Можно ли на самом деле заразиться столбняком, наступив на ржавый гвоздь?

В своих «Афоризмах», написанных около 380 г. до н.э., древнегреческий врач Гиппократ описывает поистине ужасающий случай болезни:

«Капитан большого корабля раздробил якорем указательный палец правой руки. Через семь дней появились неприятные выделения; затем проблемы с языком – он жаловался, что не может нормально говорить. Его челюсти сжались, зубы сомкнулись, затем появились симптомы на шее; на третий день появился опистотонус с потливостью. Через шесть дней после постановки диагноза он умер».

Капитан корабля страдал от столбняка – более известного как тризм – болезни, которая до сих пор заражает 209 000 человек и ежегодно убивает 59 000 человек во всем мире. Если вы когда-либо слышали о столбняке, то, вероятно, это произошло из-за того, что вам сделали прививку от него перед посещением школы. Или, возможно, вы слышали, что заразиться можно, наступив на ржавый гвоздь или поцарапав его. Но так ли это на самом деле? Может ли такая, казалось бы, незначительная травма действительно привести к таким драматическим симптомам? Ну… да – но не по тем причинам, о которых вы могли подумать.

Столбняк был постоянным спутником человечества с самого начала известной истории. Первое описание болезни появляется в папирусе Эберса, древнеегипетском медицинском трактате, написанном около 1500 г. до н.э., хотя считается, что оно было скопировано из более раннего источника, датируемого 3000 г. до н.э. Греческое слово tetanos, означающее «натянутый» или «растягивающийся», указывает на скованность и сильные мышечные спазмы, характерные для этого недуга. В тяжелых случаях эти спазмы могут быть настолько сильными, что заставляют больного полностью выгибать спину и шею – то, что Гиппократ называет в своем описании опистотонусом – или даже разрывать мышцы и ломать кости. Хотя на протяжении тысячелетий причина столбняка оставалась загадкой, как и в случае с большинством болезней, не было недостатка в попытках разработать лекарство. Древние китайцы, например, использовали иглоукалывание над ушами пациента, в то время как древние греки и римляне, работая на основе медицинской модели «Четырех юмора», пытались вызвать потоотделение, помещая пациентов возле огня, оборачивая их пропитанными маслом тряпками или делая они пьют большое количество вина, а чтобы узнать больше о теории четырех юморов и ее огромном влиянии на историю медицины, посмотрите наш предыдущий видеоролик «Что случилось со все более популярной практикой современных медицинских пиявок?»

Позже врачи Средневековья и Возрождения рекомендовали еще более неприятные методы лечения, такие как покрытие пациента навозом, что, как мы увидим, вероятно, делало ситуацию еще более дерьмовой, чем казалось очевидным. Тем не менее, даже в древние времена было хорошо понятно, что столбняк имеет какое-то отношение к открытым ранам и что симптомы обычно появляются в течение недели или около того после травмы, что греческий врач Аретей из Каппадокии писал в первом веке нашей эры:

«Причин этих жалоб много; ибо некоторые склонны возникать на ранах мембраны или мышц… и женщины также страдают от этого спазма после аборта; и в этом случае они редко выздоравливают».

Гиппократ завершает свое описание болезни следующими словами:

«Люди, заболевшие столбняком, либо умирают в течение четырех дней, либо, если они проходят их, выздоравливают».

С появлением современного оружия, такого как фугасные артиллерийские снаряды, способные нанести большое количество глубоких, загрязненных почвой ран, столбняк стал основной причиной смертности солдат на поле боя. Например, во время Гражданской войны в США один из 500 мужчин умирал от столбняка из-за инфицированных ран. Заболевание также было распространенным и пугающим послеоперационным осложнением даже после внедрения антисептических хирургических методов и даже стало ассоциироваться – прежде всего – с американскими празднованиями Четвертого июля. Действительно, в годы, предшествовавшие широкому распространению вакцин, этот праздник был широко известен как «Кровавая Четверть» из-за большого количества смертей от столбняка в результате несчастных случаев, связанных с фейерверками и петардами.

Читайте также:   ТОП-7 Самых сильных животных на нашей планете

Однако только в конце 19 века, когда была разработана микробная теория болезней, истинная причина столбняка была наконец открыта. Первый прорыв произошел в 1884 году, когда Антонио Карле и Джорджо Раттоне, патологоанатомы Туринского университета, ввели кроликам гной от людей, перенесших столбняк. Животные начали заражаться столбняком, продемонстрировав, что болезнь трансмиссивна и, вероятно, вызвана микроорганизмом. В том же году немецкий исследователь Артур Николайер обнаружил, что некоторые бактерии, обычно встречающиеся в почве, производят мощные нейротоксины, которые при введении лабораторным животным вызывают те же симптомы, что и столбняк. Эту связь подтвердил японский исследователь Китасато Сибасабуро, который в 1891 году выделил у человека, пострадавшего от столбняка, возбудителя: анаэробную почвенную бактерию Clostridium tetani.

Однако прорыв Сибасабуро вышел далеко за рамки открытия причины столбняка. Работая в Берлинском университете, Сибасабуро и немецкий исследователь Эмиль фон Беринг обнаружили, что когда крысам и другим лабораторным животным вводили столбнячный токсин, их организмы вырабатывали вещество, способное нейтрализовать этот токсин, а также столбнячную бактерию. Когда это вещество, которое Сибасабуро и фон Беринг назвали антитоксином, было извлечено из сыворотки крови одного животного и введено другому, оно одновременно вылечило существующие инфекции столбняка и обеспечило защиту от будущих инфекций. Этот метод, известный как сывороточная терапия или антитоксиновая терапия, стал одним из самых важных прорывов в истории медицины. Действительно, воздействие противостолбнячного противоядия было настолько велико, что во время Первой мировой войны в странах Антанты был зарегистрирован только один случай столбняка на 5000 раненых солдат. Позже были разработаны антитоксины для лечения более опасных и инфекционных заболеваний, таких как дифтерия и скарлатина, что спасло миллионы жизней и принесло Эмилю фон Берингу Нобелевскую премию по физиологии и медицине 1901 года.

В первые годы антитоксин производился в коммерческих целях путем введения лошадям бактерий, извлечения их крови и очистки сыворотки. Несмотря на то, что этот метод эффективен для производства больших количеств сыворотки, он имеет ряд недостатков. Одним из них была сывороточная болезнь — группа симптомов, таких как сыпь, боль в суставах, лихорадка и увеличение лимфатических узлов, возникшая через 5–10 дней после инъекции антитоксина. Этот эффект был впервые отмечен в 1906 году австрийским педиатром Клеменсом фон Пирке и венгерско-американским педиатром Белой Шик, которые определили, что он вызван реакцией иммунной системы жертвы на чужеродные лошадиные белки в сыворотке. Чтобы описать этот эффект, фон Пирке и Шик объединили греческие слова allos, что означает «другой», и ergon, что означает «работа», и создали теперь знакомое слово: аллергия. Открытие сывороточной болезни и других аллергических реакций позволило Беле Шику разработать простой и эффективный тест для определения иммунитета к дифтерии, который стал известен как тест Шика. В ходе этой процедуры небольшую дозу дифтерийного токсина вводили в одну руку, а инактивированный нагреванием токсин — в другую руку в качестве контроля. Если кожа вокруг первой инъекции покраснела и опухла, значит, у человека недостаточно антитоксинов, более известных сегодня как антитела , для борьбы с дифтерийной инфекцией. Если отек был незначительным или отсутствовал вообще, значит, у человека был иммунитет. Французский врач Шарль Манту позже адаптировал тест Шика к бактериальному белку туберкулину, создав одноименную пробу Манту, которая до сих пор является стандартным диагностическим тестом на туберкулезную инфекцию во многих частях мира.

Еще одним серьезным недостатком антитоксина, полученного из лошадей, был риск заражения. 2 октября 1901 года у американской лошади по имени Джим, которая за свою жизнь произвела около 30 литров дифтерийной сыворотки, было обнаружено, что она заразилась столбняком, и ее пришлось усыпить. 17 дней спустя четверо маленьких детей в Сент-Луисе, штат Миссури – Вероника Кинан и Бесси, Виола и Фрэнки Бейкер – получили противодифтерийный антитоксин, изготовленный из сыворотки Джима. Через четыре дня Вероника, Бесси и Виола умерли от столбняка. Этот и другие инциденты стимулировали исследования более безопасных альтернатив традиционным антитоксинам. В 1924 году французский биолог Гастон Рамон нашел решение: анатоксин , или анатоксин, вариант столбнячного или дифтерийного токсина, обработанный нагреванием и формальдегидом, так что он больше не был токсичным для человека, но все еще сохранял свои иммунологические свойства. Усовершенствованная версия столбнячного анатоксина использовалась для защиты американских войск во время Второй мировой войны, а в 1948 году ее объединили с вакцинами от дифтерии и коклюша (так называемого коклюша) для создания вакцины АКДС, которую до сих пор вводят школьникам во всем мире. Однако традиционный противостолбнячный антитоксин так и не исчез и сохранился по сей день в форме противостолбнячного иммуноглобулина или TIG. Однако, в отличие от первых антитоксинов, TIG производится не из крови лошадей, а из крови добровольцев-доноров, которым перед сдачей крови вводят небольшую дозу бактериального токсина.

Читайте также:   Самые дорогие музыкальные видеоклипы в истории: Рейтинг ТОП-10

Отойдя от этого развлечения в увлекательный мир иммунологии, давайте вернемся к столбняку, о котором многое было известно с конца XIX века. Как упоминалось ранее, столбняк вызывает Clostridium Tetani, палочковидная бактерия длиной около 2,5 микрон. Анаэробная бактерия, которая процветает в бескислородной среде, C. tetani обычно встречается в почве, а также в кишечном тракте и фекалиях многих животных, включая кошек, собак, крупный рогатый скот, овец, кур, лошадей, мышей и крыс. Хотя сама бактерия чувствительна к теплу и не может долго существовать в присутствии кислорода, вне тела животного C. tetani трансформируется в спящую спору, которая представляет собой совсем другое животное. Споры столбняка чрезвычайно устойчивы, невосприимчивы к большинству антисептиков и способны выдерживать типичные температуры стерилизации 120°С в течение 10-15 минут. Из-за этого столбняк чрезвычайно сложно искоренить даже в стерильной больничной среде.

C. tetani обычно попадает в организм через колотую рану и, попав в анаэробную среду, под кожей начинает размножаться. При этом он производит два токсина в качестве отходов: тетанолизин и тетаноспазмин, которые медленно распространяются по нервной системе жертвы. Тетаноспазмин, более известный как столбнячный токсин, является одним из самых сильных ядов, известных науке. С LD50 – то есть дозой, которая убивает 50% исследуемой выборки лабораторных животных – 2,5 нанограмм на килограмм массы тела, она уступает только ботулиническому токсину, вырабатываемому кузеном C. tetani Clostridium Botulinum, бактерией, которая вызывает пищевое отравление ботулизмом. Тетаноспазмин подавляет функцию тормозных нейронов, которые предотвращают активацию двигательных нейронов и позволяют мышцам расслабиться после сокращения. Это торможение вызывает неконтролируемые мышечные спазмы или тетанию , характерную для столбняка. Инкубационный период столбняка, то есть время между начальным заражением и появлением симптомов, может составлять до нескольких недель или даже месяцев, но обычно составляет около 10 дней. Обычно чем дальше место повреждения от центральной нервной системы, тем дольше инкубационный период. Первоначальные симптомы включают скованность и боль в мышцах плеч, спины, шеи и челюсти. Говорить и глотать становится все труднее, пока мышцы челюсти не напрягаются настолько, что становится трудно или невозможно открыть рот – симптом, известный как тризм , из-за которого столбняк получил более распространенное название «тризм». За этим следует лихорадка, потливость, высокое кровяное давление, учащенное сердцебиение и все более сильные мышечные спазмы по всему телу. Без лечения эти симптомы могут длиться до трех или четырех недель, при этом около 25% пациентов, не получающих лечения, умирают, и даже при правильном лечении около 10% случаев заканчиваются летальным исходом. В отсутствие вакцин единственным лечением является поддерживающая терапия, например, использование миорелаксантов для снятия мышечных спазмов и аппаратов искусственной вентиляции легких для поддержания дыхания. Хуже того, из-за чрезвычайной эффективности тетаноспазмина доза, достаточно большая, чтобы вызвать симптомы, обычно недостаточна для запуска иммунного ответа, а это означает, что заражение столбняком обычно не дает стойкого иммунитета к заболеванию.

Однако, к счастью, в большинстве развитых стран мира столбнячный анатоксин или иммуноглобулин легко доступны, и их можно вводить либо профилактически в виде вакцины, либо реактивно в течение 48 часов после первоначального заражения для тех, кто не вакцинирован или чьи вакцины просрочены. В виде вакцины АКДС столбнячный анатоксин обычно вводят шестью дозами в детском и подростковом возрасте, причем для поддержания иммунитета требуются повторные прививки каждые 10 лет. Столбнячный анатоксин, редкий среди вакцин, считается эффективным почти на 100%, и благодаря широкомасштабным усилиям по вакцинации ежегодная смертность от столбняка во всем мире снизилась с 333 000 в 1990 году до примерно 39 000 сегодня. В Северной Америке и Европе число смертей от столбняка составляет всего около 70 человек в год – почти все среди непривитых – причем подавляющее большинство смертей от столбняка происходит в развивающихся странах.

Читайте также:   Самые красивые прически в мире: 50 фото

Все это возвращает нас к нашему первоначальному вопросу: можно ли на самом деле заразиться столбняком, наступив на ржавый гвоздь? Как и во многих рассказах старых жен, в этом мифе есть небольшая доля правды – хотя она четко демонстрирует классическую ошибку, заключающуюся в смешивании корреляции с причинно-следственной связью. Действительно, столбняком можно заразиться от ржавого гвоздя, но так же легко можно заразиться и от, казалось бы, чистого ногтя, поскольку возбудителем является не сама ржавчина, а споры Clostridium tetani , которые могут скрываться на поверхности ногтя. Предполагаемая причинная связь между столбняком и ржавчиной проистекает просто из того факта, что гвоздь или другой металлический предмет, оставленный снаружи для ржавчины, вероятно, также подвергся воздействию почвы, фекалий животных и других источников спор столбняка, в то время как шероховатая ржавая поверхность ноготь обеспечивает идеальное укрытие для бактерий и идеальное средство проникновения в организм, если на него наступить. Таким образом, лучший совет — избегать острых металлических предметов, воткнутых в почву или даже расположенных близко к ней. Но даже в этом случае вы не можете быть на 100% в безопасности. Из-за своей чрезвычайной устойчивости споры столбняка могут скрываться на любых, казалось бы, чистых предметах, включая вашу собственную кожу, и могут легко вызвать инфекцию, если не принять специальные меры предосторожности. Например, несколько человек каждый год заражаются столбняком через загрязненные хирургические и стоматологические инструменты, сложные переломы костей и укусы инфицированных животных. Потребители героина и других внутривенных наркотиков также подвергаются высокому риску заражения этой болезнью. В прошлом основной причиной смерти новорожденных был столбняк новорожденных, который обычно передавался при перерезании пуповины нестерильным инструментом. Если мать была привита от столбняка, то ее ребенку передается пассивный иммунитет, а это означает, что сегодня столбняк новорожденных встречается преимущественно в развивающихся странах, где уровень вакцинации низкий. К счастью, как и в случае с другими формами столбняка, благодаря согласованным усилиям по вакцинации, это заболевание было в значительной степени искоренено во всех странах, за исключением 25.

Итак, в заключение: хотя благодаря чудесам современной иммунологии вы вряд ли заразитесь столбняком от ржавого гвоздя, вероятно, все же стоит избегать наступать на ржавые гвозди и другие острые металлические предметы. Если только вы не увлекаетесь такими вещами; кто мы такие, чтобы судить?

 Картер, Карли, Медицина и болезни в истории: столбняк, Университет Майами, весна 2019 г., https://sites.miamioh.edu/hst-journeys/2019/05/medicine-and-disease-in-history-tetanus/

Молони, П.Дж., Приготовление и тестирование дифтерийного анатоксина (анатоксин-Рамон), Американский журнал общественного здравоохранения, 1927 г., https://web.archive.org/web/20210516202110/https://ajph.aphapublications.org/doi /pdf/10.2105/AJPH.16.12.1208

Иммунный глобулин столбняка (человека), сентябрь 2012 г., https://web.archive.org/web/20160304091829/http://www.talecris-pi.info/inserts/hypertet.pdf

Столбняк: симптомы и возбудитель, История вакцин, Колледж врачей Филадельфии, https://www.historyofvaccines.org/index.php/content/articles/tetanus

С. П. Товари и др., Столбняк, эпидемиология и профилактика болезней, предупреждаемых с помощью вакцин, Центры по контролю заболеваний, https://www.cdc.gov/vaccines/pubs/pinkbook/tetanus.html

Столбняк и столбняк новорожденных, Всемирная организация здравоохранения, Западно-Тихоокеанский регион, https://web.archive.org/web/20140503223407/http://www.wpro.who.int/immunization/factsheets/tetanus_nt/en/

Эдмондс, Молли, если вы наступите на ржавый гвоздь, вы действительно заболеете столбняком? HowStuffWorks, 7 апреля 2021 г., https://science.howstuffworks.com/science-vs-myth/everyday-myths/rusty-nail-tetanus.htm#pt1

Пирс, Дж. М., Заметки о столбняке (Локджо), Журнал неврологии и психиатрии, март 1996 г., https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1073859/?page=1