Бациллы возбудители сибирской язвы. Возбудители сибирской язвы и бруцеллеза. Основные методы исследования

Содержание статьи

Бациллы сибирской язвы

Впервые описаны Полендером в 1849 г. и позднее исследованы Р. Кохом и Л, Пастером.

Морфология и физиология

Возбудитель сибирской язвы - В. anthracis - грамположительные крупные палочки с «обрубленными» концами, располагающиеся длинными цепочками. Во внешней среде образуют споры, сохраняющиеся в почве в течение многих десятилетий. В организме людей и животных образуют белковую капсулу. На твердых средах формируют R-формы колоний. Обладает сахаролитическими и протеолитическими свойствами, разжижает желатину «елочкой», что используется для идентификации данных бактерий.

Антигены

В.anthracis содержит два вида антигенов: групоспецифический соматический полисахаридный и видоспецифический капсульный антигены. Первый термостабилен, не разрушается при кипячении и длительно сохраняется во внешней среде. На этом свойстве основана реакция Асколи, имеющая важное практическое значение. Капсульный антиген в отличие от капсульных антигенов других бактерий является полипептидом, а не полисахаридом. Третий антиген, связанный с белковым токсином, называют протектив-ным, поскольку к нему образуются антитела, обладающие протективными свойствами.

Патогенность и патогенез

К факторам вирулентности В. anthracis относятся прежде всего капсульный полипептид, который участвует в адгезии бактерий на чувствительных клетках макроорганизма, например, энтероцитах кишечника или эпителиоцитах респираторного тракта. Вместе с тем он обладает выраженным антифагоцитарным действием. Протеазы широкого спектра обеспечивают инвазию. Существенную роль в патогенезе всех форм сибирской язвы играет белковый токсин, который характеризуется как протективный антиген, летальный фактор и отечный фактор. О протективной активности свидетельствует выработка антител (антитоксинов). Летальный и отечный факторы по механизму действия можно отнести к цитотоксинам и функциональным блокаторам. В зависимости от входных ворот инфекции различают кожную, легочную и кишечную формы сибирской язвы. При кожной форме возбудитель проникает в глубокие слои дермы на границе подкожной клетчатки, вызывая образование специфического карбункула - очага геморрагическо-некротического воспаления. Возбудитель из места внедрения заносится макрофагами в регионарные лимфатические узлы, в которых развивается воспаление. При кожной форме в 1-2% случаев и значительно чаще при других формах развивается септицемия вследствие генерализации процесса.

Иммунитет

После перенесения сибирской язвы формируется напряженный гуморальный антитоксический иммунитет, в котором существенную роль играют антитела - антитоксины к протективному антигену - белковому токсину. Особое значение в иммунитете имеет Т-зависимая аллергия, проявляющаяся в ГЗТ.

Экология и эпидемиология

Сибирская язва - острая особо опасная инфекция преимущественно сельскохозяйственных животных и людей. По мнению одних ученых естественной средой обитания для сибиреязвенных бацилл является почва, в которой возбудитель размножается и длительное время сохраняется в виде спор. Инфицирование почвы происходит через выделения больных животных и захоронения их трупов. Другие считают, что почва является только хранилищем спор. Возбудитель передается людям через продукты, приготовленные из инфицированного материала, особенно мяса при уходе за больными животными, обработке животного сырья. В ряде случаев заражение происходит через кровососущих насекомых - слепней, мух-жигалок, аэрозольным путем (болезнь старьевщиков), а также при контактах со шкурками и кожей от больных животных. Лабораторная диагностика. Наиболее достоверным является бактериологическое исследование,заканчивающееся выделением чистой культуры возбудителя и ее идентификацией с использованием теста «жемчужного ожерелья», которое появляется на питательном агаре с пенициллином вследствие превращения бактерий в протопласты. Для выявления зараженности сырья (меховых шкурок, кожи и т.д.) используют реакцию термопреципитации Асколи. Для определения зараженных животных используют кожно-аллергическую пробу.

Сибирская язва (злокачественный карбункул)

Сибирская язва - острое особо опасное инфекционное заболевание домашних и диких животных, от которых заражаются и люди путем прямого контакта с больными животными и разнообразной сырьем. Выделяют кожную, легочную и кишечную формы болезни.Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis - принадлежит к роду Bacillus семьи Bacillaceae. Род Bacillus объединяет еще несколько видов бацилл, с которыми необходимо дифференцировать выделенные культуры сибиреязвенных палочек. Главные из них - B.cereus, B. anthracoides, В. subtilis, В. megaterium.

Взятие материала и отсылки проб

При проведении лабораторной диагностики сибирской язвы у человека исследуют различные материалы в зависимости от клинической формы заболевания: при кожной форме - содержимое везикул, карбункулов, при кишечно - стул; легочной - мокроты. Кровь исследуют при всех клинических формах. От трупа берут кровь, кусочки паренхиматозных органов. Если немедленно засеять материал от трупа невозможно, крови, пунктатов костного мозга и селезенки на предметных стеклах готовят толстые мазки и высушивают.Все пробы помещают в стеклянные банки, флаконы, пробирки. Высушенные мазки кладут в чашки Петри, обертывают вощаной или пергаментной бумагой, пакет надписывают "Осторожно, мазки нефиксированные!" Весь отобранный материал тщательно укладывают в металлический или деревянный ящик, пломбируют или опечатывают сургучом, на крышке пишут "Верх, осторожно!" Оформляют сопроводительный документ, в котором указывают какой материал, место и время забора, от кого принято, и нарочным немедленно отправляют в специальной (режимной) лаборатории.Вскрытие животных, погибших от сибирской язвы, не проводят, поскольку это способствует споруляции и рассеиванию возбудителя. При необходимости разрешается брать только ухо, его помещают в банку, а место разреза прижигают паяльной лампой или концентрированным раствором карболовой кислоты. Берут также образцы шкур, шерсти, шерсти, щетины. В ряде случаев исследуют пищевые продукты (мясо), воду, почву. Лабораторная диагностика сибирской язвы состоит из нескольких этапов: бактериоскопии мазков, выделения и идентификации чистой культуры возбудителя, постановки биопробы, реакции термокильцепреципитации Асколи, постановки аллергической пробы.

Бактериоскопический метод

Из крови, содержимого везикул, мокроты производится по 4 мазки из каждой пробы, окрашивают их по Граму, Романовскому-Гимзе, сибиреязвенных люминесцентной сывороткой, раствором Ребигера, который одновременно фиксирует и окрашивает препарат. Из разных способов выявления капсул метод Ребигера является простым и найдемонстративнишим. Берут 15-20 г генцианы фиолетового и растворяют в 100 мл 40% формалина. Раствор выдерживают при комнатнойтемпературе несколько часов, затем фильтруют. Нефиксированный мазок окрашивают 15-20 секунд, промывают, высушивают. Тело бацилл окрашивается в темно-фиолетовый, а капсулы - в красно-фиолетовый цвет, по Романовскому-Гимзе - тело клеток приобретает голубоватый, а капсула - светло-розового цвета. При обработке мазка флуоресцентной сывороткой бациллы сибирской язвы под люминесцентным микроскопом выглядят как большие палочки, окруженные ярко светлым зеленоватым ободком. Наличие в мазках типовых бацилл, которые располагаются цепочками, окруженными капсулами, дают специфическую флуоресценцию, обусловливает возможность поставить предварительный диагноз сибирской язвы.

Бактериологическое и биологическое исследование

Окончательный диагноз сибирской язвы можно поставить только после выделения чистой культуры и положительной биопробы на животных. Исследуемый материал сеют в МПБ, чашки с МПА и кровяным агаром. Посевы инкубируют при температуре 37 ° С в течение 18-20 час. Одновременно с посевами эмульгированных исследовательским материалом заражают подкожно лабораторных животных. Белым мышам его вводят у корня хвоста - 0,1 мл, гвинейским свинкам под кожу живота - 0,2 мл, кроликам - 0,5-3,0 мл.В бульоне наблюдается рост в виде пучка ваты, при микроскопии которого видно типичное расположение микробов в виде длинных цепочек (стрептобациллы). На поверхности МПА вырастают крупные шероховатые матовые R-формы колоний с неровным, волокнистым, кудрявым краем ("голова медузы", "львиная грива"). Такие колонии необходимо изучать под малым увеличением микроскопа в проходящем свете. На кровяном агаре колонии имеют S-или SM-форму без гемолиза, в то время как вокруг колоний антракоидив возникает большая зона просветления среды.На МПА и МПБ В. anthracis при обычных аэробных условиях растет без образования капсул, что не позволяет определить одну из важнейших ее признаков.Для выявления капсулоутворення лучшими способами является заражение белых мышей с последующей окраской мазков-отпечатков из органов и посевы на специальный элективный агар Буза (Венгрия) и Тома (Болгария) или на среду, содержащую раствор Хэнкса и 40% стерильной бычьей сыворотки. Посевы выращивают в атмосфере 20-40% С02. На следующий день 2-3 подозрительные колонии после микроскопии отсеивают на скошенный МПА для выделения чистой культуры.Животные погибают через 24-36 ч от острой септицемии, проводят их вскрытие, делают посевы из крови, селезенки и исследуют мазки-отпечатки как выше описано.На 3-й день исследования заражают белых мышей, но уже чистой культурой, проводят дополнительные посевы и выполняют тесты для ее окончательной идентификации и дифференциации от антракоидив и некоторых бацилл почвы. При этом учитывают главные и дополнительные признаки. К основным критериям относят специфическую патогенность, капсулоутворення, тест "жемчужного ожерелья" на среде с пенициллином, лизис специфическим фагом, люминесцентно-серологический тест. Дополнительными признаками являются лецитиназную активность, отсутствие подвижности и гемолиза.Специфическую патогенность определяют введением белым мышам 0,2 мл суспензии культуры. Обнаружение в мазках-отпечатках из органов погибших животных крупных палочек, окруженных капсулой, свидетельствует о наличии у микробов специфической патогенности. При заражении мышей слишком большими дозами культур почвенных бацилл у животных иногда наступает заболевание, но феномен капсулоутворення отсутствует.Тест "жемчужного ожерелья" проводят так. К бульону Хоттингера с лошадиной сывороткой (30%) добавляют пенициллин в количестве 0,5 ЕД / мл и сеют 2 капли молодой выделенной культуры. Через 3 ч роста в термостате производят мазки, окрашивают метиленовым синим и микроскопируют. Сибирской бациллы располагаются в виде цепочек из шаровидных форм, напоминающие бусы из жемчуга. Сапрофитные фунтовые бациллы, нечувствительны к пенициллину, растут как обычно, и в мазках обнаруживают палочковидные цепочки.Для выявления фаголизабельности выделенных штаммов на подсушенный МПА в чашке Петри с расчерченным на квадраты дном бактериологической петлей диаметром 5 мм на каждый квадрат наносят большую каплю 5-6 - часовой культуры. Чашку снова подсушивают 30 минут и затем в центр каждой бляшки культуры петлей диаметром 2 мм наносят маленькую каплю специфического сибиреязвенного бактериофага. Учет результатов проводят через 5-6 ч инкубации при 37 ° С. Если культура относится к В. athracis, в месте нанесения на нее фага видно лизис в виде стерильной пятна. Ни один вид сапрофитных бацилл нечувствителен к действию специфического фага.Быстро идентифицировать выделенную культуру можно с помощью диагностической сибиреязвенных сыворотки, меченной флуоресцеина (родамином). Мазок из капсульной культуры фиксируют метанолом, затем в течение 20 мин обрабатывают люминесцентной сывороткой, промывают буферным раствором, высушивают и микроскопируют под люминесцентным микроскопом. В мазках вокруг клеток с капсулой наблюдается специфическое свечение в виде ярко-зеленых ободков. Теперь чаще используют косвенный вариант РИФ.Отсутствие подвижности выявляют методом надавленные (висячей) капли или посевом уколом в пробирку с полужидким агаром, а отсутствие гемолиза устанавливают после посева на кровяной агар. Пробы на лецитиназой и фосфатазу проводят с помощью общепринятых методик.Так, крупные грамположительные неподвижные палочки с капсулами, растущие в виде характерных R-форм колоний, высокопатогенные для экспериментальных животных, дают тест "жемчужного ожерелья", ярко светятся при обработке сибиреязвенных люминесцентной сывороткой, идентифицируют как В. anthracis.В тех случаях, когда выделить возбудителя из исследуемого материала очень трудно или вообще невозможно (трупы животных, кожа, мех, шерсть, шерсть), а также при контроле животного сырья на некоторых производствах, широко используют очень чувствительную и специфическую реакцию термокильцепреципитации Асколи. Она позволяет обнаруживать в материале даже незначительное количество антигена сибиреязвенных бацилл.Термостабильный антиген из исследуемых материалов экстрагируют кипячением или "холодным" способом. Сначала материал измельчают, затем заливают 10-кратным объемом 0,85% раствора хлорида натрия, кипятят 10-15 мин, фильтруют через асбестовую вату. В некоторых случаях материал заливают тройным объемом 0,5% раствора уксусной кислоты. При этом происходит более полноценное экстрагирования антигена."Холодный" метод чаще применяют при массовом обследовании кож и другого сырья. Пробы материала стерилизуют в автоклаве, измельчают, заливают 10-кратным объемом изотонического раствора и оставляют при температуре 6-16 ° С на 20-24 ч, фильтруют так же. Во всех случаях антиген должен быть максимально прозрачным.Второй компонент реакции - Преципитирующие сыворотку - получают путем гиперимунизации лошадей вакциной СТИ или убитой культурой В. anthracis.В преципитацийни пробирки вносят 0,2-0,3 мл Преципитирующие сыворотки, а затем осторожно наслаивают 0,3 мл термоекстракту. На границе двух жидкостей образуется через 2-5 мин тонкое кольцо преципитата беловатого цвета (помутнение жидкости). Появление осадка через 10 мин считают неспецифической реакцией. Параллельно ставят несколько контролей: Преципитирующие сыворотка + положительный естракт; Преципитирующие сыворотка + естракт с несибиркового материала; Преципитирующие сыворотка + изотонический раствор; нормальная сыворотка + термоестракт и др.. Первый контроль должен быть всегда положительный, все остальные - отрицательными.

Серологическая диагностика

Серологическая диагностика сибирской язвы проводится редко, преимущественно в тех случаях, когда возбудитель болезни выделить не удается. Для выявления антител в сыворотке крови больных используют такие высокочувствительные методы, как РНГА, ИФА, реакция коаглютинации с протективных сибиреязвенных антигеном.

Аллергический метод

Организм больных и переболевших сибирской язвой человека, а также после вакцинации реагирует местной аллергической реакцией на внутрикожное введение аллергена. Состояние сенсибилизации возникает уже на 4-5 день болезни и сохраняется очень долго. Аллергеном для постановки пробы служит антраксином - белково-полисахаридный комплекс, полученный путем гидролиза вегетативных форм сибиреязвенных бацилл. Препарат вводят внутрикожно на ладонной поверхности предплечья в объеме 0,1 мл. Результат учитывают через 24 и 48 час. Пробу считают положительной при возникновении гиперемии и инфильтрата диаметром более 15 мм.

Профилактика и лечение

Для специфической профилактики сибирской язвы используют живую вакцину, полученную отечественными учеными. Специфический противосибиреязвенный иммуноглобулин применяют для поздней профилактики и лечения данного заболевания. Из антибиотиков используют беталактамы, аминогликозиды, тетрациклины и другие препараты.

Сибирская язва (злокачественный карбункул) — острая инфекционная болезнь зоонозного происхождения, протекающая преимущественно в виде кожной формы, редко наблюдается легочная и кишечная формы, введена в группу особо опасных инфекций.

Сибирская язва в восприимчивом организме вегетативная форма образует капсулу, в окружающей среде при доступе свободного кислорода воздуха и температуре 15-42°С из вегетативных клеток образуется расположенная в центре палочки спора. Патогенность микроба определяется капсулой (обладающей антифагоцитарной активностью и способствующей фиксации микроба на клетках хозяина) и термолабильным экзотоксином, состоящем из трех компонентов – эдематозного (отечного), защитного антигена (иммуногена) и летального фактора.

Сибирская язва. Этиология.

Возбудитель — представляет собой грамположительную неподвижную крупную палочку Bacillus anihracis длиной 6—10 мкм и шириной 1—2 мкм, окрашивается по Граму, образует споры и капсулу, является аэробом и факультативным анаэробом. Хорошо растет на различных питательных средах. В восприимчивом организме вегетативная форма возбудителя образует капсулу, в окружающей среде при доступе свободного кислорода воздуха и температуре 15-42°С из вегетативных клеток образуется расположенная в центре палочки спора. Вегетативные формы быстро погибают без доступа воздуха, при прогревании, под воздействием различных дезинфицирующих средств. Вирулентность возбудителя обусловлена наличием капсулы и экзотоксина. Помимо пенициллина возбудитель сибирской язвы чувствителен также к антибиотикам тетрациклиновой группы, левомицетину, стрептомицину, неомицину.

Сибирская язва имеет различные факторы патогенности. Патогенность определяется капсулой (обладающей антифагоцитарной активностью и способствующей фиксации микроба на клетках хозяина) и термолабильным экзотоксином, состоящем из трех компонентов – эдематозного (отечного), защитного антигена (иммуногена) и летального фактора.

Сибирская язва. Резистентность.

Сибирская язва в вегетативной форме относительно мало устойчива: при температуре 55°С погибают через 40 минут, при 60°С – через 15 минут, при кипячении – мгновенно. Вегетативные формы инактивируются стандартными дезинфицирующими растворами через несколько минут. В невскрытых трупах они сохраняются до 7 суток.

Сибирская язва имеет споры, которые весьма устойчивы во внешней среде, они могут сохраняться в почве до 10 лет и более, образуются вне организма при доступе свободного кислорода. Споры чрезвычайно устойчивы: после 5-10 минутного кипячения все они сохраняют способность к вегетации. Под действием сухого жара при 120-140°С они погибают через 1-3 часа, в автоклаве при 110°С – через 40 минут. 1% раствор формалина и 10% раствор едкого натра убивают споры за 2 часа. На длительность выживания спор влияет температура окружающей среды, при которой происходило спорообразование. Более устойчивы споры, образовавшиеся при температуре 18-20°С.

Сибирская язва. Эпидемиология.

Сибирская язва имеет различные источники инфекции, например, домашние животные (крупный рогатый скот, овцы, козы, верблюды, свиньи). Заражение может наступать при уходе за больными животными, убое скота, обработке мяса, а также при контакте с продуктами животноводства (шкуры, кожи, меховые изделия, шерсть, щетина), обсемененными спорами сибиреязвенного микроба. Заражение имеет преимущественно профессиональный характер. Заражение может наступать через почву, в которой споры сибиреязвенного возбудителя сохраняются в течение многих лет. Споры попадают в кожу через микротравмы; при алиментарном инфицировании (употребление зараженных продуктов) возникает кишечная форма.

Среди животных важное эпизоотологическое значение имеет алиментарный путь заражения – через корм, воду, загрязненные спорами сибирской язвы, меньшее значение имеют аэрозольный, трансмиссивный пути заражение, через молоко и молочные продукты. Переносчиками возбудителя могут быть слепни и мухи-жигалки, в ротовом аппарате которых возбудитель может сохраняться до 5 дней.

Сибирская язва может передаваться аэрогенным путем (вдыхание инфицированной пыли, костной муки). В этих случаях сибирская язва инициирует легочные и генерализованные формы инфекции. В странах Африки допускается возможность передачи инфекции посредством укусов кровососущих насекомых. Заражения человека от человека обычно не наблюдается. Сибирская язва широко распространена во многих странах Азии, Африки и Южной Америки. В США и странах Европы сибирская язва встречается крайне редко и наблюдаются единичные случаи заболеваний.

Сибирская язва. Патогенез.

Отсутствие заражения человека от человека объясняется особенностями механизма передачи, реализуемого среди животных или от животного человеку и невозможного среди людей особенностями первой фазы выделения возбудителя из зараженного организма. У больного животного перед смертью возбудитель выделяется с различными экскретами, кровь из трупа насыщена сибиреязвенными палочками, что приводит к высокой интенсивности заражения получаемых от животных продуктов. Самопроизвольное выделение сибиреязвенных палочек из кожного очага поражения у человека не наблюдается. Так как в серозно-геморрагическом экссудате карбункула в начале заболевания палочки не обнаруживаются, то для их выделения из крови требуется инструментальное вмешательство. Сибиреязвенные палочки отсутствуют и в выделениях больного при септической форме болезни.

Сибирская язва чаше всего проникает через кожу. Обычно возбудитель внедряется в кожные покровы верхних конечностей (около половины всех случаев) и головы (20—30%), реже туловища (3-8%) и ног (1-2%). В основном поражаются открытые участки кожи. Уже через несколько часов после заражения начинается размножение возбудителя в месте ворот инфекции (в коже). При этом возбудители образуют капсулы и выделяют экзотоксин, который вызывает плотный отек и некроз.

Капсула , представляющая собой полипептид, обладает антифагоцитарной активностью, препятствует опсонизации и фагоцитозу бацилл и одновременно способствует фиксации их на клетках хозяина. Сибирская язва за счет этого становится инвазивной и может приживится в макроорганизме, далее размножается и развивается бактериемия. Сибирская язва имеет штаммы, у которых присутствует капсула, имеено она отличает вирулентные штаммы сибирской язвы от вакцинного.

Экзотоксин угнетает неспецифическую бактерицидную активность гуморальных и клеточных факторов, фагоцитоз, обладает антикомплементарной активностью, повышает вирулентность сибиреязвенных бацилл, обуславливает летальный исход в терминальной стадии заболевания, угнетая функцию дыхательного центра и гипоталамуса. Эндогенные продукты сибиреязвенных микробов не обладают выраженным токсическим действием.

Из мест первичного размножения возбудители по лимфатическим сосудам достигают регионарных лимфатических узлов, а в дальнейшем возможно гематогенное распространение микробов по различным органам. При кожной форме в месте первичного воспалительно-некротического очага вторичная бактериальная инфекция особой роли не играет.

При аэрогенном заражении споры фагоцитируются альвеолярными макрофагами, затем они попадают в медиастенальные лимфатические узлы, где происходит размножение и накопление возбудителя, некротизируются и лимфатические узлы средостения, что приводит к геморрагическому медиастениту и бактериемии. В результате бактериемии возникает вторичная геморрагическая сибиреязвенная пневмония.

При употреблении инфицированного (и недостаточно прогретого) мяса споры проникают в подслизистую оболочку и регионарные лимфатические узлы. Развивается кишечная форма сибирской язвы, при которой возбудители также проникают в кровь и заболевание переходит в септическую форму. Таким образом, сибирская язва может иметь септическое течение при любой форме инфекции. В патогенезе сибирской язвы большое значение имеет воздействие токсинов, образуемых возбудителем.

Сибирская язва. Иммунитет.

Перенесенное заболевание оставляет после себя стойкий иммунитет, хотя и имеются описания повторных заболеваний через 10—20 лет после первого заболевания.

Сибирская язва. Симптомы и течение.

Сибирская язва иммет инкубационный период, который колеблется от нескольких часов до 8 дней (чаше 2—3 дня). Сибирская язва имеет различные формы, различают кожную, легочную (ингаляционную) и кишечную. Последние две формы характеризуются гематогенной диссеминацией микроорганизмов и объединяются иногда под названием генерализованной (септической) формы, хотя по изменениям в области ворот инфекции эти две формы различаются между собой. Чаше всего наблюдается кожная форма (у 95%), редко легочная и очень редко (менее 1%) кишечная.

Кожная форма подразделяется на следующие клинические разновидности: карбункулезная, эдематозная, буллезная и эризипелоидная [Никифоров В. Н., 1973]. Чаще всего встречается карбункулезная разновидность. Кожная форма характеризуется местными изменениями в области ворот инфекции. В начале в месте поражения возникает красное пятно, которое приподнимается над уровнем кожи, образуя папулу, затем на месте папулы развивается везикула, через некоторое время везикула превращается в пустулу, а затем в язву. Процесс протекает быстро, с момента появления пятна до образования пустулы проходит несколько часов.

Местно больные отмечают зуд и жжение. Содержимое пустулы часто имеет темный цвет за счет примеси крови. При нарушении целостности пустулы (чаще при расчесах) образуется язва, которая покрывается темной коркой. Вокруг центрального струпа располагаются в виде ожерелья вторичные пустулы, при разрушении которых размеры язвы увеличиваются. Вокруг язвы отмечается отек и гиперемия кожи, особенно выраженные при локализации процесса на лице. Характерно снижение или полное отсутствие чувствительности в области язвы.
Чаще всего язва локализуется на верхних конечностях: пальцы, кисть, предплечье, плечо (498 случаев из 1329), далее идут лоб, виски, темя, скула, щека, веко, нижняя челюсть, подбородок (486 больных), шея и затылок (193), грудь, ключица, грудные железы, спина, живот (67), на нижних конечностях язва локализовалась лишь у 29 человек. Остальные локализации были редкими.

Признаки общей интоксикации (лихорадка до 40°С, общая слабость, разбитость, головная боль, адинамия, тахикардия) появляются к концу первых суток или на 2-й день болезни. Лихорадка держится в течение 5—7 дней, температура тела снижается критически. Местные изменения в области язвы постепенно заживают, и к концу 2—3-й недели струп отторгается. Обычно бывает единичная язва, хотя иногда могут быть и множественные (2—5 и даже 36). Увеличение числа язв заметного влияния на степень тяжести течения заболевания не оказывает. Большее влияние на тяжесть течения болезни оказывает возраст больного. До введения в практику антибиотиков среди больных старше 50 лет летальность была в 5 раз выше (54%), чем у лиц более молодого возраста (8—11%). У привитых против сибирской язвы кожные изменения могут быть весьма незначительными, напоминая обычный фурункул, а общие признаки интоксикации могут отсутствовать.

Эдематозная разновидность кожной формы сибирской язвы наблюдается редко и характеризуется развитием отека без видимого карбункула в начале болезни. Заболевание протекает более тяжело с выраженными проявлениями общей интоксикации. Позднее на месте плотного безболезненного отека появляется некроз кожи, который покрывается струпом.

Сибирская язва имеет буллезную разновидность кожной формы, которая наблюдается редко. Она характеризуется тем, что на месте типичного карбункула в области ворот инфекции образуются пузыри, наполненные геморрагической жидкостью. Они, возникают на воспаленном инфильтрированном основании. Пузыри достигают больших размеров и вскрываются лишь на 5—10-й день болезни. На их месте образуется обширная некротическая (язвенная) поверхность. Эта разновидность сибирской язвы протекает с высокой лихорадкой и выраженными симптомами общей интоксикации.

Сибирская язва имеет эризипелоидная разновидность кожной формы, которая наблюдается наиболее редко. Особенностью ее является образование большого количества беловатых пузырей, наполненных прозрачной жидкостью, расположенных на припухшей, покрасневшей, но безболезненной коже. После вскрытия пузырей остаются множественные язвы, которые быстро подсыхают. Эта разновидность характеризуется более легким течением и благоприятным исходом.

Легочная форма сибирской язвы начинается остро, протекает тяжело и даже при современных методах лечения может закончиться летально. Среди полного здоровья возникает потрясающий озноб, температура тела быстро достигает высоких цифр (40°С и выше), отмечается конъюнктивит (слезотечение, светобоязнь, гиперемия конъюнктив), катаральные явления со стороны верхних дыхательных путей (чихание, насморк, хриплый голос, кашель). Состояние больных с первых часов болезни становится тяжелым, появляются сильные колющие боли в груди, одышка, цианоз, тахикардия (до 120—140 уд/мин), АД понижается. В мокроте наблюдается примесь крови. Над легкими определяются участки притупления перкуторного звука, сухие и влажные хрипы, иногда шум трения плевры. Смерть наступает через 2—3 дня.

Кишечная форма сибирской язвы характеризуется обшей интоксикацией, повышением температуры тела, болями в эпигастрии, поносом и рвотой. В рвотных массах и в испражнениях может быть примесь крови. Живот вздут, резко болезненный при пальпации, выявляются признаки раздражения брюшины. Состояние больного прогрессивно ухудшается и при явлениях инфекционно-токсического шока больные умирают.
При любой из описанных форм может развиться сибиреязвенный сепсис с бактериемией, возникновением вторичных очагов (менингит, поражение печени, почек, селезенки и другие).

Сибирская язва. Диагноз и дифференциальный диагноз.

Сибирская язва распознается на основании данных эпидемиологического анамнеза (профессия больного, характер обрабатываемого материала, откуда доставлено сырье, контакт с больными животными и др.). Учитываются также характерные изменения кожи в области ворот инфекции (расположение на открытых участках кожи, наличие темного струпа, окруженного вторичными пустулами, отеком и гиперемией, анестезия язвы). Следует учитывать, что у привитых все изменения кожи могут быть выражены слабо и напоминать стафилококковые заболевания (фурункул и другие).

Сибирская язва подтверждается лабораторными методами и производится через выделение культуры сибиреязвенной палочки и ее идентификацию. Для исследования берут содержимое пустулы, везикулы, тканевой выпот из-под струпа. При подозрении на легочную форму берут кровь, мокроту, испражнения. При кожных формах гемокультура выделяется редко. Взятие и пересылку материала проводят с соблюдением всех правил работы с особо опасными инфекциями.

Для исследования материала (шкуры, шерсть) применяют реакцию термопрсципитации (реакция Ас кол и). Для обнаружения возбудителя используют также иммунофлуоресцентный метод. В качестве вспомогательного метода можно использовать кожно-аллергическую пробу со специфическим аллергеном — антраксином. Препарат вводят внутрикожно (0,1 мл). Результат учитывают через 24 и 48 ч. Положительной считается реакция при наличии гиперемии и инфильтрата свыше 10 мм в диаметре при условии, что реакция не исчезла через 48 ч.
Дифференцировать необходимо от фурункула, карбункула, рожи, в частности от буллезной формы. Легочную (ингаляционную) форму сибирской язвы дифференцируют от легочной формы чумы, туляремии, мелиоидоза, легионеллеза и тяжелых пневмоний другой этиологии.

Сибирская язва. Лечение.

Сибирская язва лечится достаточно сложно, для этиотропного лечения используют антибиотики, а также специфический иммуноглобулин. Чаще всего назначают пенициллин при кожной форме 2 млн—4 млн ЕД/сут парентерально. После исчезновения отека в области язвы можно назначать препараты пенициллина перорально (ампициллин, оксациллин еще в течение 7—10 дней).

При легочной и септической формах пенициллин вводят внутривенно в дозе 16—20 млн ЕД/сут, при сибиреязвенном менингите такие дозы пенициллина сочетают с 300—400 мг гидрокортизона. При непереносимости пенициллина при кожной форме сибирской язвы назначают тетрациклин в дозе 0,5 г 4 раза в день в течение 7—10 дней. Можно использовать также и эритромицин (по 0,5 г 4 раза в день 7— 10 сут). В последнее время рекомендуют ципрофлоксацин по 400 мг через 8— 12 ч, а также доксициклин по 200 мг 4 раза в день, а затем по 100 мг 4 раза в день.

Специфический противосибиреязвенный иммуноглобулин вводят внутримышечно в дозе 20—80 мл/сут (в зависимости от клинической формы и тяжести болезни) после предварительной десенсибилизации. Вначале для проверки чувствительности к лошадиному белку вводят внутрикожно 0,1 мл иммуноглобулина, разведенного в 100 раз. При отрицательной пробе через 20 мин вводят подкожно 0,1 мл разведенного (1:10) иммуноглобулина и через 1 ч — всю дозу внутримышечно. При положительной внутрикожной реакции от введения иммуноглобулина лучше воздержаться.

Сибирская язва. Прогноз.

До введения в практику антибиотиков смертность при кожной форме достигала 20%, при современном рано начатом лечении антибиотиками она не превышает 1%. При легочной, кишечной и септической формах прогноз неблагоприятный.

Сибирская язва. Профилактика, меры борьбы и мероприятия в очаге.

Ветеринарные мероприятия представляют собой:
1. Выявление, учет, паспортизация неблагополучных по сибирской язве пунктов.
2. Плановая иммунизация сельскохозяйственных животных в неблагополучных пунктах.
3. Контроль за проведением мелиоративных и агротехнических мероприятий, направленных на оздоровление неблагополучных территорий и водоемов.
4. Контроль за надлежащим состоянием скотомогильников, скотопрогонных трасс, пастбищ, животноводческих объектов.
5. Контроль за соблюдением ветеринарно-санитарных правил при заготовке, хранении и транспортировке и обработке сырья.
6. Своевременная диагностика сибирской язвы у животных, их изоляция и лечение.
7. Эпизоотологическое обследование эпизоотического очага, обезвреживание трупов павших животных, текущая и заключительная дезинфекция в очаге.
8. Ветеринарно-санитарная просветительная работа среди населения.
9. Профилактические мероприятия против сибирской язвы включают в себя медико-санитарные и ветеринарные мероприятия.

Медико-санитарные мероприятия представляют собой:
1. Контроль за проведением общесанитарных профилактических мероприятий в неблагополучных по сибирской язве пунктах, при заготовке, хранении, транспортировке и переработке сырья животного происхождения.
2. Вакцинопрофилактика лиц, подверженных повышенному риску заражения сибирской язвой (по показаниям).
3. Своевременная диагностика заболевания сибирской язвой людей, госпитализация и лечение больных, эпидобследование очага и заключительная дезинфекция в помещении, где находился больной человек.
4. Экстренная профилактика среди лиц, соприкасавшихся с источником возбудителя инфекции или с инфицированными продуктами.
5. Санитарно-просветительная работа среди населения.

Сибирская язва. Вакцинопрофилактика.

Вакцинации подлежат лица, работающие с живыми культурами возбудителя, зараженными лабораторными животными, исследующие материал, инфицированный возбудителем сибирской язвы, зооветеринарные работники и другие лица, профессионально занятые предубойным содержанием скота, убоем, разделкой туш и снятием шкур, а также занятые сбором, хранением, транспортировкой и первичной переработкой сырья животного происхождения. Вакцинация осуществляется живой сибиреязвенной вакциной СТИ двукратно с интервалом в 21 день. Ревакцинация проводится ежегодно с интервалом не более года, чтобы успеть до сезонного подъема заболеваемости.

Сибирская язва. Лабораторная диагностика.

Лабораторная диагностика основана на бактериологическом исследовании содержимого кожных поражений, а при подозрении на генерализованную форму – на исследовании крови, мокроты, испражнений (раннее применение антибиотиков резко снижает высеваемость возбудителя). Ставят кожно-аллергическую пробу с антраксином, которая на первой неделе заболевания бывает положительной в 90% случаев. Положительный результат пробы не принимается во внимание у лиц, ранее привитых против сибирской язвы, если срок с момента вакцинации не превышает 12-ти месяцев. Лабораторные исследования проводят с соблюдением режима, обязательного при работе с возбудителями особо опасных инфекций.

Bacillus anthracis неподвижная, грамположительная (в молодых и старых культурах встречаются и грамотрицательные клетки), образующая капсулу (в организме или при культивировании на искусственных питательных средах с большим содержанием нативного белка и СО2) и спору палочка, размером 1-1,3 х 3,0-10,0 мкм. При температуре ниже 12 и выше 42 оС, а также в живом организме или невскрытом трупе, в крови и сыворотке животных споры не образуются. В окрашенных препаратах из крови и тканей больных или погибших от сибирской язвы животных бактерии располагаются одиночно, попарно и в виде коротких цепочек по 3-4 клетки; концы палочек, обращенных друг к другу, прямые, резко обрубленные, свободные - слегка, закругленные. Иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости.В мазках из культур на плотных и жидких питательных средах палочки располагаются длинными цепочками.

Культивирование.

Bacillus anthracis по способу дыхания относят к факультативным анаэробам, хорошо растет на универсальных средах (МПБ, МПА, МПЖ, картофеле, молоке).Оптимальная температура роста на МПА 35-37 o С, в бульоне 32-33 o С. При температуре ниже 12 и выше 45 o С не растет. Оптимум рН сред 7,2-7,6. На поверхности МПА в аэробных условиях при температуре 37 o С 17-24-часовые культуры состоят из серовато-беловатых тонкозернистых с серебристым оттенком, похожих на снежинки колоний, имеющих шероховатый рельеф и характерных для типичных вирулентных штаммов (R-форма). Диаметр колоний не превышает 3-5 мм.На сывороточном агаре и свернутой лошадиной сыворотке в присутствии 10-50% углекислоты колонии гладкие полупрозрачные (S-форма), а также слизистые (мукоидные), тянущиеся за петлей (М-форма), состоящие из капсульных палочек.В МПБ Bacillus anthracis через 16-24 ч на дне пробирки образует рыхлый белый осадок, надосадочная жидкость остается прозрачной, при встряхивании бульон не мутнеет, осадок разбивается на мелкие хлопья (R-форма).При посеве в столбик желатина на 2-5-е сут появляется желтовато-белый стержень. Культура напоминает елочку, перевернутую верхушкой вниз. Постепенно верхний слой желатин начинает разжижаться, принимая сначала форму воронки, затем мешочка.Bacillus anthracis при росте в молоке вырабатывает кислоту и через 2-4 дня свертывает его и пептонизирует сгусток.Возбудитель хорошо размножается в 8-12-суточных куриных эмбрионах, вызывая их гибель на 2-4 дней с момента заражения.

Биохимические свойства.

Ферменты Bacillus anthracis: липаза, диастаза, протеаза, желатиназа, дегидраза, цитохромоксидаза, пероксидаза, каталаза, лецитиназа и др.Ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, мальтозу, сахарозу, трегалозу, фруктозу и декстрин. На средах с глицерином и салицином возможно слабое кислотообразование. Арабинозу, рамнозу, галактозу, маннозу, раффинозу, инулин, маннит, дульцит, сорбит, инозит не сбраживает. Утилизирует цитраты, образует ацетилметилкарбинол (реакция Фогеса - Проскауэра положительная). Выделяет аммиак. Редуцирует метиленовый синий и восстанавливает нитраты в нитриты. Некоторые штаммы образуют сероводород.

Токсинообразование.

Bacillus anthracis образует сложный экзотоксин, состоящий из трех компонентов: эдематогенный фактор (ЕF), протективный антиген (РА) и летальный фактор (LF) или факторы I, II, III. Эдематогенный фактор вызывает местную воспалительную реакцию - отек и разрушение тканей. Протективный антиген - носитель защитных свойств, обладает выраженным иммуногенным действием. Летальный фактор в смеси со протективным вызывает гибель крыс, белых мышей и морских свинок.Каждый из трех факторов обладает выраженной антигенной функцией и серологически активен.Инвазивные свойства микроба обусловлены капсульным полипептидом d-глутаминовой кислоты и экзоферментами.

Антигенная структура.

В состав антигенов Bacillus anthracis входят неиммуногенный соматический полисахаридный комплекс и капсульный глутаминполипептид. Полисахаридный антиген не создает иммунитета у животных и не определяет агрессивных функций микроорганизма.

Устойчивость.

В невскрытом трупе вегетативная клетка микроба разрушается в течение 2-3 сут, в зарытых трупах сохранятся до 4 дней. В замороженном мясе при минус 15 o С жизнеспособна 15 дней, в засоленном мясе - до 1,5 мес. В навозная жиже, смешанной с сибиреязвенной кровью, погибает через 2-3 ч, споры же остаются в ней вирулентными в течение месяцев. В запаянных ампулах с бульонными культурами могут оставаться жизнеспособными и вирулентными до 63 лет, в почве - более 50 лет.Спирт, эфир, 2 %-ный формалин, 5 %-ный фенол, 5-10 %-ный хлорамин, свежий 5 %-ный раствор хлорной извести, перекись водорода разрушают вегетативные клетки в течение 5 мин. Этиловый спирт 25-100 % убивает споры в течение 50 дней и более, 5 %-ный фенол, 5-10%-ный раствор хлорамина - от несколько часов до нескольких суток, 2 %-ный раствор формалина - через 10-15 мин, 3%-ный раствор перекиси водорода - через 1 ч, 4 %-ный раствор перманганата калия - через 15 мин, 10 %-ный раствор гидроокиси натрия - через 2 ч.Вегетативные клетки при нагревании до 50-55 o С гибнут в течение 1 ч, при 60 o С - через 15 мин, при 75 o С - через 1 мин, при кипячении - мгновенно.При медленном высушивании наступает спорообразование и микроб не гибнет. При минус 10 o С бактерии сохраняются 24 дня, при минус 24 o С - 12 дней.Воздействие прямого солнечного света обезвреживает бактерии через несколько часов.Сухой жар при температуре 120-140 o С убивает споры через 2-3 ч, при 150 o С - через 1 ч, текущий пар при 100 o С - через 12-15 мин, автоклавирование при 110 o С - за 5-10 мин, кипячение - через 1 ч.Возбудитель сибирской язвы проявляет высокую чувствительность к пенициллину, хлортетрациклину и левомицетину, а также к лизоциму. Бактериостатическим эффектом на протяжении 24 ч обладает свежевыдоенное молоко коров.

Патогенность.

К возбудителю сибирской язвы восприимчивы все виды млекопитающих. Чаще болеют овцы, крупный рогатый скот, лошади, козы, буйволы, верблюды и северные олени, могут заражаться ослы и мулы. Свиньи менее чувствительны. Среди диких животных восприимчивы все травоядные. Известны случаи заболевания собак, волков, лисиц, песцов, среди птиц - уток и страусов.

Патогенез.

Заражение животных происходит преимущественно алиментарно. Через поврежденную слизистую пищеварительного тракта микроб проникает в лимфатическую систему, а затем в кровь, где фагоцитируется и разносится по всему организму, фиксируясь в элементах лимфоидно-макрофагальной системы, после чего снова мигрирует в кровь, обусловливая септицемию.Капсульное вещество ингибирует опсонизацию, в то время как экзотоксин разрушает фагоциты, поражает центральную нервную систему, вызывает отек, возникает гипергликемию и повышается активность щелочной фосфатазы.В терминальной фазе процесса в крови снижается содержание кислорода до уровня, несовместимого с жизнью.

Лабораторная диагностика.

Для лабораторного исследования на сибирскую язву направляют ухо павшего животного.
Бактериоскопия.
Из патологического материала для микроскопии готовят мазки, часть красят по Граму и обязательно на капсулы по Михину и Ольту. Обнаружение типичных по морфологии капсульных палочек является важным диагностическим признаком.Посев на питательные среды. Исходный материал засевают в МПБ и на МПА (рН 7,2-7,6), инкубируют посевы при температуре 37 o С в течение 18-24 ч, при отсутствии роста их выдерживают в термостате еще 2 сут.Биологическая проба. Осуществляется на белых мышах, морских свинках, кроликах, одновременно с посевом материала на питательные среды. Белых мышей заражают подкожно в заднюю часть спины (по 0,1-0,2 мл), морских свинок и кроликов - под кожу в область живота (по 0,5-1,0 мл). Мыши погибают через 1-2 сут, морские свинки и кролики - через 2-4 сут. Павших животных вскрывают, делают мазки и посевы из крови сердца, селезенки, печени и инфильтрата на месте инъекции исследуемого материала.Идентификация. Возбудителя сибирской язвы следует дифференцировать от сапрофитных бацилл: B. cereus, B. megaterium, B. mycoides и B. subtilis на основе главных и дополнительных признаков. К главным признакам относятся патогенность, капсулообразование, тест «жемчужного ожерелья», лизабельность фагом, иммунофлюоресцентный тест. Дополнительными являются подвижность, отсутствие гемолиза, лецитиназная активность, образование фосфатазы.

Тест B. anthracis B. cereus, B. megaterium, B. mycoides, B. subtilis
Патогенность Патогенна для лабораторных животных

Не патогенны для лабораторных животных, за исключением B.cereus (при внутрибрюшинном заражении белых мышей).

Капсулообразование

Образует массивную с четкими контурами капсулу.

Капсулу не образуют.
«Жемчужное ожерелье»

На агаре с пенициллином возбудитель растет в виде цепочек, состоящих из шарообразных форм, напоминающих ожерелье из жемчуга.

Феномен «жемчужного ожерелья» отсутствует.

Лизабельность фагом

Лизируется сибиреязвенный фагом.

Лизис сибиреязвенный фагом отсутствует.
Иммунофлюоресцентный тест 1

1 - ориентировочный метод и требует дополнительного изучения вирулентности, капсулообразования, фагочувствительности.
2 - признак вариабелен у разных штаммов.

Серологическое исследование.

Для обнаружения сибиреязвенных антигенов при исследовании кожевенного и мехового сырья, загнившего патологического материала, а также свежего патологического материала и серологической идентификации выделенных культур применяют реакцию преципитации по Асколи.В качестве серологического теста, главным образом для изучения антигенного спектра Bacillus anthracis, применяют реакцию диффузионной преципитации (РДП).Для выявления свежих случаев и ретроспективной диагностики сибирской язвы у человека предложен аллерген антраксин (Э. Н. Шляхов, 1961). Им выявляют и специфическую поствакцинальную сенсибилизацию у сельскохозяйственных животных.

Иммунитет.

Формирование иммунитета инфекции по типу антитоксического обуславливает протективный антиген.В настоящее время защитные антитела обнаружены при помощи РСК, РДП и непрямого варианта метода флюоресцирующих антител.В результате естественного заражения и переболевания сибирской язвы у животных возникает длительный иммунитет.С целью активная защита животных от сибирской язвы применяют живые споровые сибиреязвенные вакцины: вакцина СТИ (иммунитет наступает через 10 дней и длится не менее 12 мес), вакцина из штамма № 55 (иммунитет наступает через 10 дней и сохраняется не менее 1 года).Для лечения и пассивной профилактики применяют противосибиреязвенную сыворотку и глобулин. Иммунитет наступает через несколько часов и сохраняется до 14 дней.

Эти возбудители вызывают инфекции, относящиеся к группе особо опасных (из бактериальных инфекций к их числу относят чуму, холеру, сибирскую язву, туляремию, сап и бруцеллез).

Сибирская язва.

Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis относится к роду Bacillus семейства Bacillaceae (к бациллам).

Морфология. Крупная грамположительная палочка, часто с закругленными концами. В отличии от других бацилл - неподвижна, хорошо окрашивается анилиновыми красителями. В клинических материалах расположены парами или в виде коротких цепочек, окруженных общей капсулой (образуется только в организме человека и животных или на специальных средах с кровью, сывороткой крови). На средах возбудитель образует длинные цепочки в виде “бамбуковой трости ” (с уточщениями на концах и сочленениями клеток). На агаре, содержащем пенициллин, происходит разрушение клеточных стенок, образуются шаровидные протопласты в виде цепочек (“жемчужное ожерелье ”). Возбудитель сибирской язвы образует эндоспоры, которые располагаются центрально, их диаметр не превышает диаметра бактериальной клетки. Споры образуются только вне организма, при наличии (доступе) кислорода и определенной температуре (от +12 до +43 о С, оптимум при 30-35 о С). Споры проявляют очень высокую устойчивость во внешней среде (десятилетия). Сибирская язва - прежде всего почвенная инфекция.

Культуральные свойства. Возбудитель растет в аэробных и факультативно - анаэробных условиях. Температурный оптимум +37 о С, рН -7,2-7,6. Растет на простых питательных средах, в т.ч. на картофеле, настое соломы, экстрактах злаковых и бобовых культур. Дает характерный рост при посеве уколом в желатин (“перевернутая елочка ”). Вирулентные R- формы на плотных средах образуют шероховатые серовато - белые колонии волокнистой структуры (“голова медузы ” или “львиная грива ”). На жидких средах образуется осадок в виде комочка ваты. Возбудитель сибирской язвы может образовывать также гладкие (S), слизистые (М) или смешанные (SM) колонии, особенно в микроаэрофильных условиях. В S- форме возбудитель утрачивает вирулентность.

Биохимические свойства. B.anthracis биохимически высоко активна. Она ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, образует сероводород, свертывает и пептонизирует молоко.

Антигенная структура. Выделяют три основных группы антигенов - капсульный антиген, токсин (кодируются плазмидами, при их отсутствии штаммы авирулентны), соматические антигены.

Капсульные антигены отличаются по химической структуре от К- антигенов других бактерий, полипептидной природы, образуются преимущественно в организме хозяина.

Соматические антигены - полисахариды клеточной стенки, термостабильны, долго сохраняются во внешней среде, трупах. Выявляют их в реакции термопреципитации Асколи.

Токсин включает протективный антиген (индуцирует синтез защитных антител), летальный фактор, отечный фактор.

Факторы патогенности - капсула и токсин.

Краткая эпидемиологическая характеристика. Сибирская язва - зоонозная инфекция. Основной источник для человека - травоядные животные. Их заражение происходит преимущественно алиментарным путем, споры длительно сохраняются в почве и заглатываются животными преимущественно с кормами, травой). Особую опасность представляют сибиреязвенные скотомогильники (в них споры длительно сохраняются, при их разрывании, размывании и других процессах попадают на поверхность почвы и растения). Человек заражается при контакте с инфицированным материалом (уход за больными животными, разделка и употребление в пищу инфицированных мясных продуктов, контакт со шкурами сибиреязвенных животных и др.).

Основные формы клинического проявления зависят от входных ворот инфекции - кожная (карбункул), кишечная, легочная, септическая. Характерна высокая летальность (меньше при кожной форме).

Лабораторная диагностика. Материал для исследования от больных зависит от клинической формы. При кожной форме исследуют содержимое пузырьков, отделяемое карбункула или язвы, при кишечной - испражнения и мочу, при легочной - мокроту, при септической - кровь. Исследованию подлежат объекты внешней среды, материал от животных, пищевые продукты.

Бактериоскопический метод используют для обнаружения грамположительных палочек, окруженных капсулой, в материалах от человека и животных, спор - из объектов внешней среды. Чаще применяют метод флюоресцирующих антител (МФА), позволяющий выявлять капсульные антигены и споры.

Основной метод - бактериологический применяется в лабораториях особо опасных инфекций по стандартной схеме с посевом на простые питательные среды (МПА, дрожжевая среда, среда ГКИ), определением подвижности, окраской по Граму и изучением биохимических особенностей. В дифференциации от других представителей рода Bacillus существенное значение имеет биологическая проба. Белые мыши погибают в пределах двух суток, морские свинки и кролики - в течение четырех суток. Определяют также лизабельность бактериофагами , чувствительность к пенициллину (жемчужное ожерелье). Для ретроспективной диагностики используют серологические тесты, аллергическая проба с антраксином, для выявления соматического антигена - реакция Асколи, которая может быть результативна при отрицательных результатах бактериологических исследований.

Лечение. Применяют противосибиреязвенный иммуноглобулин, антибиотики (пенициллины, тетрациклины и др.).

Профилактика. Применяют живую споровую безкапсульную вакцину СТИ, протективный антиген.

Министерство науки и образования РФ

Московский государственный университет прикладной биотехнологии

Кафедра микробиологии и иммунологии

Курсовая работа

" Возбудитель сибирской язвы"

Выполнил: студент вет.-сан. ф-та

II курса, 9 группы

Буданцев М.В.

Проверил:

Проф. Скородумов Д.И.

Москва 2005г.


Введение

1. Характеристика возбудителя

1.1 Морфологические свойства

1.2 Ферментативная активность

1.3 Антигенная структура

1.4 Устойчивость возбудителя

2. Эволюция

Заключение

Список используемой литературы


Введение

Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis - относится к отряду Eubacteriales, семейству Bacillacae, роду и подроду Bacillus. Бациллу впервые обнаружил под микроскопом Ф. Поллендер в Германии в 1849 г. В 1850 г.

К. Давэн и Ганс во Франции выявили нитевидные неподвижные тельца (цилиндрические палочки) в крови овец, погибших от сибирской язвы. В России Ф. Брауэль в 1857 г. нашел палочки (вибрионы) в крови человека, умершего от сибирской язвы, и экспериментально воспроизвел болезнь у животных, заразив их кровью, содержащей эти микробы. Но значение палочек оставалось невыясненным. Лишь и 1863 г. К. Давэп окончательно установил, что они являются возбудителем сибирской язвы. Этот год считают официальной датой открытия бациллы сибирской язвы.

Культуру возбудители болезни удалось получить лишь в 1876 г. Сначала Р. Коху, а затем Л. Пастору. Независимо друг от друга они заразили этой культурой животных, воспроизвели болезнь и открыли, что палочки сибирской язвы способны формировать споры. В 1888 г. Серафини у сибиреязвенных бацилл обнаружил капсулу. В России культуру сибиреязвенного микроба впервые получил В.К. Высокович (1882).

Род Bacillus объединяет 48 видов аэробных или факультативно-анаэробных бацилл, которые разделены на две группы: в первую включено 22 вида, во вторую - 20 видов. Лучше изучены, бациллы первой группы. Наиболее близки к бацилле сибирской язвы виды: Вас. cereus-восковидная бацилла Вас. cereus var.mycoides sive -корневидная бацилла; Вас. megaterium - капустная бацилла; Вас. subtilis sive - сенная бацилла; Вас. pumilus sive - картофельная бацилла. Все они сапрофиты, кроме Вас. sereus, которая синтезирует активный фермент патогенности лецитиназу и способна вызывать пищевые токсикозы.


1. Характеристика возбудителя

1.1 Морфологические свойства

В неокрашенных препаратах, приготовленных из крови и тканей животных, больных или погибших от сибирской язвы, бациллы имеют форму гомогенных прозрачных палочек со слегка закруглёнными концами. Они лежат поодиночно или соединены в короткие цепочки. Число клеток в цепочке у высоковирулентных штаммов, как правило, не превышает трех, а у низковирулентных их может быть больше.

Бациллы, выращенные на плотных или в жидких питательных средах, формируют цепочки разной длины. В мазках культур штаммов, дававших в жидких питательных средах типичный рост в виде хлопьевидного осадка, палочки чаще располагаются длинными цепочками, а в изготовленных из культур с атипичным диффузным ростом они образуют короткие цепочки. Клетки в цепочках неодинаковой величину и напоминают цилиндры. Поверхность клеток неровная.

В окрашенных цепочках концы палочек, обращенных друг к другу, прямые, как бы обрублены, свободные же концы слегка закруглены. Бациллы, синтезирующие капсулу при росте на средах, содержащих белки, и размножении в организме животных, формируют цепочки в виде бамбуковой трости, обрубленные концы клеток несколько вдавлены и в местах сочленения симметрично утолщены.

Бациллы имеют ядро. Ф.Я. Китаев (1922) установил, что оно принимает участие в делении вегетативных клеток и его часто обнаруживают у прорастающих спор. Позже наличие ядра у бациллы подтвердил Flewett (1948). В 1959 г. М.П. Мейсель и Л.В. Миролюбова определили, что ядро состоит из спиралевидных нитей, занимающих центральную часть клетки и располагающихся вдоль ее оси. Нуклеоид представлен в основном сетью фибрилл, лежащих беспорядочно, по равномерно по всей его площади. Chatterjee и Williams (1962) указывают, что у клетки из молодых культур хроматиновые тела имеют вид длинных непрерывных образований, располагающихся центрально. В зрелых клетках они бывают как непрерывными, так; и делящимися на половины. В клетках 24-часовых культур длинные хроматиновые тела расположены большими комплексами, состоящими из сферических образований. Авторы пришли к заключению, что сибиреязвенная бацилла имеет дифференцированный нуклеоид дискретного характера.

Дифференцированность нуклеоида была подтверждена Г. В. Дунаевым (1967, 1972) при исследовании им вегетативных клеток штаммов II вакцины Ценковского и СТИ-1, фиксированных и окрашенных методом Пекарского - Робиноу. Четко контурированный нуклеоид находили в бациллах на всех фазах их развития. Особенно хорошо выявляется структура ядра при комбинированном люминесцентном и фаловоконтрастном микроскопировании. В бациллах обнаружены ДНК и РНК, первая содержится в нуклеоиде, вторая - в цитоплазме.

Молекула ДНК-хромосомы двухцепочечная, замкнута в кольцо и своеобразно упакована в виде волокнистого тяжа, напоминающего перекрученный жгут соломы. Компактная форма ДНК поддерживается одноцепочечной рибонуклеиновой кислотой, в свою очередь связанной с РНК-полимеразой и катионными белками. Длина вытянутой молекулы ДНК-нуклеоида почти в 2 раза превышает длину самой бациллы.

Впервые о субмикроскопичсской структуре бацилл сибирской язвы сообщили Roth и Williams (1963, 1964); они обнаружили в вегетативных клетках микроба элементы дискретного нуклеоида. Затем ряд советских и зарубежных исследователей (Павлова и Кац, 1966; МоЬег1у, Shafa и Gerchardi, 1966; Белокозов, 1970; Тржецецкая и Куликовский, 1972, и др.) довольно подробно изучили строение вирулентных (№ 66 и 2222) и вакцинных (II вакцина Ценковского, СТИ-1, Стерна) штаммов бацилл.

Очевидно, у бациллы, способно к вегетации во внешней среде и в животном организме, очень развиты регуляторные механизмы, обеспечивающие обмен и жизнедеятельность при изменениях среды обитания. Совершенная система адаптации зависит от морфологической структуры клетки. Стенка бациллы состоит из трех слоев: из двух осмиофильных и одного осмиофобного. Но такое строение выявляют не всегда. Чаще стенка состоит из внутреннего осмиофильного, более плотного, и наружного, умеренно плотного, слоев. Наружный слой нередко переходит в фибриллярные структуры, расположенные по всей поверхности клетки. Полагают, что эти осмиофильные фибриллярные образования - остатки капсулы.

В клеточной стенке заметны канальцы, соединяющиеся с цитоплазматической мембраной и открывающиеся во внешнюю среду.

Цитоплазматическая мембрана гладкая или несколько извилистая. Лишь в некоторых участках клетки заметны ее три слоя, лучше они видны в лизированных бациллах. Чаще мембрана плотно примыкает к клеточной стенке, и выявляют ее в виде одного слоя. Мембрана имеет выпячивания в цитоплазму, различающиеся по форме, величине, строению и локализации; они описаны как внутрцитоплазматнчсские мембранные структуры. Выпячивания имеют форму завитков, овалов и неровных линий, у многих бацилл они проникают в зону нуклеоида.

В цитоплазме бацилл обнаруживают четко контурированные вакуоли. Обычно они крупные, ограничены мембраной, которая служит им каркасом. С наружной стороны ее лежат рибосомы. Расположены они цепочками, формируя полирибосомы. Последние лучше заметны в лизированных клетках. Нередко вакуоли сосредоточены вблизи нуклеоида. Gerhardi (1967) полагает, что вакуоли возникают в результате растворения в процессе фиксации и обезвоживания включений липидной природы и прежде всего гранул поли-ß-оксимасляной кислоты.

В бациллах находятся липопротеиновые гранулы, расположенные главным образом субтерминалыю н терминально. Выявлены также мезосомы (эквиваленты митохондрий). Они имеют форму четко контурированных, ярко светящихся желто-зеленым цветом гранул, контактирующих с цитоплазматической мембраной. Мезосомы полифункциональные. Мембранно-мезосомная система бацилл ответственна за окислительное фосфорилирование, перенос электронов, осуществление цикла ди- и трикарбоновых кислот, она вовлекается и в синтез белка (Бурд, 1967; 1968). В цитоплазме после окраски выдержанным раствором метиленового синего по Леффлеру в полярных участках бациллы, а иногда и в центральной части обнаруживают гранулы валютина, окрашивающиеся метахроматически.

При окраске суданом черным заметны липидные гранулы, которых особенно много в период спорообразования. Их находят у спорообразующих аэробных бацилл всех видов, в том числе и у сапрофитов. Цитохимической реакцией Хочкисса па полисахариды обнаруживают мелкие гранулы гликогена. Содержатся они как в обычных, так и в спорообразующих бациллах.

Размножаются бациллы способом деления. В клетке формируется поперечная перегородка, которая разделяет ее на две равно-половинные особи. Образование перегородки начинается с инвагинации цитоплазматической мембраны и вовлечения в этот процесс клеточной стенки. Постепенно клетка как бы перешнуровывается. Однако часто новое деление клеток начинается до завершения первого деления, что приводит к формированию стрептобацплл. Образующаяся цепочка состоит из клеток разной длины.

Бациллы выделяют экзотоксин, играющий ведущую патогенетическую роль в развитии болезни. В процессе биосинтеза и секреции экзотоксина при выращивании бацилл на специальных средах отмечают интенсивное развитие рибосомального и мембрано-мезосомалыюго аппаратов, между ними устанавливается тесная связь, н внутрицитоплазматические мембранные структуры проникают в зону нуклеоида. В экспоненциальной фазе роста культура состоит в основном из неделящихся клеток (Дунаев, 1972).

В зоне нуклеоида наблюдают большое скопление осмофильных масс. В некоторых участках клеток обнаруживают внутрицитоплазматические каналы, отличающиеся по морфологии от мембранных структур обычного типа у микробов этого вида. Они прямые, короткие. Каналы проходят через клеточную стенку и сообщаются с окружающей средой. Обнаруживают единичные клетки с лизированным протопластом, но хорошо сохранившимися мембранными структурами. У этих клеток часто находят участки разрушенной клеточной стенки.

В данной фазе бациллы секретируют токсин. Из бациллярной клетки он может транспортироваться тремя путями: токсин выходит через специальные каналы, через неразрушенную, но измененную клеточную стенку и через участки лизированной клеточной стенки. В плазме бацилл имеются включения компактных осмиофильных частичек. За пределами микроба они располагаются в менее оптически плотном веществе, тоже выделяемом бациллами. По мере удаления от бацилл частички становятся крупнее и между ними увеличивается расстояние. Описанное строение бацилл характерно для вакцинных и вирулентных штаммов сибирской: язвы.

Образование капсул. Бациллы в организме животного и при культивировании на питательных средах с большим содержанием нативного белка образуют капсулу. В присутствии кислорода воздуха она не формируется. Капсула - это наружный слизистый слой бациллы, ее рассматривают как слой эктоплазмы. На ультрасрезах она заметна в виде компактного толстого слоя, тесно примыкающего к стенке вегетативной клетки.

Капсула имеет несколько слоев. Внутренняя часть ее образована кислыми мукополисахаридами, средняя - белково-полисахаридным комплексами, наружная - мукопептидами и полипептидами. В наружных слоях капсулы и в оболочке клетки мукопептиды отличаются по своим свойствам. Капсула, состоящая из 98% воды, обладает защитным осмотическим действием против притока большого количества воды в бациллу и предохраняет ее от обезвоживания, а также от различных воздействий среды, в том числе и от иммунных механизмов организма. Капсула препятствует фагоцитозу

Вас. anthracis и способствует, по мнению Н.Н. Гинсбурга с сотр. (1960), фиксации их к клеткам макроорганизма. Полагают, что она определяет степень вирулентности бацилл. Бескапсульные сибиреязвенные бациллы лишены этих свойств. Капсула образуется как в жидких, так и на плотных сывороточных питательных средах. При росте на среде Гладстона и Филдса капсула начинает выявляться у некоторых бацилл через 3 ч инкубации (Машков и Бодиско, 1958), а к 14-10 ч она имеется почти у всех. Затем возникает диффузия капсульного вещества с поверхности клеток в окружающую среду. Хорошо образуются капсулы и при росте бацилл в сыворотке крови лошади по Шеферу, на сывороточном агаре, особенно при избытке С02, а также при выращивании в белковых средах, применяемых для получения протективного антигена. В данном случае образование капсулы начинается через 2"/2 ч роста и этот процесс бывает хорошо выражен у шестичасовой культуры; капсулы обнаруживают и у клеток через 24 ч роста. Элективным субстратом для биосинтеза капсул является белковая среда ГКИ. Капсулообразованию, кроме нативного белка, способствуют щелочная среда и наличие С02. Eastin, Thorne (1963) установили влияние С02 на активность некоторых митохондриальных энзимов бацилл. Вирулентные бациллы при образовании капсульного полипептида нуждаются в более высокой концентрации С02 .

Для синтеза важнейшего фактора вирулентности - капсулы - необходимы аминокислоты лейцин, валин и метионин. Для оптимального размножения вирулентных штаммов бацилл требуются гипоксантин, метионин, аланнн и триптофан. Степень вирулентности во многом определяется условиями выращивания бацилл и составом среды.

В экспотенциалыюй фазе роста культуры вирулентных вакцинных штаммов наряду с капсульными выявляют и бескапсульные бациллы. Это свидетельствует о том, что в популяции штаммов появляются мутанты с иными генетическими свойствами, без капсульного полипептида глутамниовой кислоты.

В организме животного бациллы с капсулами обнаруживают через 2-3 ч после заражения, но в этот период их находят только в местах введения и регионарных лимфатических узлах. Они окружены тканевым детритом и расположены в зонах (светлых), обрадованных действием токсина микроба. При попадании бацилл в иммунный организм капсулы, по-видимому, образуются очень медленно и довольно редко. Морфологически капсулы бацилл, размножающихся в организме и выращенных па питательных средах, но имеют различия, только у последних капсула более массивная. Капсула более устойчива к процессам гниения, чем сама бацилла, поэтому в гниющем трупе животного, павшего от сибирской язвы, обнаруживают лишь «тени микробов», пустые капсулы.

Образование спор. Биологическая роль спор заключается в том, что они являются формой сохранения вида бацилл при неблагоприятных условиях существования. Споры могут длительное время находиться в природе, а следовательно, долго сохранять субстрат генетической информации исходных клеток (геном) и тем самым обеспечивать передачу основных свойств потомству последующих генераций.

Спорообразование происходит в средах с нейтральной пли слабощелочной реакцией при дефиците белковых веществ. Споры образуются в физиологическом растворе, дистиллированной воде, в нефиксированных мазках. Установлено, что этот процесс происходит быстрее в среде, содержащей чистый кислород, чем при аэрации культуры атмосферным воздухом. Образованно спор начинается с того момента, когда в среде соотношение форм белкового и минерального азота сдвигается в сторону преобладания последнего (Егоров и Сиицин, 1961). Добавление к среде нейтрального щавелевокислого натрия активизирует спорообразование, а 1%-лого раствора хлористого кальция - подавляет. Споры не образуются в средах, богатых белковыми веществами, например в крови и сыворотке крови, в живом организме и невскрытом трупе. При нарушении целостности трупа возможно спорообразование.

Вегетативные клетки, образующие споры (спорангии), содержат по одной споре, расположенной центрально или субтерминально. Диаметр споры не превышает ширину бациллы. Формирование споры начинается в момент перехода вегетативной клетки к стационарной фазе роста, при этом наблюдается ряд последовательных стадий:

1. В клетке формируется два нуклеоида, которые вскоре объединяются в палочковидное образование.

2. В одном участке клетки появляются выпячивания клеточной мембраны с мезосомой. Они формируют поперечную перегородку, которая отделяет свободную от липопротеиновых зерен часть цитоплазмы и ДНК от остального содержимого клетки. В результате этого изолируется участок будущей споры, окруженный мембраной.

3. Изолированный участок окружается мембраной клетки; образуется проспора с двойной мембраной.

4. Пространство между споровой и клеточной (второй) мембранами расширяется, содержимое его становится гомогенным, возникает так называемый кортекс, благодаря которому спора более заметна при микроскопическом исследовании.

5. Вокруг наружной мембраны, покрывающей кортекс, формируется оболочка. Из всех структур споры она отличается наибольшей способностью рассеивать электроны. Затем споровая оболочка покрывается более рыхлым и тонким слоем - экзоспориумом. Сформированная спора выходит из бациллы через разрыв участка клеточной стенки. Внутри бациллы споры не прорастают.

Таким образом, сформировавшаяся спора состоит из следующих основных слоев:

Спороплазмы (центральная ее часть). Состоит она из гомогенного материала с мелкозернистыми осмиофильными гранулами; нуклеоид обнаруживают в виде нечетко контурированной зоны осмиофобного материала;

Цитоплазматической внутренней мембраны, окружающей саркоплазму;

Кортекса, расположенного на поверхности цитоплазматической мембраны. Представлен он массивным светлым оптическим слоем, состоит из пептидогликана. Из внутреннего его слоя формируется оболочка при проростании споры:

Внешней двухслойной мембраны споры толщиной и покрывающей кортекс;

Слоя цитоплазмы между внешней мембраной и оболочной

Оболочки споры, по данным И.И. Белоконова (1970), Т.А. Тржецецкой, Л.В. Куликовского (1972), она имеет до 6 слоев; внутренней стороной оболочка прилегает к внешней мембране споры, с внешней - имеет множественные выпячивания;

Экзоспориума.

Споры - овальные, иногда округлые образования, сильно преломляющие свет. Длина прелых спор 1,2-1,5 мкм, ширина 0,8- 1 мкм, незрелых (проспоры) - несколько меньше. Зрелые споры, оттененные хромом или контрастированные фосфорно-вольфрамовой кислотой, выявляются в электронном микроскопе в виде оптически непроницаемых образований с неровными контурами; более молодые споры и проспоры однородны, темные. Метод углеродных реплик по Bredli и Williams (1957) позволяет обнаружить на поверхности спор ребра. Они располагаются продольно или в виде ячеек и четче выражены у спор из старых культур (15 сут.) (Белоконов, 1970). Shafa и Sato (1966), исследовавшие штамм Стерна, выявили на поверхности экзоспориума ворсинки. Наличие их подтвердил

И.И. Белоконов (1970), научавший вакцинные штаммы СТИ-1 и II вакцины Ценковского.

У спор вакцинного штамма СТИ-1 обнаружены паро-споровые тельца, подобные тем, которые ранее были описаны у некоторых сапрофитных спорообразующих микробов. Они имеют правильную сферическую форму, расположены на поверхности спор пли лежат раздельно. Диаметр их разный: мелких 1200. А, средних 1564 А и крупных 2000 А. Значение этих телец не выяснено (Дунаев и Белоконов, 1968).

Начало образования спор зависит от особенностей штамма и температуры среды. При 30- 37 °С оно обычно заканчивается через 1 - 2 ч, при 24°С - через 16 ч, при 18°С затягивается до 70 ч. Ниже 15°С и выше 42С спорообразование не происходит. У некоторых штаммов интенсивно этот процесс начинается через 18-20 ч с момента засева среды и культивирования при 37 °С (Белоконов, 1970; Авакян, Кац, Павлова, 1972). На плотных средах споры образуются быстрее, чем в жидких. Процесс их формирования у хорошо спорулирующих штаммов обычно завершается на МПА через 48-72 ч.

Для прорастания спор необходимы аминокислоты (источник азота), углеводы (особенно глюкоза) и предшественники нуклеиновых кислот, 1-аланин н 1-тирозин (Земсков н соавт., .1972).

Морфологические изменения, свидетельствующие о начале прорастания спор, выявляются через 5-10 мин после засева их на питательную среду (температура 37°С). Они характеризуются набуханием спор и появлением по их периферии небольших светлых участков. Прорастающая спора теряет блеск, принимает шаровидную форму, затем вновь вытягивается и из одного конца ее выходит бацилла в направлении продольной оси, сбрасывая споровую оболочку; вышедшая бацилла похожа на материнскую сибиреязвенную бациллу, только у нее более закруглены концы.

Химический состав. В сухом остатке вегетативных клеток содержится 6,8% азота и 12-13,5% минеральной золы, в сухом остатке спор - соответственно 12,14 и 41,15%. Количество ДНК варьирует в зависимости от штамма. Наиболее высокий уровень РНК наблюдается у бактерии, находящихся в экспотенцеальной фазе роста. Бациллы сибирской язвы имеют ферменты: липазу, диастазу, протеазу, желатиназу. дегидразу, ци-тохромоксидазу, пероксидазу, каталазу, аргиназу и др.

Из тела микроба выделен соматический антиген, в состав которого входит полисахарид, содержащий в эквимолекулярных пропорциях N-ацетилглюкозамин и галактозу, а также незначительное количество 0-ацетила и остатки аминокислот.

В составе оболочки и капсулы сибиреязвенного микроба обнаружены 3 антигенных комплекса:

поверхностные антигены капсулы, являющиеся, по-видимому, пептидами, чувствительные к действию пепсина и частично трипсина;

собственно капсульные антигены, расположенные в основном слое капсулы, содержат вещества белково-полисахаридной природы, чувствительные к действию трипсина, хемотрипсина, гиалуронндазы и лизоцима;

антигены оболочки клетки, содержащие вещества как полисахаридной, так и белковой природы, чувствительные к действию лизоцима и трипсина (Левина и Кац, 1964; Лвакян н соавт., 1907).

По данным Е.П. Левиной и Л.П. Кац, антигены, обнаруживаемые с помощью флуоресцирующей сибиреязвенной сыворотки, локализованы в оболочке. Споры содержат аланинрацелеазу, нуклеозидрибозидазу, аденозиндезамнназу. У покоящихся спор эти ферменты обеспечивают слабый уровень энергетического обмена (дыхания).

1.2 Ферментативная активность

Из многочисленной группы аэробных бацилл, обитающих в почве, только Bacillus anthracis приобрела наиболее выраженные вирулентные свойства и способность вызывать у животных и человека болезнь со смертельным исходом. Она имеет ряд сходных морфологических и культуральных свойств с указанными непатогенными спорообразующими микробами. Особенно много идентичных признаков отмочено у Bacillus anthracis и Вас. сегeus. Имеется большой фактический материал относительно токсикогенности Вас. сегeusи её биохимической активности.

При электронно-микроскопическом исследовании у обеих бацилл (Шахбанов, 1975) выявлены как общие характерные, так и нетипичные признаки. Так, клеточная стенка у Bac. anthracis более толстая и внутри имеется фибриллярный материал, а у Вас. cereus на стенке расположены грибовидные выросты. И.Б. Павлова и Л.П. Кац (1966) выявили у Bac. anthracis более развитые мембранные структуры, что, по их мнению, вызвано большей активностью окислительно-восстановительных ферментов. Вас. cereus в отличие от Bac. anthracis быстро свертывает растворы желтка куриного яйца; имеет чрезвычайно активную лецитиназу. Она медленно редуцирует метиленовый синий, слабо восстанавливает нитраты и нитриты, вырабатывает желатиназу, а также протеазу и достаточно быстро гидролизует желатину и свернутую сыворотку.

1.3 Антигенная структура

Вас. anthracis изучена еще недостаточно.

Н.Ф. Гамалея (1928) установил, что в подкожном отеке, образующемся на месте введения возбудителя, содержатся ядовитые вещества, вызывающие при введении в кровь быструю гибель кролика. Watson, Bloom (1947) получили экстракты из отёков больных сибирской язвой кроликов. После внутрикожного введения животным экстрактов регистрировали такие же гистологические изменения, как и при заражении литыми бациллами. У кроликов эти экстракты вызывали образование иммунитета, в слабой степени он проявлялся у морских свинок и белых мышей.

Watson и Со11 (1947) выделили у бациллы две субстанции, они различались физическими, химическими и биологическими свойствами. Первая из них вызывала воспаление тканей, стремилась к аноду, вступала в реакцию с фосфатом Са, вторая имела протеиновую природу, была не токсична, обладала иммунизирующими свойствами.

В 1953 г. Smith и Со11 выделили сибиреязвенный экзотоксин из плазмы крови морских свинок, погибших от этой болезни, а затем и из культуральной жидкости при выращивании Вас. anthracis на жидкой питательной среде. Установлено, что токсин не имеет отношения, как полагали раньше, к капсульному веществу, состоящему из полиглютаминовой кислоты, но он обладает близким родством с протективным антигеном.

Smith (1958) выяснил, что токсин содержится не только в отечной жидкости, но и в достаточно высокой концентрации в плазме крови и в меньшем количестве в плевральном и перитонеальном экссудатах. Токсин вызывал не только местную воспалительную реакцию (отек) с явлениями разрушения тканей, но и гибель морских свинок и белых мышей от вторичного шока. Эта токсическая субстанция была обозначена как летальный фактор, а в 1955 г. названа сибиреязвенным токсином.

Сибиреязвенные антисыворотки, полученные от лошадей, ги-периммунизированных как капсульными, так и бескапсульными штаммами бацилл, подавляли действие токсина. Это указывало на то, что происхождение токсина не связало капсулой. Токсин также нейтрализовался сывороткой кроликов, иммунизированных проективным антигеном.

Evans (1954) выделил сибиреязвенный экзотоксин in vitro. Smith (1958) установил, что вирулентные и бескапсульпые вакцинные штаммы синтезируют одинаковые по силе токсины. Максимальной силой токсин обладал к I"/2 ч от начала инкубации. Количество его находилось в прямой зависимости от числа бактерии в культуре. По своим свойствам токсин, полученный в культуре, не отличался от такового, синтезируемого бациллами in vitro; он вызывал образованно антител у животных и нейтрализовался лошадиной противосибиреязвенной сывороткой.

В 1958 г. Smith определил, что у нативного сибиреязвенного токсина четко различаются отечный и летальный факторы. Molner и Strange (1960) разделили токсин на два фактора. Один из них проходил через стеклянный фильтр и обладал свойствами протективного антигена, второй задерживался на фильтре, но легко элюнировался путем обработки 0,1 М карбонатным буфером при рН 9,7. Оба фактора сами по себе не были токсичными, но их смесь проявляла выраженное токсическое действие - вызывала воспалительные реакции в коже морских свинок и гибель мышей. Установлено, что второй фактор состоит из двух антигенов.

Stanley и Smith (1961) показали, что, кроме указанных двух факторов (компонентов), имеется еще одни, серологически отличающийся от них; он присутствовал в токсине, образующемся как в организме, так и в культуре. Эти факторы были обозначены цифрами I, II и III. Веа11, Тау1ог, (1962) предложили другие обозначения: EF (эдематогенный, или воспалительный, фактор); РА (иммуногенный-протективный антиген) и LF (летальный фактор), которые соответствовали I, П и III факторам.

Следовательно, токсическими свойствами обладает смесь из I и II компонентов (увеличивается проницаемость капилляров, что обусловливает отек). Но компонент II имеет проективные свойства, вызывая нммуногенные процессы в организме. Добавление к нему компонента I значительно увеличивает его иммуногенность, но в смеси с компонентом III протективные свойства снижаются. Компонент III не обладает токсичностью, но при добавлении его компоненту II придает смеси летальные свойства. Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, обладающую одновременно эдематогенным и летальным действием. Это показывает, что токсин сибиреязвенных бацилл - трехкомпонентная система. Полный комплекс сибиреязвенного токсина, синтезируемого in vitro, нейтрализуется лечебным противосибиреязвенным глобулином (Федотова, Уланова, 1970).

Все три компонента сибиреязвенного экстрацеллюлярного токсина обладают антигенными свойствами и серологически активны. Токсин, синтезируемый in vivo, отличается от токсина, получаемого in vitro, более быстрым летальным действием и трудностью обнаружении.

Выяснено, что у возбудителя сибирской язвы имеется ряд антигенов: полисахаридный комплекс; капсульный полипептид; экзотоксин, в состав которого входит три компонента - воспалительный, иммуногенный (протектнвный антиген) и летальный. Каждый из микробных агентов (токсины, поверхностно-активные вещества, нуклеиновые кислоты н пр.) взаимодействует лишь со строго определенными молекулярными мишенями в атакуемых клетках. Они воздействуют лишь на те молекулы, с которыми у них имеется химическое родство, дополненное соответствием структур и функции, т. е. химической комплементарностыо. Если подходящих мишеней нет, то микробная атака неэффективна. В этом и заключена тайна наследственного иммунитета. Изменение варианта расположении комплиментарных аминокислот (единичных из множества) создает невосприимчивость (Румянцев, 1984).

Вирулентность сибиреязвенных бацилл определяется двумя факторами агрессии: капсулой, представляющей полипептид d-глутаминовой кислоты; экзотоксином, состоящим из трех в отдельности нетоксичных белковых компонентов; смесь их, как указано выше, вызывает отечность и летальность.

Первым антигеном, выделенным из Вас.anthracis, был полисахаридный (соматический) комплекс. Он имеет серологическое и химическое родство с полисахаридами Вас. cereus и пневмококками IV типа. По мнению

Ю.В. Езепчука (1968), отсутствие видимой специфичности у полисахаридов дает основание полагать, что они выполняют у Вас. anthracis лишь структурную функцию и не (имеют отношение к факторам патогенности.

Другой антиген - капсульный полипептид, серологически трунновой; его обнаруживают и у сапрофитных спорообразующихся бацилл.

Капсульный полипептид рассматривают как один из важных факторов агрессии сибиреязвенной бациллы, так как он подавляет защитную фагоцитарную реакцию организма, повышает активность летального фактора экстрацеллюлярного сибиреязвенного токсина и одновременно подавляет опсонизацию. Однако соматический полисахарид и капсульный полипеитид глутаминовой кислоты бацилл не способны обусловливать синтез антител, определяющих фон специфической гуморальной защиты организма животного против возбудителя сибирской язвы. Эту роль у бацилл выполняет протективный антиген (компонент II) -внеклеточная субстанция протеиновой природы, синтезируемая в процессе метаболической активности микроба в организме животного или на специальных питательных средах и выделяемая бактериальной клеткой в окружающую среду.

Будучи одним из факторов патогенности, иммуногенный компонент сибиреязвенного микроба обусловливает формирование иммунитета к этой инфекции по типу антитоксического (Stanley и Smith, 1963). Он служит носителем специфических защитных свойств.

Имеющиеся данные свидетельствуют о значительной роли экзотоксина бациллы в проявлении многих типичных черт инфекционного процесса и формировании специфической защиты организма. Это дает основание рассматривать его как фактор, определяющий патогенез и иммунитет при сибирской язве.


1.4 Устойчивость

Устойчивость и длительность выживания бацилл и их спор различны. Первые относительно лабильны, вторые довольно резистентны. Бациллы в мягких тканях невскрытого трупа могут сохраняться 2-4 сут. (Ипатенко, 1982), так как разрушаются под воздействием протеолитических ферментов. В костном мозге неповрежденных костей этот процесс происходит несколько позже - бациллы остаются жизнеспособными здесь до 7 сут (Франке, 1964; Ипатенко, 1964- 1982).

Плюсовые температуры бациллы выдерживают недолго. Прямой солнечный свет убивает их за несколько часов. При нагревании до 50-55 °С они гибнут в течение часа, при 60 °С- через 15 мин, при 75 °С- через минуту, при кипячении - моментально. Быстрое высушивание убивает бациллу, а медленное приводит к образованию спор. Бациллы могут погибнуть через 2 недели при температуре 2-4°С. В желудочном соке животных бациллы погибают за 30 мин, в засоленном мясе сохраняются до 15 дн.

Минусовые температуры консервируют бациллы. Так, при -10 С С они выживают 24 дн., при -24 °С - 12 дп., в замороженном мясе при -15 °С - до 15 дп. Они могут сохраняться даже при температуре жидкого азота (-196°С).

Бациллы малоустойчивы к различным химическим веществам. Спирт, эфир, 2%-ный раствор формалина, 5%-пый раствор фенола, раствор сулемы 1: 1000,5-10%-ые растворы хлорамина, свежий 5%-ый раствор хлорной извести, перекись водорода разрушают их за 4-5 мин. Надежно убивают бацилл бромистый метил. ОКЭБМ (взвесь одной весовой части окиси этилена и 2,5 бромистого метила).

Свежее молоко тоже обладает бактериостатическими свойствами (оно задерживает развитие бацилл), но действие это сохраняется лишь 24 ч, позднее бациллы начинают размножаться, образуют споры, сохраняя присущую им патогенность. Антимикробные свойства молока обусловлены лизоцимом и лактинами - продуктами ферментативного окисления (Абдуллин и Капарович, 1971; Ипатенко, 1982). Рост бацилл может задерживать свежая кровь животных (Ипатенко, 1964-1982).

Бациллы чувствительны к действию некоторых антибиотиков - пенициллина стрептомицина, окситетрациклина, тетрациклина н биомицина. Бактериостатические свойства проявляются как in vitro, так и in vivo. Минимальные концентрации стрептомицина, задерживающие рост бацилл, колеблются о пределах 1,15- 2,34 мкг/мл; окситетрациклина - 0,22- 1,87 мкг/мл (Ипатенко, 1983).

При росте на МПА бациллы под влиянием низких доз пенициллина принимают форму шаров. Цепочки их приобретают вид «жемчужного ожерелья». Реакция эта специфична и может быть использована для ускоренной дифференциальной диагностики.

Антимикробное действие стрептомицина и окситетрациклина на вирулентные и вакцинные штаммы, взятые отдельно и в сочетании, не одинаково. Смесь стрептомицина с окситетрациклином обладает более выраженным действием, чем каждый из них отдельно. Одинаковые суммарные концентрации их в микрограммах на 1 мл среды превосходит в 2 раза действие окситетрациклина и в 4 раза - стрептомицина (Новиков, 1960). Следует учитывать, что в природе существуют особи бацилл, резистентные к антибиотикам.

Устойчивость спор. Споры гораздо устойчивее, чем вегетативные формы бацилл, и во внешней среде сохраняются дольше. Высокая устойчивость спор к различным воздействиям связана с наличием плотной многослойной оболочки, низким содержанием воды в ней и отсутствием ферментативной активности. Одним из важнейших факторов, обусловливающих высокую устойчивость спор, является присутствие кальциевой соли дипиколиновой кислоты; содержание кальция в спорах значительно выше, чем в вегетативных телах.

Резистентность спор во многом зависит от того, насколько быстро они сформировались. Споры, образовавшиеся при 18- 20°С, более резистентны, чем споры, сформировавшиеся при температурах 35- 38 С С (Рево, 1931). Споры могут при определенных условиях сохраняться десятилетиями во внешней среде (почве) жизнеспособными и вирулентными (Ипатенко, 1982).

Высушивание не оказывает воздействия на споры. В высушенных агаровых и желатиновых культурах споры остаются жизнеспособными и вирулентными до 55 лет. Прямой солнечный свет разрушает споры лишь через 4 дня (Франке, 1964; Ипатенко. 1982), но губительно на них действуют ультрафиолетовые лучи и Х-лучи - споры гибнут через - 20 ч. Сухой жар (120- 140°С) убивает споры только через 2-3 ч, при 150°С они гибнут через 1 ч, текучий пар при 100°С разрушает их через 12-15 мин, автоклавированно при 110°С - через 5 - 10 мин, кипячение - в течение часа. При 400 С споры гибнут через 20-30 с.

Споры устойчивы и к химическим веществам. Этиловый спирт в концентрациях 25% и выше убивают споры лишь через 50 дн., сулема в разведении 1000,5%-ный раствор фенола, 5- 10%-ые растворы хлорамина разрушают их через несколько суток (возможно и часов), 1%-ный раствор формалина - через 2 ч, 2%-ый раствор формалина - через 10 - 15 мин, 4%-ый раствор перманганата калия - через 15 мин, 3%-ный раствор перекиси водорода - через 1 ч, 10%-иыя раствор едкого натра - через 2 ч. По данным М.А. Сефершаева (1964), споры устойчивы к смоляным фенолам, являющимся отходами сланцевой промышленности.

Активными дезинфектантами, обладающими бактерицидным спороцидным н фунгицидным действием, оказались три препарата из группы межгалоидных соединений - солянокислый раствор однохлористого йода (препараты № 74 и 74-Б), пирам и ниран и один препарат из группы хлорактивных соединений - гипохлор (Бошьян, Дмитриева, 1968).

Внесение в почву химических веществ заметно не скалывается количество микроорганизмов, но неизбежно меняет их видовой состав, при этом нарушает нормальное течение микробиологических процессов в почве (Конобеева, 1964). Однако химические препараты, подвергаясь действию микробов почвы, могут сами превращаться в другие соединения, даже более ядовитые, чем исходные. В связи с этим нужно особенно осторожно выбирай, средства и методы обеззараживания почвы (Красильников, 1965).

2. Эволюция

Вопрос о происхождении и эволюционных связях Bac. anthracis с другими почвенными спорообразующими бациллами, в том число и с Вас. cereus, остается дискуссионным. Попытки в экспериментальных условиях превратить один вид микробов в другой заканчивались неудачей. Никаких разновидностей Bac. anthracis в природе не найдено (Гинсбург, 1960),

Большинство исследователей (Колонии и др., 1970) возникновение сибирской язвы как болезни относят к четвертичному периоду, т. е. ко времени широкого расселения на Земле парнокопытных. Вирулентные свойства возбудителя в то время формировались в условиях всеобщей восприимчивости животных, отсутствия среди них иммунного поголовья.

Травоядные животные (особенно жвачные), поедая растения, могли повреждать слизистую оболочку пищеварительного канала. В этих местах почвенные микробы имели возможность проникнуть в организм хозяина (Абдуллин, 1976). В результате многих таких контактов у микроба мог возникнуть мутант, способный к капсулообразованию в организме. Далее селекция по приобретению патогенности пребывающим в организме капсульным микробом, видимо, шла в сторону выделения токсических метаболитов.

В ходе эволюции жизнеспособное потомство микробов давало мутанты, которые обладали главным свойством вида - вызывать заболевание и гибель восприимчивых животных. При последующих заражениях и смене хозяев происходило закрепление в генотипе новых свойств (и прежде всего вирулентности), необходимых для дальнейшего воспроизведения и сохранения микроба.


Заключение

Решение проблемы ликвидации сибирской язвы во многом зависит от знания экологии возбудителя с учетом влияния на него различных факторов внешней среды, закономерностей распространения болезни, особенностей эпизоотического ее проявления. Следует учитывать, что область распространения сибирской язвы связана с почвенно-географическими зонами. Поэтому большую роль играют эффективные методы выявления и санации почвенных очагов возбудителя.

Борьба с сибирской язвой должна основываться на хорошо продуманном плане, предусматривающем выяснение и ликвидацию каждого стационарно неблагополучного пункта. Ежегодно появляются новые данные об эпизоотологии болезни, жизнедеятельности возбудителя в организме и во внешней среде. Накапливаются данные о его изменчивости. Совершенствуются методы диагностики, профилактики болезни и лечения животных, разрабатываются новые методы дезинфекции почвы.


Список используемой литературы

1. Ипатенко Н.Г. Изучение культурально-морфологических особенностей и вирулентных свойств Вас. аnthracis, выделенных из почвы, от больных и павших животных. - М., 1979.

2. Ипатенко Н.Г. Лабораторные методы исследования при сибирской язве // Ветеринария, 1983, № 7.

3. Кац Л.Н. Цитологическое и цитохимическое исследование капсулы и оболочки Вас. аnthracis // Микробиология. - Т. 33, вып. 5, 1964.

4. Коган И.Я. К вопросу эпизоотология сибирской язвы в Западной Сибири и меры профилактики//Тр. Новосибирского СХИ. - Т. 45, 1971.

5. Коляков Я.Е., Мелихов А.Д. Экспресс-диагностика сибиреязвенного микроба в воде // Ветеринария, 1960. № 3.

6. Коротич Л.С. Погребняк Л.И. Сибирская язва. - Киев: Урожай, 1976.

7. Кузьмин Н.А. К вопросу об антигенах оболочки Вас. аnthracis // Труды

8. МВА. - Т. 61, 1972.

9. Левина Е.Н., Архипова В.Р, Изучение сибиреязвенных бактериофагов // ЖМЭИ, 1967, № 7.

10. Преснов И.Н. Изменчивость Вас. аnthracis в природных условиях // Ветеринария, 1966, № 7.

11. Румянцев С. Микробы, эволюция, иммунитет // Наука и жизнь. - 1984, № 8,

12. Сибирская язва. - М.: Колос, 1976.

13. Тржецецкая Т.А., Куликовский А.В. Структурные изменения спор вирулентного штамма Вас. аnthracis после воздействия дезинфицирующими средствами // ЖМЭИ, 1971, № 8.