Морфологические и тинкториальные особенности
Возбудитель столбняка представляет собой крупную прямую палочку с закругленными концами. Микроорганизм подвижен благодаря жгутикам, расположенным по всему периметру клетки (перитрих). В мазках бактерии лежат хаотично или выстраиваются в цепочки. При окраске по Граму они дают положительную реакцию (Гр+).
Визитная карточка Clostridium tetani — способность образовывать терминальные споры, диаметр которых значительно превышает поперечник вегетативной клетки, из-за чего бактерия приобретает характерный внешний вид «барабанной палочки». Споры отличаются экстремальной устойчивостью к факторам внешней среды: они выдерживают низкие температуры до -60 °C, не погибают при кипячении до 6 часов и резистентны к воздействию фенола и формалина. Надежно уничтожить их можно только автоклавированием при 130 °C в течение 20 минут, тогда как вегетативные формы гибнут при кипячении уже через 5 минут.
Культуральные и биохимические свойства
Бактерия является облигатным анаэробом, то есть растет и размножается исключительно в бескислородных условиях при температуре 37 °C.
На плотных питательных средах (МПА, желатин) возбудитель может формировать два типа колоний:
- S-формы: гладкие, прозрачные, чечевицеобразные.
- R-формы: шероховатые, серовато-желтые, напоминающие «пушинки» с плотным центром в столбике агара.
При посеве на кровяной агар рост сопровождается зоной гемолиза. В жидкой среде Китта–Тароцци микроорганизм растет медленно, вызывая равномерное помутнение и выделяя специфический неприятный запах.
Биохимическая активность у C. tetani крайне низкая. Бактерия инертна к большинству углеводов, а протеолитические свойства ограничиваются медленным расщеплением белков с образованием аммиака, индола и летучих жирных кислот. Возбудитель продуцирует желатиназу и рениноподобный фермент.
Факторы патогенности
Главным оружием возбудителя выступает столбнячный экзотоксин. Он идентичен у всех 10 сероваров бактерии и высвобождается при лизисе микробной клетки. Токсин состоит из двух фракций:
- Тетаноспазмин (нейротоксин): ведущий фактор патогенеза. Связывается с нервно-мышечным синапсом и путем ретроградного аксонального транспорта достигает мотонейронов спинного и продолговатого мозга. Там он блокирует выделение тормозных нейромедиаторов, что приводит к неконтролируемым клоническим и тоническим мышечным сокращениям.
- Тетанолизин: разрушает эритроциты и оказывает мембранотоксическое действие на ткани сердца, легких, печени и почек, значительно утяжеляя общее состояние пациента.
Эпидемиология и клиническая картина
Столбняк — это повсеместно распространенный сапроноз. Естественным резервуаром инфекции служит почва, куда споры попадают с фекалиями человека и животных (возбудитель — нормальный обитатель кишечника). Заражение происходит контактным механизмом (раневым путем), когда инфицированная земля попадает в поврежденные ткани, где создаются анаэробные условия. Больной человек не заразен для окружающих.
Инкубационный период длится от 1 дня до нескольких недель (в среднем 6–14 дней). Важное прогностическое правило: чем короче инкубация, тем тяжелее протекает инфекция. Заболевание начинается остро с классической триады:
- Тризм: спазм жевательной мускулатуры (первый симптом).
- «Сардоническая улыбка» (risus sardonicus): неконтролируемый спазм мимических мышц.
- Опистотонус: сильнейший спазм мышц спины и конечностей, при котором тело выгибается дугой.
Диагностика и профилактика
Постинфекционный иммунитет после столбняка не формируется, так как смертельная доза токсина значительно ниже порога активации иммунного ответа.
Диагностика включает бактериоскопию (поиск «барабанных палочек») и бактериологический посев на среду Китта–Тароцци. Золотым стандартом выявления экзотоксина служит биологическая проба на белых мышах с использованием реакции нейтрализации (РН).
Основа защиты от инфекции — плановая иммунизация. Она начинается с 3-месячного возраста вакцинами, содержащими столбнячный анатоксин (АКДС, АДС), с последующей ревакцинацией каждые 10 лет. При травмах проводится экстренная специфическая профилактика: введение анатоксина в комбинации со специфическим человеческим иммуноглобулином или гетерологичной лошадиной сывороткой (вводится по методу Безредки).
Коротко: ответы на вопросы по теме
Какие антибиотики используются для этиотропной терапии столбняка?
Для этиотропной терапии столбняка источники указывают:
- Метронидазол и тинидазол.
- Бензилпенициллин как препарат выбора при инфекции, вызванной Clostridium tetani.
Линкомицин и клиндамицин относятся к линкозамидам, спектр активности которых включает возбудителя столбняка.
Какие конкретно тормозные нейромедиаторы блокирует тетаноспазмин?
Тетаноспазмин блокирует секрецию глицина и $\gamma$-аминомасляной кислоты (ГАМК). Этот нейротоксин расщепляет синаптобревин и везикуло-ассоциированный мембранный протеин, что останавливает выделение указанных ингибиторных нейротрансмиттеров из вставочных нейронов спинного мозга. В результате возникает дефицит тормозных влияний, происходит растормаживание мотонейронов и их перевозбуждение, что клинически проявляется развитием стойких мышечных сокращений и судорог.
Какова антигенная структура Clostridium tetani?
Антигенная структура Clostridium tetani представлена двумя основными антигенами:
- О-антиген — соматический, термостабильный антиген, который является общим для всех вариантов возбудителя.
- Н-антиген — жгутиковый, термолабильный антиген. По различиям в его строении выделяют 10 серологических вариантов (сероваров) бактерии.
Независимо от серовара, все штаммы микроорганизма продуцируют экзотоксин, который абсолютно идентичен по своим антигенным свойствам.
Как именно проводится биологическая проба на белых мышах для выявления столбнячного экзотоксина?
Биологическая проба на белых мышах проводится в формате реакции нейтрализации с использованием противостолбнячной сыворотки.
- Часть фильтрата исследуемого материала смешивают с противостолбнячной сывороткой, инкубируют 40 минут и вводят первой группе животных.
- Фильтрат без сыворотки вводят второй группе животных.
- При наличии Clostridium tetani у животных второй группы развиваются симптомы столбняка.
Классическая клиническая триада столбняка запоминается по нисходящему направлению развития спазма: Ч-Л-С (Челюсть — Лицо — Спина), то есть тризм, «сардоническая улыбка» и опистотонус.
Вопросы с занятий и экзамена
Формируется ли иммунитет после перенесенного столбняка?
Нет, не формируется. Летальная доза столбнячного экзотоксина ничтожно мала, и ее количества не хватает для запуска полноценного иммунного ответа.
Почему бактерию называют «барабанной палочкой»?
Такой вид микроорганизм приобретает из-за наличия терминально (на конце) расположенной споры. Ее диаметр больше поперечника самой вегетативной клетки.
Как инкубационный период влияет на прогноз заболевания?
Существует прямое прогностическое правило: чем короче инкубационный период, тем тяжелее и агрессивнее протекает инфекция.
Что ещё разобрать по теме
- Механизм ретроградного аксонального транспорта тетаноспазмина к нейронам ЦНС.
- Схемы экстренной специфической профилактики для привитых и непривитых пациентов.
- Принципы проведения реакции нейтрализации (РН) на белых мышах (биологический метод).
- Различия между вакцинами АКДС, АДС, АДС-М и АС-М.
- Правила введения гетерологичной сыворотки по методу Безредки для предотвращения анафилаксии.
Разберите тему целиком в курсе «Микробиология»
Здесь — выжимка. В курсе — всё, что спрашивают на занятии и экзамене.
- Полная методичка по теме «Возбудитель столбняка» и ещё 4 383 страниц предмета
- Задания и тесты после каждой темы — как на коллоквиуме
- AI-тьютор ответит на вопрос по теме в любое время
- 141 видеоуроков по предмету
Другие темы раздела «Палочки спорообразующие грамположительные (Сибирская язва, Клостридии: столбняк, ботулизм, газовая гангрена, диффициле)»
Бесплатные видеоуроки: микробиологияКороткие уроки с конспектами — без регистрации.
Материал подготовлен преподавателями Школы Сеченова по учебной программе медицинских вузов. Носит образовательный характер.