а) Антигенное строение. Столбнячный микроб был первым анаэробом, изученным Борде (1896) при помощи специфической агглютинации. Однако безуспешные попытки использования этого метода для ранней диагностики столбняка снизили интерес к проблеме изучения антигенной структуры столбнячных микробов.

Значительно позднее была дана характеристика двум видам антигенов столбнячного микроба при помощи реакции агглютинации: соматическому (термостабильному) О-антигену и жгутиковому (термолабильному) Н-антигену. В настоящее время описано 10 серологических типов С. tetani, различающихся по Н-антигенам микробной клетки.

Такое разграничение не касается продуцируемого микробами токсина, ибо он полностью нейтрализуется одной и той же антитоксической сывороткой. При этом различие культур по токсигенной способности не зависит от их серотипа. В связи с этим типирование столбнячных микробов в соответствии с антигенной структурой микробной клетки до настоящего времени не нашло практического применения в лабораторной диагностике столбняка.

б) Факторы патогенности и клеточно-молекулярный механизм их действия. Для столбняка как инфекционного заболевания характерны все составляющие инфекционного процесса: адгезия микроба-возбудителя, проникновение в ткани, размножение в тканях, выработка факторов патогенности — токсинов, защита от факторов иммунитета макроорганизма.

К сожалению, данные о фагах, бактериоцинах, механизмах антибиотикочувствительности и генетическом обмене С. tetani чрезвычайно ограничены и противоречивы. В последние годы показано, что плазмиды способны кодировать факторы патогенности клостридий. В частности, ген столбнячного токсина локализован на большой плазмиде.

Существенный прогресс в понимании генетической организации возбудителей столбняка был достигнут недавно (Brueggemann et al., 2003) благодаря полному секвенированию генома столбнячного микроба, что открывает перспективы поиска других факторов вирулентности, а также установления филогенетического родства, уточнения классификации, имеющих значение для патологии человека и животных.

Фактором патогенности С. tetani является столбнячный токсин, объединяющий в себе нейротоксин (тетаноспазмин), ведущий в патогенезе столбняка, и тетаноли-зин, роль которого еще мало изучена.

Столбнячный токсин представляет собой белок, относящийся к классу металлопротеиназ, действующих на специфичные белки аппарата нейроэкзоцитоза клеток центральной нервной системы. Благодаря последним исследованиям (Belyi, 2004), освещающим молекулярный механизм и точки приложения действия столбнячного токсина, становится почти понятна биохимическая основа генеза столбняка.

Столбнячный токсин накапливается внутри клеток С. tetani в виде полипептид-ной цепи размером около 150 кД и высвобождается в процессе лизиса бактерий. Необходимый этап активации молекулы заключается в ее расщеплении бактериальными и тканевыми протеазами с образованием «легкой» (L-) размером 50 кД и «тяжелой» (Н-) размером 100 кД цепей, соединенных дисульфидной связью.

В функциональном плане «тяжелая» цепь ответственна за связывание с нервной клеткой и может быть разделена на N-концевую (HN) и С-концевую (НС) части.

Взаимодействие с рецептором клетки-мишени осуществляется посредством НС. Вслед за этим молекула поглощается эукариотической клеткой путем эндоцитоза, что приводит к структурной перестройке токсина и внедрению HN в мембрану. Это делает возможным проникновение L-цепи в цитоплазму, где проявляется ее протеазная активность. Одновременно происходит ретроградный транспорт токсина по аксону клетки из места внедрения в ЦНС.

Мишенью цинкзависимой протеолитической активности «легкой» (L-) цепи столбнячного токсина являются особые белки нервных клеток — VAMP (vesiculeassociated membrane proteines, англ.), входящие в аппарат экзоцитоза эукариотических клеток. VAMP локализованы на мембране везикул пресинаптической клетки, содержащих нейромедиаторы. Таким образом, происходит взаимодействие везикулы с пресинаптической мембраной и выделение нейромедиатора в просвет синапса.

Расщепление VAMP L-цепью столбнячного токсина препятствует функциональному контакту везикулы с пресинаптической мембраной, что вызывает подавление секреции нейромедиатора и способствует возникновению гиперактивации нервной импульсации с развитием тетанического судорожного синдрома.

- Читать далее "Патогенез и клиника столбняка"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.12.2019