Непосредственно из крови в центральную нервную систему из-за наличия гематоэнцефалического барьера столбнячный токсин проникнуть не может. Он специфически связывается с нервными клетками в области их мионевральных синапсов. Его взаимодействие с нервной клеткой происходит через четыре стадии: 1) связывание с рецептором; 2) связывание с мембранами нервных клеток, которое заключается в том, что вначале токсин фиксируется ганглиозидом, а затем комплекс токсин + ганглиозид латерально перемещается к белковому рецептору и связывается с ним; 3) энергозависимый процесс проникновения токсина в цитозоль клетки, осуществляемый опосредованным рецептором эндоцитозом; 4) продвижение по аксону со скоростью ≈ 1 см/ч. Продвижение токсина вверх по спинному или продолговатому мозгу может происходить от нейрона к нейрону только в области синапсов, так как оболочка нейронов практически непроницаема для молекул токсина. Кроме того, нейроны изолированы друг от друга клетками глии. Токсин накапливается в центральной нервной системе в основном в двигательных зонах спинного и головного мозга, за исключением переднего мозга и мозжечка. Конечный результат действия столбнячного токсина заключается в том, что он блокирует синаптическую передачу: тормозит освобождение таких медиаторов, как глицин, ацетилхолин, норадреналин, γ-аминомасляная кислота, и вызывает нервно-мышечную патологию. Возможно также, что повреждаются и иные, а не только синаптические структуры.
Тетанолизин – мембранотропный токсин, он разрушает эритроциты и, возможно, другие клетки. Штаммы C. tetani отличаются выраженной гетерогенностью по признаку гемолитической активности. Роль тетанолизина в патогенезе столбняка до сих пор не имеет однозначного объяснения. Однако, вызывая гемолиз и подавляя фагоцитоз, тетанолизин, несомненно, способствует распространению возбудителя в организме и продукции им токсинов.
Резистентность. Вегетативные формы C. tetani не отличаются особой устойчивостью. При кипячении они разрушаются в течение 5 мин. Напротив, споры C. tetani обладают исключительно высокой резистентностью к различным физическим и химическим воздействиям. Для их разрушения требуется кипячение в течение 1 – 3 ч;
автоклавирование при температуре 120 °C они переносят до 40 мин. Споры не чувствительны к низким температурам, к рассеянному солнечному свету. 1 % раствор сулемы, формалина, 5 % раствор фенола уничтожают их через 12 – 14 ч, они практически не чувствительны к химиотерапевтическим препаратам. В высушенном состоянии споры cохраняют жизнеспособность несколько десятков лет, в почве сохраняются длительное время, а при благоприятных условиях могут в ней прорастать и размножаться. Поэтому почва, особенно загрязненная испражнениями животных и человека, является неиссякаемым резервуаром C. tetani и постоянным потенциальным источником заражения людей и животных столбняком.
Особенности эпидемиологии. Возбудитель столбняка распространен повсеместно в почве и других объектах внешней среды на различных территориях Земного шара, поэтому проблема столбняка имеет глобальное значение. Больной столбняком человек неконтагиозен – передачи возбудителя столбняка от больного не происходит. Основным путем заражения столбняком является проникновение возбудителя через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки. Местом входных ворот служат различные раны: огнестрельные, колотые, резаные, занозы, потертости, ожоги, обморожения, травмированные родовые пути (послеродовый или послеабортный столбняк), операционные раны при инфицировании их руками, инструментами или перевязочным материалом и т. п. Иногда травма настолько ничтожна, что входные ворота остаются необнаруженными (криптогенный столбняк). Особенно серьезную глобальную проблему представляет столбняк новорожденных (tetanus neonatorum). Он связан с тем, что в целом ряде развивающихся стран при обработке пуповины применяют такие традиционные методы (при родах на дому), как использование золы, земли, глины, навоза, помета птиц, порошков, приготовленных из различных растительных продуктов и других субстратов, которые часто содержат споры C. tetani. Попадая через пупочный канатик, они и служат причиной столбняка новорожденных. Летальность при этой форме столбняка составляет в среднем 85 % и достигает максимальных значений на 6 – 8-й день жизни больного ребенка. По оценке ВОЗ, в 1980-х гг. ХХ в. ежегодно в развивающихся странах от столбняка новорожденных умирало более 1 млн детей, а общее число случаев столбняка в них составляло более 2,5 млн.
Патогенез и клиника. Столбняк представляет собой классическую токсическую инфекцию, патогенез и клиника которой обусловлены действием экзотоксина возбудителя. При заражении лабораторных животных чистым токсином развивается такая же болезнь, как и при инфицировании возбудителем. В клинической картине столбняка ведущими симптомами являются: 1) тоническое сокращение поперечнополосатой мускулатуры и 2) повышенная рефлекторная возбудимость от внешних раздражений. Картина столбняка у человека и крупных животных отличается от таковой у мелких лабораторных животных – белых мышей и морских свинок. Инкубационный период после заражения белых мышей в среднем составляет 24 – 36 ч, а морских свинок – 48 ч. Заболевание у них развивается по типу восходящего столбняка (tetanus ascendens): при подкожном заражении в область задних конечностей у них отмечаются сначала местные явления (нога держится в вытянутом положении, при движении беспомощно волочится, хвост изогнут и ригидный), потом спастические сокращения охватывают мускулатуру одноименной половины туловища, а затем противоположную, и животное погибает при явлениях общего столбняка.
В противоположность этому у человека и крупных животных последовательность поражения мышечных групп не связана с местом локализации входных ворот, болезнь протекает по типу нисходящего столбняка (tetanus descendens).
Инкубационный период при столбняке у человека составляет в среднем 6 – 14 дней, но может варьировать от 1 – 3 дней до месяца и более, и чем короче инкубационный период, тем тяжелее протекает болезнь. Раньше всего наступает спазм жевательной мускулатуры (тризм) и затылочных мышц. Затем поражаются мышцы лица, – у больного появляется вынужденная («сардоническая») улыбка. Далее наступает спазм мускулатуры туловища и конечностей. Вследствие того что спастическое сокращение разгибательной мускулатуры спины выражено сильнее, чем сгибательных мышц живота, больной лежит, опираясь только на затылок и таз. В связи с повышенной рефлекторной возбудимостью пораженных токсином двигательных центров малейшее раздражение вызывает тетанические (клонические) судороги по-
перечно-полосатой мускулатуры, в результате чего тело приобретает «столбообразное состояние» с выгибанием позвоночника дугой (опистотонус). Больной находится в ясном сознании. Смерть наступает от паралича сердца либо от асфиксии вследствие поражения мышц гортани, межреберных мышц и диафрагмы. Повышение температуры бывает не всегда. При столбняке новорожденных первым симптомом является отказ ребенка от груди в связи с сокращением челюстных мышц, затем у ребенка возникает типичная «поза лягушонка»: он лежит на спине с запрокинутой головой, с согнутыми и подтянутыми к туловищу ногами, на лице – страдальческое выражение. При послеоперационном и послеабортном столбняке нередко наблюдается молниеносное течение заболевания, при котором смерть наступает от паралича дыхательного центра или сердечной недостаточности раньше, чем успевают развиться характерные симптомы болезни. Летальность при этих формах и столбняке новорожденных наиболее высока – до 90 %.
Постинфекционный иммунитет стойкий и длительный, опосредуется главным образом, судя по эффективности искусственной иммунизации, антитоксинами, клетками иммунной памяти и повышением фагоцитарной активности.
Лабораторная диагностика. При типичной клинической картине лабораторную диагностику можно не проводить. Необходимость в ней возникает при спорных и неясных случаях, а также в случаях, когда требуется подтверждение диагноза после операций, абортов, родов на дому без медицинской помощи, при обследовании перевязочного и шовного материала, образцов почвы и т. п. Бактериологическая диагностика столбняка заключается в выделении и идентификации возбудителя и в обнаружении его токсина в исследуемом материале. Для исследования берут от больных кусочки ткани из мест проникновения возбудителя в организм, экссудат, инородное тело, тампоны из раны. При послеродовом или послеабортном столбняке исследуют выделения и ткани из влагалища и матки, при столбняке новорожденных – выделения из пупочного канатика. При исследовании умерших берут материал из раны, воспалительных очагов, старых рубцов, а также кровь, печень, селезенку и легкие, куда возбудитель может быть занесен кровью.
