Медицинская микробиология, иммунология и вирусология

Тетаноспазмин синтезируется внутриклеточно в виде неактивного протоксина – одноцепочечного полипептида, имеющего м. м. 150 кД. Превращение протоксина в активный нейротоксин происходит после лизиса микробной клетки и осуществляется бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на две части. Активный внеклеточный нейротоксин («разрезанный» токсин) состоит из двух связанных между собой дисульфидными связями цепей: легкой – L (около 50 кД) и тяжелой – Н (около 100 кД). Н-цепь, по-видимому, выполняет акцепторную роль рецепторами для токсина являются три– и дисиалоганглиозиды мембран аксонных окончаний. Предполагается, что по аналогии с дифтерийным экзотоксином, состоящим также из Н– и L-цепей, которые образуются при разрезании исходной полипептидной цепи токсина, L-цепь обладает какими-то ферментативными свойствами, опосредующими биологическую активность нейротоксина. Взятые сами по себе L– и Н-цепи не токсичны, но после реассоциации молекулы токсина его токсичность восстанавливается. Мишенью токсина служит везикулоассоциированный мембранный белок синаптобревин.

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.