Патогенез и морфология клостридиальной инфекции

Патогенез и морфология клостридиальной инфекции

Род Clostridium составляют грамположительные бациллы, растущие в анаэробных условиях и образующие споры, которые присутствуют в почве. Заболевания вызывают следующие бациллы:
- С. perfringens, С. septicum и другие являются причиной целлюлита и некроза мышечной ткани в области посттравматических и хирургических ран (газовой гангрены), некроза миометрия, часто ассоциируемого с криминальными абортами, пищевых отравлений и инфекционного процесса в тонкой кишке с ишемическими изменениями, нейтропенией, что нередко приводит к тяжелому сепсису;
- С. tetani — причина столбняка. Этот возбудитель размножается в колотых ранах и пупочной культе новорожденных, продуцирует мощный нейротоксин, названный тетаноспазмином, который вызывает конвульсивные сокращения скелетных мышц (тризм). Столбнячный анатоксин (формалин-фиксированный нейротоксин) является частью вакцины АКДС (адсорбированной коклюшно-дифтерийно-столбнячной), благодаря которой значительно снизилась заболеваемость столбняком во всем мире;
- С. botulinum обнаруживается в плохо простерилизованных консервах и продуцирует мощный нейротоксин, который блокирует выход ацетилхолина в синапсах и вызывает тяжелый паралич дыхательных и скелетных мышц (ботулизм);
- С. difficile вытесняет нормальную кишечную флору у пациентов, получавших антибиотикоте-рапию, продуцирует токсины и является причиной псевдомембранозного колита.

Клостридиальные инфекции диагностируют культуральными методами (целлюлит, мионекроз), методом определения токсина (псевдомембранозный колит) или при их сочетании (ботулизм).

Патогенез. С. perfringens не растет в присутствии кислорода, т.е. отмирание тканей организма-хозяина имеет важное значение для роста бактерий. Они продуцируют коллагеназу и гиалуронидазу, которые разрушают белки ВКМ и способствуют инвазии бактерий, но самыми сильными факторами вирулентности являются множество выделяемых ими токсинов.

С. perfringens секретирует 14 токсинов. Самый важный из них — а-токсин, оказывающий множество воздействий на клетки. Он является фосфолипазой С, которая разрушает лецитин, главный компонент клеточных мембран. Этот процесс лежит в основе разрушения эритроцитов, тромбоцитов и мышечных волокон, результат которого — некроз мышц. Также а-токсин обладает сфингомиелиназной активностью, что способствует повреждению оболочек нервов.

Прием пищи, контаминированной С. perfringens, вызывает кратковременную диарею. Споры (обычно в зараженном мясе) выдерживают кулинарную обработку и пролиферируют в охлажденном продукте. Энтеротоксин С. perfringens формирует поры в мембранах эпителиальных клеток, разрушает плотные контакты между ними и лизирует клетки.

Нейротоксины, продуцируемые С. botulinum и С. tetani, ингибируют нейромедиаторы, что приводит к параличу. Ботулотоксины, попавшие в организм с контаминированными пищевыми продуктами или адсорбированные в ранах, инфицированных С. botulinum, связываются с ганглиозидами мотонейронов и транспортируются в клетку.

В цитоплазме фрагмент А ботулотоксина расщепляет белок синаптобревин, который регулирует слияние везикул, содержащих нейромедиаторы, с мембраной нейрона. Блокируя слияние везикул, ботулотоксин предотвращает выход ацетилхолина в нервно-мышечном соединении, и наступает паралич. Поражение дыхательных мышц при ботулизме может привести к смерти. Кстати, широкое использование ботулотоксина в косметической хирургии (Botox) основано на его способности вызывать паралич специально выбранных мышц на лице.

Механизм действия ботулотоксина подобен таковому столбнячного токсина, но столбнячный токсин вызывает сильный спастический паралич, блокируя секрецию у-аминомасляной кислоты — нейромедиатора, ингибирующего мотонейроны.

С. difficile продуцируют токсин А (энтеротоксин, стимулирующий секрецию хемокинов и таким образом привлекающий лейкоциты) и токсин В (цитотоксин, вызывающий цитопатические эффекты в культивируемых клетках). Оба токсина являются гликозилтрансферазами, их гены входят в состав островка патогенности, который отсутствует в хромосомах непатогенных штаммов.

Морфология. Клостридиальный целлюлит ран можно отличить от инфекции, вызванной гнойными кокками, по отвратительному запаху отделяемого и относительно быстрой и широкой деструкции ткани. При микроскопическом исследовании распространенность некроза ткани непропорциональна количеству нейтрофилов в сочетании с преобладанием грамположительных бактерий. Клостридиальный целлюлит, часто имеющий грануляции в демаркационной зоне, лечат хирургической обработкой раны и антибиотиками.

Клостридиальная газовая гангрена опасна для жизни и характеризуется развитием через 1-3 дня после повреждения выраженного отека и ферментативного некроза вовлеченных мышечных волокон. Обширный жидкий экссудат с отсутствием клеток воспаления приводит к отеку тканей в поврежденной области и прилежащей коже, формируя большие буллезные везикулы. В пределах гангренозных тканей в результате бактериальной ферментации появляются пузырьки газа.

Инфекция прогрессирует, пораженные мышцы становятся мягкими, иссиня-черными, рыхлыми и разжиженными в результате массивного протеолитического действия продуцируемых бактериальных ферментов. При микроскопическом исследовании выявляются тяжелый мионекроз, обширный гемолиз, повреждения сосудов и тромбоз. Инфицирование С. perfringens ассоциируется с клиновидными инфарктами темного цвета в тонкой кишке, особенно у лиц с нейтропенией. Независимо от места входа инфекции распространение С. perfringens гематогенным путем сопровождается широким образованием пузырков газа.

Несмотря на то что ботулотоксин и столбнячный токсин вызывают значительные повреждения нервной ткани, неврологические клинические проявления обычно нетяжелые и носят неспецифический характер.

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Патогенез и морфология хламидийной инфекции"

Оглавление темы "Патогенез инфекций":