Клинична патология на тетанус

Тетанусът е инфекциозна болест, която се характеризира с остро начало на хипертония, болезнени мускулни контракции (обикновено на мускулите на челюстта и шията) и генерализирани мускулни спазми без други видими медицински причини. Въпреки широко разпространената имунизация на кърмачета и деца след 40-те години, тетанусът все още се среща в Съединените щати. Понастоящем засяга предимно възрастни хора поради по-високия им процент на неваксиниране или неадекватна ваксинация.

Тетанусът може да бъде категоризиран в следните 4 клинични типа:

• Генерализиран тетанус
• Локализиран тетанус
• Черепна форма на тетанус
• Неонатален тетанус

Въпреки че в момента тетанусът е рядък, той не е изкоренен и ранната диагноза и интервенция спасяват живота. Превенцията е крайната стратегия за управление на клинична патология на тетанус.

Епидемиология

Тетанусът е предимно заболяване на слаборазвитите страни. Той е често срещан в райони, където се обработва почвата, в селските райони, в топъл климат, през летните месеци и сред мъже. В страни без цялостна имунизационна програма тетанусът се развива предимно при новородени и малки деца.

Развитите страни имат случаи на тетанус, подобни на тези, наблюдавани в Съединените щати. Например, само 126 случая на тетанус са регистрирани в Англия и Уелс от 1984-1992 година.

Въпреки че тетанусът засяга всички възрасти, най-голямото разпространение е при новородени и млади хора. През 1992 година приблизително 578 000 детски смъртни случаи са приписани на неонатален тетанус. През 1998 година са настъпили 215 000 смъртни случая, повече от 50% от тях в Африка. Тетанусът е целево заболяване на разширената програма за имунизация на Световната здравна организация. Като цяло годишната честота на тетанус е 0,5-1 милиона случая. Неонаталният тетанус е рядък, среща се най-често в страни, които нямат всеобхватни ваксинационни програми.

Рискът от развитие на тетанус и за най-тежката форма на заболяването е най-висок при възрастното население. В САЩ 59% от случаите и 75% от смъртните случаи настъпват при лица на възраст 60 и повече години. От 1980-2000 година 70% от съобщените случаи на тетанус са сред лица на възраст 40 и повече години. От всички тези пациенти 36% са по-стари от 59 години, а само 9% са по-млади от 20 години.

Тетанусът засяга и двата пола. Разлика в нивата на имунитет срещу тетанус съществува между половете. Като цяло се смята, че мъжете са по-добре защитени от жените, може би поради допълнителни ваксинации, прилагани по време на военна служба или професионални дейности. В развиващите се страни жените имат повишен имунитет, при който тетанусовият токсоид се прилага на жени в детеродна възраст, за да се предотврати тетанус при новородени.

Заболяването засяга всички раси. От 1998-2000 година честотата на тетанус в Съединените щати е най-висока сред латиноамериканците (0,38 случая на милион население), следвани от хора от европеидната раса (0,13 случая на милион население) и след това от афроамериканците (0,12 случая на милион население).

Етиология

Тетанусът се причинява от бактерия Clostridium tetani. Заболяването е международен здравен проблем, тъй като ендоспорите на C. tetani са повсеместни. Clostridium tetani е облигатен, анаеробен, подвижен, грам-положителен бактерий. Той е некапсулиран и образува спори, устойчиви на топлина, изсушаване и дезинфектанти. Спорите могат да останат в нормалната тъкан от месеци до години. Ендоспорите могат да бъдат въведени в тялото чрез пункционна рана (проникваща травма).

Заболяването се проявява почти изключително при лица с неадекватна имунизация. По-често се среща в горещ влажен климат с почва, богата на органична материя. Почвите, третирани с тор, могат да съдържат спори, тъй като те са широко разпространени в червата и изпражненията на много животни като коне, овце, говеда, кучета, котки, плъхове, морски свинчета и пилета. В селскостопанските райони значителен брой възрастни хора могат да приютят организма.

Спорите могат да се намерят и върху кожни повърхности и в замърсен хероин. Потребителите на хероин, особено тези, които инжектират лекарството подкожно, изглежда са изложени на висок риск от заразяване с тетанус. Рядко тетанусът може да се зарази чрез хирургични процедури, интрамускулни инжекции, сложни фрактури и зъбни инфекции. Ухапванията от животни могат да предават заболяването.

Тетанусът често се свързва с ръжда, особено с ръждиви гвоздеи. Въпреки че самата ръжда не причинява тетанус, предмети, които натрупват ръжда, често се намират на открито или на места, в които се намират анаеробни бактерии. Освен това, грубата повърхност на ръждясал метал осигурява местообитание на C. tetani, докато нокътят осигурява средство за пробиване на кожата и доставяне на ендоспори дълбоко в тялото на мястото на раната. Ендоспората е неметаболизираща структура на оцеляване, която започва да се метаболизира и причинява инфекция веднъж в адекватна среда. Следователно стъпването върху нокът (ръждясал или не) може да доведе до инфекция с тетанус, тъй като под кожата може да съществува нискокислородна (анаеробна) среда, а пробиващият обект може да достави ендоспори в подходяща среда за растеж. Често срещано погрешно схващане, че самата ръжда е причината и пробождането от нокът без ръжда не е риск.

Патогенеза

За да се развият, спорите се нуждаят от специфични анаеробни условия, като рани с нисък потенциал за редукция на окисляването (например мъртва или девитализирана тъкан, чуждо тяло, активна инфекция). При тези условия те могат да отделят токсина си. Инфекцията с причинителя на тетанус води до доброкачествена поява на входа поради неспособността на организма да предизвика възпалителна реакция, освен ако не се развие коинфекция с други организми.

При наличие на подходящи анаеробни условия спорите покълват и произвеждат следните 2 токсина:

• Тетанолизин - това вещество е хемолизин без призната патологична активност.
• Тетаноспазмин - този токсин е отговорен за клиничните прояви на тетанус. Той е един от най-мощните токсини, известни с приблизителна минимална смъртоносна доза 2,5 нанограма/килограм телесно тегло.

Тетаноспазминът се синтезира като протеин, състоящ се от тежка верига и лека верига, съединени от дисулфидна връзка. Тежката верига медиира свързването на тетаноспазмин с пресинаптичния моторен неврон и също така създава пори за навлизане на леката верига в цитозола. Леката верига е цинк-зависима протеаза, която разцепва синаптобревин.

След като леката верига навлезе в моторния неврон, тя пътува с ретрограден аксонен транспорт от замърсеното място до гръбначния мозък за 2-14 дни. Когато токсинът достигне до гръбначния мозък, той навлиза в централните инхибиращи неврони. Леката верига разцепва протеиновия синаптобревин, който е неразделна част от свързването на невротрансмитер, съдържащ везикули с клетъчната мембрана.

В резултат на това, съдържащи гама-аминомаслена киселина и съдържащи глицин везикули не се отделят и има загуба на инхибиращо действие върху моторните и автономните неврони. С тази загуба на централно инхибиране се наблюдава автономна хиперактивност, както и неконтролирани мускулни контракции (спазми) в отговор на нормални стимули като шумове или светлини.

След като токсинът се фиксира към невроните, той не може да бъде неутрализиран с антитоксин. Възстановяването на нервната функция от тетанусовите токсини изисква нови нервни терминали и образуване на нови синапси.

Локализираният тетанус се развива, когато са ангажирани само нервите, доставящи засегнатия мускул. Генерализираният тетанус се развива, когато отделеният в раната токсин се разпространява през лимфата и кръвта до множество нервни терминали. Кръвно-мозъчната бариера предотвратява директното навлизане на токсин в централна нервна система.

Клинична картина

Тетаничният токсин причинява хиперактивност на волевите мускули под формата на ригидност и спазми. Ригидността е тоничното, неволно свиване на мускулите, докато спазмите са по-краткотрайни мускулни контракции, които могат да бъдат предизвикани чрез разтягане на мускулите или чрез сензорна стимулация. Те се наричат рефлекторни спазми. Например, твърдостта на темпоралните и масетерните мускули води до тризмус (заключване), силно намалена способност за отваряне на устата. Опитите за отваряне на устата, например по време на физически преглед, могат да предизвикат спазми, които причиняват пълното стискане на челюстите.

Генерализираният тетанус, спадащ към клинична патология на тетанус, е най-често срещаният вид тетанус, представляващ около 80% от случаите. Първият признак е тризмус, а лицевите спазми, наречени risus sardonicus, са последвани от скованост на шията, затруднено преглъщане и ригидност на пекторалните мускули. Други симптоми включват повишена температура, изпотяване, повишено кръвно налягане и епизодична тахикардия. Спазмите могат да се появяват често и да продължат няколко минути, като тялото е оформено в характерна форма, наречена опистотонус. Спазмите продължават до четири седмици и пълното възстановяване може да отнеме месеци.

Неонаталният тетанус е форма на генерализиран тетанус, който се среща при новородени, обикновено тези, родени от майки, които самите не са били ваксинирани. Ако майката е била ваксинирана срещу тетанус, бебетата придобиват пасивен имунитет и по този начин са защитени. Неонаталният тетанус е рядък в развитите страни. Представящите симптоми включват раздразнителност, невъзможност да суче, прекомерен плач, гримаси и опистотонус. Като цяло, резултатите от физикалния преглед са подобни на тези при генерализиран тетанус.

Локализиран тетанус е нечеста форма на заболяването, при която хората имат постоянно съкращение на мускулите в същата анатомична област като нараняването. Контракциите могат да продължат много седмици, преди постепенно да отшумят. Само около 1% от случаите са фатални, но това може да предшества появата на генерализиран тетанус.

Черепната форма на тетанус е най-рядката форма на заболяването (0,9–3% от случаите) и се ограничава до мускулите и нервите на главата. Обикновено се появява след травма на областта на главата, включително фрактура на черепа, разкъсване, нараняване на очите, вадене на зъби и отит, но е наблюдавано от наранявания на други части от тялото. Най-често се касае за парализа на лицевия нерв, което може да причини заключване, лицева парализа или птоза, но могат да бъдат засегнати и други черепни нерви. Тази форма може да премине към по-генерализирана форма на заболяването. Поради своята рядкост, клиницистите може да не са запознати с клиничното представяне и да не подозират тетанус като заболяване.

Действието на тетанус токсин не се ограничава само до двигателната система. Често се наблюдават автономна дисфункция с епизоди на тахикардия, хипертония и изпотяване, понякога бързо редуващи се с брадикардия и хипотония, особено при генерализиран тетанус. Такива симптоми са успоредни с драматични увеличения на циркулиращия адреналин и норадреналин, които могат да причинят миокардна некроза. Автономните симптоми са склонни да се проявяват седмица след появата на двигателни симптоми. Те са интерпретирани да отразяват ефект на тетанус токсин върху мозъчния ствол, въпреки че навлизането на тетанусов токсин в преганглионни нервни терминали на симпатичната нервна система е доказано при опитни животни. Ефект на тетаничен токсин върху тези неврони се очаква да предизвика автономна дисрегулация.

Патологични характеристики

Трупното вкочанясване настъпва рано или е силно изразено. Поради хипертермията трупа изстива по-бавно. Раната не показва характерни изменения. Тя може да е супурирала или вече да е епителизирана. Понякога входната врата е малка прободна рана, която трудно се открива.

Картината във вътрешните органи съответства на асфиктична смърт - течна кръв, оток на белите дробове и мозъка, стаза във вътрешните органи и точковидни кръвоизливи по лигавиците и серозите. В бронхите могат да се намерят аспирирани хранителни остатъци, а в белите дробове - абсцедираща аспирационна пневмония. В напречнонабраздената мускулатура може да има хематоми, в резултат от разкъсване на мускулни влакна по време на гърчовете. Рядко в резултат от мускулните контрактури настъпват компресионни фрактури в дълбочина на телата на прешлените.

Микроскопски не се намират специфични морфологични изменения. В мускулите може да има огнища на коагулационна некроза. В белите дробове, особено у по-възрастни хора, често се открива мастна емболия. Тя е ендогенна от разкъсани синусоиди и капиляри в костния мозък и мастната тъкан.