Чем питается столбнячная палочка
Clostridium tetani
Возбудитель столбняка будет первым патогенным представителем рода Clostridium, который мы обсудим.
Автор: Трубачева Е.С., врач – клинический фармаколог
Возбудитель столбняка будет первым патогенным представителем рода Clostridium, который мы обсудим. Этому способствует и наступающее лето, и внезапная неуемная активность сограждан в попытках, иногда вполне удачных, сбежать из самоизоляции на волю в пампасы. Или родить дома — до сих пор до полумиллиона новорожденных гибнут ежегодно в результате домашних родов либо неумелого акушерского пособия, а учитывая разрастающуюся «моду» на «естественность», столбняк новорожденных перестает быть экзотикой в странах с развитой медициной.
Микробиологические аспекты возбудителя
C.tetani является типичным представителем своего рода — являясь грамположительной палочкой. При этом надо помнить, что культуры молодых клостридий имеют совершенно отчетливые различия от старых.
C.tetani умеет двигаться, и эта способность зависит от количества жгутиков, при этом у молодых форм их больше, старые их теряют и перестают перемещаться.
C.tetani выделяет специфический столбнячный нейротоксин — тетаноспазмин.
C.tetani является облигатным (то есть строгим) анаэробом, что затрудняет его культивирование на питательных средах, так как для работы с этим конкретным возбудителем в частности и клостридиями вообще должна иметься хорошо оснащенная бак. лаборатория с соответствующими питательными средами, оборудованием, обеспечивающим засев и рост в отсутствие кислорода, а также анаэробными анализаторами. То есть это очень дорогостоящий и трудоемкий процесс, который может очень сильно отставать от процесса эпидемического и мало какому лечебному учреждению, особенно в провинции, по карману.
Эпидемиологические аспекты
Где же обитает C.tetani? Везде. Ввиду того, что возбудитель умеет образовывать споры, он очень устойчив во внешней среде, например, выживая до 40 лет в запаянных пробирках в лабораториях. Существует два взгляда на источник столбняка во внешней среде — почвенный и фекальный. Их сторонники столь же непримиримы, как фанаты iOS и Android, хотя истина как обычно где-то посередине, так как высокая плотность населения и животных, помноженная на благоприятные климатические и почвенные условия дадут постоянно действующий и по факту неиссякаемый очаг C.tetani где угодно.
Антибиотики оказывают исключительно бактериостатическое действие, не влияя ни на споры, ни тем более на токсин и почти не дают никакого клинического эффекта.
Клинические аспекты
C.tetani вызывает столбняк — это острое токсико-инфекционное заболевание с судорожно-паралитическим синдромом и очень высокой летальностью. Заражение может произойти как на улице, и тогда мы можем наблюдать заболевание из двух фаз — бактериальной и токсической, а может быть столбняк как результат раневой инфекции, например, заражение вследствие некачественного оказания медицинской помощи, (постабортный или послеоперационный столбняк), а также столбняк новорожденных (или пупочный столбняк) у детей, родившихся на дому без акушерской помощи.
Главную роль в развитии заболевания играет столбнячный токсин — один из самых мощных биологических ядов (сильнее только ботулотоксин, о котором поговорим отдельно). Состоит из двух компонентов — тетаноспазмина и тетанолизина. Основную роль в развитии столбняка играет тетаноспазмин, который ответственен за клинические проявления, тяжесть заболевания и его исход. Именно тетаноспазмин вызывает классическую триаду столбняка:
В настоящее время столбняк чаще всего развивается после ранений нижних конечностей — уколы, порезы и т. п. при хождении босиком на природе. Инкубационный период может составлять 1–2 недели, но в особо тяжелых случаях клиника разворачивается через 3–5 дней, подтверждая общий принцип развития тяжелого и крайне тяжелого течения инфекционных заболеваний: чем короче инкубационный период, тем тяжелее течение заболевания и хуже его прогноз. Кроме того, столбняк может приехать с политравмой при ДТП, а в зонах военных конфликтов он такое же неизбежное зло, как и газовая гангрена.
Также необходимо помнить об отдельной форме столбняка — пупочном столбняке новорожденных, характерном для младенцев, родившихся вне стен лечебных учреждений, а также о постабортном столбняке как результате криминальных абортов.
Вначале пациент отмечает боли и подергивания в месте ранения, потом появляется тризм, затем «сардоническая улыбка», далее присоединяется ригидность затылочных мышц, тоническое напряжение мышц всего тела и заканчивается все клоническими судорогами на любое внешнее раздражение — опистотонусом.
Необходимо помнить дифференциальный признак с другими судорожными заболеваниями — при столбняке в судороги не вовлекаются пальцы ни рук, ни ног.
Самая тяжелая форма столбняка развивается у новорожденных, летальность при которой достигает 90% на четвертые-пятые сутки после родов. Такие пациенты обычно доставляются после домашних родов в типичной «позе лягушонка», с жалобами на постоянный крик и отказ от еды.
Диагностические аспекты
Диагноз устанавливается по клинической картине и характерному анамнезу, так как мы помним, что основную клинику дает нейротоксин, а не сам возбудитель, и этого токсина нужно чрезвычайно мало. Обнаружить его, конечно, можно, но чаще всего это будет уже после гибели пациента. Поэтому столбняк — это тот случай, когда на первый план в диагностике выходит клиническая картина, а не лабораторные методы.
Чем лечить?
Как упомянуто выше, антибиотики (тетрациклины и метронидазол) умеют только подавлять размножение, но никак не лечить сам столбняк. Более того, EUCAST даже не приводит никаких данных по этому возбудителю (убедится можно тут), поэтому терапия носит исключительно патогенетический характер, то есть используется антитоксическая терапия и тщательная ПХО раны.
При этом надо помнить, что спектр используемых для антитоксической терапии препаратов сильно ограничен, так как антидота к столбнячному токсину до сих пор не нашли и продолжается использование антистолбнячной лошадиной сыворотки, которая хоть и нейтрализует нейротоксин, но дает большое количество аллергических реакций, а иммуноглобулин противостолбнячный из сыворотки крови человека, зарегистрированный в России родом из Китая и стоит в 10 раз дороже сыворотки (на момент написания статьи предельная цена на иммуноглобулин составляла 1 151.71 руб. за флакон, сыворотки 645,22 руб. за 5 ампул — убедится можно тут).
Но дело даже не в стоимости препаратов, а в том, что лечение столбняка проводится в самых дорогих отделениях наших стационаров — реанимационных, поэтому столбняк проще предотвратить, чем лечить.
Профилактические аспекты
Согласно МУ 3.1.2436-09 «Эпидемиологический надзор за столбняком» и СП 3.1.1381-03 «Профилактика столбняка» в Российской Федерации проводится активная плановая иммунизация населения от столбняка, которая не только защищает привитого, но и готовит организм к возможной ревакцинации по экстренным показаниям. «Наиболее эффективным методом предупреждения столбняка является иммунизация столбнячным анатоксином (АС-анатоксином). Защита от столбняка у детей создается путем иммунизации АКДС-вакциной или АДС-анатоксином, у подростков и взрослых — АДС-М-анатоксином или АС-анатоксином. Законченный курс иммунизации включает вакцинацию и первую ревакцинацию. Для поддержания иммунитета против столбняка на достаточном уровне необходимо периодически с интервалом 10 лет проводить ревакцинацию путем однократного введения препаратов, содержащих АС-анатоксин. После законченного курса иммунизации организм человека в течение длительного срока (порядка 10 лет) сохраняет способность к быстрой (в течение 2–3 дней) выработке антитоксинов в ответ на повторное введение препаратов, содержащих АС-анатоксин». (МУ 3.1.2436-09)
«Экстренная иммунопрофилактика может быть показана при травмах — в зависимости от прививочного анамнеза — и осуществляется по месту обращения за медицинской помощью. Экстренная иммунопрофилактика осуществляется дифференцированно в зависимости от предшествующей иммунизации пациента против столбняка путем введения АС-анатоксина или АДС-М-анатоксина (экстренная ревакцинация), либо с помощью активно-пассивной иммунизации путем одновременного введения АС-анатоксина и противостолбнячной сыворотки (ПСС) или человеческого иммуноглобулина (ПСЧИ). Экстренная активно-пассивная профилактика у ранее непривитых людей не гарантирует во всех случаях предупреждение столбняка, кроме того, она сопряжена с риском немедленных и отдаленных реакций, а также осложнений в ответ на введение ПСС. Для исключения повторного введения ПСС в случае новых травм всем лицам, получившим активно-пассивную профилактику, необходимо обязательно закончить курс активной иммунизации путем однократной ревакцинации АС-анатоксином или АДС-М-анатоксином.» (МУ 3.1.2436-09).
В заключение хотелось бы сказать, что столбняк до сих пор не потерял и еще очень долго не потеряет своей значимости в структуре заболеваемости и летальности, поэтому помнить о нем необходимо даже в период эпидемий, связанных с другим возбудителем, особенно на фоне приостановленной плановой вакцинации, как это происходит сейчас.
Что такое столбняк? Причины возникновения, диагностику и методы лечения разберем в статье доктора Александрова Павла Андреевича, инфекциониста со стажем в 13 лет.
Определение болезни. Причины заболевания
Столбняк, или «тризм» (греч. tetanus — оцепенение, судорога) — острое инфекционное незаразное заболевание, вызываемое столбнячной палочкой (Clostridium tetani). При помощи контактного механизма передачи бактерия проникает в организм и выделяет токсин, который поражает нервную систему, приводит к гипертонусу поперечно-полосатых мышц и генерализованным судорогам. Является предотвратимым заболеванием.
Этиология
Впервые болезнь описал Гиппократ, он же дал ей название, хотя столбняк упоминается и в Библии. В допрививочную эпоху встречалось название болезни «Бич войны» из-за частого возникновения у раненых. Возбудителя заболевания в 1883 году выявил русский учёный Н. Д. Монастырский. Первое морфологическое описание бактерии в 1884 году дал немецкий терапевт А. Николайер. В 1890 году датский терапевт К. Фабер выявил столбнячный токсин. В 1890 году бактериологи Ш. Китазато и Э. Беринг изобрели противостолбнячную сыворотку. В 1923 году французский ветеринарный врач Г. Рамон получил столбнячный анатоксин, который применяют для профилактики заболевания (к столбнячному токсину добавляют формалин и выдерживают при высокой температуре).
Культуральные свойства. Бактерия является облигатным анаэробом (т. е. живёт только в среде без кислорода). Имеет фибринолитическую активность (способность растворять сгустки крови). Выделяет токсин при жизни бактерии (т. е. это экзотоксин).
Морфологические свойства. У столбнячной палочки две морфологические формы: вегетативная и споровая. Капсул не имеет. Вегетативная клетка выглядит как палочка с закруглёнными концами размером 4-8 х 0,3-0,8 мкм, она подвижна, имеет до 20 жгутиков, по Граму окрашиваются положительно (грамположительна), выделяет токсин.
Споровая форма по виду напоминает барабанную палочку, образуется при неблагоприятных условиях среды (в присутствии кислорода при температуре не ниже 4 °С). При благоприятной температуре, высокой влажности и отсутствии кислорода споры прорастают в почве с образованием вегетативных клеток, и так происходит неоднократно, вследствие чего происходит накопление возбудителя во внешней среде.
Растёт вегетативная клетка при температуре от 14 до 45 °С. В лаборатории для культивирования используют жидкие питательные среды, например среду Китта — Тароцци или плотные питательные среды с добавлением крови (образуют зону гемолиза).
Чувствительность к негативным воздействиям вегетативных и споровых форм различна: вегетативные клетки малоустойчивы, споровые, напротив, обладают очень высокой устойчивостью: могут оставаться жизнеспособными при нагревании до 80 °C в течение 4-6 часов, до 90 °C в течение 2 часов, при кипячении гибнут через 40-50 минут. Полную дезактивацию спор столбняка можно получить при автоклавировании (стерилизации текучим паром) при 130 °C в течение 20 минут. В высушенном виде споры выдерживают нагревание до 115 °C в течение 20 минут. В земле они живут более 10 лет (вот почему загрязнение ран любой почвой опасно, если человек не был привит), в морской воде могут жить до полугода. В 5%-м растворе фенола споры сохраняют жизнеспособность в течение суток, в 1%-й сулеме — 10-12 часов, в 10%-м растворе хлорной извести — в течение 10 минут.
Столбнячный токсин — это белок с повышенным содержанием аминокислот: аспарагиновой кислоты, изолейцина и лизина. Состоит из двух фракций: тетаноспазмина и тетаногемолизина:
Эпидемиология
Распространение возбудителя повсеместное, но больше встречается в жарких и влажных регионах. Столбнячная палочка может содержаться в почве, уличной пыли, огороде (в т. ч. на овощах), в садах, на лугах, на предметах, загрязнённых землёй и фекалиями (проволоке, гвоздях и др.). В норме бактерия обитает в кишечнике травоядных животных, может даже выявляться в кишечнике человека (до 40 % случаев), не нанося ему никакого вреда. Из фекалий животных и человека столбняк попадает в почву, где происходит его накопление (преимущественно в виде спор).
Механизм заражения столбняка — контактный, через любую раневую поверхность. Входными воротами являются повреждённые кожные покровы и слизистые оболочки: ссадины, раны (в т. ч. операционные), занозы, ожоги, отморожения и т. д. В глубоких ранах при отсутствии кислорода споры превращаются в вегетативные клетки, продуцирующие столбнячный токсин, и происходит это гораздо чаще, чем при поверхностных ранах.
В развитых странах среди непривитых людей, которые не обращаются за медицинской помощью, до 98 % случаев заражения происходит через микротравмы, преимущественно нижних конечностей. При травмах, родах, криминальных абортах, проколе ноги гвоздём и т. п заражаются реже, в таких случаях люди, как правило, сразу обращаются за медицинской помощью.
В странах с низким уровнем развития медицины, наоборот, преобладает заболеваемость в результате более серьёзных повреждений, т. к. большинство не обращается в медицинские учреждения. Важно отметить, что почти 100 % случаев заболевания приходится на людей, которые не были привиты и не обращались за медицинской помощью.
Факторы, предрасполагающие к возникновению заболевания:
Сильно выражена сезонность болезни: в умеренном и холодном климате — с конца апреля по октябрь; в жарких странах, где не бывает настоящей зимы, заболеваемость круглогодичная. Болеют чаще лица мужского пола, работники сельского и животноводческого хозяйств, дачники. В странах с развитой медициной чаще всего болеют взрослые люди. В отстающих странах может превалировать заболеваемость новорождённых: если роды принимают люди с грязными руками и на грязных поверхностях, если используются нестерильные инструменты и материалы при перерезании и обработке пуповины; если беременные не получают нормального курса иммунизации от столбняка.
Для окружающих больной столбняком не опасен, т. е. нельзя заразиться от человека. У переболевшего естественный иммунитет не формируется (он либо очень слабый, либо отсутствует).
Симптомы столбняка
Инкубационный период длится 1-3 недели, в среднем — около 14 дней. Чем дальше травма от центральной нервной системы, тем позже появятся симптомы. Редко бывает более продолжительный скрытый период — до нескольких месяцев.
Начальный период продолжается до 2 дней. В месте входных ворот (около раны и в ней) появляются тупые тянущие боли, дискомфорт, иногда ощущаются боли по ходу нервных стволов повреждённой конечности, усиливаются рефлексы мышечной чувствительности. Возможно развитие бессонницы, пугливости, головной боли. В этом время рана может уже зажить и иметь вид рубца или никак не проявляться визуально. Локализованный столбняк (ограниченный определённым участком в месте входных ворот) может больше никак не проявляться. Если процесс на этом ограничивается, то постепенно больной выздоравливает, смертельных исходов, как правило, нет.
При генерализованном столбняке (до 80 % всех случаев) в конце начального периода появляется «тризм» — напряжение и судорожное сокращение жевательных мышц (открывание рта затрудняется и в дальнейшем становится невозможным). С этого момента начинается судорожный период — основной симптомокомплекс болезни, который длится от 1 до 3 недель. Основа проявлений — это судорожное болезненное сокращение мышц (тетанус) и мышечная ригидность (длительное напряжение мышц без отдыха).
Очень характерен вид типичного больного:
В дальнейшем напряжение мышц переходит на шею, затем на спину, живот и конечности. В результате напряжения отдельных групп мышц тело принимает различные позы, чаще оно как бы приподнимается (если больной лежит на спине) и принимает дугообразную форму. Симптом называется опистотонус — судорожное выгибание позвоночника, при котором поверхности касаются только затылок и пятки. При этом ноги вытягиваются струной, а руки плотно прижаты к телу и согнуты в локтях, хорошо видны контуры мышц. Кисти и стопы в сокращении не задействованы.
После перенесённого (как правило, тяжёлого) заболевания могут сохраняться парезы (снижение силы мышц) и параличи, токсический миокардит и изменения суставов.
Столбняк новорождённых
Столбняк у беременных
Патогенез столбняка
Происходит повреждение белков-нейромедиаторов, следствием чего является блокирование тормозных влияний. В результате на мышцы поступают лишь импульсы возбуждения. Мышечный тонус резко повышается (гипертонус), усиливаются мышечные рефлексы (гиперрефлексия), что приводит к выраженным судорогам при любом раздражении (даже дуновении ветра).
Классификация и стадии развития столбняка
Международная классификация заболеваний 10-го пересмотра (МКБ-10):
По периодам:
По распространённости:
1. Общий (распространённый, или генерализованный):
2. Местный (ограниченный):
По месту внедрения возбудителя:
По длительности течения:
По степени тяжести (для общего столбняка):
Осложнения столбняка
Диагностика столбняка
Дифференциальная диагностика
Лабораторная диагностика
В типичных случаях специфическая диагностика не проводится из-за характерной клинической картины. В спорных моментах исследуют раневое отделяемое, кровь, почву, шовный материал и т. п. Токсин выявляют с помощью биопробы, ИФА (иммуноферментного анализа) или РНГА (реакции непрямой гемагглютинации). Для выявления возбудителя выполняют микроскопию и бактериальные посевы.
Инструментальная диагностика
Лечение столбняка
При подозрении на столбняк необходима экстренная госпитализация в отделение реанимации любого стационара.
При транспортировке показано введение спазмолитиков и успокаивающих средств, при остановке дыхания необходимо сделать непрямой массаж сердца и применить релаксанты с интубацией.
Показан максимальный покой и непрерывное наблюдение, больного помещают в отдельную палату и изолируют от воздействия внешних раздражителей.
Если человек не может питаться самостоятельно, питание осуществляется через зонд. В составе должны быть растворы глюкозы (10-70 %), смеси аминокислот и жировые эмульсии. Калорийность примерно 2500-3000 ккал/сут.
Для устранения судорог применяют препараты группы бензодиазепинов, миорелаксанты а нтидеполяризующего действия в сочетании с наркотическими анальгетиками и антигистаминными средствами.
Чтобы обеспечить нормальное дыхание, больные должны быть подключены к аппарату искусственной вентиляции лёгких.
В качестве этиотропной терапии (направленной на уничтожение возбудителя) применяются антибиотики пенициллиновой, цефалоспориновой групп и химиопрепараты нитроимидазольной группы.
Важным этапом лечения является поиск входных ворот. При их выявлении проводится хирургическая обработка раны (ликвидация очага инфекции) с обкалыванием её противостолбнячной сывороткой в дозе 1000-3000 МЕ.
При гипертермии (перегревании), ацидозе и обезвоживании применяют полиионные растворы (0,9%-й раствор хлорида натрия), альбумин, плазму, 5%-й раствор декстрозы, коллоидные растворы и растворы натрия гидрокарбоната, а также парацетамол или ибупрофен.
Прогноз. Профилактика
Даже в современных условиях при выполнении всех мероприятий по лечению летальность при генерализованном столбняке составляет не менее 30-40 %, поэтому прогноз при развившемся заболевании серьёзен. При локализованных формах, как правило, наступает выздоровление.
Полностью избавиться от столбнячной бактерии невозможно (она вездесуща), поэтому нужно сосредоточить внимание на мерах профилактики заражения и развития болезни.
Неспецифическая профилактика:
Специфическая профилактика
1. Плановая. Наиболее эффективный метод защиты от столбняка — проведение профилактических прививок детям и взрослым. Сроки постановки прививок от столбняка в РФ: 3 месяца; 4,5 месяца; 6 месяцев; 18 месяцев; 7 лет; 14 лет; далее каждые 10 лет. Вакцинация проводится в плановом порядке в прививочном кабинете поликлиник.
Прививка не действует всю жизнь, поэтому необходимо или регулярно по графику проводить ревакцинации, или уточнять свой уровень иммунитета. Для оценки уровня иммунитета (защиты от столбняка) у привитых проводится исследование крови на антитела к столбнячному анатоксину (IgG Tetanus Toxoid IgG Antibody). Расшифровка результатов имеет следующий вид:
2. Экстренная. Проводится после травм, ожогов, укусов, родов вне медицинского учреждения, если у человека: