Культуральные свойства

По сравнению с другими клостридиями С. perfringens типа А относительно толерантна к кратковременным кислородным воздействиям и способна расти в высоких столбиках сред без герметизации вазелиновым маслом. На плотных средах бактерии образуют S- и R-коло-нии. S-колонии круглые, сочные, куполообразные, с гладкими ровными краями. Сначала они прозрачные, позднее становятся мутными, серовато-белыми. R-колонии неправильной формы, бугристые, с неровными шероховатыми краями; в глубине агара напоминают комочки ваты. На агаре Цёйсслера через 12-18 ч образуют гладкие сероватые колонии с ровными краями и плотным возвышением в центре. Колонии окружены зоной гемолиза; гемолиз может быть полным либо частичным. Характерное свойство колоний C. perfringens типа А, служащее дифференцирующим признаком,- способность менять серовато-белый цвет на зеленовато-оливковый после кратковременного пребывания в аэробных условиях

 

(рис. 9 вклейки). На желточном агаре бактерии образуют колонии, окружённые зоной перламутрового преципитата (фосфорилхолин), образующегося из лецитина куриного желтка под действием лецитиназы (рис. 10 вклейки). Рост в жидких и полужидких средах. Культуры C. perfringens типа А имеют характерный запах масляной кислоты. Оптимум рН 7,2-7,4, но могут расти в интервале 5,0-8,5. На средах, содержащих глюкозу, рост происходит очень бурно с образованием Н₂ и СО₂ и заканчивается через 8-12 ч. Первые признаки роста на среде Кйтта-Тарбцци могут проявляться уже через 1-2 ч (особенно при 43 °С) и проявляются помутнением и появлением пузырьков газа из-под кусочков печени при встряхивании (рис. 11 вклейки).

Антигенная структура. Выделяют 6 сероваров (A-F) C. perfringens, различающихся по антигенным свойствам продуцируемых экзотоксинов. Тип А включает много подтипов, идентифицируемых в РА, что облегчает диагностику в случаях пищевых токсикоинфекций и анаэробных раневых инфекций.

Биохимические свойства. Бактерии ферментируют углеводы с образованием кислоты и газа. От прочих клостридий C. perfringens отличает способность восстанавливать нитраты, расщеплять лактозу, образовывать лецитиназу. Протеолитическая активность слабая: разжижает желатину, не разлагает казеин. Интенсивно створаживают молоко с образованием крупноячеистого губчатого сгустка, напоминающего пену на волнах. Этот феномен известен как «штормовая реакция» (рис. 12 вклейки).

Патогенность. Clostridium perfringens типов А, С и D вызывают газовую гангрену, некротический энтерит и пищевые токсикоинфекции у человека и животных. Бактерии типов В, С, D и Е вызывают аналогичные заболевания только у животных.

Токсины

C. perfringens образуют как минимум 12 идентифицированных токсинов (ферментов) и энте-ротоксин. Для гиалуронидазы и дезоксирибонуклеазы (р- и v-токсины) токсичность не доказана; р-, у-, г)-, 8-, 9- и i-токсины обладают летальным свойством, но их биохимическая активность изучена недостаточно, и только а-, к- и ^-токсины - ферменты с выраженным токсическим действием. Мишени для основных токсинов - биологические мембраны в различных тканях. Поражения обусловливают ферментативные процессы, катализирующие гидролитическое расщепление и нарушение клеточной проницаемости с последующим отёком и аутолизом тканей, характерными для газовой гангрены.

а-Токсин (лецитиназа С). Продуцируют все типы C. perfringens, но наиболее интенсивно тип А. Проявляет дерматонекротизирующее, гемолитическое и летальное (убивает лабораторных животных при внутривенном введении) действие.

р-Токсин. Основные продуценты - бактерии типов В и С. Проявляет некротизирующее и летальное действие; гемолитического действия не оказывает. In vivo вызывает развитие некротических энтеритов;

5-Токсин. Основные продуценты - бактерии типов В и С. Проявляет летальное действие и гемолитическую активность (лизирует эритроциты барана, но не эритроциты кролика или лошади).

9-Токсин. Основной продуцент - C. perfringens типа С; бактерии типов А, В, D и Е образуют его в меньших количествах. Проявляет дерматонекротизирующее, летальное действие и гемолитическую активность (разрушает эритроциты барана и лошади).

8- и i-Токсины. 8-Токсин продуцируют бактерии типов В и D, i-токсин - бактерии типа Е. Проявляют летальное и дерматонекротизирующее действие.

к-Токсин (коллагеназа и желатиназа). Продуценты - бактерии типов А, С, Е и некоторые штаммы типа D. Разрушает ретикулярную ткань мышц и коллагеновые волокна соединительной ткани. Оказывает летальное и некротизирующее действие.

^-Токсин (протеиназа). Проявляет активность экзоэнзима, обусловливающего некротические свойства. Расщепляет денатурированный коллаген и желатину; во многом напоминает действие фибринолизина.

у- и n-Токсины. Оказывают летальное действие на лабораторных животных; их биохимическая природа остаётся неизвестной.

р- и v-Токсины (гиалуронидаза и ДНКаза). р-Токсин ответственен за повышение проницаемости тканей. v-Токсин расщепляет нуклеиновые кислоты, тем самым нарушая реакции белкового синтеза.

Энтеротоксин. Продуценты - бактерии типов А и С, вызывающие пищевые токсикоинфек-ции. Термолабильный протеин, образующийся при споруляции бактерий в толстой кишке. Вызывает рвоту и диарею, оказывает летальное действие, а также обусловливает появление эритематозной кожной сыпи у лабораторных животных. Диарея развивается вследствие потери воды и электролитов за счёт дилатации и повышения проницаемости капилляров. Клинические проявления

Газовая гангрена. Развивается при попадании C. perfringens на раневые поверхности, где бактерии активно размножаются в условиях пониженного содержания кислорода. Микроорганизмы, а чаще их споры могут быть занесены в рану из внешней среды, а также с кожи или из ЖКТ пациента. Для поражений характерны некроз тканей и образование газа с гнилостным запахом.

Пищевые токсикоинфекции, вызванные сероварами А и С, приобретают всё ббльшую значимость и представляют актуальную проблему для здравоохранения большинства стран мира.

• C. perfringens типа А вызывает преимущественно токсикоинфекции лёгкой и средней степени тяжести. Заболевания развиваются остро, с болями в животе, рвотой (иногда с примесью крови) и диареей (до 20 раз в сутки). Симптомы исчезают в последующие 1224 ч. Летальные исходы наблюдают редко, обычно у ослабленных пациентов - пожилых лиц, хронических больных и детей с нарушениями питания.

• C. perfringens типа С вызывает некротический энтерит. При острых формах болезнь может закончиться смертью пациента в течение 12-24 ч. Симптомы аналогичны поражениям, вызываемым бактериями серовара А, и обусловлены действием р-токсина.

Clostridium novyi

Один из основных возбудителей газовой гангрены. В годы второй Мировой войны инфекции, вызванные C. novyi, составляли 42% всех случаев гангрены. Под названием C. oedematiens типа А бактерии впервые выделили М.В. Вёйнберг и Э. Сэген (1891). Более полно возбудителя

охарактеризовал американский бактериолог Ф. Нови (позднее возбудитель был назван по его имени). Микроорганизм широко распространён в природе, может быть выделен из почвы, а также из органов ЖКТ здоровых животных.

Морфология и культуральные свойства Вегетативные клетки. Крупные или слегка изогнутые подвижные грамположительные палочки размером 4-10x1-2 мкм; перитрихи (20-25 жгутиков). В молодых культурах похожи на C. perfringens, но отличаются подвижностью. Облигатный анаэроб (при пересевах колонии, выросшие на поверхности питательных сред, следует как можно меньше держать на воздухе). Споры. Овальные, расположены субтерминально. Устойчивы к нагреванию (выживают при кипячении в течение 1-2 ч), в костях животных сохраняются до 10 лет. Морфология колоний. На плотных средах через 48 ч образуют круглые сочные сероватые полупрозрачные колонии, иногда с зернистой поверхностью и неровными краями. Бактерии типов А, В и С имеют тенденцию к образованию дочерних и подвижных колоний. На КА возбудитель склонен образовывать шероховатые колонии; у бактерий типов А, В и С они окружены зоной гемолиза. Бактерии типа D эритроциты не разрушают. В глубине агара образуются колонии, напоминающие линзы, комочки ваты, снежные хлопья и т.д.; часто окрашены в желтоватый или коричневатый цвет. В жидких средах колонии растут сравнительно медленно и вызывают сдвиг рН в кислую сторону (за счёт образования органических кислот и H₂S).

Антигенная структура. Серологическая идентификация основана на выявлении соматических Аг; у штаммов типов А, В и D антигенная структура представлена 2 одинаковыми соматическими Аг, находящимися в различных соотношениях; антисыворотки к штаммам типа В могут иногда перекрёстно реагировать с Аг других типов.

 

Биохимические свойства. Бактерии типов А, В и С ферментируют глюкозу, фруктозу и мальтозу, а тип D - только глюкозу; глицерин разлагают все микроорганизмы (кроме нескольких штаммов типа В). Протеолитические свойства у C. novyi выражены сравнительно слабо; все штаммы разлагают желатину, свёртывают молоко (медленно), но не разлагают свернувшийся яичный белок (исключая несколько штаммов); бактерии типа D образуют индол и H₂S.

Патогенность. C. novyi типов А и В вызывают газовую гангрену у человека и животных (наиболее частый возбудитель - тип А). Бактерии вырабатывают 8 токсинов, определяющих их патогенность. Основными из них являются термолабильный некротический а-токсин; летальный; гемолитический, некротический р-токсин (лецитиназа С); некротический, гемолитический у-токсин (лецитиназа); О₂-лабильный гемолитический 5-токсин; О₂-резистентный гемолитический ^-токсин и г)-токсин (тропомиозиназа).