Ботулизм: этиология, эпидемиология и патогенез

Контрольная работа

Ботулизм: этиология, эпидемиология и патогенез

Содержание

Введение

1. Этиология ботулизма

2. Эпидемиология ботулизма

3. Патогенез

Введение

Ботулизм встречается во всех частях земного шара. Однако он чаще регистрируется в странах, где население употребляет большое количество различных консервированных продуктов. В Западной Европе, в особенности в Германии и Франции, заболевании наиболее часто были связаны с потреблением консервированных продуктов животного происхождения: ветчина, колбасные изделия, рыба. В США к вспышкам Ботулизма большинстве случаев приводило потребление консервированных овощей, фруктов и рыбы. По данным Meiiepa (Meyer. 1928), с 1735 по 1924 г. в Западной Европе было 4144 заболевании П., из них со смертельным исходом -- 1271. В Англии с 1860 по 1926 г. зарегистрировано 75 случаев с двумя смертельными исходами. В США с 1889 по 1926 г. Б. заболело 1816 человек, из них 1163 -- погибли; во Франции во время немецко-фашистской оккупации 1940--1944 гг. было 417 вспышек ботулизма с общим числом заболевших свыше 1000 чел. В большинстве случаев причиной отравления была ветчина и консервы домашнего приготовления. Согласно литературным данным, в дореволюционной России с 1818 по 1913 г. произошла 101 вспышка ботулизма, во время которой заболело 609 чел., умерло 283 (46,8%). С 1920 по 1939 г., согласно сообщениям печати, в СССР было 62 вспышки ботулизма заболело 674 чел., умерло 244 (36,2%).

Спора со жгутиками у Clostridium bolulinum. А. 6-суточнан культура на бульоне (электронная микроскопия, х 11 500).

1. Этиология

Известно 5 типов возбудителей Ботулизма, принадлежащих к роду Clostridium: CI. botulinum A (van Ernien-ghem, 1896), Cl. Botulinum В (Louch, Dickson); CI. botulinum C, (Bcngtson, 1922), CI. botulinum C, (Seddon, 1922), CI. botulinum D (Tlieiler, 1927), CI. botulinum E (E. Д. Кушнир, 1934), которые близки между собой по морфологическим, культуральным свойствам и патофизиологическому действию их токсинов на организм. Однако все типы различаются по антигенным свойствам их токсинов, которые нейтрализуются только гомологичными антитоксическими сыворотками. Все возбудители ботулизма имеют вид подвижных палочек с закругленными концами длиной от 4 до 8ц и шириной от 0,6 до 0,8, бациллы в препарате располагаются изолированно или парами, в некоторых случаях в виде коротких цепочек. Клостридии образуют опальные споры, располагающиеся в клетке в большинстве случаев субтерминально, редко центрально. Споры, не освободившиеся от оболочки клетки, имеют жгутики. Жгутики, числом от 3 до 20, расположены по всему телу микроба, но обнаруживаются не у всех клеток. В первые часы размножения при электронной микроскопии жгутики у большинства палочек не обнаруживаются, они появляются обычно позже (рис. 2, 3 и 4). При старении микробов жгутики могут постепенно исчезнуть.

Возбудители ботулизма окрашиваются различными анилиновыми красками. Молодые клетки окрашиваются по Грану положительно; при старении культуры через 4--5 суток появляется все больше и больше грамотрицательных палочек. CI. botulinum А, В, С, D и Е -- строгие анаэробы, очень чувствительные к кислороду. Па поверхности твердых сред типы А В И растут почти при полном удалении кислорода, остаточное давление воздуха допустимо от 3 до 10 мм рт. ст.;типы С. Д и Е требуют полного удаления кислорода. На жидких средах возбудители Б. растут лучше, если предварительно бульон для удаления воздуха подвергнуть "кипячению в течение 10-- 20 минут, затем быстро охладить и после посева залить сверху вазелиновым маслом. На Кровяном агаре с 0,5--1% глюкозы через 24--48 часов микробы вырастают в виде гладких или шероховатых колоний, окруженных зоной гемолиза.

В начале роста колонии микробов бывают очень мелкие, блестящие, в виде капелек росы, затем они увеличиваются, становятся сероватыми с ровными или неровными краями. В агаре столбиком возбудителей ботулизма образуют два вида колоний: дискообразные и «пушинки». Возбудители ботулизма вырастают также на средах из мясных печеночных настоев и пептона с 0,5--1% глюкозы (среда Тароцци), из гидролизата казеина и рыбы с экстрактами из пшеничных отрубей или кукурузным экстрактом. Оптимальная температура для роста типов А, В, С и D 34--35, для тин i Е 25--28°, рН среды 7,4--7,6. Типы АиВ обладают очень сильными протеолитическими свойствами. У типов С и D этих свойств нет. Тин Е обладает слабыми протеолитическими свойствами. Палочкам Б. присуши также активные сахаролитические свойства. Все типы разлагают сахара с образованием кислоты и газа.

Возбудители ботулизма вырабатывают очень сильные токсины, они вызывают отравления при введении их под кожу, через рот, через органы дыхания и внутривенно. Характерной особенностью токсинов является устойчивость к действию пищеварительных ферментов. Токсины вырабатываются возбудителями В. в различных продуктах, особенно консервированных, в корме для животных, на искусственных средах и в организме человека и животных. По силе своего действия на организм человека и животных эти токсины превосходят все другие бактериальные токсины и химические яды. В искусственных условиях можно получить нативные токсины типа А, В, С и D, содержащие в 1 мл от 500 тыс. до 1--2 млн. Dim, а тип Е до 150 тыс. Dim в 1 мл -- для белой мыши. В процессе размножении бактерий часть токсина диффундирует в среду, а часть его освобождается при разрушении бактерий. Значительная часть токсина всегда находится в микробных клетках. Сила токсина зависит от штамма, служившего для его приготовления, среды и условий культивирования микроба. Большую роль играет сопутствующая микрофлора, к-рая стимулирует или угнетает выработку токсина. У типов А и В токсигенные свойства более постоянны. Ботулинические токсины очищают и концентрируют осаждением сернокислым аммонием при 40--60% насыщения или же кислотами (HCI) при рП = 3,5--4,0. Очищенные токсины высушивают и этим путем еще более концентрируют. В одном грамме такого токсина может содержаться до 250--500 млн. Dim для мыши. Кристаллический токсин типа А содержит 32 биллиона Dim в 1 г для мыши (рис. 7); он представляет собой белок с изоэлектрической точкой при рН = 5,0--6,0, обладающий свойствами глобулина.

Токсины возбудителей Б. весьма устойчивы к воздействию физических и химических факторов. Наибольшей устойчивостью обладает токсин типа С, среднее положение занимают токсины А и В, менее устойчивы токсины D и Е. При низкой температуре токсины более устойчивы, чем при высокой. В кислой среде (рН=3,5-- 6,8) устойчивость токсинов больше, чем в нейтральной или щелочной; при рН=7,0-- 8,0 они быстро снижают свои ядовитые свойства. От действия 2--3% щелочи токсины быстро разрушаются, высокие концентрации NaCl в пищевых продуктах не разрушают их. В консервах токсины длительно сохраняются даже при действии солнечного света и воздуха. При хранении консервов в темноте и на холоде в течение 6--8 мес. токсины подвергаются лишь незначительному ослаблению. Они стойки к воздействию гнилостных бактерий на свету при температуре 20--25^° во влажном состоянии. Ботулинический токсин обладает определенной устойчивостью к высокой температуре: при нагревании до 58^° разрушается через 3 часа, при 80° -- через 30 минут, а при 100° в течение нескольких минут. Устойчивость токсинов к высокой температуре зависит от вида продукта, растворов солей, имеющихся в нем, и рП. При наличии жиров, высокой концентрации сахарозы устойчивость токсинов к температуре повышается.

В пищевых продуктах, в корме для животных и на искусственных средах возбудители ботулизма образуют споры, которые имеют плотную оболочку, трудно окрашиваются, очень устойчивы к воздействиям химических и физических факторов. В высушенном состоянии споры могут сохранять свою жизнеспособность десятилетиями, при благоприятных условиях прорастают в вегетативные формы, которые размножаются и вырабатывают токсин. Споры могут переносить воздействие очень низких температур: не погибают даже при --190°, при температуре --16^° сохраняются в течение долгого времени. Однако при этом некоторая часть спор подвергается разрушению и освобождает токсин; поэтому продукты, содержавшие большое количество спор, после замораживания могут стать ядовитыми.

Споры молодых культур устойчивее к нагреванию, чем споры старых культур. Наиболее устойчивы споры типа А, менее устойчивы типов В, Си Е. В среде, содержащей значительное количество жира, споры гораздо устойчивее к высокой температуре. Споры А и В хорошо переносят кипячение в течение 5 часов и погибают при этой температуре спустя 6--8 часов; при нагревании до 105° гибнут через 1--2 часа, при 120° -- через 20--30 мин. Встречаются штаммы возбудителей Б., споры которых переносят 120° в течение нескольких часов. После воздействия высокой температуры при посеве на питательные среды споры могут очень долго не прорастать. Споры возбудителей ботулизма устойчивы к бактерицидным веществам: 10% НСl убивает их при комнатной температуре лишь через час; 20% раствор формалина через 24 часа; этиловый спирт через 2 месяца. При посеве спор в желудочный, кишечный и панкреатический соки, а также в желчь они прорастали, а в некоторых случаях вырабатывали токсин, что указывает на возможное прорастание спор в кишечнике человека и животных.

Установлено широкое распространение возбудителей ботулизма в природе. Местом постоянного обитания их является почва, откуда они попадают в воду, на пищевые продукты, фураж, в кишечник человека и животных, птиц и рыб, где размножаются. Человек и животные со своими фекалиями могут рассеивать бактерии ботулизма по земной поверхности. При благоприятных условиях в почве также возможно размножение микробов Ботулизма В почве Англии, Шотландии, Бельгии, Нидерландов, Швеции обнаружены возбудители ботулизма типов А и В, во Франции и России распространены типы А, В, С и Е, в Германии -- типы А, В, С и Е. Из 25 образцов ила, взятого в Каспийском море в районе Махачкала, в 2 случаях обнаружены бактерии Б. типа А (С. Н. Муромцев и Г. М. Калюжная-Лукашевич, 1937). Из кишечника и других органов красной рыбы был выделен тип Е (Е. Д. Кушинр, 1934, 1937). При вспышке Б. у норок в Казани был выделен тип С (К. Н.Матвеев, Т. И. Булатова, Т. П. Сергеева, 1956). Возбудители ботулизма широко распространены в США; в штате Калифорния возбудитель ботулизма типа А был выделен из почвы в 22,1%, а тип В в 3,1%, в Канаде -- А в 16%, а тип В -- в 5% исследованных образцов (Meyer и Dubovs-Ьу, 1922) и т. д.

2. Эпидемиология

Все сельскохозяйственные и промышленные продукты, загрязненные почвой и фекалиями человека и животных, могут быть заражены возбудителями ботулизма. Интенсивность заражения зависит от санитарных и технологических условий обработки и хранения. В США бактерии многократно были обнаружены в плохо простерилизованных растительных консервах. В ряде случаев этот микроб и его токсин были обнаружены в фаршированных оливах. А. Е. Бурова с сотрудниками в 1935 г. обнаружили возбудителей ботулизма в рыбе в 17,5%, в рыбных консервах -- в 8,3%, в овощах--в 2,7% взятых проб. При изучении 44 проб кабачковой икры, взятой из 16 бутылок, в 4 случаях был обнаружен тип А и ого токсин. Эта икра вызвала в Днепропетровске в 1933 г. вспышку Б., охватившую 230 чел. (Л. В. Громашевский, 1947; Т. М. Брун и др., 1937). В красной рыбе Каспийского (Е.В. Глотова и сотр., 1935) и Азовского морен (А. Е. Бурова 1935) были обнаружены возбудители Б. в 18--20% взятых образцов, причем выяснено, что рыба содержит эти бактерии в кишечнике прижизненно.

Установлено, что рыба, содержавшая токсин, изрезанная кусками толщиной в 3--4 си и варившаяся 1 час при температуре 100°, становится неядовитой; токсин разрушается, но споры остаются живыми. Если эту рыбу оставить на ночь при 15-- 17°, токсин образуется снова, и она может вызвать отравление. Выработка ботулинического токсина в рыбе может происходить до засола. В случаях хранения рыбы без замораживания токсин вырабатывается и в первые дни засола, пока концентрация соли в толще мышц еще не достаточна для задержки образования токсина. Инфицирование красной и частиковой рыбы возбудителями ботулизма может происходить эндогенным путем -- из кишечника, и экзогенным -- из внешней среды; решающее значение при этом играют санитарные условия обработки, транспортировки и хранения. Рыба, транспортировавшаяся и хранившаяся без тары, навалом, оказалась в 7 раз чаще зараженной бактериями ботулизма чем рыба, хранившаяся и перевозившаяся в таре (К.И. Матвеев, 1936, 1943, 1949).

Большую роль в эпидемиологии Б. играют различные животные. Будучи носителями возбудителей ботулизма в кишечнике, они являются источниками заражения продуктов, фуража, почвы и т. д. Установлено носительство этих бактерий в кишечнике у лошадей, рогатого скота, свиней, кур, грызунов и др.; загрязняя своими фекалиями продукты, фураж, почву и т. д., они приводит к широкому обсеменению возбудителями Б. окружающей среды. Так, например, при обследовании 50 крыс на рыбном комбинате на носительство возбудителей Б. из их органов и кишечника у 12 из них были выделены токсигенные типы А или В (К. И. Матвеев, 1938). Наряду с этим при разделке туш животных на бойнях может произойти заражение мяса их с последующим возникновением заболеваний среди людей.

В США, Канаде, Уругвае ботулизм имеет природную очаговость. Массовая гибель диких водоплавающих птиц от него наблюдалась в болотах, прилегающих к берегам некоторых озер и рек. В отдельные годы погибали сотни тысяч птиц; из животных погибали ондатры, лягушки, а также ласки, поедавшие трупы птиц (Kalmbach u. Оип-derson, 1934). Птицы погибают в таких местах болот, где имеется мелкая стоячая вода и участки слабощелочной грязи, богатой растительными остатками. В жаркие дни создаются благоприятные условия для гниения с усиленным поглощением кислорода. Это способствует размножению возбудителя ботулизма типа С и образованию сильного токсина в воде и грязи болот. Птицы в период перелета массами скопляются на болотах: плавают, пьют воду, поедают семена растений и погибают. Микроб ботулизма типа С был выдачей из организма здоровых и больных ботулизмом птиц, из их трупов, где был обнаружен сильный токсин типа С. Возбудитель ботулизма и его токсин были обнаружены в воде, остатках водорослей, улитках, грязи, в личинках мух на трупах птиц, плавающих в воде и т. д. Из природных очагов возбудители ботулизма во время перелетов птиц могут переноситься в другие места земного шара.

Возбудители ботулизма могут хорошо размножаться на некротизированной раневой ткани. Экспериментально была доказана возможность существования раневого ботулизма у человека (К. И. Матвеев, 1938. 1949). В клинике наблюдался раневой ботулизм (Thomas, Kel-clier u. McKee, 1951; Davis, Matt man u. Vi-ley, 1951 и др.). Установлено высокое обсеменение бактериями Б. некоторых партий кетгута (Tardicux, Iluet u. Bjarklund, 1952). На коже (в 2,5%) и обмундировании (в 5,7%) у раненых солдат США во время интервенции в Корее в 1952--1953 гг. обнаружены возбудители Б. типа А и В.

3. Патогенез

Организм поражается токсином, содержавшимся в пищевом продукте, а также токсином, образовавшимся в пищеварительном тракте и тканях организма в связи с проникновением туда возбудителя. Токсикоинфекционный характер патогенеза подтвержден советскими исследователями и работами зарубежных авторов. Люди очень чувствительны к токсинам типов А, В, С и Е.

Заболевание ботулизмом наблюдалось даже в тех случаях, когда человек брал в рот зараженный токсином продукт, но не проглатывал его. Смертельная доза токсина типа В, проникшего через рот, равна для человека 3500 Dim для мышей (Meyer u. Eddi, 1951). Ботулинические токсины быстро всасываются в желудке, кишечнике и одновременно оказывают влияние непосредственно на гладкую мускулатуру, обусловливая спастическое и паретическое состояние кишечника. Присутствие токсинов в крови больных ботулизмом людей и животных доказано экспериментально.

Повреждение эндотелия капилляров и прекапилляров ведет, с одной стороны, к сужению, а с другой стороны -- к нарушению их целостности и повышенной проницаемости. Вследствие этого токсин проникает в ткань стволовой части головного мозга, поражая преимущественно ганглиозные его клетки. Клиническим выражением этих поражений является своеобразный полиэнцефалит с бульбо-понтинным и миастеническим синдромом (неясность зрения, головокружение, расстройства глотания, артикуляции, фонации, дыхания и т. д.).

Интересно, что в ликворе людей и животных, больных ботулизмом, токсины не обнаруживаются. При ботулизме поражаются также окончания двигательных нервов мускулатуры и диафрагмы. В связи с этим резко ослабляется тонус мышц, они становятся тестообразными, расширяются сосуды кожи и внутренностей, замедляется пульс, ослабляется ниточная перистальтика, нарушается секреторная деятельность желез. Ботулинический токсин А избирательно действует па периферические холинергические нервные окончания, в то время как адренергические ткани не чувствительны к токсину (Ambach, 1949, 1951). Многократное ежедневное действие на организм не смертельных доз (1/10, 1/50 Dim) ботулинических токсинов вызывает повышенную чувствительность к ним, и животные погибают от ботулизма, когда получают 5/10 и 10/50 смертельной дозы (К.'Й. Матвеев, 1947). Это явление играет большую роль в патогенезе токсикоинфекции. При попадании в пищеварительный тракт человека или животного бактерии ботулизма размножаются, проникают в кровь и оттуда во все органы. При исследовании выделений больных и крови были обнаружены возбудители ботулизма и токсин, что указывает на их циркуляцию в организме во время заболевания ботулизмом. Почти во всех органах людей, погибших от ботулизма, было также установлено присутствие возбудителей ботулизма и их токсинов (Б.М. Шапиро и В.Ф. Николенко, 1937). Токсин чаще обнаруживался на 2--3-й день, а иногда даже на 6--8-й день после заболевания, что указывает на его образование в организме.

Быстрое обсеменение организма бактериями ботулизма было установлено при заражении животных через рот большими дозами спор, при этом подопытные животные погибали от токсина, образовавшегося в организме.