Морфология и тинкториальные свойства

Бруцеллы — мелкие неподвижные грамотрицательные бактерии шаровидной, овоидной или палочковидной формы длиной 0,6-1,5 мкм, шириной 0,5-0,7 мкм. Не образуют спор, не имеют жгутиков, у некоторых штаммов имеется капсула. Бруцеллы в мазках располагаются беспорядочно, нередко в виде скоплений. Легко окрашиваются анилиновыми красителями. Хемоорганотрофы, каталаза-и оксидаза-положительны.

Питательные среды и культуральные свойства

Бруцеллы — строгие аэробы. Температурный оптимум 37°С, оптимальный рН 6,6-7,4. Они требовательны к питательным средам. Посевы обычно проводят на 5% кровяной агар (с кровью барана) или печеночный агар Хаддльсона. На твердых средах бруцеллы образуют мелкие выпуклые гладкие мутноватые, с перламутровым оттенком S-формы колоний. В процессе диссоциации они формируют шероховатые R-формы. В жидких средах дают равномерное помутнение.

Антигенная структура

У бруцелл выявлено до 15 антигенных фракций. Разные виды бруцелл содержат общие антигены, которые дают перекрестные реакции. Имеется общий родовой специфический антиген и поверхностные видовые антигены М и А. Антиген М в наибольшем количестве представлен у B.melitensis, но содержится и у других видов. Антиген А преобладает у B.abortus, и B.suis. Обнаружен поверхностный L -антиген, имеющий сходство с Vi-антигеном сальмонелл. Шероховатые формы бруцелл содержат R-антиген. У бруцелл обнаружены также антигены, общие с бактериями родов Yersinia, Bordetella, Francisella. Такие антигенные особенности бруцелл затрудняют их серологическую идентификацию, требуют применения адсорбированных монорецепторных сывороток или моноклональных антител.

Биохимические свойства

Бруцеллы ферментируют глюкозу и арабинозу с образованием кислоты. Восстанавливают нитраты; цитрат не утилизируют; индол не образуют; реакции с метиловым красным и Фогеса-Проскауэра отрицательные, образуют сероводород.

Факторы патогенности

Бруцеллы обладают инвазивными, токсическими, антифагоцитарными свойствами, а также выраженным аллергизирующим действием на организм.

Инвазивность обусловлена рядом ферментов — гиалуронидазой, лецитиназой, ДНК-азой, протеазами и др. Для бруцелл характерна высокая кинетика размножения.

Токсичность бруцелл связана с действием эндотоксина (ЛПС), который вызывает супрессию иммунного ответа.

Антифагоцитарные свойства связаны с наличием капсулы (имеется не у всех штаммов) и с активностью поверхностных структур бактериальной клетки.

Будучи факультативными внутриклеточными паразитами ретикулоэндотелиальной системы, бруцеллы с помощью ряда ферментов препятствуют слиянию фагосом с лизосомами, угнетают окислительный взрыв, что приводит к незавершенному фагоцитозу.

Бруцеллы способны вызывать аллергизацию организма с формированием различных типов аллергии. Наибольшее значение имеют развитие гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и аутоиммунные реакции.

Патогенез

Бруцеллы попадают в организм через поврежденную кожу (даже через микротравмы) и неповрежденные слизистые оболочки, не вызывая местной реакции в входных воротах.

Патогенез бруцеллеза включает пять фаз развития заболевания:

1. Фаза лимфогенного заноса и размножения бруцелл в лимфоузлах. Эта фаза охватывает инкубационный период, обычная продолжительность которого 2-4 недели, но может затягиваться даже до 6 месяцев.

В случае активного иммунного ответа развивается лимфаденит, происходит массовая гибель бруцелл и инфекция дальше не развивается.

При выживании бруцелл в лимфоузлах (вследствие незавершенного фагоцитоза) может возникнуть первично-латентная форма инфекции, в дальнейшем переходящая в хроническую инфекцию. Но обычно бруцеллы, являясь внутриклеточными паразитами, интенсивно размножаются в макрофагах лимфоузлов и, преодолев лимфатический барьер, выходят в кровоток.

2. Фаза гематогенного заноса с развитием бактериемии и первичной генерализации инфекционного процесса — клинически соответствует острому периоду болезни, который длится 2-3 месяца. С кровью бруцеллы и освободившийся из распавшихся бактерий эндотоксин проникают в различные органы и системы (в печень, селезенку, лимфоузлы, костный мозг, репродуктивные органы и др.), вызывая общую интоксикацию, лихорадку, гепато-и спленомегалию, артралгии и другие характерные симптомы.

3. Фаза полиочаговых локализаций с формированием в различных органах и тканях метастатических инфекционных очагов и началом аллергизации организма. В этой фазе острая форма инфекции постепенно переходит в подострую, продолжительностью 2-6 месяцев.

В органах бруцеллы поглощаются тканевыми резидентными макрофагами. Макрофагальная реакция является защитной и уменьшает интенсивность бактериемии. Вместе с тем в органах формируются локальные поражения (артриты, бурситы, орхоэпидидимиты, полилимфадениты и др.), сопровождающиеся экссудативным воспалением и инфекционно-реактивными васкулитами.

На характер патологических процессов начинает влиять аллергическая перестройка организма. В пораженных органах образуются имеющие защитное значение инфекционные гранулемы, состоящие из эпителиоидных и гигантских клеток, а также лимфоцитов. С развитием ГЗТ усиливаются поражения опорно-двигательной системы.

4. Фаза вторичной генерализации и усиления аллергических процессов. Сопровождается переходом подострой формы заболеваний в хроническую, рецидивирующую, которая может продолжаться несколько лет (в среднем 2-3 года). Длительное выживание бруцелл в организме больного связано с их внутриклеточным паразитизмом и способностью переходить в L-формы.

При снижении защитных сил организма бруцеллы активируются и возникают рецидивы. При этом бруцеллы при каждом рецидиве проникают в кровь (вторичная генерализация) и повторно реагируют с сенсибилизированными органами, часто при этом наблюдаются лихорадка и интоксикация. Локальные поражения органов все больше прогрессируют, чему способствуют развитие ГЗТ и аутоиммунных реакций. Развиваются системные деструктивные изменения соединительной ткани, процессы склерозирования. Вследствие развития васкулитов нарушается микроциркуляция. Увеличивается количество инфекционных гранулем в печени, лимфоузлах, селезенке, костном мозге, почках. Поражаются различные органы и системы, особенно повреждаются опорно-двигательный аппарат и нервная система.

5. Фаза резидуального метаморфоза — соответствует исходу и остаточным проявления бруцеллеза. Через 2-3 года или позже инфекционный процесс затухает и возможно самоизлечение. Исходом может быть выздоровление с полным восстановлением структур и функций пораженных органов и систем.

Но чаще после завершения инфекции остаются стойкие, необратимые поражения: деформация и анкилозы суставов, контрактуры, изменения и боли в позвоночнике, стойкие боли в костях и суставах, неврастенический синдром и нервно-психические отклонения, цирроз печени и склеротические изменения в других органах, бесплодие и др. Нередко человек после перенесенного бруцеллеза становится инвалидом.

Представленная схема патогенеза бруцеллеза реализуется далеко не всегда. Развитие инфекции и проявление фаз патогенеза (которые сменяют друг друга постепенно, неравномерно, иногда наслаиваясь одна на другую) зависит от ряда факторов: от вида бруцелл и вирулентности конкретного возбудителя, величины инфицирующей дозы, реактивности организма и степени его аллергизации. Следует отметить, что современный бруцеллез стал протекать несколько легче — менее часто встречаются тяжелые формы заболевания, реже наблюдается высокая, длительная лихорадка, тяжелые поражения опорно-двигательного аппарата и нервной системы.

Иммунитет

Иммунитет при бруцеллезе формируется замедленно и не отличается стойкостью. Он имеет перекрестный (межвидовой) характер вследствие общности антигенных свойств разных видов бруцелл. Например, человек, переболевший бруцеллезом, вызванным B. melitensis, становится невосприимчивым к другим возбудителям — B. abortus, B. suis.

Иммунитет носит как клеточный, так и гуморальный характер. Первоначально фагоцитоз бывает незавершенным, что способствует генерализации инфекции и внутриклеточному персистированию возбудителя. По мере развития заболевания происходит реализация иммунного ответа с формированием ГЗТ и выработкой антител классов IgM и IgG. В результате иммунологической перестройки организма фагоцитоз становится завершенным. В стимуляции фагоцитарной активности определенную роль играют продуцируемые организмом антитела.

Формирующийся иммунитет нередко имеет недостаточно напряженный характер. В течение болезни, под действием неблагоприятных факторов, он может снижаться, что способствует хроническому, рецидивирующему течению.

У переболевших пожизненно сохраняется аллергизация организма (ГЗТ, аутоиммунные реакции), о чем свидетельствует положительная кожно-аллергическая проба Бюрне.

Постинфекционный иммунитет сохраняется в течение 6-9 месяцев, а затем ослабевает, поэтому встречаются повторные заболевания бруцеллезом.