Clostridium botulinum (от лат. botulus — колбаса) были открыты Ван-Эрменгеном в 1896 г. Выделены они были из ветчины, послужившей причиной массового отравления.
Морфология. Возбудители ботулизма — палочки размером 4-9 × 0,6-1 мкм с закругленными концами. Палочки полиморфны: встречаются короткие формы и длинные нити. Возбудители ботулизма образуют споры, располагающиеся субтерминально. Споры шире палочки и поэтому палочка со спорой имеют вид теннисной ракетки. С. botulinum не имеют капсул. Подвижны — перитрихи. Молодые культуры окрашиваются грамположительно.
Культивирование. С. botulinum — строгие анаэробы. Растут при температуре 25-37° С и рН среды 7,3-7,6. Культивируют их на казеиновых, мясных и других средах. На глюкозокровяном агаре микробы дают неправильной формы колонии с нитевидными отростками. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты, иногда колонии имеют вид чечевичных зерен. На кровяном агаре в чашках Петри вырастают колонии в виде росинок с блестящей поверхностью и ровными или изрезанными краями (R-форма). На печеночном бульоне клостридии растут с образованием мути и последующим выпадением осадка, при этом бульон просветляется.
Ферментативные свойства (см. табл. 51). Сахаролитические свойства: расщепляют лактозу, глюкозу, мальтозу и глицерин с образованием кислоты и газа. Протеолитические свойства: расплавляют кусочки печени, расщепляют яичный белок, разжижают желатин, пептонизируют молоко, образуют сероводород и аммиак.
Токсинообразование. С. Botulinum продуцируют яд, самый сильный из всех биологических токсинов (в 1 мкг ботулинического токсина содержится 100000000 смертельных доз для белой мыши). Токсин состоит из двух компонентов: нейротоксина и гемагглютинина.
Антигенная структура. По антигенным свойствам нейротоксина все штаммы делят на семь сероваров: А, В, С, D, E, F и G. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью. Наиболее частой причиной заболевания ботулизмом являются токсины сероваров А, В и E, реже встречаются заболевания, вызываемые сероварами С, D и F. Токсины серовара G мало изучены.
Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы C. botulinum погибают при 80° С через 30 мин. Споры устойчивы. Они выдерживают кипячение в течение нескольких часов (до 5 ч). В больших кусках мяса, консервных банках большой емкости споры сохраняются даже после автоклавирования. В 5% растворе фенола споры сохраняются сутки. Ботулинический экзотоксин выдерживает кипячение в течение 10 мин. Он устойчив к действию солнечного света, низким температурам и к дезинфицирующим веществам.
Восприимчивость животных. К возбудителям ботулизма чувствительны мелкий и крупный рогатый скот, лошади, грызуны и птицы. Из экспериментальных животных чувствительны белые мыши, морские свинки, кролики, кошки.
Источники инфекции. Возбудители ботулизма широко распространены в природе: почве, воде, куда они попадают с фекалиями животных и рыб. В почве C. botulinum живут и размножаются. Человек заражается при употреблении продуктов, содержащих возбудителей и экзотоксин.
Пути передачи. Пищевой (при употреблении в пищу зараженных мясных, овощных и рыбных консервов, грибов, осетровых рыб и т. д.). Особенно опасны консервированные продукты, приготовленные в домашних условиях.
Патогенез. Входные ворота — слизистая оболочка кишечного тракта. Нейротоксин, образующийся при размножении вегетативных форм возбудителей ботулизма, не чувствителен к протеолитическим ферментам желудочно-кишечного тракта. Патологический процесс обусловливается нейротоксином, который через кишечник всасывается в кровь, разносится по всему организму, поражая центральную нервную систему. В основном поражаются: клетки (ядра) продолговатого мозга, сердечно-сосудистая система. У больных отмечают изменения со стороны органов зрения, расстройство дыхательных и глотательных функций.
Иммунитет. Естественной резистентности нет. Человек высокочувствителен к токсину C. botulinum. Перенесенное заболевание не оставляет иммунитета.
Профилактика. Предупреждение возможности загрязнения пищевых продуктов, правильная технология производства изготовления консервов и других продуктов. Профилактика ботулизма в быту: продукты домашнего консервирования перед употреблением следует кипятить в водяной бане (или кастрюле) в течение 15-20 мин.
Специфическая профилактика и лечение. Людям, употреблявшим продукты, где возможно содержится возбудитель ботулизма или ботулинический токсин, вводят противоботулиническую поливалентную антитоксическую сыворотку типов А, В, Е. После установления типа токсина вводят противоботулиническую сыворотку того типа, который соответствует типу выделенного штамма.
Цель исследования: обнаружение C. botulinum, ботулинического токсина, определение серовара.
источник
Ботулизм развивается из-за попадания в организм ботулотоксина, который относится к одному из наиболее ядовитых биологических веществ. Выделяется токсин в процессе жизнедеятельности спорообразующей палочки, размножающейся в безвоздушной среде.
Попадает инфекция в организм человека при употреблении консервов домашнего приготовления, поскольку яд длительное время существует в рассолах, консервах и пищевых продуктах, содержащих различные специи. Пищевая токсикоинфекция поражает нервную систему, что может привести к остановке дыхания или сердцебиения, поэтому каждый, кто любит домашние консервы, должен знать, как определить ботулизм.
Диагностика ботулизма начинается с изучения эпидемиологического анамнеза и клинической картины заболевания. Инфекция передается фекально-оральным путем, то есть вместе с продуктами питания, недостаточно отчищенными от почвы. В подавляющем большинстве случаев, причиной болезни выступает употребление приготовленных в домашних условиях консервированных продуктов, которые были загрязнены спорами клостридий.
Токсин может находиться в банках с огурцами, помидорами, грибами и любыми другими продуктами, содержащими рассол. Необходимым условием для размножения бактерии является отсутствие кислорода, поэтому они накапливаются только в плотно закрытых банках. Если заболевший ел в течение последних 10 дней консервированные овощи, грибы, мясные изделия или соленую рыбу, то есть вероятность, что он заразился токсикоинфекцией.
Люди высоковосприимчивы к ботулотоксину, а значит, даже небольшие его дозы способны приводить к появлению клинических симптомов. Затрудняет диагностику ботулизма то, что не все, кто ел продукты из банки, заражаются, поскольку токсин концентрируется в определенном месте и достаточно минимального количества, чтобы развилась патология.
Вместе с тем часто бывают случаи семейного поражения ботулизмом после употребления долго хранившихся консервированных продуктов. В редких случаях заражение ботулотоксином происходит при контакте обсемененной жидкости с ранами и гнойниками, развивается так называемый раневый ботулизм. Поэтому нельзя даже открывать подозрительную банку с консервами.
Токсин в начале заболевания может спровоцировать развитие гастроэнтерологического, глазного синдрома или острую дыхательную недостаточность. Чаще всего развивается гастроэнтерологический вариант, который протекает, как пищевая токсикоинфекция. Больной ощущает боль в верхней части живота, появляется тошнота, рвота, диарея, кожа быстро становится сухой из-за потери жидкости, нередко заболевшие говорят о том, что стало больно глотать.
В продромальный период ботулизма, протекающего по глазному варианту, больные жалуются на нарушение зрения (появление черных точек, затуманивание, утрата четкости и остроты зрения, развитие острой дальнозоркости). Даже на начальном этапе болезни может возникнуть острая дыхательная недостаточность, которая способна приводить к летальному исходу в течение 3–4 часов, поэтому если внезапно появилась и увеличивается отдышка, кожа и слизистая оболочка становятся синюшными, то срочно необходима медицинская помощь.
В разгар болезни появляются специфические для ботулизма симптомы: парезы и параличи мышц различных групп. У больных возникает офтальмоплегия (паралич мышц глаз), что может проявляться расширением зрачков, косоглазием, вертикальным нистагмом, опущением века.
Из-за пареза мышц глотки развивается дисфагия (нарушение глотания), что приводит к невозможности проглатывания пищи и жидкости. Ботулотоксин провоцирует и ослабление иннервации мимических мышц, что проявляется в асимметрии лица. Походка больных неустойчива, отмечается общая слабость. Парез мышц кишечника приводит к развитию запора.
Последовательно нарушается речь. Сначала у больного изменяется голос из-за сухости слизистой голосовых связок. Когда развивается парез мышц языка, человек не может внятно говорить. По мере прогрессирования болезни возникает парез мышц небной занавески, что делает голос гнусавым, а когда ослабевают голосовые связки, голос исчезает вовсе.
Таким образом, заподозрить развитие ботулизма можно, если больной недавно употреблял консервированные продукты, а симптомы указывают на нарушение иннервации различных групп мышц (глазных, лицевых, голосовых). При подозрении на ботулизм необходимо срочно обратиться к врачу. Специалисты проведут дифференциальную диагностику, а с помощью микробиологии будет подтверждено или опровергнуто присутствие яда в организме.
Дифференциальная диагностика проводится на начальном этапе заболевания, когда клиническая картина еще не включает специфические симптомы ботулизма. Первые признаки болезни, такие как понос, рвота, тошнота, слабость характерны для многих кишечных инфекционных заболеваний и пищевых отравлений.
Паралич глазных мышц может возникнуть в результате новообразования, отравления свинцом, алкоголем, барбитуратами, поражения головного мозга (ЧМТ, инсульт, энцефалит), заражения столбняком, дифтерией и прочими инфекционными болезнями. Дыхательная недостаточность развивается при заболеваниях бронхолегочной системы и поражениях ЦНС.
Диф. диагностика ботулизма требует исключение:
- миастении;
- вирусного энцефалита;
- дерматомиозита;
- синдрома Гийена-Баре;
- синдрома Вернике;
- полиомиелита;
- отравления грибами или атропином.
Специфическая лабораторная диагностика ботулизма на начальной стадии болезни не разработана, поэтому дифдиагностика основывается на данных эпидемиологического анамнеза (употреблении консервированных продуктов, алкоголя, получения черепно-мозговой травмы).
По мере развития ботулизма появляются характерные симптомы, которые и помогают дифференцировать болезнь (сохранность сознания и чувствительности, отсутствие жара и лихорадки, мышечные параличи). Дальнейшая диагностика проводится для определения типа токсина (А, В, С, Е, F) и подтверждения диагноза. При подозрении на ботулизм у больного берут анализ крови и мочи, и хотя исследования не являются специфичными, но они помогают установить тяжесть течения болезни.
Микробиологическая диагностика ботулизма позволяет обнаружить токсин в рвотных массах, кале, крови, моче, промывных водах желудка, остатках продуктов. Для определения вида яда используют бактериологический и биологический метод, а также устанавливают фагоцитарный показатель.
При использовании бактериологического метода взятый материал смешивают в стерильной емкости с физиологическим раствором хлорида натрия. Затем высевают материал на питательную среду в четыре пробирки. Два образца нагревают при температуре 60 ⁰С в течение 15 минут, что позволит обнаружить бактерию типа Е.
А остальные две пробирки нагревают 20 минут при 80 ⁰С. Размножаются бактерии типа Е и F при 28 ⁰С, а типа А, В, С при 35 ⁰С за 48 часов. Через 1–2 суток оценивают характер роста и проводят окрашивание мазков по Граму. После выделения чистой культуры изучают ее антигенные свойства с помощью реакции агглютинации с типовыми сыворотками.
Биологический метод предполагает определение типа токсина с помощью реакции нейтрализации, что важно для специфического лечения. Для обнаружения реакции нейтрализации применяют сухие диагностические антитоксические сыворотки, которые смешивают с физиологическим раствором. Если сыворотка действует, то в исследуемой пробе токсин нейтрализуется.
Материал для исследования помещают в 6 пробирок, в пять из них добавляют противоботулинические сыворотки типа А, В, С, Е, F, а в шестую нормальную сыворотку. Пробирки опускают в термостат на 30 минут, а затем вводят по 1 мл жидкости белым мышам. Грызуны, которым была введена подходящая противоботулиническая сыворотка, не погибают.
Ботулинический токсин снижает фагоцитарную активность лейкоцитов. Для выявления данного свойства кровь предполагаемого больного смешивают с цитратом натрия, в пробирки добавляют поливалентную или типовую сыворотку и помещают в термостат на полчаса, для уничтожения токсина. Затем в исследуемый материал вводит стафилококк и опять опускают в термостат на 20 минут для окончания фагоцитоза.
Делают мазок из каждого образца и подсчитывают количество стафилококков, захваченных в среднем одним лейкоцитом. Если в крови присутствовал ботулинический токсин, то фагоцитарный показатель низкий. Если же добавлялась типовая сыворотка в пробирки, то там, где сыворотка соответствовала токсину, произойдет нейтрализация и фагоцитарный показатель будет существенно выше.
В разгар заболевания можно обнаружить токсин в крови с помощью РОПГА с антительным эритроцитарным диагносикумом. Дело в том, что эритроциты сенсибилизируются специфическими антителами и склеивание происходит, если в образце материала присутствуют антигены. Тест позволяет обнаружить даже минимальное количество токсина в исследуемом материале, поскольку обладает высокой чувствительностью и специфичностью.
В кровь, взятую из вены, добавляют антитела, которые помечены ферментами. На них реагируют бактериальные антигены и образуют с ними иммунные комплексы, что вызывает изменение цвета материала. Специалисты по интенсивности окраски делают вывод о присутствии в образце специфических антител к ботулистическому токсину.
Метод дот-иммуноанализа позволяет распознать ботулизм уже через три часа после получения для исследования материала. С помощью теста можно проверить на токсины не только кровь, но и продукты питания, которые предположительно стали источником инфекции.
На нитроцеллюлозный мембранный фильтр, на котором находятся меченные противоботулиническе антитела, наносится исследуемый материал. После этого, фильтр обрабатывают специальным составом, который темнеет, если в жидкостях присутствует токсин. Концентрация яда определяется при сравнении с контрольной школой.
Лабораторная диагностика ботулизма подтвердит или опровергнет заболевание, что необходимо для назначения адекватного лечения, которое заключается в приеме противоботулинической сыворотки. На сегодняшний день не составляет труда определить присутствие в крови ботулотоксина, но заболевание развивается стремительно, поэтому необходимо знать, как распознать болезнь, чтобы вовремя обратиться к врачу.
источник
Возбудитель — Clostridium botulinum входит в семейство Bacillaceae, род Clostridium.
Материалом для микробиологического исследования являются рвотные массы, промывные воды желудка, кал, кровь, моча, остатки пищевых продуктов. При летальном исходе исследуют содержимое желудка, кишечника, лимфатические узлы, головной и спинной мозг.
Используют методы микробиологической диагностики: бактериологический, биологический (для выявления ботулотоксина в исследуемом материале).
С целью выявления ботулотоксина можно использовать также РОПГА с антительным диагностикумом (эритроциты, сенсибилизированные антитоксинами соответствующих типов) и определение активности фагоцитов (ботулинический токсин способен подавлять активность фагоцитов, которая восстанавливается в присутствии соответствующей антитоксической сыворотки).
Бактериологический метод. Исследуемый материал растирают в стерильной ступке с физиологическим раствором хлорида натрия.
Посев материала выполняют на специальные питательные среды, например, среду Китта-Тароцци.
Одну пробу засевают в 4 пробирки, две из которых прогревают при температуре 60°С 15 мин. (для селекции C. botulinum типа Е), а остальные — при температуре 80°С 20 мин. Накопление культур клостридий типа Е и F происходит при температуре 28°С, типа А, В, С — при 35°С в течение 48 часов.
Через 24-48 часов выдержки посевов в термостате отмечают характер роста на среде Китта-Тароцци: помутнение, газообразование. Готовят мазки, окрашивают по Граму. В случае выявления типичных клостридий с терминально расположенными спорами овальной формы в виде «теннисной ракетки» делают пересев на кровяной сахарный агар для получения отдельных колоний и выделения чистой культуры.
Для идентификации чистой культуры возбудителя определяют сахаролитические и протеолитические свойства. Антигенные свойства изучают в реакции агглютинации с типовыми сыворотками. Одновременно с изучением ферментативных свойств возбудителя выявляют ботулотоксин в фильтрате бульонной культуры и определяют его тип в реакции нейтрализации.
Биологический метод. Выявление ботулотоксина и определение его типа с помощью реакции нейтрализации имеет важное значение для назначения специфической терапии.
Для проведения реакции нейтрализации используют сухие диагностические антитоксические сыворотки типов А, В, С, Е, F, которые разводят физиологическим раствором до 100-200 МЕ / мл, что обеспечивает нейтрализацию гомологичного токсина в исследуемой пробе.
Реакцию нейтрализации проводят либо со смесью сывороток (предварительная реакция), либо с моновалентными сыворотками для определения типа токсина.
Сахаролитические и протеолитические свойства Clostridium botulinum типов А, В, С, D, Е, F
КГ — образование кислоты и газа
(КГ) — кислота и газ не у всех штаммов
+ — разжижение или пептонизация, положительная реакция
Подготовленный для исследования материал (в виде фильтрата, центрифугата или крови) разливают по 1 мл в 6 пробирок. В первые пять пробирок добавляют по 1 мл противоботулинической сыворотки типов А, В, С, Е, F соответственно, а в последнюю — 1 мл нормальной сыворотки. Пробирки инкубируют в термостате в течение 30 мин. Через 30 мин. шести парам белых мышей вводят по 1 мл смеси из каждой пробирки (кровь — внутрибрюшинно, а другие материалы — подкожно). Заболевание характеризуется появлением учащенного дыхания, расслаблением мышц брюшной стенки («осиная талия»), судорогами, параличом, смертью животного. Мыши, которым был введен центрифугат с противоботулинической сывороткой, остаются живыми.
Если в исследуемом материале есть ботулинический токсин, выживает только одна пара мышей, у которых произошла нейтрализация ботулинического токсина антитоксической сывороткой соответствующего типа.
Определение фагоцитарного показателя. Ботулинический токсин подавляет фагоцитарную активность лейкоцитов. Это свойство используют для выявления его в крови больных и в пищевых продуктах. Исследования проводят следующим образом: кровь больного смешивают в пробирке с 3% раствором цитрата натрия в соотношении 2:1. Опыт выполняют в двух пробирках с использованием поливалентной противоботулинической сыворотки. Если используют типовые сыворотки А, В, С, Е, F, соответственно, количество пробирок для исследования увеличивается. После смешивания взятых ингредиентов, пробирки помещают в термостат на 30 минут для нейтрализации токсина. В пробирки вносят по одному объему 2 млрд. суспензии Staphylococcus aureus и снова помещают в термостат на 20 минут для завершения фагоцитоза. После этого из содержимого каждой пробирки готовят мазок, фиксируют, окрашивают азурэозином и определяют фагоцитарный показатель (фагоцитарный показатель — количество стафилококков, поглощенных в среднем одним лейкоцитом. Для его определения подсчитывают микроорганизмы в 50 лейкоцитах и полученное число делят на 50.
Если в крови больного содержится ботулинический токсин, фагоцитарный показатель крови будет низким, за исключением фагоцитарного показателя той порции, в которой тип токсина соответствует типу добавленной в нее сыворотки, то есть произойдет реакция нейтрализации токсина соответствующими антителами, и фагоцитарный показатель будет значительно выше.
РОПГА с антительным эритроцитарным диагностикумом.
Сущность реакции заключается в том, что эритроциты сенсибилизируются специфическими антителами, и гемагглютинация происходит при наличии в исследуемом материале антигена. Ее высокая чувствительность и специфичность позволяет найти в исследуемом материале микро количество токсинов. Диагностический титр 1:10.
источник
Учебник состоит из семи частей. Часть первая – «Общая микробиология» – содержит сведения о морфологии и физиологии бактерий. Часть вторая посвящена генетике бактерий. В части третьей – «Микрофлора биосферы» – рассматривается микрофлора окружающей среды, ее роль в круговороте веществ в природе, а также микрофлора человека и ее значение. Часть четвертая – «Учение об инфекции» – посвящена патогенным свойствам микроорганизмов, их роли в инфекционном процессе, а также содержит сведения об антибиотиках и механизмах их действия. Часть пятая – «Учение об иммунитете» – содержит современные представления об иммунитете. В шестой части – «Вирусы и вызываемые ими заболевания» – представлены сведения об основных биологических свойствах вирусов и о тех заболеваниях, которые они вызывают. Часть седьмая – «Частная медицинская микробиология» – содержит сведения о морфологии, физиологии, патогенных свойствах возбудителей многих инфекционных заболеваний, а также о современных методах их диагностики, специфической профилактики и терапии.
Учебник предназначен для студентов, аспирантов и преподавателей высших медицинских учебных заведений, университетов, микробиологов всех специальностей и практических врачей.
5-е издание, исправленное и дополненное
Ботулизм – тяжелая форма пищевой токсикоинфекции, связанная с употреблением продуктов, зараженных Clostridium botulinum, и характеризующаяся специфическим поражением центральной нервной системы.
Возбудитель болезни был впервые обнаружен в 1896 г. Э. ван Эрменгемом в остатках колбасы (лат. botulus – колбаса), а также в селезенке и толстой кишке людей, погибших от ботулизма. Это открытие было подтверждено С. В. Констансовым, который выделил C. botulinum из красной рыбы, послужившей причиной отравления.
C. botulinum – довольно крупные полиморфные палочки с закругленными концами, длиной 4 – 9 мкм, диаметром 0,5 – 1,5 мкм, иногда образуются укороченные формы; располагаются беспорядочно, иногда парами или в виде коротких цепочек; в старых культурах могут образовывать длинные нити; грамположительны, подвижны, имеют перитрихиальные жгутики. Капсулы не образуют, споры овальные, располагаются субтерминально, придавая палочке форму, напоминающую теннисную ракетку (рис. 106). Споры в культурах появляются через 24 – 48 ч от начала инкубации. C. botulinum не размножается в продуктах при кислой реакции (рН 3,0 – 4,0) и при концентрации NaCl выше 10 %.
C. botulinum образует 8 типов токсинов: A, B, C1, C2, D, E, F, G, различающихся по антигенной специфичности. Соответственно различают 8 типов возбудителя, одним из важных признаков которых является наличие или отсутствие протеолитических свойств. Эти свойства определяются по способности гидролизовать казеин и продуцировать H2S. В соответствии с этим различают протеолитическую группу, к которой относятся все штаммы типа А и часть штаммов B и F, и непротеолитическую группу, к которой относят все штаммы типа Е и некоторые штаммы типов B и F. Возбудители типов С и D занимают промежуточное положение между этими группами, так как часть из них продуцирует протеолитические ферменты, но многие штаммы С и D не образуют их (табл. 48). Серотип G отличается от всех других серотипов тем, что он, обладая протеолитическими свойствами, не ферментирует углеводы.
Дифференциальные признаки протеолитических и непротеолитических штаммов C. botulinum
Примечание. (+) – признак положительный; ( – ) – признак отрицательный; надстрочный знак ( – ) – некоторые штаммы желатин не гидролизуют. а Этот серотип выделен в самостоятельный вид C. argentinense.
Некоторые особенности различных типов C. botulinum. Тип А и протеолитические штаммы типов B, C, D и F – прямые или слегка изогнутые палочки длиной 4,4 – 8,6 мкм, диаметром 0,8 – 1,3 мкм, подвижны (перитрихи). Споры овальные, субтерминальные. Обильно растут на питательном бульоне. На кровяном агаре с 0,5 – 1,0 % глюкозы образуют гладкие или шероховатые колонии диаметром 3 – 8 мм, окруженные зоной гемолиза. В начале роста колонии очень мелкие, блестящие, в виде капелек росы. Затем они увеличиваются, становятся сероватыми с ровными или неровными краями. В агаре столбиком колонии дискообразные или в виде «пушинок». Молоко пептонизируют. Температурный оптимум для роста 30 – 40 °C. Содержание Г + Ц в ДНК – 26 – 28 мол %.
Тип Е и непротеолитические штаммы типов В и F. Прямые палочки, диаметр 0,3 – 0,7 мкм, длина 3,4 – 7,5 мкм; грамположительны, но в старых культурах становятся грамотрицательными, подвижны (перитрихи). Споры овальные, субтерминальные. Обильный рост на среде Китта – Тароцци с газообразованием. Колонии на кровяном агаре 1 – 3 мм в диаметре, с неровными краями, матовой поверхностью, мозаичной структурой, с зоной гемолиза. Некоторые штаммы типа Е не гидролизуют желатин. Молоко свертывают, но не пептонизируют. Температурный оптимум для роста 25 – 37 °C. Содержание Г + Ц в ДНК составляет 26 – 28 мол %.
Непротеолитические штаммы типов C и D. Прямые палочки, диаметр 0,5 – 0,7 мкм, длина 3,4 – 7,9 мкм, подвижные (перитрихи), споры овальные, субтерминальные; желатин гидролизуют, молоко не свертывают и не пептонизируют; рост на среде Китта – Тароцци с умеренным газообразованием. На кровяном агаре колонии круглые, с неровными краями, слегка приподняты, гладкие, серовато-белого цвета, полупрозрачные, окружены зоной гемолиза. Температурный оптимум для роста 30 – 37 °C, содержание Г + Ц в ДНК – 26 – 28 мол %.
Тип G. Прямые палочки, диаметр 1,3 – 1,9 мкм, длина 1,6 – 9,4 мкм, подвижны (перитрихи), споры овальные, субтерминальные, грамположительны. На кровяном агаре колонии круглые, диаметром 0,5 – 1,5 мм, с ровными краями, приподнятые, полупрозрачные, серые, гладкие, с блестящей поверхностью; на среде Китта – Тароцци рост умеренный, без ферментации глюкозы; молоко пептонизируют медленно. Температурный оптимум для роста 30 – 37 °C. Обнаружен в почве. Случаи заболевания людей, вызванных этим типом, не известны.
Резистентность. Длительное сохранение C. botulinum в природе и в различных пищевых продуктах связано с их спорообразованием. Споры сохраняются в почве долгое время, а при благоприятных условиях в летнее время могут прорастать и размножаться. Они хорошо переносят низкие температуры (не погибают даже при –190 °C). В высушенном состоянии сохраняют жизнеспособность десятилетиями. Споры устойчивы и к нагреванию (особенно типа А). Споры типов А и В переносят кипячение в течение 5 ч, при температуре 105 °C погибают через 1 – 2 ч, при 120 °C – через 20 – 30 мин. Встречаются штаммы, споры которых переносят температуру 120 °C в течение нескольких часов. Споры C. botulinum устойчивы ко многим бактерицидным веществам: 20 % раствор формалина убивает их через 24 ч; этиловый спирт – через 2 мес.; 10 %-ная HCl убивает их лишь через 1 ч.
Токсины C. botulinum также весьма устойчивы к действию физических и химических факторов. Они не разрушаются протеолитическими ферментами кишечного тракта. В кислой среде (рН 3,5 – 6,8) они более устойчивы, чем в нейтральной или щелочной среде, разрушаются от действия 2 – 3 %-ной щелочи, но высокие концентрации NaCl в пищевых продуктах их не разрушают; в консервах токсины сохраняются длительное время. Токсины C. botulinum обладают и определенной термоустойчивостью: при 58 °C разрушаются через 3 ч; при 80 °C – через 30 мин; а при 100 °C – в течение нескольких минут. Наиболее устойчивы токсины типа С, менее устойчивы токсины типов D и E, а токсины типов А и В занимают промежуточное положение. Устойчивость токсинов к высокой температуре зависит от вида продукта, его рН и других условий. В частности, при наличии жиров, высокой концентрации сахарозы устойчивость токсинов к высокой температуре возрастает.
Факторы патогенности. Главный фактор патогенности возбудителя ботулизма – экзотоксины. Хотя они отличаются по антигенным свойствам, их биологическая активность одинакова. Все они – варианты одного нейротоксина. Антигенная специфичность и летальная активность определяются различными детерминантами экзотоксина. Токсины всех типов продуцируются в виде токсических белковых комплексов (прогениторных токсинов). В зависимости от молекулярной массы и структуры эти комплексы делят соответственно константам седиментации на 3 группы: 12S– (300 кД), 16S– (500 кД) и 19S– (900 кД) токсины. Недавно у типов А и В обнаружены сверхтоксичные сверхкомплексы токсинов.
12S-токсины (М-токсины) состоят из молекулы нейротоксина, ассоциированной с молекулой нетоксического белка, который не обладает гемагглютинирующими свойствами. 16S-токсины (L-токсины) – структуры, состоящие из М-комплекса и нетоксического белка, который отличается от белка М-комплекса и обладает гемагглютинирующими свойствами. 19S-токсины (LL-токсины) – наиболее крупные структуры, включаюшие в себя нейротоксин и нетоксический белок со свойствами гемагглютинина.
Клостридии ботулизма типа А могут продуцировать токсические комплексы трех вариантов: M, L и LL, типов B, C и D – в виде L– и M-токсинов, а типов E и F – только в виде М-токсинов. Таким образом, одна и та же культура C. botulinum может продуцировать несколько типов токсических комплексов. Функции нетоксических негемагглютинирующих, как и гемагглютинирующих белков (их идентифицировано три типа: 15 кД, 35 кД и 70 кД), пока не установлены. Нейротоксические компоненты любого серотипа ботулинических токсинов и любого типа токсического комплекса имеют сходную структуру и биологические свойства. Они синтезируются в виде единой полипептидной цепи с м. м. 150 кД (7S-токсин), которая не обладает значительной токсической активностью. Эта полипептидная цепь превращается в активный нейротоксин только после ее разрезания бактериальной протеазой или протеазами кишечного тракта человека. В результате точечного гидролиза возникает структура, состоящая из двух связанных между собой дисульфидными связями цепей – тяжелой, с м. м. 100 кД (Н-цепь), и легкой, с м. м. 50 кД (L-цепь). Н-цепь ответственна за прикрепление нейротоксина к рецепторам мембраны клеток, а L-цепь осуществляет специфическое блокирующее действие нейротоксина на холинергическую передачу возбуждения в синапсах. Токсины типов С1 и С2 отличаются друг от друга не только серологически, но еще и тем, что токсина С2 вегетативные формы культур не образуют. Он образуется лишь в период спорообразования, а его активация обеспечивается микробной протеазой.
Способность возбудителя ботулизма продуцировать протеолитические ферменты играет важную роль в токсинообразовании. Протеолитические группы возбудителей обеспечивают активацию протоксинов своими эндогенными протеазами, а активация нейротоксинов, продуцируемых непротеолитическими вариантами серотипов C. botulinum, осуществляется экзогенным путем, т. е. с помощью протеаз желудочнокишечного тракта при заражении или in vitro – трипсином.
Помимо выраженной нейротоксической активности, различные типы C. botulinum обладают лейкотоксической, гемолитической и лецитиназной активностью. Особенность лейкотоксина заключается в том, что он подавляет фагоцитоз без разрушения лейкоцитов. Различные сроки накопления в культуральной среде лейкотоксинов, гемотоксинов и лецитиназы при инкубации C. botulinum указывают на то, что они имеют, по-видимому, разную химическую природу.
Локус генов токсических комплексов содержит гены нейротоксинов (bont), гены нетоксического негемагглютинирующего белка (ntnh), гены гемагглютининов (ha + или ha — ) и ген botR, продукт которого выполняет роль позитивного регулятора.
Особенности эпидемиологии. Естественной средой обитания C. botulinum является почва, откуда они попадают в воду, на пищевые продукты, фураж, в кишечник человека, млекопитающих, птиц и рыб, где размножаются. В ряде стран мира (США, Канада и др.) ботулизм существует в виде природных очагов: в местах, где почва, растения и вода содержат много C. botulinum, неоднократно наблюдалась массовая гибель диких водоплавающих птиц и иных животных (ондатры, лягушки и др.), играющих важную роль в эпидемиологии ботулизма. Установлено носительство C. botulinum в кишечнике у лошадей, рогатого скота, свиней, кур, грызунов. Загрязняя своими испражнениями продукты, фураж, почву, они способствуют широкому обсеменению клостридиями окружающей среды.
Заражение красной и частиковой рыбы возбудителем ботулизма может быть эндогенным – из их кишечника, и экзогенным – из внешней среды (при неправильных транспортировке и хранении).
Все сельскохозяйственные продукты, загрязненные почвой, испражнениями человека и животных, могут быть заражены возбудителями ботулизма и стать причиной заболевания человека.
Ботулизм встречается во всех регионах Земного шара, но чаще регистрируется в странах, где население употребляет большое количество различных консервированных продуктов. В каждой стране источником отравления служат консервы, пользующиеся наибольшим спросом: в Германии, Франции и других европейских странах – мясные консервы, колбаса, ветчина и т. п.; в США – растительные консервы; в России – рыба и рыбные консервы. Ботулизм не контагиозен. Заболевание наступает лишь при употреблении пищи, содержащей возбудителя и его токсины. Поскольку C. botulinum – строгий анаэроб, наилучшие условия для его размножения и продукции токсина создаются в консервированных продуктах, куда споры могут попасть с частичками почвы. Они могут выдерживать термическую обработку консервов, а затем прорастать и продуцировать токсин, чему способствует длительное хранение консервов. Заболеваемость ботулизмом невысока, он встречается чаще как спорадическое заболевание. Однако известны и групповые вспышки, например вспышка в 1933 г. в городе Днепропетровске, когда в результате отравления кабачковой икрой заболело 230 человек, 26 из них умерли. Крайне редко заражение происходит при ранениях.
Особенности патогенеза и клиники. Ботулизм протекает как токсикоинфекция. Организм поражается не только токсином, содержащимся в пищевом продукте, но и токсином, который образуется в пищеварительном тракте и тканях в связи с проникновением туда возбудителя. Люди чрезвычайно чувствительны к ботулиническим токсинам типов A, B, C, E и F. Заболевания наблюдались даже тогда, когда человек брал в рот зараженный продукт, но не проглатывал его. Смертельная доза токсина для человека составляет 1 нг/кг массы тела. Ботулинический токсин быстро всасывается в желудке и кишечнике, проникает в кровь и избирательно действует на ядра продолговатого мозга и ганглиозные клетки спинного мозга. Следует отметить, что, попадая в пищеварительный тракт человека или животного, клостридии ботулизма размножаются, проникают в кровь и оттуда во все органы, продуцируя при этом токсины. Инкубационный период у людей варьирует от двух часов до 10 дней, но чаще всего он составляет 18 – 24 ч. Чем больше инфицирующая доза, тем короче инкубационный период и тем тяжелее протекает заболевание.
Клиническая картина ботулизма обычно складывается из сочетания различных мионеврологических синдромов, из которых раньше всего проявляется офтальмоплегический: у больного нарушается аккомодация, неравномерно расширяются зрачки, появляется косоглазие, двоение в глазах, опущение век, а иногда и слепота. Эти симптомы связаны с поражением глазодвигательных нервов. Затем присоединяется парез мускулатуры языка (афония), глотание затрудняется, мышцы шеи, туловища и кишечника ослабевают (парезы, запоры, метеоризм), наблюдается выделение густой тягучей слизи. Температура может быть нормальной, иногда повышается. Сознание сохраняется. Как правило, никаких острых явлений воспаления со стороны желудочно-кишечного тракта не отмечается. В заключительной стадии болезни основную роль играет расстройство дыхания, смерть наступает от паралича дыхания и сердца. Летальность составляет 35 – 85 %.
Постинфекционный иммунитет. Перенесенное заболевание, очевидно, оставляет типоспецифический антитоксический иммунитет, перекрестный иммунитет не формируется. Продолжительность и напряженность постинфекционного иммунитета и роль в нем антимикробных антител и фагоцитов изучены недостаточно.
Лабораторная диагностика. Материалом для исследования служат: от больного – промывные воды желудка, испражнения, кровь, моча, рвотные массы; от трупа – содержимое желудка, тонких и толстых кишок, лимфатические узлы, а также головной и спинной мозг. Исследованию подвергают и продукт, послуживший причиной отравления. Исследования проводят с целью обнаружения и идентификации C. botulinum или, чаще всего, с целью обнаружения ботулинического токсина и установления его серотипа. Для выделения культуры C. botulinum материал засевают на плотные среды и накопительную среду Китта – Тароцци (часть пробирок при этом прогревают при температуре 85 °C в течение 20 мин для уничтожения неспорогенных бактерий). Из жидких культур после инкубирования делают посевы на плотные среды с целью получения изолированных колоний, а затем и чистых культур, которые идентифицируют по морфологическим, культуральным, биохимическим и токсигенным свойствам. Для обнаружения ботулинического токсина в исследуемом материале или в фильтрате полученной культуры можно использовать следующие три способа.
1. Биологическая проба на мышах. Для этого берут не менее 5 мышей. Одну из них заражают только исследуемым материалом, а каждую из остальных четырех – смесью материала с 200 АЕ антитоксической сыворотки соответствующего типа – А, В, С и Е. Смесь при комнатной температуре выдерживают 40 мин для нейтрализации токсина антитоксином. При наличии в исследуемом материале ботулинического токсина погибают все мыши, кроме той, которой была введена смесь материала с антитоксической сывороткой, нейтрализовавшей действие гомологичного типа токсина.
2. Использование РПГА с антительным диагностикумом, т. е. эритроцитами, сенсибилизированными антитоксинами соответствующих типов.
3. Высокочувствительный и специфический метод обнаружения ботулинического токсина основан на его способности подавлять активность фагоцитов. В присутствии соответствующей антитоксической сыворотки лейкотоксическое свойство токсина нейтрализуется.
Лечение. Наиболее эффективным методом лечения ботулизма является раннее применение антитоксических сывороток. Пока не установлен тип токсина, вызвавшего ботулизм, больному вводят внутримышечно по 10 000 МЕ антитоксической сыворотки типов А, С и Е и 5000 МЕ сыворотки типа В (всего 35 000 МЕ). В первые сутки сыворотку вводят повторно через каждые 5 – 10 ч, в тяжелых случаях – внутривенно. Всем лицам, которые употребляли пищу, ставшую причиной отравления, но не заболели, с профилактической целью вводится антитоксическая сыворотка по 2000 МЕ тех же типов. После установления типа токсина вводят только гомологичную антисыворотку. С целью стимулирования выработки активного иммунитета больному вводят также анатоксины типов А, В, С и Е, а после определения типа токсина только гомологичный анатоксин. Промыванием желудка и дачей слабительного добиваются скорейшего удаления токсина и возбудителя из кишечника. Серотерапию дополняют антибиотикотерапией, а также симптоматическим и общеукрепляющим лечением.
Профилактика. Для создания искусственного антитоксического иммунитета против ботулизма получены анатоксины, однако широкого применения они не нашли. В основе профилактики ботулизма лежит строгое соблюдение санитарно-гигиенического режима при обработке продуктов на предприятиях пищевой промышленности, особенно связанных с изготовлением консервов, ветчины, колбас, а также при копчении, солении рыбы и приготовлении из нее балыков. Изготовленные консервы после термической обработки должны подвергаться термостатному контролю (их выдерживают в термостате при 37 °C в течение определенного времени): клостридии, сохранившиеся в консервах, вызывают бомбаж (вздутие) банок, а содержимое их издает запах прогорклого масла. Такие консервы подлежат изъятию и тщательному бактериологическому исследованию. Для соления рыбы необходимо использовать крепкие солевые растворы – тузлуки, содержащие 10 – 12 % NaCl. Особенно опасными могут быть консервы домашнего приготовления, прежде всего грибные, изготовленные без соблюдения необходимого режима.
источник
Ботулизм — острое инфекционное заболевание. Его вызывают токсины, продуцируемые бактериями Clostridium botulinum. Ботулинические токсины поражают нервную систему, прочно связываясь нервными клетками. В результате инфекции возникают параличи, парезы (снижение силы мышц из-за повреждения нервных путей).
В числе первых нарушается нервно-мышечная передача к мышцам глотки, гортани, глаз. Угнетаются функции дыхательных мышц вплоть до полного паралича. Возникают парезы желудочно-кишечного тракта, диафрагмы, межрёберных мышц. Развивается гипоксия всех видов. Без специфического лечения человек, инфицированный ботулизмом, умирает: смертельная доза составляет всего 0,3 микрограмма ботулотоксина.
Бактерии Clostridium botulinum распространены в природе, где представлены в вегетативной форме (самая опасная) и спорах. Вегетативные формы, которые и есть источник ботулотоксина, обнаруживают в кишечнике диких и домашних животных, рыб, птиц. Если они попадают во внешнюю неблагоприятную среду: в почву, в озёрный и речной ил, то сохраняются в ней в виде спор.
Все возбудители ботулизма имеют Н-антигены, по наличию которых их делят на 6 типов — А, В, С, D, Е, F. Особенно опасны для человека — А, В, Е. Каждый тип требует специфической сыворотки при лечении, с чем связаны сложные анализы при диагностике заболевания.
Любые загрязнённые почвой, даже в малом количестве, продукты могут содержать вегетативные формы, споры Clostridium botulinum. Но поражение вызывают те, которые сохранялись без или почти без воздуха. Потому так опасны консервы, вяленая рыба и мясо, в которых возникают идеальные условия для развития вегетативной формы возбудителя и образования ботулотоксина.
Заражение, вызванное спорами, возникает, если почва попала в рану, где в анаэробных условиях споры развиваются в вегетативную форму с выделением токсинов.
Инкубационный период при ботулизме длится до 24 часов, редко — до 3 дней.
Первыми признаками поражения могут стать:
острая боль в животе с локализацией в эпигастральной области;
рвота и жидкий стул 4—10 раз в сутки;
общее недомогание, головная боль;
повышение температуры от 37 °С до 39-40 °С.
К концу инкубационного периода проявляются основные симптомы поражения:
нарушается острота зрения, больной жалуется на «туман, сетку в глазах», возникает двоение предметов;
появляется мышечная слабость, сухость во рту;
изменяется голос, нередко возникает гнусавость, далее — осиплость, хрипота, полная потеря голоса;
нарушается глотание, в тяжёлом случае наступает афагия — невозможность принять ни жидкую, ни твёрдую пищу;
Перечисленные симптомы проявляются в разных комбинациях, с неодинаковой силой, в различной последовательности, а отдельные отсутствуют. Обязательный фон состояния к концу инкубационного периода — сухость во рту, усиливающаяся мышечная слабость, запор.
Типичные осложнения при ботулизме:
аспирационная пневмония — инфекция, возникающая из-за того, что пища или содержимое желудка попали в лёгкие по причине паралитического воздействия ботулотоксинов;
ателектаз — безвоздушность лёгкого или его части, вызванная спадением альвеол. Проявляется одышкой, болью в груди, цианотичным оттенком кожи;
гнойный паротит — воспаление околоушной слюнной железы вследствие проникновения микробов изо рта в железу;
острая дыхательная недостаточность — состояние, при котором даже при максимальном усилии человек не может вдохнуть необходимое количество воздуха и вывести из лёгких углекислый газ;
вторичные инфекции, связанные с инвазивной терапией;
сывороточная болезнь — заболевание, развивающееся после получения гетерологичной противоботулинической сыворотки;
ботулинический миозит — воспаление мышц, чаще — икроножных.
Биоматериалами для диагностирования ботулизма являются:
подозрительные пищевые продукты, которые употреблял больной, при возможности — почву, с которой соприкасался, воду;
секционные материалы (при раневом заражении).
Для проведения микробиологической диагностики из исследуемого биоматериала выделяют возбудителя и определяют моноспецифический токсин (А, В, Е и др.).
Возбудитель обнаруживается путём посевов на питательные анаэробные среды. Для определения токсина используют биологическую пробу и реакцию нейтрализации на лабораторных мышах. Группе животных (обычно 5) вводят специально приготовленную жидкость с экстрактом культуры, полученной в исследовании биоматериала. Двум грызунам вводят живой материал, а трём — обезвреженный разными видами сыворотки по типам специфического токсина.
Если две мыши, которым вводили живой материал, умирают, диагноз считается подтверждённым. Специфический токсин и необходимую для лечения сыворотку определяют по одному выжившему животному из трёх, которым вводили культуры Clostridium botulinum с сывороткой.
Бактериологическое исследование основано на особенностях жизненного цикла Clostridium botulinum. Собранный биоматериал помещают в пробирки на питательные среды и наблюдают за ростом бактерий. Клостридии типов А,B,С,D растут при температуре 30-40 °С, типа Е — 25-37 °С, типа G — 30-37 °С.
Для иммуноферментного анализа используют венозную кровь. Из неё получают сыворотку, в которую вводят соответствующие заболеванию антитела, помеченные ферментами. Образовавшийся иммунный комплекс вступает в реакцию с ферментом, что вызывает изменение цвета. Инструментальная оптическая оценка плотности цвета позволяет понять, заражён ли человек ботулизмом.
Этот метод позволяет поставить диагноз в течение 3 часов, что жизненно важно при заражении ботулизмом. С его помощью также можно определить, есть ли возбудители ботулизма в продуктах питания.
Для определения возбудителя исследуемый материал помещают на фильтре с содержанием противоботулинических антител. Затем фильтр обрабатывают проявителем, сравнивают полученную картину с клиническими образцами.
Если биоматериал содержит токсины, фильтр изменяет интенсивность цвета. По силе изменений с помощью контрольной шкалы определяют уровень интоксикации организма.
Хотя анализ крови при ботулизме не является показательным, он обязателен, потому что говорит о наличии негативных процессов в организме.
При ботулизме возможны следующие отклонения от нормы в показателях:
лейкоциты увеличены до 9х10 9 /л;
возросла скорость оседания эритроцитов — для мужчин выше 10мм/ч, для женщин — выше 15 мм/ч;
выше нормы — концентрация углекислого газа;
ниже нормы — кислотность крови;
ниже нормы — концентрация хлоридов;
выше нормы — содержание калия.
Нужно учитывать, что показатели могут быть не только выше или ниже нормы, но и приближены к пограничному состоянию.
количество дефекаций в сутки на начальном этапе инкубации — 8—20 раз;
консистенция — жидкая, пенистая, водянистая;
цвет — желтоватый, жёлто-зелёный;
запах — без изменений, обычный;
слизь — в умеренном количестве;
свободная вода — в небольшом количестве;
зелень — в небольшом количестве;
гной — в большинстве случаев.
Клостридии переходят в вегетативную форму, продуцирующую яд, при благоприятных условиях — температуре 30-40 °С и отсутствии воздуха или минимальном его объёме.
Такие условия возникают в первую очередь в домашних консервах — главной причине заражения ботулизмом. Если на овощах, в мясе, грибах в консервы попали споры, они перейдут в вегетативную форму. Особенно опасны грибы, которые невозможно полностью отмыть от почвы и прочих загрязнений. Потенциальный «рассадник» ботулизма — заражённая колбаса, слабосолёная рыба, ветчина, произведённые с нарушением технологии.
Убить споры в домашних условиях крайне трудно. Если вегетативные формы, ботулотоксин разрушаются при нагревании до 100 °С за 10 минут, то споры выдерживают кипячение при 100 °С в течение 6 часов! Они чрезвычайно устойчивы к замораживанию, засухе, даже высокой концентрации соли.
Не употреблять в пищу грибы, законсервированные в домашних условиях — при обычной (негерметичной) засолке, сушке, мариновании ботулотоксин не образуется.
Не консервировать испорченные, давно снятые овощи, ягоды, фрукты.
Живую рыбу следует сразу потрошить, промывать под проточной водой и хранить замороженной.
Перед употреблением любых консервов их лучше прокипятить в 15 минут — за это время ботулотоксин разлагается.
Вздутые банки нужно утилизовать — их ни в коем случае нельзя вскрывать и есть содержимое.
Свежие овощи, фрукты, ягоды необходимо тщательно промывать, по возможности — с хозяйственным мылом: в нём содержится щёлочь, которая губительна для возбудителя и токсинов.
Если у вас возникли хотя бы единичные симптомы из перечисленных выше, вам срочно нужно обратиться к врачу. Помните — при этом заболевании важен каждый час и даже каждая минута.
Лаборатория АО «СЗЦДМ» предлагает услуги, обеспечивающие комплексное и преемственное лабораторное обследование пациента
Диагностика В медицинских центрах АО «СЗЦДМ» проводят качественные диагностические исследования всего организма
Лечение Наши медицинские центры ориентированы на обслуживание пациентов в амбулаторном режиме и объединены единым подходом к обследованию и лечению пациентов.
Реабилитация Реабилитация — это действия, направленные на всестороннюю помощь больному человеку или инвалиду для достижения им максимально возможной полноценности, в том числе и социальной или экономической.
Выезд на дом Внимание! Действует акция «Выезд на дом — 0 рублей»
Профосмотры АО «СЗЦДМ» проводит профилактические осмотры работников, которые включают в себя — комплексы лечебных и профилактических мероприятий, проводимых для выявления отклонений в состоянии здоровья, профилактики развития и распространения заболеваний.
источник
А. Бактериологический (по классической схеме с последующей
биологической пробой – см. ниже).
Б. Биологический
Для обнаружения токсина и его типа в реакции нейтрализации.
Для обнаружения токсина двум мышам вводят исследуемый фильтрат в количестве 0,5 мл внутрибрюшинно, другим двум мышам вводят смесь, состоящую из 0,5 мл фильтрата и 0,2 мл смеси диагностических моновалентных противоботулинических сывороток типа А, В, С, Е (соединяют по 0,5 мл сыворотки каждого типа). Перед введением смесь испытуемого материала и сывороток выдерживают при комнатной температуре в течение 30 минут. Наблюдение за животными ведут в течение 4 дней. При наличии токсина погибают первые две мыши, остальные остаются живы.
При обнаружении токсина ставят развернутую реакцию нейтрализации для определения типа токсина. Для этого в 5 пробирок разливают по 2,4 мл испытуемого фильтрата и в каждую пробирку прибавляют по 0,6 мл сыворотки раздельно типа А, типа B, типа С и типа Е. В 5-ю пробирку прибавляют 0,6 мл физиологического раствора. Смесь после 30 минут выдерживания при комнатной температуре вводят внутрибрюшинно по 1 мл 2 мышам из каждой пробирки отдельными шприцами. Наблюдают за животными в течение 4 дней. При наличии токсина выживают мыши, получившие смесь токсина и гомологичной сыворотки, остальные мыши гибнут. Тип сыворотки, нейтрализующей токсин, указывает на типовую принадлежность токсина.
В. Ускоренные методы диагностики ботулизма
а) обнаружение токсина с помощью РПГА (на эритроцитах адсорбируют антитоксин)
б) обнаружение токсина с помощью реакции угнетения фагоцитоза. Ботулинический токсин резко угнетает фагоцитарную способность лейкоцитов в связи с наличием у токсина лейкотоксических свойств. При этом фагоцитарный показатель уменьшается в 3, 5, 10 и даже 20 раз. При добавлении к крови, содержащей токсин, гомологичной антитоксической сыворотки фагоцитарная способность лейкоцитов восстанавливается.
ЗАНЯТИЕ № 11
Тема: МИКРОБИОЛОГИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АНАЭРОБНЫХ ИНФЕКЦИЙ (газовая анаэробная инфекция)
План занятия
1. Морфология анаэробных бактерий. Микроскопия препаратов-мазков из культур патогенных анаэробов.
2. Изучение особенностей роста культур анаэробов на различных питательных средах.
3. Микробиологический диагноз анаэробных инфекций. Разбор методов диагностики газовой гангрены. Посев исследуемого материала по способу Вейон-Виньяля, Фортнера, на среду Китта-Тароцци. Регистрация результатов посева материала, содержащего анаэробные микробы, макро- и микроскопия выросших культур.
4. Ускоренное обнаружение С. реrfringens. Демонстрация роста на среде Вильсон-Блера, среде Китта-Тароцци и на молочной среде.
5. Демонстрация иммунопрепаратов, применяемых для профилактики и лечения анаэробных инфекций.
Методические указания
1. Морфология анаэробных бактерий. Микроскопия препаратов-мазков из культур патогенных анаэробов.
Готовые препараты-мазки из чистых культур патогенных анаэробов окрасить по Граму, промикроскопировать. Препараты зарисовать. Обратить внимание на характер расположения спор, отношение к окраске.
2. Изучение особенностей роста культур анаэробов на различных питательных средах.
Демонстрация роста анаэробов на средах Виллиса-Хоббс, Китта-Тароцци, Вильсон-Блера, Цейсслера, на молоке.
3. Микробиологический диагноз анаэробных инфекций. Разбор методов диагностики газовой гангрены.
Для выделения чистых культур анаэробов берется раневое отделяемое. Исследование начинается с предварительной микроскопии исходного материала. Для этого готовят мазки и окрашивают по Граму. Обратить внимание на наличие капсул. Препараты зарисовать.
Посев производится на регенерированную, то есть предварительно прогретую на кипящей водяное бане в течение 10-20 мин для освобождения от растворенного в ней кислорода, среду Китта-Тароцци. Пастеровской пипеткой взять каплю гноя и, наклонив пробирку со средой Китта-Тароцци, по верхней стенке осторожно ввести каплю гноя на дно пробирки так, чтобы не попал воздух.
Зарегистрировать результаты посева материала, содержащего анаэробные микроорганизмы. Приготовить препарат-мазок, окрасить по Граму и зарисовать.
4. Ускоренное обнаружение С. реrfringens. Демонстрация роста на среде Вильсон-Блера, среде Китта-Тароцци и на молочной среде.
Посев раневого отделяемого на среду Вильсон-Блера. Среда Вильсон-Блера предварительно расплавляется и выдается студентам в пробирках. Перед посевом ее необходимо охладить до температуры 40-45°С. Раневое отделяемое предварительно развести в стерильном физиологическом растворе. Для этого каплю исследуемого материала внести в пробирку с физиологическим раствором. Затем после перемешивания из этой пробирки каплю внести в пробирку со средой Вильсон-Блера, тщательно перемешать путем вдувания и выдувания содержимого и быстро набрать среду в трубки Вейон-Виньяля. Трубки положить в горизонтальном положении и дать им остыть. Концы трубок закрыть ватой.
6. Демонстрация препаратов, применяемых для профилактики и лечения анаэробных инфекций.
| Рис.1. С. реrfringens Окраска по Граму | Рис.2. Анаэробы в раневом отделяемом Окраска по Граму | Рис.3. С. novi Окраска по Граму |
Контрольные вопросы
1. Каковы основные биологические свойства анаэробных бактерий?
2. Какова роль анаэробных бактерий в патологии человека?
3. Какие заболевания вызывают анаэробные бактерии?
4. Каков механизм заражения при газовой гангрене?
5. Что является средой обитания анаэробных бактерий в естественных условиях?
6. Какие возбудители чаще всего вызывают газовую гангрену?
7. Какие токсины образуют возбудители газовой гангрены и на что они действуют?
8. Каковы особенности патогенеза газовой гангрены?
9. Какие условия способствуют развитию газовой гангрены?
10. По каким основным признакам различаются между собой C. perfringens, C. novyi, C. septicum, C. histolyticum?
11. Какие ускоренные методы применяются для обнаружения C. perfringens?
12. Какие микробиологические методы используются для диагностики анаэробных инфекций?
источник
Ботулизм – это тяжелая форма пищевой интоксикации, развивающаяся в результате употребления в пищу продуктов, зараженных токсином Cl.perfringens, характеризующаяся специфическим поражением ЦНС.
известен давно под названием “аллантиазис” (от греч. “колбаса”), “ихтиоизм” (от греч. “рыба), botulus (от лат. “колбаса”). Кернер в 1815 г. описал 230 случаев отравления, в 1896 г. бельгийский врач Э.Ван Эрменгем выделил возбудителя из остатков ветчины, в 1914 г. русский врач Констансов выделил из осетрины. В настоящее время отравления связывают не с употреблением колбасы, а консервированных продуктов.
Таксономия: семейство Bacillaceae, род: Clostridium, вид CL.botulinum (от лат. botulus – колбаса).
Полиморфные палочки с закругленными концами, длина 4-10 мкм, ширина 0,3 – 1,0 мкм, слабоподвижны (перитрихи), образуют терминально или субтерминально расположенные споры, возбудители при этом напоминают теннисную ракетку, капсул не имеет.
Тинкториальные свойства: граммоположительные, по методу Ожешко споры окрашиваются в красный цвет, а вегетативные формы – в синий.
Культурные свойства.
Строгие анаэробы. Растут на казеиновых или мясных средах, в жидкие казеиновые среды добавляют отварное пшено или вату, а в мясные – мясной или печеночный фраш. На кровяном агаре с глюкозой через 24-46 часов образуют крупные круглые колонии, окруженные зоной гемолиза (тип А). Цвет колонии слегка коричневый или серовато-мутный. В столбняке агара могут быть в виде двух форм: S-формы в виде пушинок с боле плотным центром и R-формы чечевицеобразные. В жидких средах – мутность.
Оптимум pH – 7,2 – 7,4; температура культивирования 35 °C для сероваров A, B, C, D, F; 28 °C – для сероваров Е и непротеолитических штаммов B и F; 37 °C – для серовара G; время культивирования – 24-48 часов.
Биохимические свойства.
Сахаролитические свойства выражены у типов А и B (разлагают с образованием кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин, фруктозу, левулезу). Тип С слабо разлагает сахара или так же, как и серовар G – не обладают сахаролитическими свойствами, типы Д и Е занимают промежуточное положение. Все штаммы типов А и В обладают мощными протеолитическими свойствами: гидролизуют казеин и образуют сероводород, в средах Китта-Тароцци расплавляют кусочки печени или мясного фарша. Типы С, Д, Е такими свойствани не обладают.
Неоторые авторы выделяют 4 группы бактерий по способности разлагать сахара и белки:
1 группа — расщепляют глюкозу, мальтозу; протеолитическая активность в виде желатиназы; липазная активность на среде с яичным белком;
2 группа – обладают сахаролитическими свойствами;
3 группа – липолитическая активность и разжижение желатина;
4 группа – гидролиз желатина, не проявляют сахаролитической активности.
Указать, что дифференциация возбудителей по биохимической активности используется редко.
Антигенная структура.
Имеют О и Н- антигены. Однако, по ним идентификация возбудителя не проводится. По антигенной специфичности токсина различают 8 сероваров: А, В, С1, С2 , Е, F, G. Тип токсина определяется в реакции нейтрализации с соответствующими антитоксическими сыворотками.
Факторы патогенности.
а) экзотоксин (нейротоксин) – белок, получен в кристаллической форме (отметить, что самый сильный биологический яд — в 3 раза сильнее цианистого калия), образуется в анаэробных условиях на питательных средах, в различных консервированных пищевых продуктах, устойчив к действию протеолитических ферментов ЖКТ, обладают способностью гемагглютировать эритроциты человека, кролика, птиц; обладает тропизмом к нервной ткани (фиксируется на рецепторах синаптических мембран и изменяет чувствительность ацетилхолинового рецептора к действию медиатора). Токсин сероваров Е и В образуется в виде протоксина и активируется трипсином. Обратить внимание на то, что для людей наиболее патогенными являются типы А, В, Е (очень токсичен Е), менее патогенные – С, Д, F.
В настоящее время считают, что токсин – это Zn 2+ зависимые эндопептидазы. При протеолизе разлагается на 2 связанных дисульфидной связью фермента (L и Н цепи). Одна субъединица отвечает за адсорбцию на рецепторах нейронов, другая – за проникновение в них путем эндоцитоза, ингибирование Са 2+ — зависимого освобождения ацетилхолина, в результате блокируется передача нервного импульса через синапсы, поражаются бульбарные нервные центры, нарушается походка, зрение, возникает асфиксия.
Типы токсинов различают по антигенной структуре и молекулярной массе, по скорости седиментации выделяют 12S-, 16S- и 19S токсины.
12S-токсины (М-токсины) состоят из молекулы нейротоксина (Н цепь) и молекулы нетоксичного и негемагглютинирующего белка (L цепь);
16S-токсины (L-токсины) состоят из молекулы нейротоксина и гемагглютининового нетоксичного белка;
19S-токсины (L L – токсины) с большой молекулярной массой, включающие в себя нейротоксин и нетоксический белок с гемагглютинирующими свойствами.
б) гемолизин (лизирует эритроциты барана) и вызывает гибель лабораторных животных. Надо отметить, что гемолизин продуцируют только некоторые штаммы.
Резистентность.
Вегетативные формы малоустойчивы (погибают при 80 °C в течение 30 мин.);
Споры выдерживают кипячение в течение 1-5 часов, при 105 °C погибают через 2 час, при 120 °C – через 10-20 мин. Отметить, что в больших кусках мяса, в банках болшой емкости жизнеспособны после автоклавирования при 120 °C в течение 15 мин; 10 % соляная кислота убивает споры через 1 час, 40 % раствор формалина – через сутки, устойчивы к кислой среде желудка, споры прекращают прорастать при 2 % растворе уксусной кислоты при рН 3-4,5.
Ботулотоксин – при кипячении разрушается в течение 15 мин., устойчив к действию солнечного света, высоких концентраций хлорида натрия, к замораживанию, кислотам, рН ниже 7,0, к действию протеолитических ферментов ЖКТ; длительно сохранятеся в воде, в консервах – 6-8 мес.
Роль в патологии: вызывают ботулизм.
Эпидемиология.
Естественная среда обитания клостридий – кишечник травоядных животных, человека, рыб, ракообразных, моллюсков.
Пути заражения (основной) алиментарный, но может проникать через раневую поверхность. Отметить, что ботулотоксин способен проникать через неповрежденную кожу и слизистые. Больной человек не заразен. Указать, что в консервированных пищевых продуктах наличие самого возбудителя не обязательно. Отметить – ботулотоксин может располагаться в продукте в виде очагов, не изменяя органолептические свойства его.
В зависимости от путей заражения различают 4 формы болезни:
— неопределенно классифицируемый ботулизм (у детей старше 1 года и у взрослых, не связано с употреблением в пищу и попаданием через раны).
1. Пищевой ботулизм – ботулотоксин, попадая в ЖКТ, проникает в кровь, поражает нервную систему, действуя на мотонейроны спинного мозга и ядра продолговатого мозга, прочно связывается с нервными клетками, вызывая нарушение передачи возбуждения с нерва на мышцу, действуя на сосуды (сужение с последующим парезом и повышение ломкости).
Инкубационный период: от нескольких часов до 8-10 дней.
Клиника: боли в животе, ощущение тяжести в желудке, рвота, общая интоксикация, возможно расстройство стула. Затем возникают жалобы на ухудшение зрения, двоение в глазах, нарушение глотания, потеря голоса, поражаются III, IY, YI пары черепномозговых нервов, головная боль, паралич дыхательного центра, смерть. Летальность 60-80 %. Обратить внимание на то, что заболевание может начинаться с жалоб на “туман” или “сетки” пред глазами, двоение предметов.
2. Раневой ботулизм – отметить, что в последнее время участились случаи его, поражает преимущественно детский возраст, в основном мальчиков.
3. Ботулизм грудных детей — в возрасте 3-20 недель при попадании спор или вегетативных форм с пищей ребенка (с молоком, с медом, особенно при искуственном вскармливании). Симптомы такие же, как и при пищевом ботулизме. Указать, что при диагностике заболевания у новорожденных следует обращать внимание на слабость в сочетании с нарушением сосания и глотания + птоз, мидриаз, офтальмоплегия. Заболевание может заканчиваться внезапной смертью (не > 4 %), так называемая “смерть в колыбели”.
Иммунитет постинфекционный не формируется, так как иммунная доза токсина превышает летальную.
Микробиологическая диагностика (см. схему).
Обратить внимание на выявление ботулотоксина и возбудителя в исследуемом материале (исследование проводится одновременно), в крови определяют токсин, в кале только возбудитель, остальной материал исследуется на токсин и бактерии.
Профилактика:
а) неспецифическая – соблюдение технологии обработки продуктов (консервы автоклавируют 30-40 мин при температуре 120 °C), в продукты вносятся ингибиторы: нитриты.
б) специфическая – только по экстренным показаниям: лицам, употреблявшим в пищу зараженные продукты, но еще не заболевшим, назначают поливалентную противоботулиническую сыворотку и ботулинический анатоксин, эатем типовые противоботулинические сыворотки по мере установление типа токсина.
Активная иммунизация проводится работникам лабораторий, военнослужащим и лицам, чья профессия связана с контактом с ботулотоксином.
а) неспецифическое – промывание желудка, дезинтоксикационные мероприятия, антибиотики: пенициллин, тетрациклин;
б) специфическое – срочно поливалентную противоботулиническую (А,В,Е) сыворотку, внутривенно или внутримышечно, после установления типа токсина – моносывортки.
источник