Меню

Питательные среды для клостридий ботулизма

Клостридии ботулизма

Возбудитель ботулизма (лат. botulus – колбаса, botulism – отравление колбасным ядом) – Clostridium botulinum был открыт в Голландии Э. ван Эрменгемом в 1896 г. Он был выделен из ветчины, послужившей источником отравления 34 человек, и органов умерших людей.В Западной Европе ботулизм в прошлом был связан с употреблением колбасных изделий, в Америке – овощных консервов, в России – красной рыбы и грибов домашнего консервирования.

Морфология. Возбудитель ботулизма представляет собой крупную с закругленными концами полиморфную палочку длиной 4,4 – 8,6 мкм и шириной 0,3 – 1,3 мкм, которая иногда образует короткие формы или длинные нити; слабоподвижна, имеет от 4 до 30 жгутиков; во внешней среде продуцирует овальные споры, расположенные субтерминально, придающие микробу вид теннисной ракетки; грамположительна.

Культивирование. Клостридии ботулизма – строгие анаэробы, оптимальная температура роста для сероваров А, В, С, D, F – 30 – 40 °С, для серовара Е – 25 – 37 °С, для серовара G – 30 – 37 °С; выращиваются в обычных средах, рН 7,3 – 7,6, лучше в мясной или мозговой кашице, которая темнеет; культуры издают острый запах прогорклого масла. На глюкозо-кровяном агаре Цейсслера микробы развиваются в виде неправильной формы колоний с отростками или тонкими нитевидными ответвлениями; вокруг колоний образуются зоны гемолиза. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты или компактные скопления с нитевидными отростками.На желатине возбудители ботулизма образуют круглые прозрачные колонии, окруженные небольшими зонами разжижения; в дальнейшем колонии становятся мутными, бурыми, с отростками в виде шипов.В печеночном бульоне клостридии вначале растут с образованием мути, затем появляется компактный осадок на дне и жидкость просветляется.

Ферментативные свойства. Клостридии ботулизма (серовары А и В) обладают лецитиназной активноью, расщепляют в жидкой среде кусочки тканей и яичный белок, разжижают желатин, образуют сероводород, аммиак, молоко пептонизируют, ферментируют с выделением кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин.

Токсинообразование. Клостридии ботулизма продуцируют экзотоксин (нейротоксин) очень большой силы действия. Токсинообразование происходит при благоприятных условиях в культурах и пищевых продуктах (мясные, рыбные, овощные), а также в организме животных и человека. Содержание хлорида натрия в концентрации 6 – 8 %, а также кислая среда препятствуют размножению микроба и накоплению токсина. Нагревание до 90 (С 40 мин или кипячение в течение 10 мин разрушают токсин.Ботулинический экзотоксин в отличие от столбнячного и дифтерийного устойчив к действию желудочного сока и всасывается неизмененным. Экзотоксин типа Е активируется трипсином, в результате чего биологическая его активность в кишечнике возрастает во много раз. Очищенный токсин возбудителя ботулизма типа А в 1 мг содержит 10 – 100 млн. Dlm для белой мыши. Экзотоксин ботулизма получен в кристаллическом состоянии, сила его действия превосходит все известные до сих пор биологические яды. Ботулинический токсин является глобулином и не изменяется при рекристаллизации.

Антигенная структура и класификация. Установлено наличие семи сероваров возбудителя ботулизма: А, В, С , D, Е, F и G. Наибольшей силой токсического действия для человека обладают серовары А, В, Е, F. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью и нейтрализуется соответствующим антитоксином. O-антиген является общим для всех сероваров.

Резистентность. Вегетативные формы возбудителя погибают при 80 °С за 30 мин, споры выдерживают кипячение от 90 мин до 6 ч, при температуре 115°С они гибнут в продолжение 5 – 40 мин, при 120°С – за 3 – 22 мин. В больших кусках мяса, в банках большой емкости они могут оставаться живыми и после автоклавирования их при 120°С в течение 15 мин. В 5 % растворе фенола споры сохраняются до 1 сут, в культурах – до 1 года.

Патогенность для животных. К токсину возбудителя ботулизма чувствительны лошади, крупный рогатый и мелкий скот, норки, птицы, которые с испражнениями выделяют во внешнюю среду споры клостридии ботулизма; из экспериментальных животных восприимчивы морские свинки, белые мыши, кошки, кролики, собаки.

Патогенез заболевания у человека. Причиной отравления является употребление в пищу мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, колбасы, ветчины, соленой и копченой красной рыбы, кур, уток и других продуктов, инфицированных возбудителями ботулизма. Микроорганизмы попадают в почву с фекалиями животных (лошадей, крупного рогатого скота, норок, а также домашних и диких птиц) и рыб и выживают там в виде спор.

Были установлены естественные заболевания ботулизмом среди уток и других диких птиц. Обширные эпизоотии бывают в западных областях Канады, в Уругвае, и в США.

Природные очаги возникают на территориях, где имеются стоячие водоемы, богатые фитопланктоном, который обеспечивает благоприятные условия для анаэробиоза при теплой погоде. Интенсивные процессы распада сопровождаются поглощением кислорода, которое способствует росту серовара C клостридий ботулизма и продукции высоких концентраций экзотоксина в воде и щелочном иле болот. Помимо птиц, ботулизмом могут также поражаться ондатры и лягушки. Миграция птиц приводит к распространению возбудителя ботулизма из природных очагов во время их перелетов.

Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивированной, но и в необработанной почве. Они выделены в 70% проб почвы в Калифорнии, в 40% – на Северном Кавказе, их находили в прибрежной почве Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, в 5,4 % случаев – в кищечнике свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в 15 – 20% – в кишечнике и в 20% случаев – в тканях уснувшей рыбы.

Патологический процесс обусловливается экзотоксином, который всасывается через кишечник, поступает в кровь, поражает ядра продолговатого мозга, сердечно-сосудистую систему и мышцы. Установлено проникновение через раневую поверхность спор клостридии ботулизма. Раньше ботулизм считали чистым токсикозом. В настоящее время доказано, что клостридии обнаруживаются в различных органах погибших от ботулизма людей; споры, проникшие в раны, вызывают клиническую картину ботулизма, такую же, как и при пищевой интоксикации.

При ботулизме инкубационный период продолжается от 2 ч до 10 сут, чаще всего 18 – 24 ч.

Симптомы ботулизма включают головокружение, головную боль, и, иногда, рвоту. Наступает паралич глазных мышц, нарушение аккомодации, расширение зрачков и двоение в глазах. Также развиваются затруднения при глотании, афония и глухота. Смертность очень высока (40-60 процентов).

Иммунитет. Болезнь не оставляет устойчивого антиинфекционного иммунитета (антитоксического и антибактериального).

Лабораторная диагностика. Объектами исследования служат остатки пищи, обусловившей отравление, кровь, моча, рвотаые массы, испражнения, промывные воды, а от трупа – содержимое желудка, отрезки тонких и толстых кишок, лимфатические узлы, головной и спинной мозг.

Исследуемый материал засевают на питательную среду Китта – Тароцци. Половину пробирок с посевами для освобождения от посторонней аспорогенной микрофлоры прогревают при 80 °С в течение 20 мин и создают анаэробные условия. Выделенную чистую культуру идентифицируют по культуральным, биохимическим и токсигенным свойствам.

Для обнаружения токсина подкожно или внутрибрюшинно вводят белым мышам или морским свинкам фильтрат бульонных культур, кровь, мочу больных или вытяжки из остатков пищи, причем одну группу контрольных животных заражают негретым материалом, вторую – гретым на водяной бане при 100°С в течение 30 мин.

Кроме этого, трем подопытным животным вводят соответственно фильтрат и антитоксическую сыворотку А, фильтрат и антитоксическую сыворотку В, фильтрат и антитоксическую сыворотку Е. Не гибнут животные, получившие прогретый материал и смесь, нейтрализованную антитоксином.

Применяют также реакцию непрямой гемагглютинации и метод фагоцитарного показателя по Минервину.

Лечение. Больным ботулизмом промывают желудок раствором перманганата калия. Внутримышечно (внутривенно или в спинномозговой канал) дробно вводят поливалентную сыворотку трех сероваров (А, В, Е), после установления серовара возбудителя впрыскивают по 10 000 ME сыворотки сероваров А, Ей 5000 ME сыворотки серовара В; при отсутствии улучшения инъекции сыворотки делают через 5 – 10 ч в тех же дозах. Всем остальным лицам, принимавшим пищу, явившуюся причиной заболевания хотя бы одного человека, сыворотку назначают с профилактической целью в дозе 1000 или 2000 ME каждого типа. Для выработки активного иммунитета одновременно с сывороткой вводят и ботулинический анатоксин по 0,5 мл каждого типа, троекратно, с интервалом в 3 – 5 дней. Из антибиотиков рекомендуют пенициллин, тетрациклин.

Профилактика. В предупреждении ботулизма большое значение имеет правильная технология обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности, особенно консервов из мяса, рыбы и овощей, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий. Весьма опасны рыбные продукты домашнего копчения и соления, а также консервированные грибы, низкокислотные консервы (огурцы, перец, баклажанная икра), компоты абрикосовые и др.

Варить мясо, рыбу рекомендуется небольшими кусками, не допускать хранения продуктов (окороки, балыки) большим объемом и многослойно, не производить консервов массой более 0,5 кг. Клостридии ботулизма, сохранившиеся после стерилизации, вызывают вздутие банок (бомбаж). Содержимое их издает запах прогорклого масла. Такие консервы нельзя выпускать в продажу, они подлежат изъятию и тщательному исследованию. Засолку рыбы производят в крепком солевом растворе (тузлук) не ниже 10 %. Консервы хранят в холодном месте.

В связи с широким распространением возбудителей ботулизма в природе некоторые авторы рекомендуют проводить активную иммунизацию ботулиническим анатоксином людей, лошадей и коров.

Благодаря непрерывному повышению материального благосостояния, совершенствованию технологических процессов по обработке и консервированию пищевых продуктов, соблюдению санитарно-гигиенических правил и строгому государственному и санитарному контролю за производством, хранением и реализацией пищевых продуктов ботулизм в Украине стал исключительно редким заболеванием.

источник

Питательные среды для клостридий ботулизма

Таксономия и классификация

Clostridium botulinum — возбудитель ботулизма относится к роду Clostridium семейства Bacillaceae отдела Firmicute

Нозологические формы

Ботулизм (от лат. botulus, колбаса) — острая пищевая токсикоинфекция, протекающая с преимущественным поражением центральной и вегетативной нервной системы.

Возбудитель вызывает заболевание ботулизм (классическая пищевая токсикоинфекция), раневой ботулизм (возникает при загрязнении некротизированных тканей почвой), ботулизм новорожденных (развивается у детей от 3 до 20 нед при заглатывании спор с последующим их прорастанием), неопределенно классифицируемый (у детей старше 1 года и взрослых, не связанных с пищей и ранами).

Эпидемиология и пути передачи

Заболевание регистрируют повсеместно, исключая районы вечной мерз­лоты. Наиболее часто заболевания вызывают типы А, В и Е. Естественный резервуар и источник возбудителя инфекции — почва и различ­ные животные. Повышенную заболеваемость отмечают в регионах с теплым климатом, создающим условия не только для длитель­ного сохранения спор в почве, но и их про­растания и размножения вегетативных форм. Механизм передачи — фекально-оральный, путь — алиментарный. Споры, попадая в пи­щевые продукты (мясные, овощные, особен­но консервированные), прорастают, образуют токсин, который при употреблении пищи вы­зывает отравление. Наибольшую опасность представляют мясные, рыбные и овощные консервы домашнего приготовления. Высоко устойчив к действию физических и химических факторов.

Морфологические и тинкториальные свойства

Грамположительные палочки с закругленными концами длиной 4-8 мкм и толщиной 0,6-0,8 мкм, в мазках расположены одиночно или в виде коротких цепочек; подвижны, перитрихи. При неблагоприятных условиях окружающей среды образуют субтерминально расположенные эндоспоры, придающие бактериям форму «теннисной ракетки».

Питательные среды и культуральные свойства

Строгие анаэробы. На кровяном агаре с глюкозой образуют очень мелкие сероватые или желтоватые мутные колонии линзообразной формы. Вокруг колоний образуются зоны гемолиза. На печеночном агаре образуют полиморфные звездчатые колонии, в желатине — сероватые, окруженные зоной разжиженной желатины. Хорошо растут в жидких средах (Китта-Тароцци) при условии предварительного удаления кислорода путем кипячения среды в течение 15-20 мин с последующим быстрым охлаждением. Вызывают помутнение среды и газообразование; иногда отмечают запах прогорклого масла, но этот признак непостоянен.

Антигенная структура

У C.botulinum выявляют О-типоспецифический соматический и Н-группоспецифический жгутиковый антигены. Серологическая идентификация C.botulinum основана на выявлении токсинов. В зависимости от структуры выделяют 8 сероваров: A, B, C1(α), C2(β), D, E, F и G.

Биохимические свойства

В зависимости от биохимических свойств выделяют четыре группы бактерий (табл.8).

Группа Биохимические свойства
Бактерии I группы проявляют выраженные протеолитические свойства, гидролизуют желатин и эскулин, ферментируют глюкозу и мальтозу; проявляют липазную активность на яичном агаре
Бактерии II группы проявляют сахаролитическую активность (глюкоза, мальтоза и др.), но лишены протеолитической активности
Бактерии III группы проявляют липазную активность и гидролизуют желатин
Бактерии IV группы гидролизуют желатин, но не проявляют сахаролитических свойств

Факторы патогенности

Патогенность обус­ловлена сильным экзотоксином, чувстви­тельность к которому различна у человека и животных. Человек наиболее чувствителен к токсинам типов А, В, Е. Ботулотоксин — белок, про­являющий нейротоксическое действие, молекуляр­ная масса может варьировать от 60 до 150 кДа. Ботулотоксин является самым сильным ядом, известным человеку. По расчетным данным, 1 г кристаллического токсина содержит 10 12 смертель­ных для человека доз токсина. Токсины всех типов проявляют гемолизирующее действие. Оптимальная температура для токсинообразования вариабельна: для бактерий типов А, В, С и D — 35 °С, для бактерий типов Е и F — 28-30 °С. Токсины сорбируются на клетках слизистой оболочки кишечника, проникают в кровь (где их можно выявить серологически) и в периферические нервные окончания. Экзотоксины — Zn 2+ -зависимые эндопептидазы, оказывающие нейротоксическое действие. При протеолизе молекула токсина разлагается на две связанных дисульфидной связью фрагмента (L-и H-цепи). Токсин разрушается при кипячении; легко кристаллизуется в белый порошок. Токсины всех типов также обладают гемолизирующим действием. Между собой токсины различаются антигенной структурой и молекулярной массе.

Ботулизм — токсинемическая инфекция; основным патогенетическим фак­тором является токсин, который поступает в кровь и распространяется по организму по кровеносным сосудам. Фармакокинетическая активность токсинов различных типов прак­тически одинакова, они сорбируются на клет­ках слизистой оболочки кишечника, прони­кают в кровь и в периферические нервные окончания. Действие токсина включает свя­зывание Н-цепи с мембраной, поглощение токсина и формирование пор в синаптических пузырьках (каждую пору формируют 4 моле­кулы токсина), что приводит к блокированию слияния синаптических пузырьков с мембра­ной, высвобождению ацетилхолина и развитюе вялых параличей (мишень для действия — интегральные синаптические белки). В частности, токсины серотипов В, D, F расщепляют синаптобревин, А и Е — SNAP-25, С — синтаксин, D и F — целлюбревин. Избирательно поражают α -моторные нейроны передних рогов спин­ного мозга, что обусловливает характерные параличи мышц.

Инкубационный период обычно составляет 24 ч, но может варьировать от 4-6 до 96 ч и более. Проявления зависят от природы продукта, ставшего причиной отравления, количества накопившегося в нем и поступившего в организм токсина, состояния больного. Первые, но непостоянные симптомы — расстройства ЖКТ (тошнота, рвота, боли в животе). Часто больные жалуются на сухость во рту или гиперсаливацию. Одновременно развиваются головная боль и нервно-паралитические явления — нарушение глотания (дисфагия), офтальмоплегический синдром: диплопия (двоение в глазах), птоз (опущение век), анизокория (поражение сфинктера зрачка). Затем возникает парез и паралич мышц шеи, конечностей, дыхательной мускулатуры и сердечной мышцы, в результате чего наступает смерть.

После перенесенного заболевания в сыворотке крови обнаруживаются антитела к токсину и к бактериям, что свидетельствует о комплексном характере иммунного ответа. Естественный иммунитет после перенесенного заболевания отсутствует, поскольку токсигенная доза ботулотоксина во много раз ниже иммуногенной (6 кг ботулотоксина способны убить все человечество). Чувствительность к ботулиническому токси­ну у различных животных подвержена резким колебаниям. Абсолютно резистентные виды неизвестны, но всеядные животные обладают меньшей чувствительностью.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Clostr > Опубликовано 10.04.09
Рубрика: Возбудители пищевых токсикоинфекций, кишечных инфекционных болезней человека и пищевых токсикозов

Микроб относится к семейству Вacillaсеае, роду Clostridium. Пищевые интоксикации, вызываемые Сl. botulinum, встречаются реже, чем стафилококковые, но протекают довольно тяжело. Как правило, заболевание возникает после употребления в пищу продуктов, прежде всего сырокопченых колбас, ветчины, мясных, рыбных и других консервов, содержащих возбудитель и его токсины.

Ботулизм обычно рассматривается как истинный токсикоз, который обусловлен наличием сильнодействующего токсина в продуктах и различных кормах. Имеются сообщения, что заболевания ботулизмом могут протекать и по типу токсикоинфекций.

Впервые Cl. botulinum был выделен Э. ван Эрменгемом в 1896 г. из ветчины, послужившей источником отравления, и из внутренних органов людей, умерших в результате употребления этого продукта. В России Cl. botulinum был выделен С. В. Константиновым из красной рыбы, вызвавшей отравление. В настоящее время известно шесть серологических типов возбудителя ботулизма: А, В, С, D, Е, F. Морфология. Cl. botulinum — крупная палочка с закругленными концами длиной 4—8 мкм, шириной 0,4— 1,2 мкм. Палочка образует спору овальной формы, рас­положенную терминально или субтерминально, которая придает микробной клетке форму теннисной ракетки (рис. 19). Палочка подвижна, не образует капсул, по Граму красится положительно.

Культуральные свойства . CL botulinum культивируют на средах при рН 7,2—7,6 в условиях строгого анаэробиоза. Оптимальная температура роста и токсинообразова-ния возбудителя типов А, В, С, D 35°С, типов Е и F — 28—30°С. На среде Китта-Тароцци бактерии образуют помутнение с последующим выпадением осадка, бульон приобретает запах прогорклого масла.

При росте на глюкозно-кровяном агаре колонии имеют неправильную форму с тонкими нитевидными отростками, окруженными зоной гемолиза.

Ферментативные свойства . Клостридии типов А, В и F обладают протеолитическими свойствами, вызывают расплавление кусочков печени в питательной среде. Желатин, свернутая кровяная сыворотка, сгусток молока разжижаются с выделением сероводорода, мозговая среда медленно и слабо чернеет. Сахаролитические свойства не постоянны. Микроб ферментирует глюкозу, левулезу, мальтозу, декстрин, глицерин и салицин с образованием кислоты и выделением газа.

Токсинообразование . Cl. botulinum продуцирует экзотоксин — наиболее сильный из всех известных бактерийных ядов. Ботулинический токсин по своему действию превосходит химические яды.

Так, токсин типа А в дозе 6 мг способен вызвать гибель мышей общей массой 1 200 000 т. Токсин получен в кристаллическом виде. Он представляет собой глобулин, состоящий из 19 аминокислот. Токсин действует подобно ферментам, он катализирует химические процессы в организме человека и животных с образованием больших количеств ядовитых веществ. В 1 мг кристаллического токсина содержится до 108 DLtn (Dosis letalis minima) для мыши. При благоприятных условиях токсинообразование происходит в культурах, пищевых продуктах (мясных, овощных, рыбных), а также в организме человека и животных. Во многих случаях при наличии клостридий и ботулинических токсинов пищевые продукты до органолептическим показателям не отличаются от доброкачественных.

Все шесть типов ботулинических токсинов вызывают интоксикацию, которая протекает с одинаковой клинической картиной.

Для человека наиболее опасны токсины типов А, В, Е, F, а для животных — токсины типов С и D.

Необходимо иметь в виду, что Cl. botulinum типа Е может размножаться и образовывать токсин при 3— 5°С (К- И. Матвеев, 1959). При размножении в пищевых продуктах клостридии типа Е продуцируют не только экзотоксин, но и неядовитый протоксин, который может активизироваться под воздействием трипсина, панкреатина или протеолитических ферментов микроорганизмов и увеличивать активность токсина в десятки, сотни раз.

Антигенная структура . Серологические типы возбудителя ботулизма сходны по морфологическим, культуральным свойствам и действию экзотоксинов на организм человека и животных. Но каждый тип токсина отличается друг от друга по своей антигенной структуре. В микробной клетке клостридий типов A и В выявлены О- и H-антигены. Групповую специфичность внутри типов определяют по наличию -антигенов в реакциях с антитоксическими сыворотками. Антигенная структура типов С, D, Е и F изучена недостаточно.

Устойчивость . Возбудитель ботулизма широко распространен в природе. Часто встречается в почве, навозе, воде, в иле заболоченных водоемов, в кишечнике животных, рыб, грызунов.

Вегетативная форма Cl. botulinum довольно быстро погибает под воздействием различных факторов внешней среды. При 80°С возбудитель гибнэт через 30 мин.

Споры клостридий термостабильны и могут продолжительное время сохраняться в пищевых продуктах и внешней среде. Они выдерживают кипячение в течение 6 ч. В результате автоклавирования при 115°С споры погибают через 30—40 мин, при 120°С — через 3—23 мин. В высушенном состоянии споры остаются жизнеспособными многие годы. Длительное время они могут переносить низкие температуры. Так, споры не погибают даже при —190°С. При температуре —15—16°С сохраняются в течение 1 года, однако часть их разрушается, вследст­вие чего освобождается токсин, который может вызвать интоксикации.

Фенол в 5%-ной концентрации, 20%-ный раствор формалина убивает споры через 24 ч, 10%-ный раствор соляной кислоты — через 1 ч. В этиловом спирте и 14-— 15%-ном растворе хлористого натрия споры сохраняют жизнеспособность в течение 2 мес.

Токсины весьма устойчивы к воздействиям различных физических и химических факторов. Они продолжительное время не разрушаются под действием солнечного света. В жидких культурах они могут сохраняться несколько месяцев, при нагревании до 90°С — 40 мин. Кипячение разрушает токсин через 10—15 мин. В отличие от других бактерийных токсинов ботулинический токсин устойчив к действию желудочного сока и всасывается неизмененным.

Токсин, содержащийся в пищевых продуктах, устойчив к высоким концентрациям хлористого натрия, в консервах сохраняется в течение 6—8 мес. Ботулинический токсин прекращает накапливаться только при концентрации поваренной соли в продуктах 8—10%.

Щелочи ослабляют активность токсина, при рН 8,5 он разрушается. Низкая температура препятствует его образованию. При температуре ниже 8°С токсин обычно не накапливается. Копчение, вяление, соление и замораживание продуктов не ослабляют его активности.

Добавление к фильтрату культуры, содержащей ботулинический токсин, 0,3—0,5%-ного формалина и выдерживание фильтрата в термостате в течение трех недель приводит к полной потере ядовитости. Обезвреженный таким образом токсин получил название анатоксин, который используют для иммунизации животных и человека.

Анатоксином проводят также гипериммунизацию лошадей с целью получения гипериммунных сывороток.

Патогенность . К ботулиническому токсину чувствительны лошади, крупный и мелкий рогатый скот, птицы, а также люди. Из лабораторных животных восприимчивы кролики, кошки, морские свинки, щенки собак, белые мыши.

У животных ботулизм чаще возникает в результате поедания растительных кормов, содержащих токсин.

Интоксикация человека может возникать в результате потребления консервированных грибов, приготовленных в домашних условиях в герметически закрытых банках и плохо отмытых от почвы.

После употребления человеком продуктов, содержащих токсин, он всасывается через желудок и кишечник, поступает в кровь, разносится по всему организму, поражает сердечно-сосудистую систему и клетки спинного и головного мозга. Инкубационный период заболевания составляет 12—24 ч. При ботулизме наблюдаются головокружение, головные боли, нарушение зрения, сопро­вождающееся расширением зрачков, двоением предметов, паралич глотательной мускулатуры, иногда рвота. Температура тела обычно остается нормальной. Летальность довольно высокая (около 60—85%).

Накопление токсина часто происходит не во всем объеме продукта. Поэтому из группы людей, употребляющих этот продукт, могут погибнуть только 1—2 человека.

Диагностика . При подозрении на ботулизм исследуют остатки пищи, рвотные массы, промывные воды желудка, кровь, мочу, испражнения; в случае смерти — содержимое желудка, тонкого отдела кишечника, а также кусочки паренхиматозных органов, лимфатические узлы, спинной и головной мозг.

Исследования проводят в двух направлениях: обнаружение ботулинического токсина и получение чистой культуры Сl. botulinum.

Наличие токсина в материале устанавливают с помощью биологической пробы и реакции нейтрализации, используя антитоксические сыворотки А, В, С, D, Е, F.

При постановке биологической пробы лабораторным животным (морские свинки, белые мыши, котята) вводят, внутривенно или внутрибрюшинно фильтрат бульонных культур или экстракт из остатков пищи, рвотных масс, промывных вод желудка. Причем одной из групп животных вводят прогретый фильтрат. При наличии токсина в исследуемом материале погибают животные той группы, которым вводили не прогретый фильтрат. Кроме того, лабораторным животным вводят смесь фильтрата исследуемого материала с поливалентной антиботулинической сывороткой. При этом животные не должны погибнуть.

Для получения чистой культуры предварительно прогретый при 85°С в течение 15 мин материал высевают на среду Китта-Тароцци и культивируют в анаэробных условиях. При высеве на глюкозно-кровяной агар обращают внимание на колонии с нитевидными отростками и зоной гемолиза, характерные для палочки ботулизма. Выделенную культуру изучают и идентифицируют.

Профилактика . Для предупреждения возникновения ботулизма на пищевых предприятиях необходимо строго соблюдать санитарно-гигиенические правила, не допускать обсеменения пищевых продуктов возбудителем.

На предприятиях мясной промышленности следует соблюдать ветеринарно-санитарные требования при переработке продуктов убоя. Мясо и мясопродукты необходимо хранить при низкой температуре.

В консервном производстве необходимо строго соблюдать технологические режимы стерилизации. Засолку рыбы проводить крепким раствором хлористого натрия (концентрация не ниже 10%). Все подозрительные продукты перед их употреблением подвергать тепловой обработке.

Возбудитель ботулизма (лат. botulus — колбаса, botulism — отравление колбасным ядом) — Clostridium botulinum был открыт в Голландии Э. ван Эрменгемом в 1896 г. Он был выделен из ветчины, послужившей источником отравления 34 человек, и органов умерших людей.В Западной Европе ботулизм в прошлом был связан с употреблением колбасных изделий, в Америке — овощных консервов, в России — красной рыбы и грибов домашнего консервирования.

Морфология. Возбудитель ботулизма представляет собой крупную с закругленными концами полиморфную палочку длиной 4,4 — 8,6 мкм и шириной 0,3 — 1,3 мкм, которая иногда образует короткие формы или длинные нити; слабоподвижна, имеет от 4 до 30 жгутиков; во внешней среде продуцирует овальные споры, расположенные субтерминально, придающие микробу вид теннисной ракетки; грамположительна.

Культивирование. Клостридии ботулизма — строгие анаэробы, оптимальная температура роста для сероваров А, В, С, D, F — 30 – 40 °С, для серовара Е — 25 – 37 °С, для серовара G — 30 – 37 °С; выращиваются в обычных средах, рН 7,3 — 7,6, лучше в мясной или мозговой кашице, которая темнеет; культуры издают острый запах прогорклого масла. На глюкозо-кровяном агаре Цейсслера микробы развиваются в виде неправильной формы колоний с отростками или тонкими нитевидными ответвлениями; вокруг колоний образуются зоны гемолиза. В агаре столбиком колонии напоминают комочки ваты или компактные скопления с нитевидными отростками.На желатине возбудители ботулизма образуют круглые прозрачные колонии, окруженные небольшими зонами разжижения; в дальнейшем колонии становятся мутными, бурыми, с отростками в виде шипов.В печеночном бульоне клостридии вначале растут с образованием мути, затем появляется компактный осадок на дне и жидкость просветляется.

Ферментативные свойства. Клостридии ботулизма (серовары А и В) обладают лецитиназной активноью, расщепляют в жидкой среде кусочки тканей и яичный белок, разжижают желатин, образуют сероводород, аммиак, молоко пептонизируют, ферментируют с выделением кислоты и газа глюкозу, мальтозу, глицерин.

Токсинообразование. Клостридии ботулизма продуцируют экзотоксин (нейротоксин) очень большой силы действия. Токсинообразование происходит при благоприятных условиях в культурах и пищевых продуктах (мясные, рыбные, овощные), а также в организме животных и человека. Содержание хлорида натрия в концентрации 6 – 8 %, а также кислая среда препятствуют размножению микроба и накоплению токсина. Нагревание до 90 (С 40 мин или кипячение в течение 10 мин разрушают токсин.Ботулинический экзотоксин в отличие от столбнячного и дифтерийного устойчив к действию желудочного сока и всасывается неизмененным. Экзотоксин типа Е активируется трипсином, в результате чего биологическая его активность в кишечнике возрастает во много раз. Очищенный токсин возбудителя ботулизма типа А в 1 мг содержит 10 — 100 млн. Dlm для белой мыши. Экзотоксин ботулизма получен в кристаллическом состоянии, сила его действия превосходит все известные до сих пор биологические яды. Ботулинический токсин является глобулином и не изменяется при рекристаллизации.

Антигенная структура и класификация. Установлено наличие семи сероваров возбудителя ботулизма: А, В, С , D, Е, F и G. Наибольшей силой токсического действия для человека обладают серовары А, В, Е, F. Каждый серовар характеризуется специфической иммуногенностью и нейтрализуется соответствующим антитоксином. O-антиген является общим для всех сероваров.

Резистентность. Вегетативные формы возбудителя погибают при 80 °С за 30 мин, споры выдерживают кипячение от 90 мин до 6 ч, при температуре 115°С они гибнут в продолжение 5 — 40 мин, при 120°С — за 3 — 22 мин. В больших кусках мяса, в банках большой емкости они могут оставаться живыми и после автоклавирования их при 120°С в течение 15 мин. В 5 % растворе фенола споры сохраняются до 1 сут, в культурах — до 1 года.

Патогенность для животных. К токсину возбудителя ботулизма чувствительны лошади, крупный рогатый и мелкий скот, норки, птицы, которые с испражнениями выделяют во внешнюю среду споры клостридии ботулизма; из экспериментальных животных восприимчивы морские свинки, белые мыши, кошки, кролики, собаки.

Патогенез заболевания у человека. Причиной отравления является употребление в пищу мясных продуктов, овощных и рыбных консервов, колбасы, ветчины, соленой и копченой красной рыбы, кур, уток и других продуктов, инфицированных возбудителями ботулизма. Микроорганизмы попадают в почву с фекалиями животных (лошадей, крупного рогатого скота, норок, а также домашних и диких птиц) и рыб и выживают там в виде спор.

Были установлены естественные заболевания ботулизмом среди уток и других диких птиц. Обширные эпизоотии бывают в западных областях Канады, в Уругвае, и в США.

Природные очаги возникают на территориях, где имеются стоячие водоемы, богатые фитопланктоном, который обеспечивает благоприятные условия для анаэробиоза при теплой погоде. Интенсивные процессы распада сопровождаются поглощением кислорода, которое способствует росту серовара C клостридий ботулизма и продукции высоких концентраций экзотоксина в воде и щелочном иле болот. Помимо птиц, ботулизмом могут также поражаться ондатры и лягушки. Миграция птиц приводит к распространению возбудителя ботулизма из природных очагов во время их перелетов.

Споры клостридии ботулизма обнаруживают не только в культивированной, но и в необработанной почве. Они выделены в 70% проб почвы в Калифорнии, в 40% — на Северном Кавказе, их находили в прибрежной почве Азовского моря, в иле и морской воде, на поверхности овощей и фруктов, в кишечнике здоровых животных, в 5,4 % случаев — в кищечнике свежей красной рыбы (осетр, белуга и др.), в 15 — 20% — в кишечнике и в 20% случаев — в тканях уснувшей рыбы.

Патологический процесс обусловливается экзотоксином, который всасывается через кишечник, поступает в кровь, поражает ядра продолговатого мозга, сердечно-сосудистую систему и мышцы. Установлено проникновение через раневую поверхность спор клостридии ботулизма. Раньше ботулизм считали чистым токсикозом. В настоящее время доказано, что клостридии обнаруживаются в различных органах погибших от ботулизма людей; споры, проникшие в раны, вызывают клиническую картину ботулизма, такую же, как и при пищевой интоксикации.

При ботулизме инкубационный период продолжается от 2 ч до 10 сут, чаще всего 18 — 24 ч.

Симптомы ботулизма включают головокружение, головную боль, и, иногда, рвоту. Наступает паралич глазных мышц, нарушение аккомодации, расширение зрачков и двоение в глазах. Также развиваются затруднения при глотании, афония и глухота. Смертность очень высока (40-60 процентов).

Иммунитет. Болезнь не оставляет устойчивого антиинфекционного иммунитета (антитоксического и антибактериального).

Лабораторная диагностика. Объектами исследования служат остатки пищи, обусловившей отравление, кровь, моча, рвотаые массы, испражнения, промывные воды, а от трупа — содержимое желудка, отрезки тонких и толстых кишок, лимфатические узлы, головной и спинной мозг.

Исследуемый материал засевают на питательную среду Китта — Тароцци. Половину пробирок с посевами для освобождения от посторонней аспорогенной микрофлоры прогревают при 80 °С в течение 20 мин и создают анаэробные условия. Выделенную чистую культуру идентифицируют по культуральным, биохимическим и токсигенным свойствам.

Для обнаружения токсина подкожно или внутрибрюшинно вводят белым мышам или морским свинкам фильтрат бульонных культур, кровь, мочу больных или вытяжки из остатков пищи, причем одну группу контрольных животных заражают негретым материалом, вторую — гретым на водяной бане при 100°С в течение 30 мин.

Кроме этого, трем подопытным животным вводят соответственно фильтрат и антитоксическую сыворотку А, фильтрат и антитоксическую сыворотку В, фильтрат и антитоксическую сыворотку Е. Не гибнут животные, получившие прогретый материал и смесь, нейтрализованную антитоксином.

Применяют также реакцию непрямой гемагглютинации и метод фагоцитарного показателя по Минервину.

Лечение. Больным ботулизмом промывают желудок раствором перманганата калия. Внутримышечно (внутривенно или в спинномозговой канал) дробно вводят поливалентную сыворотку трех сероваров (А, В, Е), после установления серовара возбудителя впрыскивают по 10 000 ME сыворотки сероваров А, Ей 5000 ME сыворотки серовара В; при отсутствии улучшения инъекции сыворотки делают через 5 — 10 ч в тех же дозах. Всем остальным лицам, принимавшим пищу, явившуюся причиной заболевания хотя бы одного человека, сыворотку назначают с профилактической целью в дозе 1000 или 2000 ME каждого типа. Для выработки активного иммунитета одновременно с сывороткой вводят и ботулинический анатоксин по 0,5 мл каждого типа, троекратно, с интервалом в 3 — 5 дней. Из антибиотиков рекомендуют пенициллин, тетрациклин.

Профилактика. В предупреждении ботулизма большое значение имеет правильная технология обработки продуктов на предприятиях пищевой промышленности, особенно консервов из мяса, рыбы и овощей, а также при копчении и солении рыбы, изготовлении колбасных изделий. Весьма опасны рыбные продукты домашнего копчения и соления, а также консервированные грибы, низкокислотные консервы (огурцы, перец, баклажанная икра), компоты абрикосовые и др.

Варить мясо, рыбу рекомендуется небольшими кусками, не допускать хранения продуктов (окороки, балыки) большим объемом и многослойно, не производить консервов массой более 0,5 кг. Клостридии ботулизма, сохранившиеся после стерилизации, вызывают вздутие банок (бомбаж). Содержимое их издает запах прогорклого масла. Такие консервы нельзя выпускать в продажу, они подлежат изъятию и тщательному исследованию. Засолку рыбы производят в крепком солевом растворе (тузлук) не ниже 10 %. Консервы хранят в холодном месте.

В связи с широким распространением возбудителей ботулизма в природе некоторые авторы рекомендуют проводить активную иммунизацию ботулиническим анатоксином людей, лошадей и коров.

Благодаря непрерывному повышению материального благосостояния, совершенствованию технологических процессов по обработке и консервированию пищевых продуктов, соблюдению санитарно-гигиенических правил и строгому государственному и санитарному контролю за производством, хранением и реализацией пищевых продуктов ботулизм в Украине стал исключительно редким заболеванием.

Патогенные и условно-патогенные анаэробы.

Всех анаэробов объединяет получение энергии путем субстратного фосфорилирования. По отношению к О2 их подразделяют на три группы:

  • строгие (облигатные) анаэробы, не переносящие О2,
  • умеренно строгие анаэробы.
  • Выживают, но не размножаются в присутствии О2,

По ныне действующей классификации все анаэробы относятся к различным таксонам. В патологии человека наиболее существенное значение имеют:

  • спорообразующие грамположительные бактерии рода Clostridium — С. perfringens, С. novyi, С. histolyticum и др.- возбудители анаэробной раневой инфекции, С. tetani — возбудитель столбняка и С. botulinum — возбудитель ботулизма;
  • неспорообразующие грамотрицательные анаэробные бактерии родов Bacteroides, Fusobacterium и др.;
  • грамположительные неспорообразующие анаэробные кокки родов Peptococcus, Peptostreptococcus и др.;
  • анаэробные грамотрицательные кокки рода Veilonella.

Клостридии (лат. clostridium) — род грамположительных спороносных бактерий.

По современной классификации род клостридий входит в семейство Clostridiaceae

К роду клостридий относится более 100 видов, в частности: C. aerotolerans, C. bifermentans, C. botulinum, C. butyricum, C. cadaveris, C. clostridioforme, C. colicanis, C. difficile, C. histolyticum, C. novyi, C. oedematiens, C. paraputrificum, C. perfringens, C. phytofermentans, C. piliforme, C. ramosum, C. scatologenes, C. septicum, C. sordellii, C. sporogenes, C. tertium, C. tetani, C. tyrobutyricum.

Клостридии обнаруживаются у здоровых людей в кишечнике, в женских половых путей, а также иногда на коже и в ротовой полости. Основное место обитания клостридий в человеческом организме — толстая кишка.

Большинство клостридий не патогенны, но некоторые виды клостридий могут быть причиной различных болезней человека, часть которых протекает тяжело и может приводить к летальному исходу.

В частности, клостридии вида Сlostridium botulinum могут быть причиной ботулизма, Сlostridium tetani — столбняка, Сlostridium perfringens, Сlostridium novyi, Сlostridium oedematiens и Сlostridium septicum — газовой гангрены.

Clostridium perfringens также могут вызывать пищевую токсикоинфекцию.

Хотя Сlostridium difficile являются нормальной микрофлорой кишечника (в основном, толстой кишки), при приеме некоторых антибиотиков Сlostridium difficile могут вызывать антибиотикоассоциированную диарею или псевдомембранозный колит.

Возбудители столбняка

Сlostridium tetani был обнаружен в 1883 году Монастырским и в 1884 году Николайером

Чистая культура получена в 1889 году Китазато.

Столбняк (от tetanos — оцепенение, судороги) — острое инфекционное заболевание, характеризующееся поражением двигательных клеток центральной нервной системы и развитием тонических и клонических судорог поперечнополосатых мышц.

Морфология и тинкториальные свойства. Возбудитель столбняка имеет форму палочки длиной 4—8 мкм, шириной 0,4—0,6 мкм, с закругленными концами; она подвижна, образует круглую спору, больше диаметра клетки, расположенную терминально, что придает ей вид барабанной палочки. Микробы грамположительны в молодых культурах.

Культивирование и ферментативные свойства. Возбудитель столбняка — строгий анаэроб, хорошо растет на простых питательных средах. При посеве на плотные питательные среды, помещенные затем в анаэростат, через 2—4 суток вырастают прозрачные или слегка сероватые колонии. При росте на кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза. Столбнячные палочки обладают слабыми протеолитическими и сахаролитическими свойствами, медленно сбраживают молоко.

Антигенная структура и токсинообразование. Cl. tetani имеет жгутиковый Н-антиген, специфический, термолабильный, групповой соматический О-антиген. Известно 10 сероваров, отличающихся по Н-антигену, но продуцирующих однородный экзотоксин, который является основным фактором патогенности и состоит из двух компонентов:

· тетаноспазмина

· тетаногемолизина.

Тетаноспазмин поражает клетки нервной системы, вызывает тоническое сокращение поперечно-полосатых мышц. Тетанолизин разрушает эритроциты.

Резистентность. Вегетативные формы чувствительны к воздействию физических и химических агентов, при температуре 60—70 0 С погибают в течение 30 мин. Споры обладают устойчивостью к действию физических и химических факторов, при кипячении погибают через 30—50 мин; 5% раствор сулемы вызывает их гибель через 8—10 ч.

Патогенность для животных. К экзотоксину чувствительны лошади, крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, собаки, кошки, белые мыши, морские свинки. Экспериментальный столбняк развивается у животных по типу восходящего столбняка. Вначале наступает паралич конечности, куда был введен токсин, а затем паралич распространяется на мускулатуру туловища, шеи. Токсин достигает пирамидальных клеток передних рогов спинного мозга и животное погибает.

Патогенез и клиника. Входными воротами инфекции являются поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки, у новорожденных — пупочная рана, у рожениц— слизистая оболочка матки. Попавшие в рану споры прорастают в вегетативные формы, размножаются, выделяют экзотоксин. При накапливании в ране экзотоксин продвигается по двигательным волокнам периферических нервов, через кровь и достигает центральной нервной системы. Инкубационный период длится от 5 до 14 дней. Болезнь начинается остро, с тонического сокращения жевательных мышц (тризм), зубы крепко сжаты, и рот открыть невозможно. Затем развиваются судороги мимических мышц лица, получившие название сардонической улыбки. Ригидность распространяется на мышцы шеи, спины, живота и конечностей. Развивается клиническая картина нисходящего столбняка. Смерть наступает от асфиксии и паралича сердца.

Иммунитет. После перенесения столбняка иммунитет отсутствует, хотя тетаноспазмин обладает выраженной иммуногенной активностью. Это связано с недостаточным его количеством вследствие быстрого проникновения в нейроны. Возможны повторные заболевания.

Лабораторная диагностика. Проводится только для подтверждения клинического диагноза: у больного берут кусочки ткани, выделения из раны, исследуют также инородные тела, обрывки одежды, перевязочный материал.

Полученный материал засевают в среду Китта-Тароцци и после культивирования в течение 4—6 суток микроскопируют мазки из посевов, исследуют культуральную жидкость на наличие столбнячного токсина.

Для выявления токсина ставят реакцию нейтрализации с противостолбнячной сывороткой на белых мышах; можно также использовать РНГА и люминесцентно-серологический метод с применением противостолбнячных сывороток, меченных изотиоцианатом флюоресцеина.

Эпидемиология. Столбнячные палочки являются постоянным обитателем кишечника животных и человека, попадают с фекалиями в почву и сохраняются в ней в виде спор десятилетиями. Удобряемые и унавоженные почвы значительно больше обсеменены спорами столбнячного микроба, чем неудобряемые. Чаще болеют дети и люди, работающие в сельском хозяйстве. Заражение человека — следствие бытовых и производственных травм, причём наиболее часто поверхностных, когда больной не обращается за медицинской помощью. Повышенную заболеваемость отмечают в регионах с тёплым климатом, создающим условия не только для длительного сохранения спор в почве, но и для их прорастания. Заболеваемость значительно возрастает во время военных действий. Основная группа риска в мирное время — работники сельского хозяйства (составляют 80-86% заболевших). Ежегодная смертность от столбняка превышает 100 000 человек.

Специфическое лечение и профилактика.

Специфическую профилактику столбняка проводят путем активной иммунизации столбнячным анатоксином, который входит как компонент в вакцины АКДС и АДС.

Вакцинами иммунизируют детей с 3-месячного возраста по разработанной схеме, предусматривающей ревакцинации. Антитоксический противостолбнячный иммунитет создается и у военнослужащих, некоторых категорий работников (сельскохозяйственного труда, строителей, мелиораторов), деятельность которых проходит в зонах с высоким инфицированием почвы спорами С. tetani.

Людям, получившим травмы, сразу после хирургической обработки ран вводят

1. столбнячный анатоксин для стимуляции активного иммунитета предотвращает развитие симптомов и в последующем

2. противостолбнячный иммуноглобулин для создания быстрого пассивного иммунитета предотвращает развитие симптомов сразу после заражения.

Антитоксическую противостолбнячную сыворотку (или иммуноглобулин) в больших дозах используют и для лечения больных столбняком.

Более эффективен противостолбнячный иммуноглобулин, полученный от людей, иммунизированных анатоксином. Параллельно с введением готовых антител против токсинов С. tetani применяют антибиотики (пенициллин, цефалоспирин) для предупреждения вторичной инфекции.

Клостридии ботулизма (Clostridium botulinum)

Возбудитель ботулизма описан впервые Э. ван Эрменгемом в 1896 г. во время расследования вспышки ботулизма. Микроорганизм был выделен из ветчины, послужившей источником отравления людей, и из органов умерших.

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.

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

Adblock
detector