жид ких и плотных средах в условиях глубокого анаэробиоза (3-10 мм рт. ст.) при 25-35°С, образуя равномерное помутнение на жидких средах и окруженные зоной гемолиза непра вильной формы колонии на кровяном агаре. В высоком столбике сахарного агара коло нии имеют вид пушинок или зерен чечевицы. Активно ферментируют белки (желатину, свер нутый яичный белок, кусочки мяса) и углево ды (глюкозу, левулезу, фруктозу, мальтозу, декстрин, адонит и др.). Возбудитель обитает в кишечнике животных, включая человека, в почве, воде. Может размножаться в органи ческих субстратах внешней среды, особенно в пищевых продуктах, где в анаэробных усло виях и при 22-25°С продуцирует экзотоксины 7 сероваров: А, В, СЬ2, D, E, F, G. Токсин обладает чрезвычайно высокой ядовитостью для человека, устойчивостью к нагреванию (10-15 мин при 100°С), кислой реакции, пи щеварительным ферментам, хорошо всасыва ется через кишечную стенку в лимфу и кровь в неизмененной или активированной (тип Е) форме и обусловливает длительную токсинемию. Токсин связывается нервными клетка ми и блокирует передачу импульсов через нервно-мышечные синапсы. Клиника в на чальной стадии, до необратимой фиксации токсина, полиморфна. Специфические призна ки обусловлены расстройством деятельности нервных ядер продолговатого мозга. Сероте рапия более эффективна в ранние сроки бо лезни и при использовании сыворотки против того типа, который вызвал отравление. В связи с этим, а также с возможным атипичным течением возникает необходимость лабораторного под тверждения диагноза.
Главный метод диагностики ботулизма — установление нали чия и типа токсина в пищевых продуктах (или сырье, из которого они изготовлены), с которыми связывают заболевание, в сыворотке и плазме крови, в рвотных массах, промывных водах желудка, испражнениях, моче. Продукты (20-30 г) растирают в ступке с 20-30 мл физ.раствора или желатино-фосфатного буфера. Суспензию продуктов, так же как и испражнения, рвот ные массы и др. иссл. материалы центрифу гируют, надосадочную жидкость отсасывают. Наличие токсина в таком материале и с-ке и его тип устанавливают в РН на белых мы шах. Техника биопробы состоит в том, что каждый из типов иссл. материала (1,4 мл) смешивают с 0,6 мл поливалентной (А, В, Е) диагностической (не лечебной!) антитоксичес кой сыворотки, инкубируют при комнатной темпера туре 5 мин, после чего смесь в объеме 0,7—1 мл вводят в/б или в/в двум белым мышам. Двум контрольным мышам делают инъекции с такой же дозой материала, смешанного с 0,6 мл физ.раствора. Для контаминированных микро бами проб необходим еще один контроль — прогретый при 80-90°С в течение 20 мин ма териал, который в прежнем объеме и прежним способом вводят двум мышам. Каждый мате риал вводят отдельным шприцем. В случае содержания в нем токсина контрольные жи вотные погибают, как правило, через 6 —24 ч (наблюдение ведется до 4 сут.) при явлениях паралича мышц, западения мышц брюшной стенки («осиная талия»), дыхательной недо статочности. Мыши, получившие смесь мате риала с сывороткой, выживают. Аналогичным спо собом устанавливают тип токсина. При нали чии типовых антитоксических эритроцитарных диагностикумов серотип токсина лучше определять в РПГА.
Культуру возбудителя выделяют из исследуемого мате риалов путем их посева в 4 флакона с 75-150 мл регенерированной жидкой питатель ной среды (бульон Хоттингера, казеиново-грибной, пепсин-пептон). Два флакона прогрева ют при 80°С 20 мин, остальные два не прогре вают. Флаконы инкубируют в анаэростате или под слоем вазелинового масла толщиной 0,5 мл при 28° и 35°С. На 2, 4, 6 и 10-е сутки дела ют мазки с окраской по Граму, отбирают по 10-15 мл культуральной жидкости и ставят РН с поливалентной и типовыми антитокси ческими сыворотками, определяют биохимические свойства культуры.
Иллюстративный материал
|
Рис.1 Опистотонус |
Рис.2 Мазок из чистой культуры C.tetani. окраска по Граму |
|
Рис.3 Превотеллы |
Рис.4 Фузобактерии |
Рис.5. Бактероиды |
Литература
Контрольные вопросы (обратная связь)