Причинители на газовата гангрена

Обща характеристика

През 1877 г. Л. Пастьор и Ж. Жубер за пръв път изолират един от причинителите на газовата гангрена - C. septicum. През 1892 г. Уелч, Нютал и други учени изолират Грам-положителен анаеробен микроорганизъм от гангренозни рани. Този организъм, първоначално известен като Bacillus aerogenes capsulatus, по-късно се преименува на Bacillus perfringens, а в днесшни дни се нарича Clostridium perfringens.

Към причинителите на газова гангрена се причисляват анаеробни спорообразуващи бактерии от род Clostridium, като в 90% от случаите като причинител на заболяването се доказва C.perfringens. Обикновено газовата гангрена, известна още като клостридиална мионекроза, се предизвиква не от един а от няколко вида клостридии. Най-значими, от които биват:

• C. novyi;
• C. septicum;
• C. histolyticum;
• C. sporogenes;
• C. sordellii.

Микробиологична характеристика

Причинителите на газова гангрена са Грам-положителни, анаеробни, спорообразуващи бактерии, принадлежащи към род Клостридиум. Представляват пръчковидни бактерии, с размери от 1,0 на ширина и от 3,0 до 10 микрометра на дължина. Не образуват капсули, но притежават ресни, което ги прави подвижни. Изключение прави клостридиум перфрингерс, който е неподвижен и образува полизахаридна капсула. Подобно на бактериите от рода образуват спори, които при благоприятни условия се разполагат във вътрешността на бактериалната клетка. Тяхното разположение бива централно или субтерминално (крайно), което придава на бактериалната клетка вретеновидна форма.

Културелни особености

Газгангренните причинители са строги анаероби, което означава, че се развиват единствено в безкислородна среда. Подходящи за тяхното развитие са температури от 35 до 37 градуса целзий и рН 6-8. Култивират се както в твърди, така и в течни хранителни среди. Подходящи за развитието им са жлъчно-млчния агар на Ъилис-хобс и кръвно-глюкозния агар на Цайслер, върху които образуват различни по вид колонии:

1. Гладки кръгли колонии - C. perfringens;
2. Грапави колонии с неправилна форма - C. novyi;
3. Грапави колонии с нишковидни израстъци - C. septicum;

Върху кръвно-глюкозния агар на Цайслер, сосбено при високо съдържание на кръв, около колониите на клостридиум перфрингерс се образува тясна вътрешна зона на пълна хемолиза и периферна зона на непълна хемолиза.

При развитие в течна хранителна среда бактериите причиняват помътняване на средата и умерено до обилно газообразуване в зависимост от конкретния изследван вид.

Антигенна структура

Бактерия C. perfringens притежава единствено соматични антигени (от клетъчната стена), но не и рестичести Н-антигени, тъй като е неподвижен. Всички останали причинители на газ гангрена притежават соматични и ресничести антигени. Също така в зависимост от антигенните особености на различните видове бактерии се обособяват различни серовари.

Видът C.perfringens се разделя на 6 серовара, а клостридум новий на 3. Всеки серовар се обозначава с буква от латинската азбука. Най-голяма знчение за човешката патология притежават серовари А, В и C на C. novyi и A, F и E на клостридиум перфрингерс.

Фактори на патогенност и вирулентност

Екзотоксините на газгангренните причинители са основният фактор на тяхната патогенност. Екзотоксините представляват комплекси от ензими и различни токсични компоненти, които проявяват летална, токсична, некротична и хемолитична активност.

Clostridium perfringens е най-често срещаният агент, причиняващ газовата гангрена. Бактерия притежава ген, който кодира а-токсин, а-токсинът съдържа цинк и се използва като ензим, действаш върху фосфатидилхолина и сфингомиелина. Значението на този а-токсин за вирулентността на бактерия се дължи на три причини:

• а-токсинът предизвиква свиване на кръвоносните съдове и групиране на тромбоцитите, ограничавайки кръвния поток до мястото на инфекцията;
• а-токсинът може да повлияе на движението на неутрофили до мястото на инфекцията;
• а-токсина активира протеин киназа С и каскадата на арахидоновата киселина в гостоприемната клетка, като по същество поема контрола върху метаболизма на клетките.

Именно алфа-токсина образува периферната хемолитична зона при култивирането на бактерия.

Щамове А и С причиняват хранителни токсикоинфекции, поради образуването на ентеротоксин, а серотип С на C.perfringens образува друг вид токсин - бета-тосин, отговорен за развитието на острия некротичен ентерит.

Епидемиология

Спорите на газгангренните причинителя са изключително устойчиви спрямо факторите на околната среда, в почвата спорите се запазват жизнеспособността си с години.

Като естествен резервоар се приемат животните и човека, бактериите са част от нормалната чревна микрофлора. Като част от нея, не причиняват заболявания, тъй като чревните ензими инактивират техните токсини. При попадане в почвата бактериите образуват спори, от където могат да попаднат в отворени рани, наранени лигавици или чрез поглъщане на замърсени предмети и пръст да достигнат до храносмилателната система.

Възможно е и ендогенното заразяване вследствие на отваряне на органи, в които се съдържат клостридии.

Исторически, газовата гангрена е взела най-много жертви по време на военни условия. Тази инфекция е настъпила сред ранени войници по време на Първата световна война, Втората световна война и войната във Виетнам. Степента на смъртност е съответно ~ 11%, ~ 0.9% и 0.016%.

Патогенеза и клинична картина

Инкубационният период на газовата гангрена е от 1 до 4 дни.

Патологичните промени в засегнатите тъкани биват:

• повишена температура;
• некроза;
• оток;
• гнилостна миризма от раната;
• образуване на газ.

Газообразуването е резултат от разграждането на гликогена и белтъците на мускулната тъкан докато некрозата и отокът се развиват поради действието на екзотоксините. Процесите се разпространяват до съседните тъкани, а крайният резултат е състояние на обща интоксикация и шок.~

Микробиологична диагностика

Необходимо е изследването на:

1. раневи секрет;
2. гнойни материи;
3. късчета некротизирала тъкан;
4. кръв.

Микроскопирането на предварително оцветени по Грам препарати показва наличието на пръчковидни микроорганизми, а имунофлуоресцентния метод напълно потвърждава диагнозата.

Лечение

От изключително значение е хирургичната обработка на раните при всички форми на заболяването, особено при газова гангрена на зъб и газова гангрена при диабет. Необходимо е отстраняването на тъканите, в които бактериите се развиват интензивно, дори това да означава ампутация на крак или ръка. Заедно с хирургичното лечение се използват антибиотиците пеницилин, карбпеницилин и метронидазол.

При развила се анаеробна инфекция и некроза се използва и антитоксичен поливалентен серум в трикратно по-високи дози от профилактичните. Същият серум се прилага в случайте на наранявания, криещи висок риск от развитие на заболяването.