创伤的细菌性感染
第二节 创伤的细菌性感染
病史摘要
患者,女性,66岁,家中务农。主诉:咬肌乏力5天,张口困难2天。5天前患者无明显诱因出现咀嚼肌乏力,不伴畏寒、发热、呕吐、腹痛、腹泻等,患者未予以重视。2天前患者出现张口困难、咀嚼不便、牙关紧闭,“苦笑”面容,伴背痛、乏力、纳差,但无发热、抽搐,无头痛、呕吐,无腹泻,无咳嗽、咳痰,无晕厥、昏迷,无大小便失禁,未诊治。左手1周前割伤,目前仍有红肿症状。
家属补充,该患者约1周前在务农时不慎被锈蚀的镰刀割伤,伤口较深,并有一定量的出血(具体出血量不详),且患者未前往医疗机构予以处理。
诊断解析
从该患者的临床表现:张口困难、咀嚼不便、牙关紧闭、“苦笑”面容来看,这些是咬肌和面肌强直性痉挛的临床症状,并结合该患者在务农时发生创伤,且伤口未作及时处理,因此高度怀疑发生了破伤风梭菌的创口感染。
下一步可对患者的创口进行微生物学检查,观察感染病原体的生物学特征以明确诊断,同时也要注意其破伤风梭菌感染的并发症监测,及时对症治疗。
知识拓展
创口细菌性感染的病原体主要包括:葡萄球菌属、链球菌属、破伤风梭菌、其他细菌(铜绿假单胞菌、无芽胞厌氧菌、放线菌属)。
1. 葡萄球菌属的致病性与免疫性
(1) 致病物质
1) 葡萄球菌溶素:依抗原性及生物活性不同分α、β、γ和δ 4种溶素,其中α溶素是重要致病因子。
2) 杀白细胞素:损伤中性粒细胞和巨噬细胞,导致中毒性炎症反应和组织坏死等病变。
3) 肠毒素:导致以呕吐为主要症状的食物中毒。
4) 表皮剥脱毒素:引起烫伤样皮肤综合征,又称剥脱性皮炎,能刺激机体产生具有保护作用的中和抗体。
5) 毒性休克综合征毒素—1(TSST—1):与毒性休克综合征患者出现的发热、猩红热样皮疹、脱屑和休克等症状有关。
6) 凝固酶:是一种能凝固加有抗凝剂的人或兔血浆的蛋白质,是致病性葡萄球菌的重要指标,但凝固酶阴性的葡萄球菌亦能引起某些感染,作用类似凝血酶原,可被人或兔血浆中协同因子激活变成凝血酶样物质,使液态的纤维蛋白原变成固态的纤维蛋白致血浆凝固,凝固酶能使纤维蛋白沉积于菌体表面,阻碍吞噬细胞的吞噬或防止吞噬后被消化。
7) 耐热核酸酶:致病性葡萄球菌能产生耐热核酸酶,对DNA和RNA有较强的降解能力,金黄色葡萄球菌产生此酶,其他葡萄球菌不产生,临床上也将此酶作为鉴定致病性葡萄球菌的重要指标。
(2) 所致疾病
1) 化脓性感染:皮肤、各种器官化脓性感染;败血症、脓毒血症等全身感染。
2) 毒素性疾病:包括食物中毒、烫伤样皮肤综合征、毒性休克综合征等。
(3) 免疫性:机体可获得一定的免疫力,但不牢固持久,难以防止再次感染。
2. 链球菌属的致病性与免疫性
(1) A群链球菌:也称化脓性链球菌,是人类链球菌感染最常见的病原菌。
1) 致病物质:包括细胞壁成分、侵袭性酶类及外毒素。
●细胞壁成分:脂磷壁酸、M蛋白和细胞壁受体有助于细菌黏附。
● 侵袭性酶:使细菌易在组织中扩散。①透明质酸酶:能分解透明质酸,使细菌及其毒素易在组织中扩散。②链激酶:能使血液中溶纤维蛋白酶原转变成溶纤维蛋白酶,溶解血块或阻止血浆凝固,有利于细菌在组织中扩散。③链道酶:分解脓汁中高度黏稠核酸,使脓汁稀薄,有利于细菌的扩散。
● 毒素:①链球菌溶素:对氧敏感链球菌溶素O(SLO)和对氧稳定的链球菌溶素S(SLS)。SLO除能溶解红细胞外,对中性粒细胞也有破坏作用。风湿热患者特别是活动性病例,SLO抗体(ASO)升高显著,测其含量可作为风湿热及其活动性的辅助诊断;在血琼脂平板上菌落周围的溶血环是由SLS引起。②致热外毒素:又称红疹毒素,致热机制为直接作用于下丘脑引起发热反应。
2) 所致疾病
●化脓性炎症:引起局部和全身感染。
● 链球菌感染后超敏反应:主要有风湿热和急性肾小球肾炎两种疾病。
●毒素性疾病:引起猩红热。
3) 免疫性:抗红疹毒素抗体能防止猩红热再发,但对防止链球菌再感染无效。
(2) 甲型溶血性链球菌:是人类口腔、上呼吸道的正常菌群,故具有机会致病性,常引起下列两种疾病:
1) 龋齿:常由变形链球菌引起,黏性放线菌和乳杆菌也是重要的致龋齿菌。
2) 亚急性细菌性心内膜炎:当拔牙或摘除扁桃体时,寄居于口腔的甲型链球菌可乘机侵入血流,引起菌血症,若心瓣膜已有损伤或先天性缺陷时,细菌可在损伤部位繁殖,引起炎症。
3. 破伤风梭菌的致病性与免疫性
(1) 致病性
1) 伤口的厌氧微环境是破伤风梭菌感染致病的重要条件:①伤口深而窄,混有泥土异物。②坏死组织多、局部组织缺血。③伴有需氧或兼性厌氧菌混合感染。
2) 致病作用:主要由破伤风痉挛毒素引起,破伤风痉挛毒素是一种强毒性蛋白质,属神经毒素,相对分子量为1.5×105,65℃ 30分钟可被破坏;亦可被肠道蛋白酶分解失活,毒素的分子结构由A、B两部分多肽组成,B链能与神经节苷脂结合,A链具有毒性作用,具有免疫原性,经0.3%甲醛作用4周后脱毒便可成为类毒素。
(2) 免疫性:破伤风免疫是典型的外毒素免疫,主要由抗毒素发挥中和毒素毒性的功能,病后不会获得牢固免疫力,获得有效抗毒素途径还须通过破伤风类毒素的注射。
4. 其他细菌
(1) 铜绿假单胞菌的致病性与免疫性
1) 致病物质:主要是内毒素。
2) 致病性:铜绿假单胞菌是人体正常菌群之一,感染多见于皮肤黏膜受损部位,在医院感染中,由本菌引起者约占10%,但在烧伤病房可高达32%,临床表现为局部化脓性炎症或全身感染,脓汁呈绿色,带臭味。
3) 免疫性:产生有一定保护作用的特异性抗体,中性粒细胞在抗铜绿假单胞菌感染中起重要作用。
(2) 无芽胞厌氧菌:分布于人的皮肤、黏膜上,为人体正常菌群,在人体中存在数量大,是其他需氧菌和兼性厌氧菌的10 ~ 1 000倍。
(1) 主要种类、性状与在感染中的作用如下:
1) 革兰阴性厌氧杆菌:是临床感染最常见的菌群,有8个属,其中拟杆菌属中的脆弱拟杆菌最重要。
2) 革兰阴性厌氧球:一般不经常引起重要的临床感染,是咽喉部主要厌氧菌。有3个属,其中以小韦荣球菌最为重要。
3) 革兰阳性厌氧杆菌:能引起各种疾病,可以单独或与其他菌混合感染。有7个属,其中丙酸杆菌、双歧杆菌、真杆菌较为重要。
4) 革兰阳性厌氧球菌:有5个属,其中有临床意义的是消化链球菌。
(2)致病性
1) 在某些特定的条件下可致病,致病条件包括:①皮肤黏膜屏障作用受损。②菌群失调。③局部的厌氧微环境。④机体免疫力减退。
2) 无芽胞厌氧菌感染多呈慢性过程,主要感染特征:①无芽胞厌氧菌的感染多为内源性感染。②感染多无特定病型,且大多是化脓性感染。③在局部形成脓肿或组织坏死,分泌物为血性或黑色,并有恶臭。④长期使用氨基糖苷类抗生素如链霉素、卡那霉素等治疗无效。
(3) 放线菌属的致病性与免疫性:放线菌经常存在于人口腔、齿龈、齿垢、扁桃体与咽部等处,属正常菌群。当机体抵抗力低下或拔牙、口腔黏膜损伤时,可引起内源性感染,导致软组织的慢性或亚急性肉芽肿性炎症,病灶中心坏死、脓肿,于组织内生成多发性瘘管,排出的脓液中有硫黄样颗粒,机体对放线菌的免疫主要是细胞免疫。
诊断思路
创伤细菌性感染的诊断过程中,除常见的发热、血象改变、炎性物质(C反应蛋白、白介素、降钙素原等)的释放外,主要依靠病史、临床特殊体征、病原体培养鉴定并辅以部分免疫学血清标志物的检查做出准确判断。
1. 葡萄球菌属创口感染的诊断 主要通过病原体的分离培养鉴定和重要特征性抗原的检测。
(1) 分离培养后菌落的生物学表现
1) 革兰阳性,球形,呈葡萄串状排列。
2) 于普通培养基上生长良好,致病性葡萄球菌菌落呈金黄色,于血琼脂平板上生长后,在菌落周围还可见完全透明溶血环。
3) 致病性菌株能分解甘露醇产酸。
(2) 重要特征性抗原:葡萄球菌A蛋白、多糖抗原。
1) 葡萄球菌A蛋白(SPA):存在于90%以上金黄色葡萄球菌细胞壁表面的一种蛋白质,能与人及多种哺乳动物的Ig G1、Ig G2和Ig G4分子Fc段非特异结合,用于协同凝集试验,与Ig G结合后所形成的复合物,还具有激活补体、抗吞噬、促细胞分裂、引起超敏反应、损伤血小板等多种生物活性。
2) 多糖抗原:细胞壁中的磷壁酸与肽聚糖相连,从金黄色葡萄球菌性心内膜炎患者血清中检出其抗体。
2. 链球菌属创口感染的诊断 主要通过病原体的分离培养鉴定和重要特征性抗原的检测,以及抗链球菌溶素O试验。
(1) 分离培养后菌落的生物学表现
1) 革兰阳性,球形,成链状排列。
2) 在血琼脂平板上,不同种类细菌可产生不同的溶血现象,据此细菌分为:
● 甲型溶血性链球菌:菌落周围形成草绿色溶血环,称甲型溶血或α溶血,α溶血环中的红细胞并未完全溶解,多为条件致病菌。
● 乙型溶血性链球菌:菌落周围形成完全透明的无色溶血环,界限分明,称乙型溶血或β溶血,β溶血环中的红细胞完全溶解,常引起人和动物的多种疾病。
● 丙型链球菌:不产生溶血素,菌落周围无溶血环,因而亦称不溶血性链球菌,无致病性。
3) 本菌不分解菊糖,不被胆汁溶解,可与肺炎链球菌鉴别。
(2) 链球菌抗原分类:链球菌的抗原构造复杂,主要有3种。
1) 多糖抗原:具群特异性,是链球菌群的分类依据,依此将链球菌分为A ~ H、K ~ T和U、V共20个群,致病菌90%左右属A群。
2) 表面蛋白抗原:位于C抗原的外层,包括M、T、R、S四种成分。M蛋白是化脓性链球菌的一种重要毒力因子,具有抗吞噬作用,M蛋白与心肌肌浆蛋白和肾小球基底膜有共同抗原表位,故与风湿性心内膜炎和肾小球肾炎发病原因可能有关。
3) 核蛋白抗原:称P抗原,无特异性,各种链球菌的P抗原均相同。
(3) 抗链球菌溶素O试验:常用于风湿热或肾小球肾炎的辅助诊断,用SLO检测血清中的ASO,是体外毒素与抗毒素的中和试验。风湿热患者血清中抗O抗体比正常人显著增高,大多在250 U左右;活动性风湿热患者一般超过400 U。
3. 破伤风梭菌创口感染的诊断 主要通过其典型的临床症状的判断和病原体的分离培养鉴定。
(1) 典型的临床症状:是在疾病初期,伤口附近肌肉痉挛、流口水、出汗和易动、咀嚼肌痉挛引起牙关紧闭和吞咽困难,随后躯干及四肢肌肉强直、呈现特有的角弓反张体征,终至膈肌痉挛、呼吸困难,窒息而死。
(2) 分离培养后菌落的生物学表现:革兰阳性,芽胞呈圆形,位于菌体的顶端,宽于菌体的直径,使细菌呈鼓槌状,为本菌的典型特征,严格厌氧,芽胞抵抗力很强,耐煮沸15 ~ 90分钟;于干燥的土壤和尘埃中可存活数年。
4. 其他细菌创口感染的诊断
(1) 铜绿假单胞菌创口感染的诊断:主要通过病原体的分离培养鉴定和特异性生物学表现:革兰阴性杆菌,能产生带荧光的水溶性色素(青脓素与绿脓素),使培养基呈带荧光的亮绿色,严格厌氧。
(2) 无芽胞厌氧菌创口感染的诊断:可通过直接涂片镜检和分离培养与鉴定、快速和特异性免疫学诊断、气液相色谱仪检测细菌特殊的终末代谢产物、核酸杂交、PCR等分子生物学方法。
(3) 放线菌属创口感染的诊断:主要通过病原体的分离培养鉴定和特异性生物学表现:革兰阳性杆菌,其形态特点是细长呈丝状,并有分枝,培养较困难,厌氧;在患者的病灶组织或脓样物质中可见黄色小颗粒,称“硫黄样颗粒”。
诊断应注意的问题
1. 葡萄球菌属创口感染的诊断
(1) 微生物学检查对于一般局部化脓性感染意义不大。
(2) 在全身性感染确定病因或选择有效治疗药物上有一定价值。(3) 鉴定致病性葡萄球菌:能产生金黄色色素、有溶血性、凝固酶试验和耐热核酸酶试验阳性,分解甘露醇产酸。
(4) 少数凝固酶阴性葡萄球菌有时也有致病性,故最后判定时还需结合临床表现。
2. 链球菌属创口感染的诊断
(1) 不同疾病采取不同标本,如脓汁、血液、鼻咽拭子等。
(2) 直接涂片染色镜检发现有典型链球菌时可做初步诊断。
(3) 分离培养后,鉴定主要依据细菌形态、染色性、菌落特征、溶血情况等。
3. 破伤风梭菌创口感染的诊断 破伤风的临床诊断主要依据创伤史和典型症状的观察,伤口标本直接涂片染色镜检和病原菌的分离培养阳性率低,一般不进行。
4. 其他细菌创口感染的诊断
(1) 无芽胞厌氧菌创口的感染主要在某些特定的条件下可致病,致病条件包括:皮肤黏膜屏障作用受损、菌群失调、局部的厌氧微环境、机体免疫力减退。因此其所致创口感染的诊断除了找到病原体外必须有上述病史资料的支持。
(2) 放线菌属创口感染的诊断主要是检查脓汁等标本中的硫黄样颗粒,必要时进行分离培养。