Этиология и патогенез. Столбняк (tetanus) — инфекционное заболевание, вызываемое бактерией Clostridium tetani (bacillus tetani)

Столбняк (tetanus) — инфекционное заболевание, вызываемое бактерией Clostridium tetani (Bacillus tetani), поражающее как людей, так и животных. Возбудитель заболевания распространен повсеместно — в почве, в фекалиях животных и человека.

Источником инфекции являются травоядные животные, у них столбнячная палочка — часть микрофлоры кишечника, с калом которых микроб попадает в почву и сохраняется там длительное время в виде спор. Путь заражения человека — через загрязненные (обычно, почвой) раны кожи и слизистых оболочек. При этом необязательно наличие глубоких и обширных повреждений; столбняк может развиться при инфицировании и незначительных ран или слизистых. Возбудитель не разносится по организму, размножается в ране, обуславливая токсинообразование.

C.tetani — крупная анаэробная палочка. Внешне из-за терминального расположения споры похожа на барабанную палочку, длиной 4–8 мкм, шириной 0, 4–0, 6 мкм. По типу дыхания — факультативный анаэроб. В патматериале располагается по 2–3 клетки, в молодых бульонных культурах — в виде ниток, переплетенных между собой. По Грамму красится положительно. Культивируют в среде Китт–Тароцци для анаэробов, через 8 ч после посевов идет интенсивное помутнение и газообразование, среда приобретает запах паленого рога.

Эти бактерии обнаруживаются в верхних слоях почвы и в фекалиях человека и животных. Чаще всего ими бывают заражены культивируемые и удобряемые навозом почвы, особенно в странах с теплым и тропическим климатом. Вегетативные (размножающиеся) формы бактерий плохо сохраняются во внешней среде, но споры (покоящиеся формы) устойчивы к воздействию температуры и химических факторов.

В естественных условиях размножается в кишечнике травоядных животных, вместе с фекалиями попадает в почву и, превращаясь в спору, на долгие годы заражает ее, в результате поддерживая обсемененность почвы возбудителем болезни. Споры устойчивы к высушиванию: на кусочке дерева сохраняются до 11 лет; при кипячении погибают через 1–3 ч, раствор сулемы (1: 1000) убивает их через 3 ч. В тканях с пониженной жизнеспособностью и в бульонной культуре столбнячный микроб выделяет сильный токсин, 1 мл которого смертелен для взрослой лошади. Токсин менее устойчив, чем споры. Солнечные лучи разрушают его через 10–18 ч, нагревание при 65 °С — через 5 мин. Споры обезвреживаются 1 %-ным раствором азотнокислого серебра за 1 мин;
0, 5 %-ным соляной кислоты — через 30 мин, 5 %-ным карболовым — через
15 мин; 3 %-ным раствором формалина — через 24 ч. В споровой форме возбудитель сохраняется годами, вегетативные формы малоустойчивы к действию внешней среды. Поэтому микроорганизм широко распространен в природе, сохраняется в почве долгие годы. Является частым безвредным обитателем кишечника многих домашних животных. Источник инфекции — животные, фактор передачи — почва. К столбнячному токсину очень чувствительны лошади, значительно менее чувствительны — крупный рогатый скот, свиньи. Редко заболевание встречается у птиц. Собаки малочувствительны. У молодых животных чувствительность намного выше, чем у взрослых. У животных заражение возникает также вследствие попадания возбудителя в глубокие раны с некротизированными размозженными краями, с массивными кровоизлияниями, в результате чего возникают оптимальные условия для анаэробов. У лошадей заболевание возможно при неправильном подковывании, кастрации. Иногда болезнь развивается спустя длительное время после первичного инфицирования в результате повторных травм. У животных, заболевших столбняком, инкубационный период длится 1–3 недели, иногда дольше.

Несомненно, что этот возбудитель не так опасен, как можно подумать, поскольку в качестве безобидного симбионта он живет в пищеварительном тракте животных и человека. Проблемой является не сама бактерия, а токсин, который бактерия начинает вырабатывать в анаэробных (без кислорода) условиях. Токсин связывается с плазменными глобулинами, может распространяться по лимфатическим и кровеносным сосудам и, в итоге, поражать нервную систему, что ведёт к характерным для столбняка мышечным судорогам и болям. Это состояние характеризуется сильными болями и может даже окончиться смертью.

Развитие столбняка обусловлено действием высоко активного нейротоксина — тетаноспазмина, который продуцируется во время роста анаэробных бактерий столбняка. Столбнячные палочки не являются инвазивными микроорганизмами; инфекция, обусловленная Clostridium tetani, остается локализованной. Заболевание обычно развивается после инфицирования повреждений кожи спорами столбнячных бактерий. Эти споры, проникнув в область повреждения, при наличии некротизированных тканей с пониженным содержанием кислорода превращаются в столбнячные палочки. Столбняк новорожденных развивается в результате инфицирования пупочной раны в тех случаях, когда для обрезания пуповины используется нестерильный инструмент или когда для перевязки пупочной культи применяется загрязненный материал.

Столбнячный токсин, продуцируемый столбнячной палочкой, мигрирует к месту своего действия в центральной нервной системе путем ретроградного распространения по нервным волокнам. Столбнячный токсин обладает выраженным нейротропизмом: он связывается с ганглиозидсодержащими рецепторами в нервных окончаниях. После связывания с тканью нейрона столбнячный токсин не может быть обезврежен противостолбнячными антителами. Токсин накапливается в центральной нервной системе, где блокирует освобождение веществ, ингибирующих передачу сигнала в нервных синапсах, таких как, глицин и гамма-аминомасляная кислота.

Столбнячный токсин относится к наиболее сильным водорастворимым ядам, уступая в этом отношении только ботулиническому токсину (ботуло-токсину). Летальная доза для человека составляет в среднем всего лишь
2, 5 нг/кг. Столбнячный токсин синтезируется внутри клеток бактерии в виде одиночных полипептидных цепей с молекулярной массой около 150 килодальтон.

Одна из тяжелейших форм болезни, при которой поражаются верхние отделы спинного мозга и продолговатый мозг (дыхательный центр, ядра блуждающего нерва) — т. н. «бульбарный столбняк», или «головной столбняк Бруннера», — развивается при травмах черепа.