גנגרנה גז (פלגמון גז) הוא תהליך זיהומי חמור ביותר המתפתח כאשר פצעים נדבקים בחיידקים פתוגניים אנאירוביים מהסוג Clostridium. המחלה מלווה בשיכרון חמור, נמק רקמה מתקדם במהירות (נמק), בצקת והיווצרות גזים.
קלוסטרידיה חיות באדמה, יש הרבה מהן באבק רחוב. אנשים פצועים עם אזורים נרחבים של רקמת שריר כתושה, שבהם אספקת הדם מופחתת בחדות ונוצרים "כיסים" רבים, בעלי נטייה למחלה. חיידקים מתרבים רק בסביבה שבה אין חמצן. כאשר נחשפים לסביבת חמצן, מיקרואורגניזמים יוצרים נבגים ונשארים במצב זה במשך עשורים רבים. הם חיים במעיים של בני אדם ואוכלי עשב, נכנסים לאדמה עם צואה, ואז מתפשטים דרך אבק רחוב לחפצים סביבתיים. בתנאים נוחים, קלוסטרידיה מופעלות ומתחילות להתרבות באופן אינטנסיבי. מבין סוגי הקלוסטרידיה הרבים, בדרך כלל רק 7 גורמים לגנגרנה גזים.70-80% מכלל המחלות נגרמות על ידי Clostridium perfringens. השיטה העיקרית לטיפול במחלה היא כירורגית. הפצע נפתח באמצעות חתכים מפוספסים. ככל שהמחלה מתקדמת, הגפה נקטעת.
אורז. 1. התמונה מראה גנגרנה גז של הגפה התחתונה.
אֶפִּידֶמִיוֹלוֹגִיָה
עד כה תוארו כ-80 מינים של חיידקים מהסוג קלוסטרידיום. הגורם לגנגרנה גז בבני אדם הוא רק מינים פתוגניים של קלוסטרידיה: Clostridium perfringens (70 - 80% מכלל מקרי המחלה), Clostridium novi ו- Clostridium septicum. תוארו גם סוגים אחרים של חיידקים פתוגניים מהסוג Clostridium, אך הם הרבה פחות נפוצים. כל המיקרואורגניזמים הם אנאירובים חובה - הם גדלים ומתרבים בהיעדר חמצן.
בתנאים לא נוחים, חיידקים יוצרים נבגים. הם יכולים להישאר במצב זה למשך פרק זמן משמעותי. הנבגים עמידים בפני אור שמש, ייבוש וטמפרטורה גבוהה. הצמיחה וההתפתחות של clostridia מתרחשת רק בתנאים אנאירוביים. בני אדם וכל סוגי החיות רגישים למחלה.
מקורות הדבקה
Clostridia נמצאים כל הזמן באדמה, מעיים של בני אדם ואוכלי עשב במקרים מסוימים, עם היגיינה לקויה, ניתן למצוא חיידקים על העור.
נתיבי שידור
גנגרנה גזים מתפתחת כאשר קלוסטרידיה מדביקה פצעים מרוסקים נרחבים (פצעי ירי, חתכים, חבורות), לרוב בגפיים התחתונות ובגו, ופצעים במעי הגס. חיידקים חודרים לרקמות פגומות עם אדמה, אבק, דרך פיסות לבוש, שברי קליפות, במהלך התערבויות כירורגיות, הזרקות סמים והפלות מחוץ לבית החולים.בפציעות מכרה ותחבורה, לעיתים קרובות מתרחשות פציעות בישבן ובירכיים. אנשים שנפגעו מבקר, חזירים, כבשים ועזים רגישים למחלה. הפצעים מזדהמים עם גללי בעלי חיים. במקרים מסוימים, המחלה מתפתחת מחתכים קטנים אך מזוהמים. המחלה מתפתחת במהירות. הסימנים הראשונים שלו מופיעים מהיום הראשון של הפציעה.
אורז. 2. 90% מכל המקרים של גנגרנה בגז נגרמים על ידי Clostridium perfringens.
קלוסטרידיה הן אנאירובים פקולטטיביים (חיידקים גדלים ומתרבים בהיעדר חמצן). הם ספרופיטים. הם משחררים את הטבע מחומר אורגני מת באמצעות תהליכי תסיסה וריקבון. הם נמצאים במעיים של בעלי חיים ובני אדם, שם הם ניזונים מפסולת אורגנית, אך אינם פולשים (חודרים) לרקמה בריאה חיה.
קלוסטרידיה הם חיידקים בצורת מוט (בצילים) המייצרים מספר רעלים ואנזימים היוצרים נבגים בתנאים לא נוחים. צורות פתוגניות של פתוגנים גורמות למחלות קשות כמו טטנוס, בוטוליזם וגנגרנה. הם מייצרים את הרעלים החזקים ביותר הידועים - טטנוספסמין (Clostridium tetani), בוטולינום טוקסין (Clostridium botulinum) וא-טוקסין (Clostridium perfringens).
הגורמים העיקריים לגנגרנה בגז הם Clostridium perfringens (70 - 80% מהמקרים), Clostridium novyi (20 - 43%) ו- Clostridium septicum (5 - 18%). הרבה פחות נפוצים הם סוגי קלוסטרידיה כמו Clostridium histolyticum, Clostridium sordellii, Clostridium difficile, Clostridium fallax וכו'.
גנגרנה גז היא כמעט תמיד זיהום מעורב.לעתים קרובות, במהלך זיהום, מיקרואורגניזמים אירוביים מצטרפים לקלוסטרידיה: סטרפטוקוקוס, סטפילוקוק, Escherichia coli, Proteus וכו '.
טקסונומיה של קלוסטרידיה
הגורמים הסיבתיים של גנגרנה בגז שייכים למשפחת ה-Bacillaceae, הסוג Clostridium. הסוג קלוסטרידיום כולל מספר רב של (כ-80) מינים של קלוסטרידיה.
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
הגורם הסיבתי של גנגרנה גז הוא מוט גרם חיובי. חיידקים הם בדרך כלל ניידים ויש להם קפסולה. סוגים מסוימים של קלוסטרידיה חסרים כמוסה אך יש להם דגלים. הגדול ביותר בגודל של כל clostridia הוא C. novyi. כל שאר החיידקים הרבה יותר קטנים.
אורז. 3. הגורם הסיבתי של גז גנגרנה Clostridium perfringens (מריחת תרבית טהורה) תחת מיקרוסקופ.
נבגי קלוסטרידיה
Clostridia בתנאים לא נוחים יוצרים נבגים הממוקמים במרכז או תת-טרמינלי. כאשר הנבגים ממוקמים במרכז, המוט הופך להיות כמו ציר (קלוסטר - ציר).
נבגי קלוסטרידיה עמידים בפני ייבוש, טמפרטורה גבוהה ואור שמש. הם מסוגלים לשרוד בתמיסות מלח, לסבול רתיחה ממושכת, הקפאה, קרינה אולטרה סגולה, קרינה ואקום. הנבגים מפגינים עמידות למגוון של חומרי חיטוי רעילים.
חיידקים יכולים להישאר במצב דמוי נבגים במשך מאות שנים. בתנאים סביבתיים נוחים, נבגים נובטים. תהליך הנביטה נמשך 4 - 5 שעות.
אורז. 4. נבגי Clostridium perfringens.
אורז. 5. בתמונה נראה נבג קלוסטרידיה. בבסיסו יש תא וגטטיבי נח.
אורז. 6. חלוקה של התא הווגטטיבי לאחר נביטת נבגים.
תכונות ביוכימיות ורעלים של קלוסטרידיה
הגורמים הסיבתיים של גז גנגרנה מתסיסים פחמימות עם היווצרות גז וחומצה, יוצרים אקזוטוקסינים מורכבים - 12 אנזימים (רעלים) ואנטרוטוקסין, הגורם לדלקת מעיים. החיידקים מחולקים לשישה סרוברים (A, B, C, D, E, F), שלכל אחד מהם מאפיינים נמקיים משלו. Serovar A הוא הגורם הסיבתי העיקרי של גנגרנה גז. היא מהווה עד 90% מכלל מקרי המחלה. היעדים העיקריים לרעלים הם קרומי התא. אנזימים מקדמים את פירוקם, ואחריו נפיחות ואוטוליזה (התמוססות עצמית).
חיידקים מסוג A ו-C מייצרים אנרוטוקסינים, הגורמים למחלות המועברות במזון ולדלקת מעיים נמקית.
Clostridium perfringens הוא הגורם הסיבתי העיקרי של גנגרנה גז
גנגרנה גזים, הרעלת מזון ודלקת מעיים נמקית בבני אדם ובעלי חיים נגרמות על ידי Clostridium perfringens מסוג A, C ו-D. מחלות דומות, אך רק בבעלי חיים נגרמות על ידי Clostridium perfringens מסוגים B, C, D ו-E.
הפתוגן התגלה לראשונה על ידי Welch and Nettal בשנת 1892.
מורפולוגיה של Clostridium perfringens
חיידקים נראים כמו מוטות עם קצוות מעוגלים. הם גדולים, בגודל 3-9 × 0.9-1.2 מיקרון. תוקן. הם ממוקמים בנפרד. לקלוסטרידיה המבודדת מתרבויות טהורות יש קפסולה. גראם מוכתם בסגול. תרבויות ישנות מאבדות את היכולת הזו. הם יוצרים נבגים הנמשכים בסביבה במשך עשורים רבים.
Clostridium perfringens הם אנאירובים חובה קפדניים, כימו-אורגנו-הטרוטרופים. הם גדלים על חומרי הזנה פשוטים - אגר סוכר בדם ובינוני Kitta-Tarozzi. צמיחת החיידקים מלווה ביצירת גזים וירידה ב-pH לכיוון הצד החומצי.
על אגר-דם סוכר, חיידקים יוצרים צורות חלקות, מבריקות, עגולות (מושבות S), או מושבות אפרפרות, שטוחות, מחוספסות עם קצוות משוננים (מושבות R). סביב המושבות נוצר אזור המוליזה. כאשר נחשפות לאוויר, המושבות מקבלות צבע ירקרק. מושבות בעובי האגר מקבלים צורה עדשה.
בגידול במדיה נוזלית (מדיום Kitta-Tarozzi), נוצרת עכירות עם היווצרות גז אינטנסיבית. לאחר מכן, המדיום מתנקה ומשקע דמוי צלחת לבנבן נופל לתחתית.
כאשר גדלים על אגר מרה, נוצרים אזורי משקעים.
כאשר גדלים על חלב, לאחר 4 שעות מבחין קרישה אינטנסיבית, והקמח, עקב היווצרות גזים, מקבל מבנה חור ולעיתים קרובות קופץ למעלה. תגובה דומה משמשת במעבדות לאבחון מהיר.
כאשר גדלים במרק בשר, חיידקים מייצרים חומצות אצטית ובוטירית, כמו גם כמויות גדולות של גזים כמו H2S,NH3 ו-CO.
אורז. 9. מושבות Clostridium perfringens על אגר דם.
אורז. 10. C. perfringens מזוהה על ידי ה"אזור הכפול" האופייני שלו של המוליזה.
תכונות ביוכימיות של קלוסטרידיה
הפעילות האנזימטית החזקה של החיידקים העניקה להם את הכינוי perfringens, שפירושו לפרוץ, לפרוץ דרך. עקב היווצרות גזים אינטנסיבית, מתרחשות נפיחות של רקמות פגועות וקרעים של חומרי הזנה.Clostridium perfringens מייצר מספר עצום של אנזימים סכרוליטים שמתסיסים גלוקוז, לקטוז, מלטוז וסוכרוז עם היווצרות של חומצה וגז לאחר מכן. הם מקמצנים חלב באינטנסיביות, ואחריו נוצרים קריש ספוגי עם תאים גסים ("תגובת סערה").
חיידקים מפרקים ג'לטין, חלבוני ביצה, מי גבינה קרושה וקולגן. אינו מפרק קזאין.
אורז. 11. קביעת פעילות לציטינאז. מסביב למושבות נראים בבירור אזורים של הילה עכורה המורכבת משומנים משקעים.
אורז. 12. בצינור השמאלי יש תרבית של Clostridium perfringens על אגר סוכר. כתוצאה מהיווצרות גז אינטנסיבית בתווך דמוי הליום נוצרו אזורי קרע.
היווצרות רעלנים
החיידקים Clostridium perfringens, לפי ספקטרום הרעלים (אנזימים) שהם מייצרים, מחולקים לסוגים A, B, C ו-E. דלקות גנגרנה גז וזיהומים רעילים הנישאים על ידי מזון קשורים לעתים קרובות יותר לסוג A, necrotizing enterocolitis - עם סוג C המושג "רעלן" מאחד כ-12 רעלים (אנזימים) ואנטרוטוקסין המזוהים כיום. שחרור אנזימים באזור הרקמה הפגועה מוביל לפירוק של חומרים מורכבים ולשיבוש חדירות התא, וכתוצאה מכך תאים מתנפחים ונמסים.
האקסוטוקסינים העיקריים של קלוסטרידיה
α-טוקסין (פוספוליפאז C). הוא מיוצר באופן אינטנסיבי יותר על ידי קלוסטרידיה מסוג A. זהו הרעלן העיקרי והחזק ביותר. האנזים מיידר (מפרק) פוספוליפידים של ממברנות התא, מה שמוביל להרס (ליזה) של תאים.יש לו אפקט דרמטונקרוטי וקטלני, והוא הגורם העיקרי בפלישה בין תשתיות והמוליזה תוך-וסקולרית - סמל של רעלת קלוסטרידאלית קטלנית. בעל פעילות לציטינאז.
b-toxin (ציטוטוקסין). מיוצר בעיקר על ידי clostridia סוגים B ו-C. יש לו השפעה דרמטונקרוטית וקטלנית ואינו גורם להמוליזה. זה גורם להתפתחות של דלקת מעיים נמקית.
רעלן תטא. יש לו השפעות המוליטיות ודרמטונקרוטיות. רגיש לחמצן. זה דומה ל-O-streptolysin של סטרפטוקוקים.
v-toxin (פרוטאינזים). הם משבשים תגובות סינתזת חלבון על ידי פיצול חומצות גרעין.
p-טוקסין (קולגנאז וג'לטינאז). מיוצר על ידי clostridia סוגים A, C ו-E, כמו גם כמה זנים של חיידקים מסוג D. אנזימים מפרקים ג'לטין וסיבי קולגן של רקמת חיבור. יש להם אפקט נמק וקטלני.
מו-טוקסין (hyaluronidase). זהו גורם בחדירה של קלוסטרידיה. אנזימים מפרקים מוקופוליסכרידים חומציים וחומצה היאלורונית.
נו-טוקסין (DNA-za). הורס DNA תאי.
q-המוליזין. בהשתתפות המשלים, הוא הורס את קרומי תאי הדם האדומים.
פיברינוליזין. ממיס סיבי פיברין.
המגלוטינין. בהשתתפותו מתרחשת תגובת הצבירה של אריתרוציטים.
y-טוקסין (פרוטאינז). פעולתו דומה לפיברינוליזין. אינו מפרק קולגן מקורי (טבעי), אלא הורס אזוקול (קולגן דנטורטי), קזאין וג'לטין.
רעלן דלתא (אלסטאז). זהו אנזים פרוטאוליטי. מפרק חלבונים ופפטידים.
רעלן סיגמא. הם מייצרים clostridia סוגים B ו-C. יש לו השפעה קטלנית ומפגין פעילות המוליטית.
אומגה רעלן. מיוצר בעיקר על ידי קלוסטרידיה מסוג C.יש לו אפקט דרמטונקרוטי וקטלני.
רעלן אפסילון. מיוצר על ידי clostridia סוגים B ו-D, l-toxin - על ידי clostridia סוג E. הם מפגינים אפקט קטלני ודרמטונקרוטיזי.
y-ו-n-רעלנים. הטבע הביוכימי של הרעלים הללו נותר לא ידוע.
p-טוקסין. זהו גורם חדירות רקמות.
Enterotoxin של הגורם הסיבתי של גנגרנה גז
Enterotoxin מיוצר על ידי קלוסטרידיה מסוג A ו-C.
Enterotoxin Clostridium perfringens זן A הוא חלבון חסר חום המשתחרר במעי הדק במהלך היווצרות נבגים. בחשיפה אליו נימים מתרחבים, החדירות שלהם עולה, הפרשת מים, יוני נתרן וכלור עולה, וממברנות האנטוציטים נפגעות.
אנטרופתוגניות של Clostridium perfringens סוג C קשור לרעלן b. המחלה מתרחשת כדלקת מעיים נמקית.
אורז. 13. בתנאים לא נוחים, חלק מהחיידקים יוצרים נבגים. הם עוזרים למיקרואורגניזם לשרוד בתנאים לא נוחים במשך עשורים רבים. התמונה מציגה נבגים של חיידקים מהסוג Clostridium.
Clostridium novyi הוא אחד הגורמים העיקריים של גנגרנה גז. במהלך המלחמה הפטריוטית הגדולה, גנגרנה גז נגרמה על ידי חיידקים מסוג זה ב-42% מהמקרים. הפתוגן בודד לראשונה וקיבל את השם Clostridium oedematiens על ידי E. Segen ו-M.V Weinberg ב-1891. מאוחר יותר, סוג זה של קלוסטרידיה תואר בצורה מלאה יותר על ידי הבקטריולוג האמריקאי פ. נובי, ששמו החל להיקרא מאוחר יותר מסוג זה של חיידקים.
מורפולוגיה של Clostridium novyi
קלוסטרידיה הם מוטות, גדולים, לפעמים מעוקלים מעט, בגודל 4 - 22 על 1.4 - 2 מיקרון, ניידים, בעלי עד 25 דגלים, מסודרים לרוב בשרשראות. הפתוגן, כמו כל clostridia, הם אנאירובים חובה. לא נוצרת כמוסה. סיגלית מוכתמת בגראם (גראם חיובית). תרבויות ישנות מאבדות את היכולת הזו. הם יוצרים נבגים סגלגלים הממוקמים במרכז ותת-טרמינלי.
אורז. 14. Clostridium novyi. מקלות גדולים, מסודרים בנפרד או בשרשראות.
טיפוח
Clostridium novyi הם אנאירובים קפדניים. רגישות גבוהה לחמצן. הם גדלים על מדיה פשוטה: פחמימות, קזאין ופפטון בשר.
כאשר גדלים על מדיה מוצקה, נוצרות מושבות אפרפרות שקופות ועסיסיות לאחר 48 שעות. הקצוות לא אחידים. פני השטח מגורענים. קלוסטרידיה סוגים A, B ו-C יוצרים לפעמים מושבות בת. המושבות מוקפות באזור של המוליזה. קלוסטרידיה מסוג D אינה הורסת תאי דם אדומים.
במעמקי האגר, המושבות דומות לגושים של צמר גפן או פתיתי שלג, לעתים קרובות בצבע חום או צהוב.
כאשר גדלים במדיה נוזלית, נוצר גז והמצע התזונתי הופך מעונן, ומשקעים נופלים לתחתית. ה-pH עובר לצד החומצי עקב היווצרות H2S וחומצות אורגניות.
מבנה אנטיגני
Clostridium novyi מזוהה על ידי זיהוי של אנטיגנים סומטיים. ישנם 4 סרוברים, שונים במאפיינים אנטיגנים וברעלים מסונתזים - סרוברים A, B, C ו-D.
תכונות ביוכימיות
סרוברים מסוג A, B ו-C מתסיסים פרוקטוז, גלוקוז ומלטוז; סרוברים מסוג A, C ו-D מפרקים גליצרול. כל הזנים מגבשים חלב ומפרקים את הג'לטין. סוג D clostridia מייצר מימן גופרתי ואינדול, סוגים אחרים של חיידקים לא.
רעלני Clostridium novyi
Clostridium novyi מייצר אנזים פתוגני כגון פוספוליפאז (א-טוקסין), וכן b, y, sigma, e ו-n - רעלים בעלי השפעות נמקיות, המוליטיות וקטלניות. על ידי שיבוש החדירות של כלי הדם, הם מובילים להתפתחות בצקת דמוית ג'לי.
Clostridium septicum תואר לראשונה בשנת 1877 על ידי ל. פסטר. חיידקים אלו הם אופורטוניסטים. בתנאים רגילים, הם שוכנים במעי האדם ואינם גורמים למחלות. במקרה של מומים במעיים, כמו סרטן המעי הגס, הזיהום פוגע במעיים ומתפשט בדם (המטוגנית) בכל הגוף. שלא כמו Clostridium perfringens, גנגרנה גז יכולה להתרחש ללא פציעה או נזק מוקדם. הזיהום שכיח יותר אצל אנשים עם פציעות וכוויות בעור, לאחר ניתוח והפלות ספיגה, מחלות כלי דם היקפיות, סוכרת וסרטן המעי הגס.
המחלה מתפתחת במהירות. עד 80% מהמבוגרים מתים במהלך היומיים הראשונים. שיעורי ההישרדות עולים אצל אנשים ללא מחלות נלוות של הגפיים התחתונות.
Clostridium septicum משפיע גם על בני אדם וגם על חיות בית: בעלי חיים גדולים וקטנים.
מוֹרפוֹלוֹגִיָה
Clostridium septicum הוא חיידק בצורת מוט. עם מידות 3 - 4 על 1.1 - 1.6 מיקרון. בתרבויות נוצרות לפעמים צורות חוטיות של חיידקים באורך של עד 50 מיקרון. תנועתית (יש דגלים). לא נוצרת כמוסה. גרם חיובי. עם הזמן, קלוסטרידיה מאבדת תכונה זו. הם אנאירובים קפדניים.
Clostridium septicum מייצר נבגים. הנבגים ממוקמים לרוב תת-טרמינלית, לעתים רחוקות יותר - מרכזית.
אורז. 16.Clostridium septicum תחת מיקרוסקופ.
נכסי תרבות
Clostridium septicum גדל היטב על קזאין ואמצעי בשר בתוספת גלוקוז.
על פני השטח של אגר גלוקוז-דם, חיידקים יוצרים מושבות שקופות, מבריקות, המורכבות מחוטים שזורים זה בזה עם אזור המוליזה לאורך הפריפריה.
כאשר גדלים על 2% אגר, למושבות יש מראה של דיסקים.
בגידול על אגר זייסלר, לאחר 48 שעות, נוצר ציפוי רציף ועדין עם אזור המוליזה לאורך הפריפריה.
כאשר גדלים ב-1% אגר סוכר, נוצרות מושבות לעומק. יש להם מרכז צפוף, עם חוטים שזורים זה בזה המשתרעים מהפריפריה.
בגידול במרק פפטון בשר נוצרת עכירות אחידה. יתר על כן, נצפים משקעים רופפים והיווצרות גזים.
כאשר גדלים על מדיום Kitta-Tarozzi, חיידקים גדלים עם היווצרות גזים אינטנסיבית.
אורז. 17. כשגדלים באגר סוכר 1% נוצרות מושבות לעומק. יש להם מרכז צפוף, עם חוטים שזורים זה בזה המשתרעים מהפריפריה.
מבנה אנטיגני
ל- Clostridium septicum יש אנטיגנים H ו-O. אנטיגנים H מזהים 6 סרוברים: A, B, C, D, E ו-F.
תכונות ביוכימיות
Clostridium septicum מסנתז מספר אנזימים. הם חיים על מצעים אורגניים שונים, כולל כאלה המכילים סוכרים וחומצות אמינו, משחררים פחמן דו חמצני ומימן מולקולרי.
חיידקים מתסיסים כמה פחמימות: גלוקוז, מלטוז ולקטוז, ומייצרים גזים וחומצה. חנקות מומרות לניטריטים. הם מפרקים חלבונים המשחררים אמוניה ומימן גופרתי. חלב מתכרבל לאט בהשפעת חיידקים. הם אינם מפרקים סוכרוז, גליצרין ומניטול. הם לא יוצרים אינדול.
רעלים
Clostridium septicum מייצר 4 אקזוטוקסינים: a, p, y ו-s. בעל השפעות נמקיות, המוליטיות וקטלניות.
אורז. 18.גידול של Clostridium septicum על חומרי הזנה.
