Патогенные клостридии: общие свойства, тип дыхания бактерий

Клостридии (clostridium) — нормальные обитатели микрофлоры человека, способные при определенных условиях интенсивно размножаться, приобретать патогенные свойства и вызывать развитие заболеваний.

Они относятся к облигатным анаэробам, живущим в отсутствии кислорода или при крайне низком его содержании. Клостридии выполняют ряд важнейших функций в организме: расщепляют белки, тонизируют кишечную стенку и стимулируют перистальтику.

Термин «клостридии» в переводе с древнегреческого языка означает «веретено». Это связано со способностью микробов раздуваться в центральной части при спорообразовании и приобретать соответствующую форму.

Клостридии являются обитателями микрофлоры кишечника, женской половой сферы, кожного покрова, респираторного тракта и полости рта. Количество клостридий в кале здоровых людей может колебаться, что необходимо учитывать в процесса диагностики. У лиц старше 60 лет количество клостридий в фекалиях составляет 10 6 КОЕ/г, у детей старше года и у взрослых – до 10 5 КОЕ/г. Клостридии в кале у ребенка первого года жизни не должны превышать 10 3 – 10 4 КОЕ/г.

Clostridium в вегетативной форме имеют вид палочек относительно крупных размеров: 0,3—2,5 мкм в поперечнике и от 1,3 до 15,4 мкм в длину, цепочки обычно не образуют. Палочки подвижны, имеют жгутики по всей поверхности клетки (перитрихи), лишь единичные виды неподвижны.

Характерным для Clostridium является образование спор. Окрашиваются по Граму положительно, при старении культуры переходят в грамотрицательные формы. Споры овальные, сферические, расположены терминально, субтерминально или центрально. При спорообразовании палочки становятся похожими на веретено, лимон или приобретают форму барабанной палочки, теннисной ракетки. Внутри Cl. накапливается большое количество гликогена или гранулезы, обнаруживаемых йодом.

Благодаря способности образовывать споры микробы устойчивы к нагреванию, воздействию антибиотиков и современных дезинфектантов.

Они подвижны и размножаются при полном отсутствии кислорода.

Клостридии вырабатывают токсины и вызывают развитие клостридиозов, к которым относятся: ботулизм, столбняк, газовая гангрена, клостридиальная пищевая инфекция.

1. Токсигенность. Клостридии вырабатывают мощные микробиологические токсины – ботулотоксин, тетаноспазмин, токсин, разрушающий эритроциты. Благодаря способности к токсинообразованию бактерии оказывают нейротоксическое, гемотоксическое, лейкотоксическое, некротоксическое и летальное воздействие на организм. Для патогенных клостридий характерен летальный и нелетальный паразитизм.
2. Инвазивность, обусловленная ферментативной активностью бактерии.
3. Выработка гидролитических ферментов — протеиназы, коллагеназы, лецитиназы и гиалуронидазы, желатиназы, ДНК-азы, нейраминидазы.
4. Перитрихиально расположенные жгутики, обеспечивающие подвижность и адгезию.
5. Штаммы некоторых клостридий синтезируют энтеротоксин, действие которого аналогично токсинам энтеротоксигенных эшерихий, оказывающим повреждение кишечной стенки.

Клостридии растут в глубине среды Вильсон-Блер. Колонии имеют шаровидную или чечевидную форму черного цвета. Бактерии обладают слабой биологической активностью: не восстанавливают сульфаты в сульфиды, не синтезируют каталазу и цитохромы, не содержат флавиновых ферментов.

Клостридиоз — заболевание, характеризующееся выраженными некротическими и общетоксическими изменениями, которые являются основными и преобладают над воспалительными процессами. Это основной отличительный признак анаэробной инфекции от аэробной. Некроз, отек и газообразование в тканях — патоморфологические признаки любых клостридиозов.

• С. perfringens, тип А Злокачественный отек, гангрена и пищевые отравления у человека. Анаэробная энтеротоксемия телят и ягнят
• С. perfringens, тип В Анаэробная дизентерия ягнят
• С. perfringens, тип С Геморрагическая энтеротоксемия телят, овец и поросят (некротический энтерит)
• С. perfringens, тип D Классическая токсическая энтеротоксемия (болезнь размягченной почки) овец и взрослого крупного рогатого скота
• С. perfringens, тип Е Энтеротоксемия телят, поросят, пушных зверей, диких животных и птиц. Некротический энтерит
• С. chauvoei Эмкар крупного рогатого скота. Злокачественный отек (в ассоциации) у крупного и мелкого рогатого скота, свиней, лошадей
• С. septicum Брадзот овец. Злокачественный отек животных (в ассоциации)
• С. novyi, тип А Основной возбудитель при злокачественном отеке
• С. novyi, тип В Некротический гепатит. Злокачественный отек (в ассоциации)
• С. novyi, тип С Остеомиелит буйволов
• С. novyi, тип D (С. haemolyticum) Бациллярная гемоглобинурия крупного рогатого скота
• С. histoliticum Злокачественный отек (в ассоциации)
• С. sordellii Тоже
• С. tetani Столбняк
• С. botulinum Ботулизм
• С. sporogenes + + Вас. thiaminolyticum Полиэнцефаломаляция
• С. difficile Псевдомембранозный энтероколит у человека. Геморрагический энтерит у лошадей и собак

По механизму возникновения все клостридиозы классифицируют на:

• Травматические, вызванные Сlostridium tetani и Clostridium perfringens. При этом входными воротами инфекции становятся раневые поверхности.
• Энтеральные, вызванные Clostridium difficile или Clostridium botulinum. Возбудители проникают в организм с контаминированной пищей.

• Ботулизм — опасная инфекция, развивающееся в результате воздействия на человеческий организм ботулотоксина – продукта жизнедеятельности бактерии Clostridium botulinum. Первыми клиническими признаками патологии являются: сильные боли в эпигастрии, приступообразная головная боль, жидкий стул, многократная рвота, общее недомогание, лихорадка. Внезапно нарушается зрение, появляется двоение в глазах, теряется четкость предметов, перед глазами плавают мушки. Ботулизм проявляется афонией, дисфагией, офтальмоплегией, параличами и парезами глоточных и гортанных мышц. Больные поперхиваются жидкой пищей, у них нарушается фонация и артикуляция, голос становится «носовым», гнусавым, осиплым. Разгар болезни проявляется шаткостью походки, мышечной гипотонией, дизурией, бледностью кожи, тахикардией. В заключительной стадии заболевания преобладают симптомы нарушения дыхательной функции: одышка, чувство сжатия или стеснения в груди, удушье.
• Столбняк – острое инфекционное заболевание, развивающееся при контактном инфицировании столбнячной палочкой Clostridium tetani, распространенной повсеместно. Возбудитель C.tetani вырабатывает мощнейший яд – столбнячный нейротоксин, который поражает двигательные клетки спинного и головного мозга. Паралич сердечной мышцы и дыхательного центра — причины смерти больных при столбняке. Заболевание развивается преимущественно у лиц в возрасте 3-7 лет. Это связано с высокой подвижностью детей и их частой травматизацией. Заболеваемость столбняком максимальна в южных районах с развитой сельскохозяйственной сферой, особенно в теплое время года.
• Газовая гангрена – специфическое поражение глубоко расположенных раневых поверхностей, вызываемое Clostridium perfringens (клостридия перфрингенс). Через пару дней после получения тяжелой травмы появляются симптомы патологии. В ране создаются необходимые условия для роста и развития клостридий: отсутствует кислород, имеются омертвевшие клетки. Бактерии в очаге продуцируют токсины, что приводит к тяжелой интоксикации организма. Пораженные ткани отекают и отмирают. Симптомами патологии являются: крепитация, возникающая при пальпации пораженной ткани; зловонное отделяемое из раны; лихорадочное состояние.
• Псевдомембранозный колит является следствием антибиотикотерапии. У больного развивается дисбактериоз кишечника с преобладающей активностью Clostridium difficile (клостридия диффициле). Микроб колонизирует слизистую кишечника и выделяет энтеротоксин и цитотоксин. Воспаление слизистой сопровождается образованием «псевдомембран», которые представляют собой фибринозные налеты. При отсутствии активной терапии колита развиваются тяжелые осложнения – прободение кишечной стенки, перитонит и летальный исход. Обычно данное заболевание возникает у лиц преклонного возраста, онкологических больных, пациентов после операций. Патология имеет острое начало. У больных появляется лихорадка, метеоризм, схваткообразные болезненные ощущения в животе, упорная рвота, отрыжка, головная боль и прочие симптомы интоксикации. У них развивается анорексия, кахексия, неухоженность, потеря телесного веса, тенезмы, потуги, моральная подавленность, депрессия. Резко снижается иммунитет, возникает диарея. Жидкий стул содержит наложения фибрина и издает гнилостный запах.
• Антибиотикоассоциированные диареи развиваются у пациентов ЛПУ, прошедших длительную антибиотикотерапию. Клостридии, обитающие в кишечнике, становятся устойчивыми к лекарствам. Болезненность в околопупочной области быстро распространяется по всему животу. Стул учащается, но общее состояние больных остается удовлетворительным. Новорожденный дети и малыши первого года жизни не болеют данной патологией, поскольку они получают с материнским молоком антитела против антигенов-клостридий.
• Некротический энтерит — воспаление стенки кишечника с образованием очагов некроза, эррозий и язв. У больных поднимается температура, озноб, диспепсия, жидкий стул с кровавой пеной. Специалисты обнаруживают гепатоспленомегалию, резкое вздутие живота, указывающее на парез кишечника. Возможно развитие кровотечений, тромбоза артериол и венул, прободения язв. Некротический энтерит обычно развивается у ослабленных лиц, детей и пожилых людей.
• Пищевая токсикоинфекция, вызванная клостридиями, проявляется классическими симптомами пищевого отравления: лихорадкой, диареей, диспепсией, отсутствием аппетита, болью в животе. Диспепсический и интоксикационный синдромы — основа данной формы патологии. Больные становятся вялыми и беспокойными. Симптомы сохраняют 3-4 дня, а потом утихают.

Тело человека населено триллионами микроорганизмов, совокупность которых называют микробиомом. Микробиом выполняет множество важных функций — от синтеза витаминов до расщепления сложных компонентов пищи.

В норме клостридии у взрослого и у ребенка присутствуют в составе кишечной микрофлоры. Клостридии в кале у взрослого человека должны не превышать количество 105 КОЕ/г. Но, если происходит их активация и, соответственно, слишком быстрое размножение, это приводит к ухудшению самочувствия и развитию болезни. Активацию этих бактерий могут спровоцировать некоторые внешние и внутренние факторы:

• Потребление некачественной пищи – простроченных, некачественных, испорченных продуктов, а также фастфуда и другой вредной еды.
• Регулярные стрессовые ситуации.
• Неблагоприятная экологическая обстановка.
• Постоянное недосыпание, бессонница.
• Ослабленный иммунитет.
• Прием антибиотиков, гормональных препаратов, иммунодепрессантов.
• Инфекции кишечника.
• Незрелость центральной нервной системы.
• Частые простуды, грипп.
• Хирургические операции.

«Здоровая» микрофлора постоянно конкурирует за ограниченные питательные ресурсы с патогенными микроорганизмами, тем самым подавляя их рост. Однако из-за приема антибиотиков или других причин нормальный состав микробиома может нарушаться, и тогда патогены получают возможность размножаться неконтролируемо, вызывая болезни.

Частые вопросы

Какие общие свойства имеют патогенные клостридии?

Патогенные клостридии обладают способностью образования спор, анаэробным образом живут в окружающей среде и в организме человека, и могут вызывать различные заболевания.

Какой тип дыхания присущ патогенным клостридиям?

Патогенные клостридии являются анаэробами, то есть для своего обмена веществ используют анаэробное дыхание, не требующее кислорода.

Полезные советы

СОВЕТ №1

При работе с патогенными клостридиями обязательно соблюдайте меры предосторожности, такие как использование защитной одежды, перчаток и масок, чтобы избежать возможной инфекции.

СОВЕТ №2

При хранении и транспортировке образцов с патогенными клостридиями следует соблюдать все необходимые правила и стандарты безопасности, чтобы предотвратить их случайное распространение.