Занятие 25
Тема: Возбудители бруцеллеза и сибирской язвы. Биологические свойства. Патогенез и клиника. Лабораторная диагностика. Специфическая профилактика.
1. Возбудитель бруцеллеза
Таксономия. Род Brucella включён в семейство Brucellaceae отдела Gracilicutes. Бруцеллы названы в честь английского бактериолога Д. Брюса, выделившего бактерии из организма погибшего человека в 1887 г. Патогенными для человека свойствами обладают B. melitensis, В. abortus (палочка Банга), В. suis, В. canis и их биовары. У животных заболевание проявляется абортами, у человека - длительно протекающими поражениями опорно-двигательного аппарата, нервной и половой системы.
Эпидемиология. Бруцеллёз - зоонозная инфекция. Резервуар и источник инфекции - домашние животные (овцы, козы, коровы, свиньи, реже собаки). Каждый из видов бруцелл избирательно инфицирует специфических животных. В. abortus чаще вызывает бруцеллёз крупного рогатого скота (болезнь Банга), B. melitensis - коз и овец, В. suis - свиней. От животного человеку бактерии передаются через заражённые фекалии, мочу, молоко и мясо. Возбудитель внедряется в организм человека через повреждённую кожу, слизистую оболочку дыхательных путей, ЖКТ, конъюнктиву.
Устойчивость. Бруцеллы устойчивы во внешней среде. При 10-13°С они сохраняются в воде и почве до 5 месяцев, в молоке – до 9 месяцев, в сыре - до года. При 70°С они погибают в течение 10 минут, при кипячении - практически мгновенно. Бактерии чувствительны к дезинфектантам.
Морфологические и культуральные свойства. Клетки бруцелл представляют собой мелкие палочками с закруглёнными концами. Легко окрашиваются анилиновыми красителями. Грамотрицательные. Бруцеллы - строгие аэробы. Температурный оптимум 37°С; оптимальный рН 6,6-7,4. Они требовательны к питательным средам. Для выращивания используют 5% кровяной агар или печёночный агар. На плотных средах бруцеллы образуют мелкие выпуклые гладкие мутноватые, с перламутровым оттенком S-колонии. В жидких средах дают равномерное помутнение.
Биохимические свойства. Ферментируют глюкозу и арабинозу с образованием кислоты. Восстанавливают нитраты; цитрат не утилизируют; индол не образуют, образуют сероводород.
Антигенная структура. У бруцелл выделяют родовой антиген, видовые поверхностные М-, А - и R-антигены, а также поверхностный термолабильный L-антиген.
Патогенез. Из входных ворот бруцеллы распространяются по лимфотоку и депонируются в лимфатических узлах, где размножаются в макрофагах регионарных лимфатических узлов (миндалины, заглоточные, подчелюстные, язычные, шейные узлы, лимфоидная ткань подвздошно-слепокишечного отдела кишечника). Внутри фагоцитов бруцеллы сохраняются и длительно персистируют (хрониосепсис). Из разрушенных макрофагов бруцеллы вновь попадают в кровоток и диссеминируют в другие органы (печень, селезёнку, почки, костный мозг и эндокард). Инфицирование плаценты и тканей плода приводит к абортам, так как в плаценте имеется эритритол, ускоряющий рост бруцелл.
Клинические проявления. Продолжительность инкубационного периода 1-6 недель. Среди поражений доминируют нарушения функций опорно-двигательного аппарата, нервной и половой систем. Наиболее характерны полиартриты, полиневриты, орхиты и эпидидимиты. При аэрогенном заражении часто развиваются вялотекущие пневмонии.
Микробиологическая диагностика. Материал для исследований - кровь, моча, грудное молоко, аспираты костного мозга и биопсийный материал печени. В первую очередь исследуют кровь. Образцы культивируют в МПБ при 37°С. Через 3-4 суток проводят пересев на плотные среды, отмечают характерный рост колоний, из которых отсеивают чистые культуры с последующей идентификацией видовых свойств. При сильном загрязнении материала им заражают морских свинок и от них выделяют чистую культуру.
Для дифференцировки культур используют способность к образованию сероводорода, чувствительность к бактерицидному действию основного фуксина и тионина, фаголизабельность, а также агглютинабельность моноспецифическими антисыворотками.
При диагностике бруцеллеза применяют кожную аллергическую пробу (пробу Бюрне). Аллергеном служит бруцеллин - белковый экстракт культуры.
Для выявления возбудителя в молоке широко применяется кольцевая проба Банга.
Лечение и профилактика. Для лечения используют антибиотики – тетрациклины, аминогликозиды (стрептомицин), рифампицин. При лечении хронических поражений применяют лечебную вакцину (взвесь убитых бруцелл) или химическую бруцеллезную вакцину.
Для специфической профилактики бруцеллёза в эндемичных районах применяют живую вакцину из штамма В. abortus. Вакцина реактогенна.
2. Возбудитель сибирской язвы
Возбудитель сибирской язвы – B. anthracis. Чистую культуру возбудителя получил Кох (1876). В 1881 г. Л. Пастер предложил живую вакцину для профилактики заболевания.
Эпидемиология. Сибирская язва - типичный зооноз; среди животных наиболее восприимчивы травоядные. Заболеваемость у человека носит выраженный профессиональный характер (сельскохозяйственные рабочие, работники боен, шерстобиты и щёточники). Человек заражается при контакте с инфицированным материалом (уход за больными животными, переработка шерсти, шкур) 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.
Устойчивость. Палочки сибирской язвы неустойчивы во внешней среде и быстро погибают при высыхании. При 60°С они погибают в течение 15 минут, при кипячении - за 1-2 минуты. Споры отличает высокая устойчивость к внешним воздействиям: сухой жар убивает бактерии при 140°С за 2-3 часа, автоклавирование при 121°С - за 15-20 минут. В воде они сохраняются до 10 лет, в почве - до 30 лет.
Морфологические и тинкториальные свойства. В. anthracis - крупная неподвижная палочка с обрубленными концами. На питательных средах образуются длинные цепочки, напоминающие “бамбуковую трость”. По Граму сибиреязвенная палочка окрашивается положительно. В организме человека и животных и на средах с сывороткой образует капсулу.
Культуральные свойства. В. anthracis хорошо растёт на обычных питательных средах. Температурный оптимум 35-37°С оптимум рН 7,0. В жидких средах растёт в виде комочка ваты, не вызывая помутнения среды. При посеве уколом в желатину даёт характерный рост в виде “перевёрнутой ёлочки”. На плотных средах возбудитель образует шероховатые серовато-белые колонии R-формы диаметром 3-4 мм. При малом увеличении колонии напоминают “голову Медузы” или “львиную гриву”; характерный вид колониям придают переплетающиеся цепочки бактерий. В аэробных условиях сибиреязвенная палочка образует центрально расположенные споры. В живом организме и в невскрытых трупах спорообразования не происходит.
Биохимические свойства. Возбудитель образует кислоту без газа на средах с глюкозой, фруктозой, мальтозой и декстрином. Гидролизует крахмал. Молоко свёртывают за 3-5 суток. Сгусток медленно пептонизируется и разжижается с выделением аммиака.
Факторы патогенности. anthracis связана со способностью образовывать капсулу и синтезировать токсин. Капсула защищает бактерии от фагоцитоза. Токсин опосредует проявление признаков и симптомов сибирской язвы (отек и гибель).
Клинические проявления. Продолжительность инкубационного периода составляет 2-6 суток. Выделяют кожную, лёгочную и желудочно-кишечную формы сибирской язвы.
Кожная форма. 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 эпителий либо везикула лопается сама, и на этом месте образуется коричнево-чёрный струп с твёрдой корочкой черного цвета (карбункул). Струп окружает инфильтрат в виде багрового вала. Отёк охватывает большие участки.
Лёгочная форма развивается при ингаляции спор и протекает крайне тяжело. После короткого инкубационного периода на фоне общей разбитости происходит резкий подъём температуры (до 40°С) и развиваются пневмония и отёк лёгких. При явлениях быстро развивающейся сердечно-сосудистой недостаточности смерть больного наступает на 2-3 сутки.
Желудочно-кишечная форма характеризуется общими проявлениями - повышением температуры тела, рвотой и диареей с примесью крови, болями в животе; на коже часто появляются геморрагии и вторичные пустулы; смерть больного наступает через 3-4 дня при явлениях прогрессирующей сердечной недостаточности.
Микробиологическая диагностика. Для исследования берут содержимое пустулы, гнойное отделяемое из карбункула, кровь, мочу, мокроту, испражнения и рвотные массы. При патологоанатомическом исследовании забирают кусочки органов или целые органы. Из исследуемого материала готовят мазок. Проводят окраску материала по Граму и посев на обычные питательные среды. Затем определяют подвижность микроорганизмов из выросших колоний, изучают их биохимические и культуральные свойства.
Кожные пробы применяют для ретроспективной диагностики при эпидемиологических исследованиях. Проводят внутрикожное введение аллергена (антраксина).
Для выявления специфических антигенов в животноводческом сырье используют реакцию термопреципитации по Асколи.
Для дифференциальной диагностики используются специфические сибиреязвенные бактериофаги.
Биологическая проба. Заражение лабораторных животных проводят одномоментно с посевом на питательные среды. Материал вводят белым мышам, кроликам или морским свинкам. У павших животных исследуют печень, селезёнку, лимфатические узлы, почки, кровь из полостей и места введения заразного материала. При этом наблюдают капсулообразующие клетки. Затем проводят посев исследуемого материала на питательные среды.
Лечение. Для лечения применяют антибиотики – пенициллин, тетрациклин и др. Одновременно целесообразно применять антитоксическую сыворотку.
Профилактика. Для специфической профилактики используют живую вакцину СТИ, приготовленную из некапсулированного штамма В. anthracis, химическую вакцину на основе протективного антигена и комбинированную вакцину (споры и протективный антиген).
Литература для подготовки к занятию:
1. Борисов микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.
2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. . М., 2004.
3. Поздеев микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.
