Для морфологии столбнячного микроба типичной является форма палочки с закругленными концами размерами 4-8 мкм в длину и 0,3-0,8 мкм — в ширину. Споровая форма имеет вид барабанной палочки, так как круглые терминально расположенные споры различного диаметра превышают поперечное сечение клетки в 2-2,5 раза. С. tetani окрашивается по Граму положительно, причем в молодых культурах при начале спорообразования наблюдается равномерное прокрашивание микробной клетки и споры. В более старых культурах споровые формы имеют вид колечек в связи с формированием устойчивой для проникновения красителей споровой оболочки. Ультрамикроскопические исследования свидетельствуют о наличии в клетках столбнячных микробов ядра и включений в виде зерен в цитоплазме, а также о присутствии в ядре дезоксирибонуклеиновой кислоты.

При электронно-микроскопическом исследовании с увеличением в 70 тыс. раз нами впервые показано, что микробные клетки С. tetani имеют пятислойную клеточную стенку, представленную тремя осмиофильными и двумя осмиофобными слоями. В цитоплазме клеток, продуцирующих токсин, обнаружены кольцевидные внутрицитоплазматические мембранные структуры, вблизи которых выявлены полирибосомы, что дало возможность предположить участие этих структур в синтезе токсического белка.

С. tetani обладает подвижностью, зависящей от количества жгутиков и их расположения по поверхности тела клетки. Показано, что столбнячный микроб в своем развитии проходит все известные формы: монотрих, лофотрих, перитрих. По мере старения культуры клетки теряют жгутики, что влияет на характер подвижности. По-видимому, жгутики выполняют двоякую функцию — обеспечивают движение клетки и улучшение условий ее питания.

Возбудитель столбняка относится к группе строгих анаэробов, для которых характерна высокая чувствительность к кислороду, что объясняется отсутствием продукции ряда катализаторов и ферментов (цитохрома, цитохромоксидазы, пероксидазы, каталазы), необходимых для аэробного дыхания. Переход анаэробной фазы микроба в аэробную путем многократных пассажей на средах, содержащих ионы металлов, создающих необходимый окислительно-восстановительный потенциал вереде, происходит относительно медленно и сопровождается изменением метаболизма микроба и потерей токсигенности.

Питательные среды для культивирования должны удовлетворять сложным питательным потребностям С. tetani в источниках азотистого и углеродного питания, а также в ростовых факторах, способствующих не только вегетации, но и синтезу in vitro токсина.

В качестве белковых основ обычно используют гидролизаты белоксодержащих субстратов животного (мясо, печень, мозг, казеин) или растительного происхождения (кукуруза, пшено) с добавлением кусочков мяса или печени (по принципу среды Китт-Тароцци).

Для понижения окислительно-восстановительного потенциала в среды вносят тиогликолевую кислоту или се соли. С целью создания относительного анаэробиоза жидкие среды разливают высоким столбиком и помещают в них различные адсорбенты кислорода (вату, пшено, кусочки целлофана, печени, мяса), сверху на среды наносят вазелиновое масло слоем в 4-5 мм.

Перед посевом среды регенерируют путем кипячения на водяной бане в течение 10-15 мин с целью удаления имеющегося растворенного кислорода, затем остужают до 40-45°С и вносят 0,5-1,0% глюкозы в стерильном растворе. Плотные агаровые среды готовят на тех же питательных основах с различными дифференциально-диагностическими добавками: кровь (для выявления гемолиза), яичный желток (для выявления лецитиназы), молоко, сыворотки, углеводы, мочевина и др..

Для обеспечения должного анаэробиоза посевы на плотные питательные среды требуют выращивания в специальных устройствах приборного типа: микро- и макроанаэростатах, анаэробных камерах и других системах для культивирования анаэробов. С этой целью также используется культивирование в газогенераторных пакетах типа Gas-Pack.

В обычной лабораторной практике для обеспечения роста и проявления токсигенных свойств С. tetani применяется культивирование при 35-37°С и значениях pH 7,0-7,4.

На жидких питательных средах спустя 18-24 ч инкубирования появляются первые признаки роста в виде придонного помутнения среды без видимого газообразования, на 2-3-и сутки наблюдается помутнение всего столбика среды с небольшим слоем просветления вверху.

Характер роста в столбике агара и на поверхности агаровых сред зависит от того, какая форма диссоциации микроба преобладает в культуре: R-форма (шероховатая) или S-форма (гладкая). В агаре высоким столбиком S-форма растет в виде пушинок различной величины с уплотненным центром, R-форма — в виде чечевидного зерна или диска. На поверхности агара в чашках Петри S-форма вырастает в виде бесцветных, прозрачных, как капли росы, колоний, а R-форма образует сероватожелтые колонии с мелкозернистой поверхностью и неровными фестончатыми краями.

На поверхности агара с кровью С. tetani образует зону гемолиза благодаря синтезу тетаногемолизина.

Столбнячный микроб обладает слабой сахаролитической и протеолитической активностью: не сбраживает моносахариды и многоатомные спирты, не вызывает протеолиза белковых субстратов, отдельные штаммы медленно пептонизируют молоко и желатин. Эти таксономически значимые характеристики могут быть использованы для идентификации данных клостридий.

Устойчивость возбудителя столбняка (C. tetani) к факторам внешней среды. Спорообразование является одним из характерных свойств столбнячного микроба, обеспечивающих условия существования его во внешней среде. Спора подобно цисте служит для защиты микроба от вредных внешних воздействий и сохранения его жизнедеятельности. В запаянных пробирках при условии относительного анаэробиоза столбнячные споры сохраняли способность к прорастанию в течение 25-38 лет.

Наши наблюдения свидетельствуют о возможности вегетации столбнячных спор в стерильном песке: при смачивании песка и выдерживании в термостате споры прорастали и превращались в вегетативные клетки, подсушивание песка способствовало обратному переходу в споровую форму.

Подобный цикл наблюдался нами в естественных условиях в почве Молдавии и Якутии: при благоприятных температурах весной и летом происходило прорастание спор, а зимой — обратный процесс.

Столбнячные споры отличаются высокой устойчивостью к различным физическим и химическим воздействиям, тогда как вегетативная клетка обладает, подобно другим неспорогенным микробам, чувствительностью к общеупогребимым физическим и химическим средствам.

Споры устойчивы к кипячению в течение 5-6 ч, воздействию низких температур (-40-60°С), давлению в 20-40 атмосфер, гамма-облучению.

Японским исследователям (1953) после взрыва атомной бомбы в Хиросиме и Нагасаки удалось выделить из почвы С. tetani, что указывает на устойчивость спор к такому комплексному воздействию, каким является атомный взрыв.

Наилучшим способом полного обезвреживания столбнячных спор является автоклавирование при 130°С в течение 20 мин.

Антибиотики тетрациклинового и метранидазолового ряда оказывают лишь бактериостатическое действие на столбнячный микроб, никоим образом не влияя на споры и столбнячный токсин.

- Читать далее "Факторы патогенности возбудителя столбняка (C. tetani)"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 10.12.2019