Биология сибиреязвенного возбудителя, кульгпуральные свойства

 

1. Сибирская язва — тяжелое острое инфекционное заболевание человека и животных, которое вызывает сибиреязвенная споро-образующая палочка (Bacillus anthracis). В зависимости от пер-винного проникновения и последующей локализации этого микро­организма развиваются:

• кожные;

• висцеральные (легочная и кишечная);

• висцерально-генерализованные клинические формы болезни. Сибирская язва может возникать на всех континентах и во всех странах в связи с производством, потреблением и обра­боткой животного сырья (мясо, шерсть, шкуры и т. п.) и ухо­дом за больными животными.

Морфология: это крупный (1-2 х 6-10 мкм) палочковидный неподвижный микроорганизм, с обрубленными под прямым углом концами. В организме встречаются как единичные ин­капсулированные палочки, так и их цепочки из 2-3 микробов, окруженные общей капсулой. В последнем случае концы сли­ваются и цепочка напоминает собой бамбуковую трость. Си­биреязвенные бациллы хорошо окрашиваются анилиновыми красками, грамположительные. Капсулы бывают отчетливо видны при окраске по Романовскому- Гимзе. Для выявления спор используют метод Циля-Нильсена.

2. Возбудитель сибирской язвы неприхотлив и может развиваться на различных лабораторных средах — на мясо-пептонном агаре и бульоне, желатине, молоке, экстрактах из семян растений, различных углеводных средах и даже настое сена. Палочка си­бирской язвы является факультативным аэробом, поэтому на бактериологических питательных средах, при температуре 37-38 "С, хорошо растет при свободном доступе кислорода.

На поверхности мясопептонного агара возбудитель сибирской язвы вырастает в виде типичных матового цвета, шероховатых бескапсульных колоний, состоящих из сплетений нитей с от­ростками ("львиная грива", "голова медузы"). Гладкие, слизи­стые полупрозрачные колонии вырастают на поверхности при 80 °С на лошадиной сыворотке, отдельные палочки и цепочки колоний снаружи покрыты капсулой.

В мясо-пептонном бульоне бактерии сибирской язвы дают рост в виде комка ваты на дне пробирки, без помутнения среды. Капсулы при этом не образуются. Капсульная форма этого микроба является вирулентной. Оптимум роста находится в пределах 36 °С. •

При истощении и высыхании среды вегетативные формы мик­роба переходят в споровые. При этом в каждой палочке образует­ся одна центральная спора. Обязательным условием спорооб­разования является доступ кислорода и температура в пределах 12-2 "С. В организме человека и в невскрытом трупе споры не образуются. Вегетативные формы без кислорода растут очень медленно. При посеве уколом в столбик агара или желатина растет "елочной верхушкой вниз"; верхняя часть желатина раз­жижается ("пуговка") протеолитическим ферментом. На кровяном агаре — рост без гемолиза. Молоко свертывается на 2—4-е сутки с последующей пептонизацией. Большинство штаммов разлагают галактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу (медленно), левулезу с образованием кислоты без газа. Сероводород образуется не всегда. При повышении щелочно­сти в бульонной культуре может иметь место помутнение. От­дельные штаммы одновременно с образованием типичного осадка на дне сосуда с жидкой средой могут вызывать умерен­ное помутнение жидких сред.

Вирулентность возбудителя сибирской язвы связана с капсулой в организме инфицированных животных. Капсула не только пре­дотвращает фагоцитоз возбудителя, защищает его от воздейст­вия бактерицидных веществ инфицированного организма, но и способствует фиксации капсульных бацилл на клетках, кото­рые затем подвергаются дегенерации и гибели. Бескапсульные сибиреязвенные бациллы этими свойствами не обладают. Вирулентность бацилл антрацис обусловлена также образова­нием ими токсина как капсульными, так и бескапсульными штаммами.

В теле возбудителя сибирской язвы содержится термостабиль­ный "соматический" антиген полисахаридной природы, сохра­няющийся длительное время в трупном материале; в капсуле обнаружен протеиновый антиген — полипептид D-глютами-новой кислоты.

Исключительный интерес представляет наследственно изменен­ные штаммы возбудителя сибирской язвы — мутанты, утра­тившие способность образовывать специфическую капсулу, превратившиеся из высоковирулентных штаммов в вакцинные штаммы, что используется для практических целей. Из наследственно измененных авирулентных штаммов изготавливают иммунопрофилактические вакцины, применяемые в медицин­ской и ветеринарной практике.

 

Вопрос 73. Устойчивость и диагностика возбудителя сибирской язвы

1. Устойчивость к физико-химическим факторам

2. Лабораторная диагностика

 

1. Вегетативные формы микробов без доступа кислорода относи­тельно быстро отмирают, особенно под влиянием гнилостной флоры.

Они быстро погибают при нагревании до 50 °С в течение 30 мин, при температуре 75—80 °С — через минуту, а при воздействии различных дезинфицирующих средств — от действия сулемы, формальдегида, хлора в обычных концентрациях — гибель воз­будителя наступает через несколько минут. К низкой темпера­туре бациллы сибирской язвы весьма устойчивы. Сибиреязвенные споры высокоустойчивы во внешней среде. В воде сохраняются жизнеспособными в течение нескольких лет, в почве — десятки лет; сухой жар губит их при 140 °С за 3 ч, ки­пячение — через 45—60 мин. Споры устойчивы и к дезинфици­рующим средствам; в шкурах животных, выделанных дублением, они могут сохраняться живыми длительное время, засаливание мяса не уничтожает спор.

Выявление специфических свойств и отношения возбудителя к внешней среде имеет большое значение в связи с трудностями дифференциальной диагностики. В природе широко распро­странены ложносибиреязвенные палочки, которые морфологиче­ски невозможно отличить. Помимо этого имеются и другие спорогенные аэробы, такие, как сенная, картофельная, капу­стная и корневидная палочки, которые могут находиться в раз­личных объектах среды. Из старых лабораторных культур, почвы и сточных вод выделен специфический сибиреязвенный фаг, используемый для дифференциальной лабораторной диаг­ностики возбудителя сибирской язвы.

2. Лабораторная диагностика сибирской язвы состоит:

• в бактериоскопии нативного материала;

• посеве его на питательные среды;

• заражении животных (биологическая проба);

• постановке реакции термопреципитации по Асколи.

Для диагностики сибирской язвы у больных и ретроспективно­го анализа используют внутрикожную пробу с антраксилом. Для лабораторного исследования от больного в стерильную по­суду берут содержимое пустулы, гной, отделяемое карбункула, кровь, мочу, мокроту, испражнения, рвотные массы, соблюда­ют при этом правила работы с особо опасными инфекциями. Исследование начинают с бактериоскопии мазков, окрашенных по Граму и анилиновыми красками. Окраску мазков произво­дят также раствором Ребигера на предмет обнаружения кап-сульных форм бацилл сибирской язвы — капсулы окрашивают­ся в красно-фиолетовый цвет, бактерии — в темно-фиоле­товый. Для бактериологического исследования материал засе­вают в чашки Петри на мясо-пептонный агар и в пробирки с мясо-пептонным бульоном. Через 24 ч выращивания в термо­стате при 37 °С в положительных случаях на поверхности агара можно видеть матовые шероховатые колонии с ворсистыми краями типа "львиной гривы", в пробирках с мясо-пептонным бульоном сибиреязвенный возбудитель растет на дне пробирки в виде комка ваты. Выделенные культуры в мазках исследуют под микроскопом на морфологию и в висячей капле — на под­вижность.

Биологическая проба: окончательное подтверждение видовой принадлежности выделенной культуры устанавливают путем подкожного заражения белых мышей, морских свинок, кроли­ков эмульсией из однодневной агаровой культуры. Наблюде­ние за животными проводят 10 дней. Павших животных вскрывают: делают мазки-отпечатки из внутренних органов для микроскопирования, производят посевы из крови, сердца, селезенки и инфильтрата на месте инъекции.

Для ускоренной диагностики сибиреязвенной инфекции исполь­зуют иммунофлюоресцентный метод. Этот метод состоит в об­работке мазков культур микробов люминесцентными сыворот­ками и просмотре их в люминесцентном микроскопе — бациллы сибирской язвы выглядят в виде палочек с ободком, светя­щимся зеленом цветом. Лаборатория может дать предваритель­ное заключение по исследуемому материалу через сутки после его получения и окончательное — через 3—4 дня после резуль­татов постановки биологической пробы.

Реакцию термопреципитации по Асколи проводят с целью обнару­жения сибиреязвенного антигена. Для этого измельчают кусочки органов трупа, кожи, шерсти животных и кипятят в физиоло­гическом растворе 10—15 мин. Полученный термоэкстракт фильтруют. Фильтрат наслаивают на преципитирующую сыво­ротку, разлитую в узкие пробирки. В положительных случаях на границе обеих жидкостей появляется мутно-белое кольцо преципитации.

Аллергическая проба состоит во внутрикожном введении 0,1 мл антраксина — антигена, извлекаемого из оболочки сибиреяз­венного возбудителя. На месте введения у больных и перебо­левших сибирской язвой появляются гиперемия и инфильтрат размером 3,5 х 3 см.

 

Вопрос 74. Возбудитель проказы

1. Морфология, биология микобактерии лепры

2. Лабораторная диагностика проказы

1. Проказа — заболевание, вызываемое микробом рода микобак-терий — Micobacterium leprae (палочка Хансена). Различают следующие клинические формы болезни:

• полярную туберкулоидную;

• пограничную туберкулоидную;

• недифференцированную;

• пограничную лепроматозную;

• полярную лепроматозную.

Лепроматозная (узловая) форма характеризуется разрастанием в слизистых оболочках и в коже грануляционной ткани, состав­ляющей основу так называемых лепром, в последних имеется значительное количество кислотоупорных микобактерий в ко­же, лимфатических узлах, слизи носа, зева. Морфология и биология лепры: возбудитель проказы по морфо­логии сходен с туберкулезной палочкой. Это прямая или слег­ка изогнутая микобактерия, сплошная или зернистая, которая легче, чем туберкулезная, окрашивается фуксином (без подог­ревания) и легче обесцвечивается кислотами и щелочами. Грамположительна. В лепрозных узлах (лепромах) палочки Хансена встречаются в громадном количестве, лежат значи­тельными скоплениями в виде "связок сигар".

Многократные попытки выращивания микробактерии проказы на питательных средах заставляют сомневаться в возможности получения культур микробактерий лепры вне тканей человека. На глицериновом плацентарном агаре возбудители лепры мед­ленно растут в виде складчатого или влажного налета или пленки, бульон равномерно мутнеет.

Биологическую пробу нельзя воспроизвести - эксперименталь­ные животные невосприимчивы к лепре.

По характеру бактерии выделенных культур можно разделить на 3 типа:

• кислотоустойчивые микробактерии, непатогенные для всех ви­дов животных;

• кислотоустойчивые микробактерии, растущие только в пер­вичной культуре;

• микробактерии некислото- и слабокислотоустойчивые.

2. Микроскопическое исследование. Диагноз ставят на основании бактериоскопического исследования слизи из носа или ткане­вой жидкости из кожных поражений. Положительные находки подкрепляют диагноз. При отрицательном результате делают биопсию пораженных участков и производят исследования от­печатков их или гистологических срезов.

В лепрозных поражениях имеются очень характерные "лепроз-ные клетки", овальные или круглые, заполненные кислото­устойчивыми бактериями. Большие сильно раздутые клетки с бактериями носят название "ггпрозных шаров". Гигантские клетки в лепромах не обнаруживаются.

Лепрозные микробактерии приходится дифференцировать с ту­беркулезными на основании более легкой окрашиваемости ле­прозных микробактерий и более легкой их обесцвечиваемости спиртом и кислотами после окраски. Одним из наиболее упот­ребляемых является способ Баумгартена — окрашивают мазок фуксином без подогревания, обесцвечивают в течение 30 мин в азотнокислом спирте, промывают в воде и докрашивают вод­ным раствором метиленового синего. Срезы лепром окраши­вают в том же растворе фуксина в течение 12—15 мин, обес­цвечивают полминуты в азотнокислом спирте, промывают в воде и докрашивают метиленовым синим. В старых лепромах палочки лепры окрашены в красный цвет; в свежих поражениях микробактерии частью синие, частью красные. Туберкулез­ные микобактерии этим методом обычно не прокрашиваются. Аллергическая реакция: для подтверждения диагноза проказы применяют аллергическую пробу с лепромином (реакция Мит-суда). Лепромин приготовляют из биопсированных тканей больных проказой. Через 8—24 ч после введения в кожу лепромина развивается инфильтрат с гиперемией. Однако проба Мит-суда недостаточно специфична, хотя и очень распространена.

 

Вопрос 75. Возбудитель сапа

1. Морфология возбудителя сапа

2. Биология, кульгпуральные свойства

3. Патогенность и вирулентность

4. Устойчивость во внешней среде

5. Лабораторная диагностика сапа

1. Сап — заразное заболевание цельнокопытных (лошадь, осел, мул), протекающее преимущественно в хронической форме и пе­редающееся человеку. В органах (лимфатические узлы, легкие, печень и др.) изменения возникают в виде типичных санных узелков различной величины.

Морфология возбудителя (Pseudomonas mallei) — палочка с за­кругленными концами, длиной 1—5 мкм, с характерным зерни­стым строением. Бактерия полиморфна: может иметь коккооб-разные, вздутые формы; микроб часто располагается нитями, принимает вид палочек с неправильными контурами. Нити из бактерий средней длины, состоят обычно из 4—8 члеников. Обнаружены фильтрующиеся формы, которые при пассаже на животных восстанавливаются в типичные формы. Палочка са­па грамотрицательна, окрашивается водно-спиртовыми раствора­ми анилиновых красок со щелочными растворами, со щелоч­ными протравами. Наблюдаются биполярные и неравномерно окрашенные палочки. При электронной микроскопии видны светлые участки протоплазмы и плотные гранулы. Спор и кап­сул палочка не образует. Является факультативным аэробом. 2. Биология, культуральные свойства. Микроб неприхотлив к пи­тательным средам. Его выращивают на мясо-пептонном агаре и бульоне, картофеле. Рост на средах значительно усиливается при прибавлении к ним до 5% глицерина. Температурный оп­тимум 37 "С, ниже 20 и выше 45 °С сапная палочка не развивается. Микроб хорошо растет при слабокислой, нейтральной и слабощелочной реакции среды.

Картофельная среда считается дифференцирующей. Рост возбу­дителя сапа особенно характерен: к 3-му дню образуется рав­номерной слизистый янтарно-коричневый, медообразный на­лет, матовый или часто блестящий. К 6—8-му дню янтарная просвечивающая культура приобретает красноватый оттенок, прозрачность налета теряется. На мясо-пептонном агаре с 2% глицерина рост микроба обычно начинается через сутки. Сен­ная культура на агаре представляет собой вначале просвечи­вающий серовато-белого цвета налет с перламутровым блеском. В мясо-пептонном бульоне с 2—4% глицерина сначала возни­кает равномерная муть, затем выпадает слизистый серо-белый осадок, поднимающийся при легком встряхивании пробирки. К 10-му дню на поверхности появляется сероватая слизистая пленка. Сенный микроб свертывает молоко медленно, чаще на 6—8-й день. Желатин не разжижает, протеолитическое дейст­вие выявляется лишь при малых концентрациях желатина. Сапная палочка развивается также на безбелковых синтетиче­ских средах, в которых источниками азота и углерода служат аммонийные соли органических и угольной кислот. Индол не образуется. Лактозу и глюкозу расщепляет с выделением ки­слоты без газообразования.

3. Палочки патогенны для цельнокопытных животных. Лошадей удается заражать подкожно и путем скармливания малыми ко­личествами сапной культуры. Лошади часто болеют хрониче­ской формой сапа. Крупный рогатый скот, овцы и козы в ес­тественных условиях сапом не болеют.

Весьма резистентны к сапу свиньи, птицы, крысы. Из лабора­торных животных сапом заражаются морские свинки, при подкожном заражении они гибнут спустя 10—15 дней, иногда даже через 2—3 мес. В качестве лабораторного животного мож­но использовать кошку, которая очень чувствительна к зара­жению. Сап у нее протекает в форме септицемии. Кролики маловосприимчивы, несколько более чувствительны молодые животные. Белая мышь сапом не заражается.

4. Палочка сапа во внешней среде довольно устойчива: в воде, поч­ве сохраняется до 1,5 мес, в выделениях больных, трупах жи­вотных, павших от сапа, — несколько недель.

В замороженных материалах сапный микроб весьма устойчив. Быстро гибнет при нагревании (при температуре 55 °С в тече­ние 10 мин, при кипячении - через несколько минут). Высу­шивание ведет к гибели микроба через 1—2 недели, губительно действуют на него ультрафиолетовые лучи. Палочка чувстви­тельна к воздействию дезинфицирующих веществ (хлорная из­весть, формалин, щелочи, марганцево-кислый калий, сулема).

5. Лабораторная диагностика сапа: материалом для исследования могут служить:

• стерильно взятые носовые выделения;

• гнойное отделяемое язв;

• пунктаты подкожных абсцессов;

• кусочки органов из трупа;

• лимфатические узлы.

Консервирование материала возможно 30%-ным стерильным глицерином.

Микроскопическое исследование: микроскопия мазков из пато­логического материала ввиду отсутствия специфических мето­дов окраски бактерии сапа имеет ограниченное диагностиче­ское значение, но важна для исключения других возбудителей. Мазок окрашивают по Граму и по Романовскому-Гимзе. Бактериологическое исследование: посевы материала произво­дят на глицеринизированный картофель, мясо-пептонный агар и бульон. На картофельно-глицериновой среде через 3—4 дня наблюдается характерный рост возбудителя сапа в виде янтар-но-коричневого цвета слизистого налета. К 6-8-му дню куль­тура становится мутной, красноватого оттенка. Чистую культу­ру получить не всегда удается, так как посторонняя флора препятствует росту палочки сапа. При хроническом сапе бак­териологическое исследование часто дает отрицательный резуль­тат. Для идентификации возбудителя учитывают его:

• биохимические свойства;

• агглютинабельность;

• патогенность для лабораторных животных.

Биологической пробой заражаются морские свинки (самцы), хо­мяки, кошки. Исследуемый материал можно вводить подкожно (если он не загрязнен), но более надежно внутрибрюшное за­ражение. Через 3—5 дней у зараженного самца развивается орхит. Через 8—15 дней большая часть свинок погибает. На высоте заболеваний свинок забивают и производят бактериологиче­ское исследование органов и тканей.

Серологическое исследование: основным методом исследования служит реакция связывания комплемента (РСК); используют также реакцию пассивной гемагглютинации. РСК более чувстви­тельна. Исследование проводят в динамике с учетом нараста­ния титра антител. При хроническом сапе РСК нередко бывает отрицательной.

Аллергическая проба имеет важное значение для подтверждения диагноза сапа. Внутрикожно или накожно на предплечье вво­дят 0,1 мл маленна (фильтрат 4-недельной бульонной культуры палочки сапа, разведенной в 100 раз). В положительном случае через 24—48 ч на месте введения маленна появляется гипере­мия, припухлость, болезненность. При этом может наблюдаться общая реакция в виде недомогания, повышение температуры тела. Проба становится положительной с 10—15-го дня болезни.