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.