Микроорганизмы могут попадать в лекарственное растительное сырье на всех стадиях его переработки, т. е. в процессе сбора, высуши­вания, измельчения, в процессе придания удобной для использования формы гранул или брикетов, в процессе упаковки, тран­с­портировки и хранения. В процессе производства при использовании загрязненного лекарственного растительного сырья микробы-контаминанты попадают в субстанцию и готовую лекарственную форму.

Лекарственная инфекция различной локализации зависит от уровня контаминации используемого лекарственного средства, биологических особенностей микроорганизма-конта­ми­нанта (вирулентности), от ре­зистентности пациента и способа введения препа­рата. Наибольшую опасность подобные инфекции представляют для новорожденных, больных пожилого возраста, ослабленных пациентов особенно в тех случаях, когда препа­раты вводят в кровоток, глаза, полости тела, в нор­ме свободные от микроорганизмов.

Заболевания могут иметь инфекционную и неинфекционную при­роду. Заболевания неинфекционной природы могут быть обусловлены продуктами биоразрушения или микробными токсинами. Токсикоинфекции – это обширная группа острых кишечных заболеваний, ко­торые развиваются после приема внутрь лекарственных препаратов, контаминированных патогенными и условно-патогенными бактерия­ми, выделяющими эндотоксины. Токсикоинфекции являются полиэти­ологическими, их могут вызвать различные микроорганизмы (среди них Clostridium perfringens). Инфекционные заболева­ния, возникающие в ре­зультате использования контаминированных лекарственных средств, могут иметь разную локализацию и клиническую форму: гнойно-сеп­тические инфекции (местные или генерализованные), грибковые по­ражения кожи, слизистых, глаз и других органов, заболевания вирусной природы (при применении контаминированных препаратов крови), кишечные инфекции [80].

Род Clostridium

Род Clostridium включает анаэробные палочки, 0,3–2,0×1,5–20,0 мкм, с закругленными или иногда заостренными концами, часто в парах или коротких цепочках. Как правило, плеоморфные. В молодых культу­рах обычно окрашиваются по Граму положительно. Имеют широкое распространение во внешней среде. Они обнаруживаются в почве, от­ложениях морских и пресных вод, кишечном тракте людей и живот­ных. Оптимальная температура для роста у разных видов варьирует в широких пределах – от 10 до 65 °С. Многие виды образуют сильные экзотоксиканты [60]. Наиболее характерные признаки спорообразующих бактерий рода Clostridium – способность вызывать маслянокислое брожение и анаэробный распад углеводов с образованием масляной кислоты и газов (углекислый, водород, иногда метан) [69].

Род Clostridium – обширная и гетерогенная группа, которая включает более 150 видов. Среди них 35 видов считаются патогенными, но толь­ко 15 продуцируют белковые токси­ны. Поэтому токсигенные штаммы представляют менее 10 % общего количества клостри­диальных видов, описанных в литературе. Однако эти бактерии продуцируют в сумме 58 токсинов, что составляет 18 % из 327 известных бактериальных токси­нов. Несомненно, род Clostridium включает виды, синтезирующие наи­большее число известных токсинов. Приблизительно одна треть всех бактериальных (35 %) или клостридиальных (32 %) токси­нов воздей­ствует на мембрану клетки. Клостридиальные виды принадлежат к раз­личным группам. Большинство токсигенных видов клостридий (п = 10) классифи­циро­ваны в группу I, которую называют «правильными» пред­ставителями рода Clostridium, остальные токсигенные виды размещены в трех других группах (II, XI, XVIII). Это пока­зы­вает, что токсигенность клостридий не является филогенетическим признаком
(табл. 6) [88].

Cl. perfringens распространен в природе более широко, чем любой другой патогенный микроорганизм. С. perfringens – самый распростра­ненный вид клостридий при инфекци­онных процессах у человека, такие инфекции обычно полимикробные. С. perfringens является воз­будителем газовой гангрены (клостридиального мионекроза) приблизи­тельно в 80 % случаев. По способности образовывать 4 главных токсина (α-, β-, ε-, ι-) микро­организмы разделяют на 6 сероваров – А, В, С, D, Е и F. Наиболее часто в почве и испражнениях обнаруживают серотип А. У человека Сl. perfringens вызывает два типа поражений – газовую гангрену и пищевые токсикоинфекций. Споры типов А и С наиболее устойчивы и выживают при кипячении и даже автоклавировании в те­чение 1–6 ч. Спорообразование стимулирует прогревание при 75 °С в течение 10–15 мин.

Таблица 6

Токсигенные клостридиальные виды, количество токсинов и распределение в филогенетических группах

Виды

Токсины

Группы последовательности 16S рРНК

С. argintinese

1

I

С. baratii

2

I

С. bifermentans

3

XI

С. botulinum

3

I

С. butyricum

1

I

С. chauvoei

4

I

С. difficile

3

XI

C. haemolyticum

3

I

С. histolyticum

5

II

С. novyi

8

I

С. perfringens

14

I

С. septicum

4

I

С. sordellii

4

XI

С. spiroforme

1

XVIII

С. tetani

2

I

Общее количество

58

 

Cl. perfringens образует как минимум 12 идентифицированных ток­синов и энтеро­токсин. Токсины α-, κ-, λ-ферменты с выраженным токсическим действием. Мишени для действия различных токсинов – биологические мембраны в различных тканях, в основе поражения на­ходятся ферментативные процессы, катализирующие гидролитическое расщепление и нарушение клеточной проницаемости с последующим отеком. Последний сопровождается снижением окислительно-вос­становительного потенциала в клетках, активацией эндогенных про­теаз, приводящих к автолизу тканей, характерному для газо­вой гангре­ны. Энтеротоксин (Clostridium perfringens enterotoxin – СРЕ) образуют Cl. perfringens типа А и С, вызывающие пищевые токсикоинфекций. Исследования пока­зали, что только малая фракция (1–5 %) популя­ции Сl. perfringens несет ген энтеро­токсина. Пищевое отравление, вы­званное Сl. perfringens типа А, обычно развивается после проникнове­ния пищи, контаминированной большим количеством (>106 бак/гр) CPE-положительных вегетативных клеток. Вегетативные клетки и спо­ры CPE-положительных штаммов Cl. perfringens типа А проявляют ис­ключительную устойчивость к высоким темпе­ратурам, которым подвер­гается пища в процессе готовки. Таким образом, после недостаточной обработки пищи Cl. perfringens быстро достигает в ней опасных уровней. По своей природе СРЕ термолабильный протеин, который образуется при споруляции бактерий в просвете толстой кишки. Он быстро раз­рушается при термической обработке пищевых продуктов. Газовая гангрена развивается при попадании Cl. perfringens на раневые поверх­ности, где бактерии активно размножаются в условиях пониженного содержания кислорода.

Cl. tetani – облигатный анаэроб. Отличается высокой чувствитель­ностью к кислороду. Образует тетаноспазмин и тетанолизин. Действие этих токсинов на организм, в особен­ности тетаноспазмина, вызывает столбняк у человека и животных. Столбняк – тяжелое заболевание, опосредованное нейротоксическим действием бактериального экзо­токсина (тетаноспазмина), основной симптом – судорожный синдром, включающий болезненные сокращении мышц (тетанус) и длительное поражение мышц (мышечная ригидность). Естественный резервуар и источник инфекции – почва. Входные ворота инфекции – бытовые и производственные травмы, причем наиболее часто поверхностные.

Cl. botulinum широко распространен в почве. Наиболее часто заболе­вание вызывают типы А и В. Cl. botulinum продуцирует восемь типов нейротоксина (botulinum neurotoxin – BoNT), затрагивающих млекопитаю­щих, птиц и рыб. Ботулизм – тяжелая, часто фатально заканчивающаяся пищевая токсикоинфекция. Клинические проявления преимуществен­но обусловлены действием нейротоксина и включают классическую пи­щевую токсико­инфекцию; раневой ботулизм, ботулизм новорожденных; характерны генерализованная гипотония и амиотрофия, которая раз­вивается при заглатывании спор с последующим развитием вегетатив­ных форм; неопределенно классифицируемый ботулизм, не свя­занный с указанными факторами риска.

Сl. novyi (Cl. oedematies типа А) – облигатный анаэроб. Наряду с Cl. perfringens основ­ной возбудитель анаэробной раневой инфекции.

Сl. histolyticum – строгий анаэроб, но обладает аэротолерантностью, грамполо­жи­тельна, но в старых культурах может быть грамотрицательной. Продуцируют 5 серологи­чески идентифицируемых токсинов. У человека Сl. histolyticum иногда вызывает газовую гангрену, обычно в ассоциации с прочими анаэробами.

Cl. septicum – строгий анаэроб. Продуцируется 4 экзотоксина. Вы­зывает газовую ган­гре­ну у человека и животных.

Сl. difficile вызывает псевдомембранозный энтероколит на фоне нерациональной тера­пии антибиотиками и цитостатиками, вызывающими глубокий дисбаланс микробиоты и колонизацию кишечника Cl. difficile. Бактерии продуцируют два вида экзотоксина – токсин А (энтеротоксин). Он оказывает диареегенное и летальное действие. Токсин В (цито­токсин) оказывает летальное дейтсвие, значительно пре­восходящее действие токси­на А. Проявляет высокую резистентность к антибиотикам широкого спектра действия, что создает предпосылки для обширной колонизации кишечника и секреции больших доз ток­синов, вызывающих изменения кишечной стенки.