https://www.thermofisher.com/ru/ru/home/products-and-services/promotions/russia-promos.html?cid=bid_cbu_sbu_r03_ru_cp1381_pjt6312_we43366_0db_bim_da_awa_at_s00_Biomolec
Подписаться
Оглавление
Биомолекула

Столбнячная палочка: токсична и смертельно опасна

Столбнячная палочка: токсична и смертельно опасна

  • 3891
  • 2,7
  • 2
  • 2
Добавить в избранное print
Обзор

Столбнячная палочка присутствует в почве, пыли и даже в кишечнике человека. В целом она безобидна, но попав в рану с бескислородной средой, становится смертельно опасна. Защититься помогает вакцинация.

иллюстрация Ирины Ефремовой

В этой статье спецпроекта, посвященного вакцинации, мы поговорим о столбняке. Он отличается от большинства инфекций, против которых массово делают прививки: им нельзя заразиться, побывав рядом с больным человеком. Возбудители столбняка окружают каждого из нас в повседневной жизни и, вероятно, их никогда не получится полностью ликвидировать. Поэтому так важно проводить вакцинацию: она — важнейший метод защиты от смертельно опасной болезни.

Вакцинация

Zimin Foundation

Генеральный партнер спецпроекта — Zimin Foundation.


Изобретение вакцин кардинально изменило жизнь человечества. Многие болезни, уносившие тысячи, а то и миллионы жизней ежегодно, теперь практически не встречаются. В этом спецпроекте мы не только рассказываем об истории возникновения вакцин, общих принципах их разработки и роли вакцинопрофилактики в современном здравоохранении (этому посвящены первые три статьи), но и подробно говорим о каждой вакцине, включенной в Национальный календарь прививок, а также вакцинах против гриппа и вируса папилломы человека. Вы узнаете о том, что собой представляет каждый из возбудителей болезней, какие существуют варианты вакцин и чем они различаются между собой, затронем тему поствакцинальных осложнений и эффективности вакцин.

Для соблюдения объективности мы пригласили стать кураторами спецпроекта Александра Соломоновича Апта — доктора биологических наук, профессора МГУ, заведующего лабораторией иммуногенетики Института туберкулеза (Москва), — Сусанну Михайловну Харит — доктора медицинских наук, профессора, руководителя отдела профилактики НИИ детских инфекций (Санкт-Петербург), — а также Сергея Александровича Бутрия — педиатра, автора блога «Заметки детского врача».

Бактерия, которая не любит кислород

Возбудитель столбняка — столбнячная палочка (по-латыни — Clostridium tetani). Она относится к роду Clostridium, который включает, как минимум, 209 разных видов и 5 подвидов анаэробных сапрофитных (использующих для питания разлагающиеся ткани или продукты жизнедеятельности животных и растений) грамположительных бактерий [1]. Столбнячная палочка — один из четырех наиболее изученных видов патогенных микроорганизмов из рода Clostridium. Другие три:

Столбнячная палочка может существовать только там, где нет кислорода (в науке такие организмы называются облигатными анаэробами) [1]. Несмотря на такую привередливость, она распространена повсеместно, и полностью ее ликвидировать, видимо, никогда не удастся. Секрет живучести прост: помимо вегетативной («взрослой», активно размножающейся) формы, она может существовать в виде спор. Под микроскопом вегетативная форма бактерии выглядит как палочка, имеет длину 2–2,5 и ширину 0,3–0,5 микрометра. Она подвижна за счет расположенных по всей поверхности клетки жгутиков. В процессе образования спор бактерия теряет жгутики и приобретает характерную форму, напоминающую барабанную палочку или теннисную ракетку (рис. 1) [1–4].

Clostridium tetani

Рисунок 1. Внешний вид вегетативной формы Clostridium tetani (без споры и со спорой) и споры. Вегетативная форма привередлива, быстро погибает под действием негативных факторов, чувствительна к некоторым антибиотикам. Споры, напротив, очень живучие и могут годами сохраняться в почве и домашней пыли.

иллюстрация Ирины Ефремовой по «Википедии»

Споры столбнячной палочки устойчивы к высушиванию, они выживают при кипячении и обработке дезинфицирующими средствами. Вегетативные формы, напротив, быстро погибают в неблагоприятных условиях и чувствительны к некоторым антибиотикам, таким как метронидазол и бензилпенициллин. Споры сохраняются в почве и домашней пыли от нескольких месяцев до нескольких лет, они присутствуют в пищеварительном тракте животных, навозе. Clostridium tetani может обитать даже в кишечнике человека, не причиняя вреда и не вызывая каких-либо симптомов [2], [5].

Конечно же, самая важная особенность Clostridium tetani, из-за которой против этого возбудителя нужна вакцинация, — это способность вырабатывать опасный для человека токсин.

Историческая справка

Столбняк известен человечеству с древних времен: впервые его симптомы были описаны более 3000 лет назад в Древнем Египте [6]. В древнеегипетском папирусе Эдвина Смита (1550 г. до н. э., рис. 3) рассказывается о 33 случаях травм черепа, лица, челюсти и спинного мозга. Особенно интересен случай №7 — лечение зияющей раны на голове. Судя по описанию, развилось осложнение, которое вполне могло быть столбняком. Древний врач обработал рану обезболивающим средством и наложил чистую повязку. Он считал, что у пациента есть все возможности выздороветь. Но со временем рана начала неприятно пахнуть, и больной перестал открывать рот из-за спазма мышц.

Папирус Эдвина Смита

Рисунок 3. Фрагмент папируса Эдвина Смита — первого в истории документа, в котором можно найти описание клинической картины столбняка и выводы о бесполезности его лечения.

Папирус так описывает эту ситуацию [7]:

Вы обнаружите у этого пациента, что его плоть под раной стала теплой. Его стала беспокоить зубная боль на стороне поражения. Вы кладете руку на его лицо и обнаруживаете, что его лоб мокрый от пота. Мышцы его шеи напряжены, его лицо красное. Запах, который исходит от его черепа, похож на запах экскрементов овец/коз. Он не может открыть рот, его брови приподняты, лицо выглядит так, как будто он плачет. Вы скажете об этом больном: “У него зияющая рана на голове, распространяющаяся до кости и проникающая в полость черепа”. У него возникла зубная боль, его рот не может открыться, мышцы шеи напряжены. Этот недуг не стоит лечить.

А вот как описал случай столбняка древнегреческий врач Гиппократ:

Капитан корабля поранил якорем указательный палец правой руки. Через семь дней появилось некоторое количество отвратительных выделений, а затем проблемы с речью — он пожаловался, что не может должным образом разговаривать. Был диагностирован столбняк, его челюсти сжались, зубы сжались, появилось напряжение мышц на шее, на третий день появились опистотонус и потливость. Через шесть дней с момента установления диагноза он умер.

Шли столетия, а в отношениях между людьми и столбнячной палочкой практически ничего не менялось. Люди по-прежнему заражались, некоторые погибали, а врачи по-прежнему могли лишь разводить руками и всякий раз надеяться, что болезнь пройдет, не погубив очередную жертву.

Ситуация стала меняться в конце XIX века. Впервые предположение о том, что столбняк — инфекционное заболевание, вызванное неким микроорганизмом, высказал русский хирург Нестор Дмитриевич Монастырский (рис. 4). В 1883 году он обнаружил бактерию в выделениях из раны больного столбняком спустя восемь дней после заражения. Возбудителя удалось выделить из раны как прижизненно, так и посмертно. Но Монастырский не успел получить лавры первооткрывателя столбнячной палочки из-за того, что опубликовал результаты своих наблюдений с большой задержкой — только в 1885 году [8].

Независимо от Монастырского, в 1884 году возбудителя столбняка обнаружил 22-летний немецкий медик Артур Николаер (рис. 5). Его и считают во всем мире первооткрывателем Clostridium tetani. В Англии и Франции эту бактерию зачастую так и называют — бацилла Николаера [9].

Нестор Дмитриевич Монастырский

Рисунок 4. Нестор Дмитриевич Монастырский (1847–1888 гг.) — русский хирург, первым установивший микробную природу столбняка и выделивший бактерию из раны больного. Результаты своих наблюдений он изложил в сочинении «Наблюдения и исследования о травматическом столбняке», опубликованном в Санкт-Петербурге в 1885 году.

Артур Николаер

Рисунок 5. Артур Николаер (1862–1942 гг.) — немецкий врач-терапевт, который считается первооткрывателем Clostridium tetani. Судьба этого человека сложилась трагично. Имея еврейское происхождение, в 1933 году он был вынужден оставить свое место работы, так как новый нацистский закон запрещал евреям работать госслужащими. В 1942 году Николаер узнал, что его собираются поместить в концлагерь Терезиенштадт, и покончил жизнь самоубийством, приняв большую дозу морфина.

Ядовитый микроб: почему столбнячная палочка опасна для человека?

Столбнячная палочка выделяет два токсина: тетанолизин и тетаноспазмин.

Тетанолизин — это кислородочувствительный гемолизин, который может играть роль в развитии местной инфекции, но не имеет никакого другого известного значения в развитии столбняка [3].

Опасность для человека представляет другой токсин столбнячной палочки — тетаноспазмин (см. врезку ниже). Этот мощный нейротоксин можно поставить по смертоносности на второе место после ботулинового токсина. Его минимальная смертельная доза для человека — 2,5 нг на кг массы тела [3].

В общих чертах путь тетаноспазмина в организме зараженного человека выглядит следующим образом [3]:

  1. Происходит заражение — о нем мы поговорим подробнее ниже.
  2. Бактерии начинают быстро размножаться и синтезировать предшественник токсина.
  3. Происходит разрушение бактерий, токсин выделяется в ткани и активируется.
  4. Токсин проникает в отростки α-мотонейронов в нервно-мышечных синапсах в месте заражения, или, предварительно распространившись с током лимфы, в других местах.
  5. Далее тетаноспазмин транспортируется со скоростью 3–13 мм/час в тело нервной клетки.
  6. Из моторного нейрона токсин попадает в тормозной. Когда он проникает внутрь тела нервной клетки, дисульфидная связь между цепями разрывается, легкая цепь освобождается и может оказывать свои токсические эффекты.
  7. Эндопептидаза разрушает синаптобревин — белок, который нужен для того, чтобы нейромедиатор (вещество, которое переносит импульс между нервными клетками в синапсе [10]) мог выделиться в синапс. В результате синаптические пузырьки накапливаются в конечной части отростка нервной клетки и не могут попасть в синаптическую щель. Тормозной нейрон теряет способность выделять тормозные медиаторы — глицин [11] или γ-аминомасляную кислоту (ГАМК) [12].
  8. Из-за нарушения процесса торможения в мышцах возникает постоянное тоническое напряжение, судороги.

Путь токсина в нервной системе и патогенез заболевания показаны на рисунке 7.

Путь столбнячного токсина в теле человека

Рисунок 7. Путь столбнячного токсина в теле человека

иллюстрация Ирины Ефремовой

Пути заражения

Наиболее распространенный способ заражения столбняком — через рану. Это может произойти как на улице, так и в помещении. Так как вегетативная форма возбудителя не может жить в присутствии кислорода, рана должна быть особенной: небольшой, но глубокой. За счет этого внутри создаются бескислородные условия, которые способствуют выживанию бактерий. Чаще всего столбняк развивается у людей, которые получили колотые, рваные раны, ссадины. Примерно в трети случаев колотая рана, через которую произошло заражение, находилась в области ногтя. Это происходит из-за того, что ноги и руки часто контактируют с землей, часто происходит повреждение в области ногтей на руках острыми предметами (например иглами) во время работы. В то же время, за счет того, что ноготь прикрывает кожу, в этих местах легко возникает «бескислородный мешок» [2], [3].

Риск заражения столбняком повышается при дополнительном повреждении кожи, например, абсцессах, гангрене, ожогах, обморожениях, трофических язвах (как при сахарном диабете). Известны случаи, когда заболевание развивалось как осложнение среднего отита, повреждений роговицы, абсцесса пародонта, инородных тел носа, после абортов, различных хирургических вмешательств, стоматологических процедур (например, удаления зубов, лечения корневых каналов). Возбудителя можно занести в организм, если делать инъекции грязными шприцами, в тату-салонах и салонах пирсинга, где не соблюдаются правила стерилизации инструментов [2].

Столбнячная палочка проникает в организм человека только из окружающей среды в виде спор, которые затем, в бескислородных условиях, могут перейти в вегетативную форму.

Больной человек не опасен для окружающих, от него нельзя заразиться.

Симптомы

В зависимости от проявлений, принято выделять четыре типа столбняка:

  • Генерализованный — классическая форма, которая проявляется в виде напряжения мышц тела и судорог.
  • Головной (столбняк головного мозга) приводит к параличу черепных нервов. Он может протекать в локализованной или генерализованной формах. Эта форма встречается редко, обычно развивается на фоне травмы головы или воспаления в среднем ухе.
  • Локализованный столбняк. Ригидность (напряжение) возникает только в мышцах, которые находятся рядом с инфицированной раной. Это легкая форма заболевания, смертность при ней очень низкая.
  • Неонатальный столбняк. В конце первой недели жизни ребенок становится раздражительным, плохо ест, у него возникает мышечное напряжение, судороги. Неонатальный столбняк всегда протекает в очень тяжелой форме и отличается плохим прогнозом. Он наиболее распространен в развивающихся странах: здесь это одна из основных причин младенческой смертности [2].

Рассмотрим течение и основные симптомы заболевания на примере классической формы — генерализованного столбняка.

Инкубационный период заболевания составляет в среднем 8–14 дней, может продолжаться от 3 до 21 дня. У новорожденных он обычно короче. Поначалу беспокоит боль в области раны, возникают подергивания в окружающих мышцах, болезненность по ходу нерва в пораженной конечности. Иногда основным симптомам предшествуют раздражительность, беспокойство, учащенное сердцебиение, потливость [1], [13].

Далее возникает напряжение в мышцах нижней челюсти (тризм), из-за этого больному становится сложно открывать рот, а затем это становится и вовсе невозможным. Появляется характерное выражение лица: челюсти сильно сжаты, брови приподняты, крылья носа «раздуты», углы рта оттянуты в стороны и вниз. Лицо больного как будто одновременно выражает улыбку и гримасу страдания, поэтому такая картина получила образное название «сардоническая гримаса» — risus sardonicus (рис. 8) [1], [13].

Risus sardonicus

Рисунок 8. Risus sardonicus — характерное выражение лица при столбняке. Рот больного как будто растянут в страдальческой улыбке, брови и крылья носа приподняты.

Постепенно напряжение распространяется ниже, на другие группы мышц. Возникает ригидность (напряжение и жесткость) мышц затылка. В зависимости от того, какие группы мышц затрагивает тоническое напряжение, больной принимает одну из характерных поз:

  • Опистотонус: выгибается назад, опирается о поверхность головой и пятками (рис. 9).
  • Плейростонус: изгибание в сторону.
  • «Поза столба»: вытянутое положение.
  • Эмпростотонус: «поза эмбриона». Голова наклонена вперед, ноги и руки приведены к туловищу. Такая картина наблюдается, когда напряжение возникает в мышцах-сгибателях [13].
Опистотонус

Рисунок 9. Опистотонус — характерное проявление генерализованной формы столбняка. Больной выгибается в виде дуги и фиксируется на голове и пятках. Эту картину написал в 1809 году сэр Чарльз Белл — шотландский анатом и физиолог. На ней изображен человек, который заразился столбняком после огнестрельного ранения.

Периодически тоническое напряжение сменяется клоническими судорогами — короткими сокращениями, подергиваниями мышц. Они причиняют сильную боль, могут возникать часто и сохраняться очень долго, изнуряют больного.

Если у человека возникли симптомы, напоминающие столбняк, его нужно немедленно доставить в больницу. Врач устанавливает диагноз после осмотра на основании характерной клинической картины. Лабораторные исследования, направленные на обнаружение возбудителя, не требуются [1], [15].

Неонатальный столбняк: бич новорожденных

Столбняк у новорожденных выделен в особую категорию, потому что он протекает очень тяжело и нередко приводит к смерти. Наиболее высока заболеваемость и смертность в странах с низким уровнем доходов населения, в сельской местности, где роды зачастую происходят на дому, в антисанитарных условиях.

Заражение неонатальным столбняком происходит через пуповину. Симптомы появляются на 3–24 день жизни. Ребенок отказывается от кормления, потому что не может нормально сосать из-за спазма жевательных мышц, у него возникает risus sardonicus, спазм мышц рук и ног — сначала от воздействия раздражителей (яркого света, прикосновений, громких звуков), затем спонтанно. В финале развивается опистотонус.

Помимо неонатального, актуальна проблема материнского столбняка. Этим термином обозначают заболевание, которое развивается в течение беременности или шести недель после родов (аборта). Оно также отличается более тяжелым течением и высокой смертностью по сравнению с «обычным» столбняком.

В качестве мер профилактики неонатального и материнского столбняка эксперты рекомендуют: вакцинацию женщин репродуктивного возраста и во время беременности, роды в условиях родильных домов с соблюдением правил асептики и антисептики, тщательный эпиднадзор [16].

Лечение

Как только пациент доставлен в клинику, его сразу помещают в палату интенсивной терапии и начинают лечение:

  • Удаление оставшихся спор и предотвращение дальнейшего распространения токсина в организме. Для этого проводят хирургическую обработку раны, ставшей входными воротами инфекции. Предварительно рану обкалывают противостолбнячной сывороткой [1], [14].
  • Нейтрализация столбнячного токсина. Воздействовать можно только на свободный тетаноспазмин, так как он связывается с нервной тканью необратимо. Обязательная мера при подозрении на столбняк — однократное внутримышечное введение противостолбнячного человеческого иммуноглобулина. Этот препарат представляет собой антитела, которые нейтрализуют столбнячный токсин [1], [14].
  • Борьба с судорогами. Больным вводят нейролептики, транквилизаторы, миорелаксанты.
  • Антибактериальная терапия в лечении столбняка имеет второстепенное значение. Антибиотики могут быть назначены для профилактики инфекционных осложнений — пневмонии (воспаления легких), сепсиса и пр. [1], [14].
  • Искусственная вентиляция легких. Проводится при нарушении дыхания в течение длительного времени. Обычно больным накладывают трахеостому [14].

Как работает иммунитет против столбняка?

О том, как работает противоинфекционный иммунитет, можно узнать из нашей статьи «Иммунитет: борьба с чужими и… своими» [17]. В случае со столбняком важную роль играют антитела. Они умеют специфически «распознавать» разные белки столбнячной палочки. Наиболее важны те, что нацелены на тетаноспазмин.

Иммунная система нейтрализует тетаноспазмин с помощью особых антител — антитоксинов, которые представляют собой иммуноглобулины класса G. Они вырабатываются в организме при двух условиях: во время болезни и после прививки [15], [18].

Человек может получить защиту против столбняка путем активной (прививка анатоксином, который заставляет организм вырабатывать собственные антитела) или пассивной (после введения иммуноглобулина) иммунизации. Во время беременности будущего ребенка защищают антитела матери, которые проникают через плаценту [15], [18].

Раньше велись споры о том, возможна ли естественная иммунизация: может ли иммунитет сохраняться после перенесенного столбняка и защищать человека еще в течение некоторого времени? На данный момент ученые уверены, что ответ на этот вопрос — «нет». После перенесенного заболевания человек вполне может заболеть повторно. Единственный эффективный способ защиты — вакцина [3].

История создания противостолбнячной вакцины

Китасато Шибасабуро

Рисунок 10. Китасато Шибасабуро (1853–1931 гг.) — японский ученый, впервые в истории получивший чистую культуру Clostridium tetani.

В 1889 году японский врач и бактериолог Китасато Шибасабуро (рис. 10) впервые получил чистую культуру столбнячных палочек [19]. Вместе с Эмилем Адольфом фон Берингом [20] они продемонстрировали, что сыворотка кроликов, подвергшихся воздействию столбнячного токсина, будучи введенной неиммунизированным животным, помогает предотвратить у них заболевание [21]. Этим было положено начало развитию пассивной иммунизации.

В 1893 году французский ветеринар и микробиолог Эдмонд Нокар (рис. 11) успешно применял сыворотку для пассивной иммунизации лошадей против столбняка [22].

Эдмонд Нокар

Рисунок 11. Эдмонд Нокар (1850–1903 гг.) — французский ученый, внесший большой вклад в развитие пассивной иммунизации против столбняка.

Вся последующая история развития вакцин против столбняка сильно связана с историей войн (рис. 14). Ведь поле боя — это место, где люди постоянно получают ранения, и тут клостридии не упускают своих возможностей. Усилия врачей и ученых были направлены на решение этой проблемы.

Спустя пару десятилетий нашелся повод для первого массового применения лошадиного противостолбнячного антитоксина на людях: началась Первая мировая война. Из-за того что препарат был плохо очищен, у многих пациентов развивались анафилактические реакции, сывороточная болезнь и другие серьезные осложнения [23], [24].

С 1960-х годов стали доступны человеческие противостолбнячные антитела. Сегодня от лошадиной сыворотки в развитых странах отказались из-за аллергических реакций.

Рамон Гастон

Рисунок 12. Рамон Гастон (1886–1963 гг.) — создатель столбнячного анатоксина. Он первым обнаружил, что формалин инактивирует дифтерийные и столбнячные токсины, сохраняя их способность вызывать иммунный ответ.

Эпоха активной иммунизации против столбнячной палочки началась в 1923 году, когда французский ветеринар Рамон Гастон (рис. 12) сначала открыл феномен флокуляции, позволяющий титровать столбнячный и дифтерийный токсины in vitro («в пробирке»), а затем заметил, что после обработки небольшим количеством формалина токсин больше не может нанести вреда человеку, но сохраняет антигенность, то есть способность вызывать иммунный ответ. Так были изобретены анатоксины (токсоиды) — «обезоруженные» токсины, которые и являются основным работающим компонентом вакцины [25], [26].

На основе анатоксинов, полученных Гастоном, создали вакцину, которая спустя 20 лет помогла спасти множество жизней. Вакцинация от столбняка, которая на тот момент уже была широко внедрена, принесла неоценимую пользу армиям союзников во время Второй мировой войны.

Павел Феликсович Здродовский

Рисунок 13. Павел Феликсович Здродовский (1890–1976 гг.) — микробиолог, иммунолог, д. м. н., профессор, академик АН СССР. Под его руководством были разработаны методы вакцинации против столбняка в Советском Союзе.

Бойцам советской армии вводили анатоксин, поливакцины, содержавшие смесь антигенов микробов брюшного тифа, паратифа А и В, холеры, дизентерий Григорьева—Шиги и Флекснера и столбняка, — они помогали быстро и относительно эффективно создавать иммунитет. Методы вакцинации против столбняка и некоторых других инфекций в СССР были разработаны под руководством микробиолога и иммунолога Павла Феликсовича Здродовского (рис. 13) [27], [28].

В 1944 году, в ходе кровопролитных сражений, британская, французская и американская армии практически не пострадали от столбняка, в то время как от него погибли многие немецкие солдаты. Вакцинация стала обязательной во французской армии еще с 1936 года, а в 1939 году союзные войска решили привить всех своих бойцов [26].

К 60-м годам прошлого столетия столбнячный анатоксин уже довольно широко применяли для активной иммунизации во многих странах. В 1974 году Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) приняла «Расширенную программу по иммунизации», в которую вошла комбинация дифтерийного и столбнячного анатоксинов [29]. С тех пор охват населения мира вакцинацией постоянно рос. Так, в 1980 году в странах за пределами Европы, Северной и Южной Америк три дозы вакцины АКДС [30] получило лишь 20% населения. К 2013 году средний показатель составил 86%, минимальный — 75% [31].

История столбняка

Рисунок 14. История столбняка: от первого упоминания до разработки АКДС.

иллюстрация Ирины Ефремовой

Как изменилась ситуация со столбняком после появления вакцины?

После введения массовой вакцинации люди стали болеть столбняком намного реже. Это хорошо видно по динамике заболеваемости в США. Если в 1947 году, когда активная иммунизация, можно сказать, делала первые шаги, заболеваемость составляла 4 случая на 1 миллион населения, то в период с 2008 по 2011 год в США было зарегистрировано всего 233 случая, то есть на 95% меньше [29]. За тот же промежуток времени ежегодное количество смертей от столбняка уменьшилось на 99%. Конечно же, снижение показателей смертности — это заслуга не только активной иммунизации. Большую роль играют пассивная иммунизация и своевременное, правильное лечение [2].

Последняя статистика по смертности от неонатального столбняка доступна за 2015 год на сайте ВОЗ. Инфекция унесла жизни 34 019 новорожденных, что на 96% меньше, чем в 1980 году [32]. На рисунке 15 представлена динамика заболеваемости столбняком в России в 1997–2018 гг.

Заболеваемость столбняком на территории России с 1997 по 2018 годы

Рисунок 15. Заболеваемость столбняком на территории России с 1997 по 2018 годы

Тем не менее, столбняк остается актуальной проблемой современного здравоохранения. Он все еще убивает людей, хотя и далеко не так часто, как раньше. Чаще всего такие случаи встречаются в развивающихся странах, где есть проблемы с доступностью медицинской помощи, особенно в тропической зоне. Риски повышены у пожилых людей, так как многие из них получали последнюю дозу вакцины давно, а иммунитет с возрастом снижается [2], [29].

В ряде стран большую проблему представляет распространение столбняка среди детей, подростков и молодежи. По данным ВОЗ, в 2004 году 27 миллионов детей не получили третью дозу вакцины — решение этой проблемы помогло бы предотвратить многие случаи заболевания [29].

Современные вакцины

Все противостолбнячные вакцины для активной иммунизации производятся из анатоксина. На современном рынке представлены разные препараты, которые различаются по составу и в зависимости от этого имеют те или иные сокращенные обозначения:

  • Вакцины, которые содержат один анатоксин — TT.
  • В комбинации с дифтерийным анатоксином — DT или dT, в зависимости от количества дифтерийного анатоксина.
  • В комбинации с дифтерийным анатоксином и цельноклеточной (wP) или бесклеточной (aP) противококлюшной вакциной: DTwP (DTP), DTaP, dTa, dTap.

Самая знаменитая в России противостолбнячная вакцина — АКДС (вакцина коклюшно-дифтерийно-столбнячная адсорбированная). В ее состав входит 5 антитоксин-связывающих единиц (ЕС — единица измерения, характеризующая антигенные свойства токсинов и анатоксинов), или 60 международных иммунизирующих единиц (МИЕ) столбнячного анатоксина, и, кроме того, дифтерийный анатоксин, убитые коклюшные микробы. В России применяют вакцины АКДС отечественного производства, их выпускают разные компании. Другие виды противостолбнячных вакцин, которые применяются в России, представлены в таблице 2 .

Об истории разработки АКДС, ее составе, а также противопоказаниях и риске осложнений рассказано в статье «Коклюш: кашель, который убивает» [30]. Поэтому, прежде чем читать далее, очень советуем сначала ознакомиться с этим материалом! — Ред.

Таблица 2. Противостолбнячные вакцины (кроме АКДС), представленные в настоящее время на территории России.
Название вакцины Состав Страна производства, компания-производитель
АС (адсорбированный столбнячный анатоксин)
  • 10 единиц связывания (ЕС) столбнячного анатоксина;
  • сорбент (гидроксид алюминия);
  • консервант (мертиолят).
Россия
АДС (адсорбированная дифтерийно-столбнячная вакцина)
  • 10 единиц связывания (ЕС) столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • сорбент (гидроксид алюминия);
  • консервант (формальдегид).
Россия
АДС-М (адсорбированная дифтерийно-столбнячная вакцина, в которой уменьшено содержание дифтерийного анатоксина)
  • 5 антитоксин-связывающих единиц (ЕС) столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • сорбент (гидроксид алюминия);
  • консервант (мертиолят).
Россия
«Бубо-Кок»
  • 5 единиц связывания столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • убитые коклюшные микробы;
  • HBS-протеин (поверхностный антиген вируса гепатита B);
  • сорбент (гидроксид алюминия);
  • консервант (мертиолят).
«Комбиотех» НПК (Россия)
«Бубо-М»
  • 10 единиц связывания столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • HBS-протеин (поверхностный антиген вируса гепатита B).
«Комбиотех» НПК (Россия)
«Инфанрикс»
  • не менее 40 МЕ столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • коклюшный анатоксин;
  • антигены коклюшного микроба;
  • сорбент (гидроксид алюминия);
  • консервант (феноксиэтанол).
GlaxoSmithKline Biologicals, s.a. (Бельгия)
«Инфанрикс Гекса»
  • не менее 40 МЕ столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • коклюшный анатоксин;
  • антигены коклюшного микроба;
  • HBS-протеин (поверхностный антиген вируса гепатита B);
  • инактивированные вирусы полиомиелита 1, 2 и 3 типа;
  • гидроксид алюминия, фосфат алюминия и другие вспомогательные вещества.
GlaxoSmithKline Biologicals, s.a. (Бельгия)
«Пентаксим»
  • не менее 40 МЕ столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • коклюшный анатоксин;
  • антигены коклюшного микроба;
  • инактивированные вирусы полиомиелита 1, 2 и 3 типа;
  • вспомогательные вещества: гидроксид алюминия, формальдегид, феноксиэтанол и др.
SANOFI PASTEUR, s.a. (Франция)
«Тетраксим»
  • не менее 40 МЕ столбнячного анатоксина;
  • дифтерийный анатоксин;
  • коклюшный анатоксин;
  • антигены коклюшного микроба;
  • инактивированные вирусы полиомиелита 1, 2 и 3 типа;
  • вспомогательные вещества: гидроксид алюминия, формальдегид, феноксиэтанол и др.
SANOFI PASTEUR, s.a. (Франция)
«Адасель»
  • не менее 20 МЕ столбнячного анатоксина;
  • не менее 2 МЕ дифтерийного анатоксина;
  • бесклеточная коклюшная вакцина: коклюшный анатоксин (2,5 мкг), филаментозный гемагглютинин (5 мкг), агглютиногены фимбрий типов 2 и 3 (5 мкг);
  • вспомогательные вещества: фосфат алюминия, 2-феноксиэтанол, вода для инъекций.
Sanofi Pasteur Limited (Канада)

Требования к производству, свойствам и составу столбнячного анатоксина в России прописаны в Фармакопейной статье Министерства Здравоохранения Российской Федерации «Анатоксин столбнячный адсорбированный (АС-анатоксин)» ФС.3.3.1.0007.15.

Порядок вакцинации

Эксперты ВОЗ утверждают, что в идеале каждый человек должен получить 5 доз вакцины в детстве и еще одну — бустерную — в раннем зрелом возрасте. Первичный курс, состоящий из трех доз, рекомендуется проводить в течение первого года жизни. Затем в идеале ревакцинацию нужно провести в 4–7 лет и 12–15 лет. Шестую дозу женщинам обычно вводят во время первой беременности, а мужчинам — во время военной службы. Такая схема обеспечивает длительную защиту, возможно, в течение всей жизни. Схемы вакцинаций для разных групп людей, предложенные ВОЗ, представлены в таблице 3.

Таблица 3. Схемы вакцинации против столбняка для детей и взрослых, рекомендуемые экспертами ВОЗ. Источник: [29]
Схема вакцинации с рождения DTP DTP DTP dT dT dT
Вакцинацию начинают до 1 месяца или после 6 недель, как можно раньше. Промежутки между введениями вакцин должны быть не менее 4 недель. Идеально в 4–7 лет. Идеально в 12–15 лет. В раннем зрелом возрасте.
Взрослые и подростки, которые ранее не прививались dT dT dT dT dT
Как можно раньше. Не менее чем через 4 недели после введения первой дозы. Не менее чем через 6 месяцев. Не менее чем через год. Не менее чем через год.
Беременные женщины, которые не прививались, либо у них отсутствуют данные о предшествовавших прививках dT dT dT dT dT
Как можно раньше в течение первой беременности. Не менее чем через 4 недели после введения первой дозы. Не менее чем через 6 месяцев или во время второй беременности. Не менее чем через год или во время второй беременности. Не менее чем через год или во время второй беременности
Беременные женщины, которым в детстве были введены три дозы вакцины dT dT dT
Как можно раньше в течение первой беременности. Не менее чем через 4 недели после введения первой дозы. Не менее чем через год.
Беременные женщины, которым в детстве были введены четыре дозы вакцины dT dT
Как можно раньше в течение первой беременности. Не менее чем через год.
Дополнительная иммунизация при повышенном риске заражения у женщин репродуктивного возраста dT dT dT dT dT
В течение 1 курса. Не менее чем через 4 недели после первого курса, в течение 2 курса. Не менее чем через 6 месяцев после второго курса, в течение третьего курса. Не менее чем через год, во время второй беременности. Не менее чем через год, во время второй беременности.

Российские рекомендации

В России вакцинация против столбняка входит в национальный календарь профилактических прививок, который регламентирован Приказом Министерства здравоохранения РФ от 21 марта 2014 г. N 125н «Об утверждении национального календаря профилактических прививок и календаря профилактических прививок по эпидемическим показаниям». В нем установлены следующие сроки иммунизации:

  • 3 месяца: первая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка;
  • 4,5 месяца: вторая вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка;
  • 6 месяцев: третья вакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка;
  • 18 месяцев: первая ревакцинация против дифтерии, коклюша, столбняка;
  • 6–7 лет: вторая ревакцинация против дифтерии, столбняка (анатоксином с уменьшенным содержанием антигенов);
  • 14 лет: третья ревакцинация против дифтерии, столбняка (анатоксином с уменьшенным содержанием антигенов);
  • после 18 лет: ревакцинация против дифтерии, столбняка каждые 10 лет от момента последней ревакцинации.

Дополнительную информацию содержат Методические указания МУ 3.1.2436-09 «Эпидемиологический надзор за столбняком», которые определяют не только возраст вакцинации, но и интервал между введениями и объем вводимой дозы (табл. 4, 5).

Таблица 4. Схемы вакцинации, названия препаратов и дозировки для детей разных возрастных групп. Источник: «Эпидемиологический надзор за столбняком».
Возраст ребенка на момент начала вакцинации 3 месяца — 4 года, не имеют противопоказаний 3 месяца — 7 лет, если есть противопоказания к введению АКДС, либо ребенок переболел коклюшем* 7 лет и старше, если ребенок ранее не был привит против столбняка и дифтерии
Вакцинации
Первая прививка АКДС (0,5 мл) АДС (0,5 мл) АДС-М (0,5 мл)
Промежуток между первой и второй вакцинациями 1,5 месяца
Вторая прививка АКДС (0,5 мл) АДС (0,5 мл) АДС-М (0,5 мл)
Интервал между второй и третьей вакцинациями 1,5 месяца
Третья прививка АКДС (0,5 мл) Не проводят Не проводят
Интервал между последней вакцинацией и первой ревакцинацией 12 месяцев 9–12 месяцев 6–9 месяцев
Ревакцинации
Первая ревакцинация АКДС (0,5 мл) АДС (0,5 мл) АДС (0,5 мл)
Вторая ревакцинация АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл)
Третья ревакцинация АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл)
Последующие ревакцинации через каждые 10 лет АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл) АДС-М (0, 5 мл)
* — Сейчас в развитых странах перенесенный коклюш не является противопоказанием для вакцинации. Даже если ребенок переболел, его все равно прививают по календарю, потому что иммунитет после болезни нестойкий и ненадежный [30].
Таблица 5. Рекомендации по вакцинации взрослых людей против столбняка, которые ранее не получали вакцину. Источник: «Эпидемиологический надзор за столбняком».
Сведения о предшествовавших вакцинациях Не были привиты против столбняка Не были привиты против дифтерии и столбняка
Препараты АС АС АДС-М
Вакцинация
Схема Обычная Сокращенная Обычная
Первая прививка 0,5 мл 1 мл 0,5 мл
Промежуток между первой и второй вакцинациями 1 месяц 30–40 дней
Вторая прививка 0,5 мл 0,5 мл
Промежуток между последней вакцинацией и первой ревакцинацией 6–24 месяцев 6–24 месяцев 9–12 месяцев
Ревакцинация
Первая ревакцинация 0,5 мл 0,5 мл 0,5 мл
Последующие ревакцинации через каждые 10 лет 0,5 мл 0,5 мл (АС или АДС-М) 0,5 мл

Экстренная профилактика столбняка

Если есть подозрение, что человек уже мог заразиться столбняком, проводят экстренную профилактику. Для нее применяют четыре препарата:

Высокий риск заражения возникает, когда человек получил травму кожи или слизистой оболочки (в том числе ожог, обморожение, лучевое повреждение), при проникающих ранениях желудка и кишечника, при их прободении (когда в стенке органа образуется отверстие), после абортов и родов, произошедших вне стен медицинского учреждения, укусов животных, при гангрене, длительно текущих гнойных процессах.

Врач определяет, нужна ли человеку профилактика столбняка, и какие препараты вводить, в зависимости от того, как он прививался ранее. Данные представлены в таблице 6.

Таблица 6. Экстренная профилактика при высоком риске развития столбняка, в зависимости от того, как человеку ранее вводили противостолбнячный анатоксин. Источник: «Эпидемиологический надзор за столбняком».
  • Ребенок или подросток, которому продолжают вводить вакцины в соответствии с прививочным календарем, вне зависимости от того, когда была введена последняя.
  • Взрослые, которые могут подтвердить, что у них был проведен полный курс вакцинации не менее 5 лет назад.
  • Если были проведены анализы, и они показали, что в крови человека высок уровень противостолбнячных антител (титр более 1:160 по данным РПГА).
Не нужно проводить профилактику.
  • Ребенок или подросток, который вакцинировался в соответствии с прививочным календарем, но не была проведена последняя ревакцинация.
  • Взрослый, у которого полный курс вакцинации был проведен более пяти лет назад.
  • Человек, которому были сделаны 2 прививки не более 5 лет назад или одна прививка не более 2 лет назад.
  • Дети старше 6 лет, подростки, люди, которые служили в армии и у которых ничего не известно о проведенных прививках, при этом нет противопоказаний для вакцинации.
  • Если был проведен анализ и известно, что титр противостолбнячных антител в крови человека составляет 1:20 — 1:80.
0,5 мл АС-анатоксина или АДС-М, желательно подкожно в области раны.
  • Люди, которым были сделаны две прививки больше 5 лет назад или одна прививка больше 2 лет назад.
  • Люди, которые не были привиты или которые не могут представить документ о том, что у них проводилась вакцинация.
  • Если был проведен анализ, и оказалось, что по результатам РПГА титр противостолбнячных антител у человека менее 1:20.
Активно-пассивная профилактика:
  • Сначала вводят АС-анатоксин: детям с 6 месяцев до 14 лет — 0,5 мл, остальным — 1 мл.
  • Затем другим шприцом, через другую иглу и в другом месте вводят 250 ME ПСЧИ или 3000 ME ПСС.
Через 6–24 месяцев должна быть проведена ревакцинация АС или АДС-М в дозировке 0,5 мл.
Дети младше 5 месяцев, которые не были привиты.
  • Предпочтительно — 250 ME ПСЧИ.
  • Если нет ПСЧИ — 3000 ME ПСС.

Если человека покусало животное, важно провести иммунизацию не только против столбняка, но и против бешенства [33].

Возможные осложнения противостолбнячных вакцин

Противостолбнячная вакцина довольно безопасна. Согласно позиции ВОЗ, ее можно вводить женщинам во время беременности, людям, имеющим иммунодефицит (в том числе вызванный ВИЧ-инфекцией) [29]. Возможные реакции и осложнения после введения вакцины представлены в таблице 7.

Таблица 7. Реакции и неблагоприятные эффекты, которые могут возникать после введения столбнячного анатоксина.
Вид реакцииРаспространенность
В течение 48 часов после прививки в месте введения вакцины может появиться болезненность, покраснение, отечность не более 1 см. 1–80%, в зависимости от типа анатоксина, способа инъекции, количества прививок, которые были сделаны ранее [29], [34], [35].
  • Большой участок уплотнения и покраснения в области инъекции.
  • Отек руки, в которую была выполнена инъекция.
Редко, риски повышаются при введении больших доз анатоксина [34], [35].
  • Лихорадка (повышение температуры до 38 °C и более).
  • Недомогание.
0,5–1% после бустерных (ревакцинирующих, повторных) инъекций [29].
Безмикробные абсцессы (полость с гноем). 1–10 случаев на 1 миллион инъекций [29].
Опасные для жизни анафилактические реакции. 1–6 случаев на 1 миллион введенных доз вакцины [29].
Плечевой неврит. 5–10 случаев на 1 миллион введенных доз [29].

Насколько эффективна прививка?

Установлено, что у многих людей концентрации антител, которые способны защитить от столбняка, достигаются после второй вакцинации. После введения третьей вакцины иммунитет вырабатывается практически у всех привитых. В большинстве исследований была обнаружена эффективность прививки от 80 до 100%. Люди с иммунодефицитом (ВИЧ-инфекция, СПИД) слабее реагируют на введение анатоксина, но в целом у них тоже вырабатывается защитный иммунитет.

Защита после прививки может сохраняться разное время, в зависимости от того, в каком возрасте человек был вакцинирован, сколько доз ему было введено, какие между ними были промежутки времени. Три первые дозы вакцины, введенные в детстве, обеспечивают защиту на 3–5 лет. Потом еще одна ревакцинация в детстве защищает до юношеского возраста. Затем еще две дозы вакцины помогают защититься от столбняка предположительно на 20–30 лет (всего получается 6 доз, в соответствии с рекомендациями ВОЗ; в соответствии с Российским прививочным календарем вводят минимум 7 доз) [29].

Можно ли ликвидировать столбняк?

В медицине существует такое понятие, как коллективный иммунитет: когда большой процент населения вакцинирован, возбудителю становится намного сложнее распространяться. Таким образом, невакцинированные люди тоже в какой-то степени находятся под защитой. Привитые создают своего рода подушку безопасности для маленьких детей, больных с иммунодефицитными состояниями и других людей, у кого повышен риск заражения [36]. Особенность столбняка в том, что он не передается от человека к человеку. Заражение происходит только из окружающей среды. Поэтому и коллективный иммунитет не формируется: даже если вокруг вас все привиты, ваши риски от этого не снижаются. Поэтому вакцинироваться должен каждый [18].

Заключение

Прививка столбнячным анатоксином — единственный надежный способ защититься от заболевания. Эффективные вакцины существуют, и задача, с которой предстоит справиться врачам и специалистам в области здравоохранения — обеспечить максимальный охват населения планеты вакцинацией. Мешают два фактора: низкая доступность препаратов в некоторых развивающихся странах и то и дело громко заявляющие о себе антипрививочные движения.

В настоящее время эксперты Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) заявляют в отношении столбняка две основные цели:

  1. Ликвидация в глобальном масштабе материнского и неонатального (у новорожденных) столбняка.
  2. Максимальный охват населения вакцинацией с целью профилактики заболевания. Каждый человек должен получить, как минимум, три дозы вакцины в детстве [29].

Литература

  1. George E.K. and Vivekanandan R. Clostridium tetani. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing, 2018;
  2. Hinfey P.B. (2019). Tetanus. Medscape;
  3. Martha H. Roper, Steven G.F. Wassilak, Tejpratap S.P. Tiwari, Walter A. Orenstein. (2013). Tetanus toxoid. Vaccines. 746-772;
  4. Clostridium tetani. (2011). MSDSonline;
  5. Clostridium tetani. «Биология и медицина»;
  6. J J Farrar. (2000). NEUROLOGICAL ASPECTS OF TROPICAL DISEASE: Tetanus. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 69, 292-301;
  7. R L MILLER. (1997). Tetanus after cranial trauma in ancient Egypt. Journal of Neurology, Neurosurgery & Psychiatry. 63, 758-758;
  8. Теличкин И. (2013). Хирург милостью Божьей. К 125-летию со дня смерти Н. Д. Монастырского. «Медицинская газета». 68;
  9. Schagen U. (2013). Arthur Nicolaier. Charité Memorial Site;
  10. Как происходит выделение нейромедиатора;
  11. Глицин: часть 2. Нейромедиатор и мем;
  12. Спокоен как GABA;
  13. Бордаков В.Н. (2014). Столбняк. «Военная медицина». 4, 105–110;
  14. Ющук Н.Д. и Венгеров Ю.Я. Инфекционные болезни: национальное руководство. — М.: «ГЭОТАР-Медиа», 2009. — 1040 с.;
  15. Tetanus. (2018). WHO;
  16. C Louise Thwaites, Nicholas J Beeching, Charles R Newton. (2015). Maternal and neonatal tetanus. The Lancet. 385, 362-370;
  17. Иммунитет: борьба с чужими и… своими;
  18. Tetanus. (2018). Vaccine Knowledge Project;
  19. Kitasato Shibasaburo. (2020). Encyclopaedia Britannica;
  20. Победитель бактерий;
  21. Barney S. Graham, Donna M. Ambrosino. (2015). History of passive antibody administration for prevention and treatment of infectious diseases. Current Opinion in HIV and AIDS. 10, 129-134;
  22. In Memoriam: Edmond Nocard. (1903). J. Hyg. (Lond.). 3, 516.2–522;
  23. Peter Cornelis Wever, Leo van Bergen. (2012). Prevention of tetanus during the First World War. Med Humanities. 38, 78-82;
  24. Perey B.J.F. (1966). Progress in tetanus prophylaxis: the advent of human antitoxin. Canad. Med. Ass. J. 94, 437–441;
  25. Gaston Ramon. The history of vaccines;
  26. Panisset M. (1949). Gaston Ramon découvrait les anatoxines. Can. J. Comp. Med. Vet. Sci. 13, 60–63;
  27. Павел Феликсович Здродовский. (2019). «Специалисты о прививках»;
  28. Основные принципы противоэпидемической работы среди населения и в войсках Советской Армии в период Великой Отечественной войны 1941-1945 гг. Роспотребнадзор;
  29. Вакцина против столбняка. (2008). ВОЗ;
  30. Коклюш: кашель, который убивает;
  31. Shona Dalal, Julia Samuelson, Jason Reed, Ahmadu Yakubu, Buhle Ncube, Rachel Baggaley. (2016). Tetanus disease and deaths in men reveal need for vaccination. Bull. World Health Organ.. 94, 613-621;
  32. Maternal and neonatal tetanus elimination (MNTE). (2019). WHO;
  33. Смертоносный кусь;
  34. Stratton K.R., Howe C.J., Johnston R.B. Jr. Diphtheria and Tetanus Toxoids. In: Adverse Events Associated with Childhood Vaccines: Evidence Bearing on Causality. Washington (DC): National Academies Press (US), 1994;
  35. Tdap (tetanus, diphtheria, pertussis) VIS. (2015). CDC;
  36. Herd immunity (herd protection). (2019). Vaccine Knowledge Project;
  37. Kenneth C. Dittrich, Bashar Keilany. (2001). Tetanus: lest we forget. CJEM. 3, 47-50.

Комментарии