Возбудитель сибирской язвы. Морфология, биология, антигенные свойства. Лабораторный диагноз, эпидемиология, профилактика, этиотропная и специфическая терапия.

Таксономия: отдел Firmicutes, семейство Bacillaceae, род Bacillus, Bacillus anthracis.

Эпидемиология сибирской язвы. Пути и механизмы заражения сибирской язвой Сибирская язва — типичный зооноз; среди животных наиболее восприимчивы травоядные. Заболеваемость у человека носит выраженный профессиональный характер (сельскохозяйственные рабочие, работники боен, шерстобиты и щеточники). Эндемичные очаги заболевания находятся в Азии, Южной Африке, Южной Америке и Австралии; спорадические случаи выявляют в Европе, России и США. Ежегодно в мире регистрируют около 1 млн случаев сибирской язвы у животных и 25-100 тыс. случаев заболевания у людей. Животные заражаются при заглатывании спор во время выпаса или при поедании загрязнённых кормов. У животных преобладают кишечная и септическая формы заболевания, то есть возбудитель проникает через микротравмы полости рта или стенку кишечника. Больные животные выделяют сибирскую язву с мочой и испражнениями. Сибирская язва быстро прогрессирует в течение 2-3 сут, а при молниеносных формах — в течение нескольких часов; летальность достигает 80%. Клинические признаки сибирской язвы (судороги, диарея с примесью крови) проявляются непосредственно перед гибелью животного. Значительную эпидемическую опасность представляют скотомогильники, особенно если трупы животных, павших от сибирской язвы, были зарыты без надлежащих предосторожностей. При оптимальной температуре и влажности почвы споры сибирской язвы могут прорастать в ней. Человек заражается при контакте с инфицированным материалом (уход за больными животными, переработка шерсти, шкур, щетины, кож и костей) либо при употреблении в пищу мяса больных животных. Наиболее характерно проникновение спор В. anthracis через дыхательный и желудочно-кишечный тракт, а также через порезы и ссадины кожи. В отличие от спор, палочки сибирской язвы неустойчивы во внешней среде и быстро погибают при высыхании. При 60 °С они погибают в течение 15 мин, при кипячении — за 1-2 мин.

Свойства возбудителя. Bacillus anthracis (сибирская язва)— крупная неподвижная палочка (5-10x1-2 мкм) с закруглёнными концами. При образовании цепочек концы клеток выглядят обрезанными под прямым углом. Отсутствие подвижности — абсолютный дифференцирующий признак сибиреязвенной палочки, отличающий её от других бацилл. В клиническом материале бактерии располагаются парами или в виде коротких цепочек. На питательных средах возбудитель сибирской язвы образуют более длинные цепочки; при этом морфология палочек несколько изменяется — они слегка утолщены на концах и образуют сочленения, напоминающие «бамбуковую трость». Эти морфологические изменения ещё более явно проявляются при температурной фиксации при окрашивании. По Граму сибиреязвенная палочка окрашивается положительно; также хорошо воспринимает различные анилиновые красители. Для защиты от действия факторов резистентности возбудитель сибирской язвы образует капсулы, наблюдаемые только у бактерий, выделенных из организмов животных или человека, либо на средах, содержащих нативную сыворотку. Другой характерный признак возбудителя сибирской язвы — высокая чувствительность сибиреязвенной палочки к пенициллину. Обработка культур сибирской язвы приводит к разрушению клеточных стенок и образованию цепочек, состоящих из протопластов, напоминающих «жемчужное ожерелье».

Культуральные свойства bacillus anthracis. Вacillus anthracis хорошо растёт на обычных питательных средах. Температурный оптимум 35-37 °С; оптимум рН 7,0. В жидких средах растёт в виде ватных хлопьев, не вызывая помутнения среды. При посеве уколом в желатину даёт характерный рост в виде «перевёрнутой ёлочки» (рис. 13-4). Позднее верхний слой желатины разжижается, образуя воронку. На твёрдых средах сибирская язва образует шероховатые, неровные, серовато-белые, волокнистые R-колонии диаметром 2-3 мм. При малом увеличении колонии напоминают «голову Медузы» или «львиную гриву» (рис. 13-5); характерный вид колониям придают переплетающиеся цепочки бактерий сибирской язвы. Спорообразование сибирской язвой В аэробных условиях при 12 °С и 40 °С палочка сибирской язвы образует центрально расположенные споры, размером 0,8-1,0x1,5 мкм (см. рис. 4-13). В живом организме спорообразования не происходит; также оно отсутствует в невскрытых трупах, что опосредовано поглощением свободного кислорода в процессе гниения. Споры отличает высокая устойчивость к внешним воздействиям: сухой жар убивает бактерии при 140 °С за 2-3 ч, автоклавирование при 121 °С — за 15-20 мин. В воде они сохраняются до 10 лет, в почве — до 30 лет. Скорость прорастания зависит от температуры (оптимум 37 °С) и возраста спор; молодые споры в оптимальных условиях прорастают за 1-1,5 ч, старые — за 2-10 ч.

Биохимические свойства: образует кислоту без газа на средах с глюкозой, фруктозой, мальтозой и декстрином. Гидролизует крахмал; образует ацетоин и лецитиназу. В отличие от сапрофитов, палочки сибирской язвы лишены фосфатазы и не разлагают фосфаты, содержащиеся в питательной среде. Молоко свёртывают за 3-5 сут. Сгусток медленно пептонизируется и разжижается с выделением аммиака, а также (в связи с окислением тирозина) окрашивается в бурый цвет.

Антигенная структура bacillus anthracis. Выделяют три группы основных антигена bacillus anthracis, две из них (капсульные Аг и токсин) кодируются плазмидами. Отсутствие одной или обеих групп делает бактерии авирулентными. Капсульные антигены сибирской язвы представлены пол и пептидами, соединёнными с молекулами D-глутаминовой кислоты, что отличает их от прочих капсульных антигенов сибирской язвы. По антигенным свойствам выделяют один серовар. AT к капсульным Аг не защищают от развития заболевания. Соматические антигены) сибирской язвы представлены полисахаридами клеточной стенки. AT к соматическим антигенам не защищают от развития заболевания.

Токсин состоит из трёх термолабильных компонентов и включает протективный Аг (взаимодействует с мембранами клеток и опосредует проявление активности других компонентов); летальный фактор {проявляет цитотоксический эффект и вызывает отёк лёгких) и отёчный фактор (вызывает развитие отёков различных тканей). По отдельности компоненты не способны проявлять токсическое действие. Компоненты токсина представлены белками или липопротеинами; их молекулы серологически отличимы и иммуногенны.

Патогенность bacillus anthracis прямо зависит от капсуло- и токсинообразования; штаммы, непроявляющие подобные свойства, обычно авирулентны. Капсула защищает возбудителя сибирской язвы от действия вне- и внутриклеточных продуктов фагоцитов и препятствует поглощению бактерий. Токсин возбудителя сибирской язвы опосредует проявление признаков и симптомов сибирской язвы. Аккумуляция токсина сибирской язвы в тканях и его воздействие на ЦНС приводят к летальному исходу на фоне лёгочной недостаточности и гипоксии.

Клинические проявления Продолжительность инкубационного периода сибирской язвы составляет 2-6 сут. Клинические проявления сибирской язвы зависят от пути заражения. Выделяют кожную, лёгочную и желудочно-кишечную формы сибирской язвы.

Кожная форма сибирской язвы. В месте входных ворот инфекции сначала появляется красноватое пятно, быстро трансформирующееся в папулу медно-красного цвета. Через несколько часов на месте папулы образуется везикула диаметром 2-3 мм; её содержимое сначала имеет серозный характер, затем становится тёмным, кровянистым. Из-за сильного зуда больные часто срывают везикулу, либо она лопается сама, и на её месте образуется коричнево-чёрный струп с твёрдой, как бы обгорелой коркой, что определило другое название болезни — углевик и её возбудителя — В. anthracis [от греч. anthrax, уголь]. Струп окружает инфильтрат в виде багрового вала. Как правило, дополнительно присоединяется отёк, охватывающий большие участки.

Лёгочная форма сибирской язвы развивается при ингаляции спор и протекает крайне тяжело. Заболевание носит выраженный профессиональный характер и также известно как «болезнь сортировщиков шерсти» или болезнь тряпичников. После короткого инкубационного периода на фоне общей разбитости происходит резкий подъём температуры (до 40 °С) и развиваются пневмония и отек лёгких. При явлениях быстро развивающейся сердечно-сосудистой недостаточности смерть больного наступает на 2-~3-и сутки.

Желудочно-кишечная форма сибирской язвы характеризуется довольно разнообразной клинической картиной: у одних больных доминируют симптомы поражения ЖКТ, у других — симптомы общей интоксикации.

Общие проявления — повышение температуры тела, рвота и диарея с примесью крови, боли в животе; на коже часто появляются геморрагии и вторичные пустулы; смерть больного наступает через 3-4 дня при явлениях прогрессирующей сердечной недостаточности.

Микробиологическая диагностика. Бактериоскопический, бактериологический, биологический, кожно-аллергический метод диагностики сибирской язвы.

Для микробиологической диагностики сибирской язвы берут содержимое пустулы, гнойное отделяемое из карбункула, кровь, мочу, мокроту, испражнения и рвотные массы. При патологоанатомическом исследовании забирают кусочки органов или целые органы. Все образцы следует помещать в герметичные сосуды и транспортировать закупоренными в опломбированные боксы или деревянные ящики.

Выделение возбудителя сибирской язвы. Проводят окраску материала по Граму и посев на обычные питательные среды. Затем определяют подвижность микроорганизмов из выросших колоний, изучают их биохимические и культуральные свойства.

Серологические исследования проводят для распознавания больных и реконвалесцентов. Возбудитель сибирской язвы можно выявлять AT, меченными флюоресцеинами (особенно в смешанных культурах), диффузией в геле, в РСК, РИГА и ИФА. Кожные пробы применяют для ретроспективной диагностики при эпидемиологических исследованиях. Проводят внутрикожное введение 0,1 мл бактериального аллергена (антраксина).

Реакция термопреципитации по Асколи имеет большое значение, так как позволяет идентифицировать возбудителей сибирской язвы при отрицательных результатах бактериологических исследований. Для прижизненной же диагностики эта реакция не имеет серьёзных преимуществ перед вышеуказанными бактериологическими и серологическими методами.

Фаготипирование сибирской язвы. Для дифференциальной диагностики предложены высокоспецифические литические сибиреязвенные бактериофаги «ВА-9» и «Саратов». Биологическая проба при диагностике сибирской язвы. Заражение лабораторных животных проводят одномоментно с посевом на питательные среды. Материал можно вводить белым мышам (по 0,1-0,2 мл в спину), кроликам и морским свинкам (по 0,2-0,5 мл в область живота). Обычно мыши погибают через 1-2 сут, морские свинки и кролики— через 2-4 сут. При выживании животных наблюдение за ними продолжают в течение 10 дней. У павших животных исследуют печень, селезёнку, лимфатические узлы, почки, кровь из полостей сердца и места введения заразного материала. Затем проводят посев исследуемого материала на питательные среды.

Лечение сибирской язвы. Основа антибактериальной терапии сибирской язвы — пенициллин (при непереносимости — тетрациклин); внутривенные вливания больших доз антибиотиков дают хороший терапевтический эффект. Профилактика сибирской язвы Иммунопрофилактика сибирской язвы. Для профилактики зоонозов животных иммунизируют живой вакциной СТИ, приготовленной из некапсулированного штамма В. anthracis, или протективным Аг, преципитированным гидроокисью алюминия. Комбинированная вакцинация обоими иммуногенами обеспечивает лучший защитный эффект. Активную иммунизацию лиц, относящихся к группам риска, проводят протективным Аг, не вызывающим выраженных побочных реакций. Ветеринарно-санитарные меры профилактики сибирской язвы. • Изоляция больных и подозрительных животных • Сжигание трупов погибших животных, заражённых объектов (подстилка, навоз) и обеззараживание мест стоянок больных животных и водопоев • При невозможности сжигания трупов их зарывают на отдалённых сухих и пустынных участках на глубину не менее 2 м. Труп укладывают на слой хлорной извести и ею же засыпают сверху (слоем до 10 см). Все мероприятия по захоронению следует проводить с соблюдением санитарных норм. Санитарный надзор за сибирской язвой. Важен санитарный надзор за предприятиями, занятыми переработкой животного сырья. Всё поступающее сырьё проверяют в реакции термопреципитации по Асколи. Меховые изделия следует изготовлять лишь из сырья, давшего отрицательные результаты в реакции Асколи.