Реферат: Бациллы-возбудители сибирской язвы

Сибиреязвенный микроб по способу дыхания относят к факультативным анаэробам: он одинаково хорошо раз­вивается в условиях повышенной аэрации, в том числе и в атмосфере кислорода, и в анаэробных условиях.

Бацилла антракса нетребовательна к питательным средам и хорошо растет на универсальных средах (МПБ, МПА, МПЖ, картофеле, молоке). Кроме того, ее выращивают на различных растительных субстратах: настоях соломы, сена, экстрактах гороха, сои, вики, ломтиках вареного картофеля, свеклы, моркови и т. п.

Оптимальная температура роста на МПА 35—37 °С, в бульоне 32—33 °С. При температуре ниже 12 и выше 45 °С не растет. Оптимум рН сред лежит в пределах 7,2—7,6, однако значение рН от 6,7 до 8,5 не угнетает рост культур.

На поверхности МПА в аэробных условиях при температуре 37 °С первые признаки роста можно заметить через 3 ч с момента посева, 17—24-часовые культуры состоят из серовато-беловатых тонкозернистых колоний с серебристым оттенком, похожих на снежинки. Диаметр колоний не превышает 3—5 мм. От их краев отходят завитки, косички, которые состоят из параллельно лежащих длинных нитей. Свойство бациллы образовывать на плотных питательных средах завитки с выходящими за пределы колонии нитями дало повод сравнивать колонии этого микроба с мифической головой Медузы, а также гривой льва. Такие колонии имеют шероховатый рельеф, они характерны для типичных вирулентных штаммов и обозначаются как R-форма.

На сывороточном агаре и свернутой лошадиной сыворотке в присутствии 10—50 % углекислоты обнаруживаются гладкие полу­прозрачные колонии (S-форма), а также слизистые (мукоидные), тянущиеся за петлей колонии (М-форма), состоящие из капсульных палочек. Бескапсульные варианты на указанных средах образуют шероховатые R-формы колоний. В МПБ и других жидких средах сибиреязвенная бацилла (R-форма) через 16—24 ч на дне пробирки образует рыхлый белый осадок, надосадочная жидкость остается прозрачной, при встряхивании бульон не мутнеет, осадок разби­вается на мелкие хлопья. Ряд штаммов растет в виде нежных отдельных хлопьев, взвешенных в столбике бульона, которые через 48 ч оседают на дно. Некоторые штаммы на 3—4-е сут дают рыхлое пристеночное кольцо по мениску бульона, пленка на поверхности среды не образуется.

В сыворотке крови и жидких сывороточных средах (среда ГКИ) растет интенсивно с образованием обильного хлопьевидного осадка, капсульные варианты синтезируют мощные капсулы.

Весьма характерный рост отмечают в столбике желатин при посеве уколом. В этой среде на 2—5-е сут появляется желтовато-белый стержень, от которого под прямым углом радиально отходят нежные боковые отростки — более длинные по мере приближения к поверхности среды и значительно укорачивающиеся в направле­нии книзу. Такая культура напоминает елочку, перевернутую верхушкой вниз. Постепенно верхний слой желатин начинает разжижаться, принимая сначала форму воронки, затем мешочка. В молоке размножается быстро, вырабатывает кислоту и через 2—4 дня свертывает его с последующей пептонизацией сгустка. На картофеле образует обильный, сухой, серо-белый налет, который иногда приобретает кремовый оттенок. Агаровые и бульонные культуры некоторых штаммов интенсивно окрашиваются в корич­невый цвет вследствие окисления тирозина. Сибиреязвенная ба­цилла также хорошо размножается в 8—12-суточных куриных эмбрионах, вызывая их гибель в период 2—4 дней с момента заражения.

Биохимические свойства.

У бациллы антракса выявлены фер­менты: липаза, диастаза, протеаза, желатиназа, дегидраза, цитохромоксидаза, пероксидаза, каталаза и др. Некоторые штаммы образуют сероводород, особенно это свойство выражено в средах, богатых пептонами; эта бактерия выделяет аммиак. Ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, мальтозу, медленно сахарозу, трегалозу, фруктозу и декстрин. На средах с глицерином и салицином возможно слабое кислотообразование. Арабинозу, рамнозу, галактозу, маннозу, раффинозу, инулин, маннит, дульцит, сорбит, инозит не сбраживает. Утилизирует цитраты, образует ацетилметилкарбинол и вследствие этого дает положительную реакцию Фогеса — Проскауэра. Синтезирует лецитиназу и мед­ленно коагулирует растворы желтка куриного яйца. Редуцирует метиленовый синий и восстанавливает нитраты в нитриты. Выра­батывает желатиназу, а также протеазу и достаточно быстро гидролизует желатин и свернутую сыворотку.

Токсинообразование.

Бацилла антракса образует сложный эк­зотоксин. Он состоит из трех компонентов (факторов), которые обозначаются: эдематогенный фактор (EF), протективный антиген (РА) и летальный фактор (LF) или соответственно факторы I, II, III. Их синтезируют капсульные и бескапсульные варианты мик­роба. Эдематогенный фактор вызывает местную воспалительную реакцию — отек и разрушение тканей.

В химическом отношении это липопротеин. Протективный антиген — носитель защитных свойств, обладает выраженным иммуногенным действием. В чистом виде нетоксичен. Летальный фактор сам по себе нетоксичен, но в смеси со вторым фактором (РА) вызывает гибель крыс, белых мышей и морских свинок. Протективный антиген и летальный фактор — гетерогенные в молекулярном отношении белки. Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, оказывающую одновременно эдс-матогенное и летальное действия, каждый из них обладает выра­женной антигенной функцией и серологически активен.

Инвазивные свойства микроба обусловлены капсульным поли­пептидом d-глутаминовой кислоты и экзоферментами.

Антигенная структура.

В состав антигенов бациллы антракса входят неиммуногенный соматический полисахаридный комплекс и капсульный глутаминполипептид. Полисахаридный антиген не со­здает иммунитета у животных и не определяет агрессивных функций бациллы, его всегда обнаруживают как у вирулентных, так и авирулентных штаммов. В связи с тем что полисахарид тесно связан с телом бактериальной клетки, он получил название соматического антигена. Сибиреязвенный соматический антиген очень часто обозначается буквой С, капсульный полипептид — буквой Р. Капсульный антиген бациллы антракса представлен сложным полипептидом d-глутаминовой кислоты и рассматривается как группоспецифическое вещество, так как он дает перекрестные серологические реакции с полипептидом B.subtilis, B.cеrcus и B.megaterium. Активными антигенами также являются все три компонента сибиреязвенного экзотоксина.

Устойчивость.

Устойчивость и длительность выживания у вегетативных клеток и спор возбудителя сибирской язвы различны. Первые относительно лабильны, вторые достаточно ре­зистентны.

В невскрытом трупе вегетативная форма микроба в результате воздействия протеолитических ферментов разрушается уже в течение 2—3 сут, в зарытых трупах может сохраняться до 4 дней, через 7 сут завершается лизис бактерий даже в костном мозге. В желудочном соке при температуре 38 ⁰ С гибнет через 30 мин, в замороженном мясе при минус 15 °С остается жизнеспособной 15 дней, в засоленном мясе — до 1,5 мес. Навозная жижа, смешанная с сибиреязвенной кровью, убивает вегетативные клетки через 2—3 ч, споры же остаются в ней вирулентными в течение месяцев, в запаянных ампулах с бульонными культурами могут оставаться жизнеспособными и вирулентными до 63 лет, в почве — более 50 лет.

К воздействию различных химических веществ вегетативные клетки малоустойчивы. Спирт, эфир, 2 %-ный формалин, 5 %-ный фенол, 5—10 %-ный хлорамин, свежий 5 %-ный раствор хлорной извести, перекись водорода их разрушают в течение 5 мин.

Для уничтожения споровой формы возбудителя требуется более длительная экспозиция. Этиловый спирт в концентрациях от 25% до абсолютного убивает споры в течение 50 дней и более, 5 %-ный фенол, 5—10 %-ный раствор хлорамина обезвреживают споры через несколько часов и даже суток, 2 %-ный раствор формалина — через 10—15 мин, 3 %-ный раствор перекиси водорода — через 1 ч, 4 %-ный раствор перманганата калия — через 15 мин, 10 %-ный раствор гидроокиси натрия — через 2'ч.

Вегетативные клетки также малоустойчивы и к температурным факторам. При нагревании до 50—55 °С гибнут в течение 1 ч, при 60 ⁰ С — через 15 мин, при 75 °С — через 1 мин, при кипячении — мгновенно. Они чувствительны к высушиванию, однако при мед­ленном высушивании наступает спорообразование и микроб не гибнет. Низкие же температуры их консервируют. Так, при минус 10 ⁰ С бактерии сохраняются 24 дня, при минус 24 °С — 12 дней.

Воздействие прямого солнечного света обезвреживает бактерии через несколько часов.

На споры высушивание вообще губительно не действует. Сухой жар при температуре 120—140 ⁰ С убивает споры только через 2—3 ч, при 150 ⁰ С — через 1 ч, текущий пар при 100 ⁰ С — через 12—15 мин, автоклавирование при 110°С — за 5—10 мин, кипячение — через 1 ч.

Возбудитель сибирской язвы проявляет высокую чувствитель­ность к пенициллину, хлортетрациклину и левомицетину, а также к литическому действию лизоцима. Бактериостатическим эффектом на протяжении 24 ч обладает свежевыдоенное молоко коров.

Патогенность.

К возбудителю сибирской язвы восприимчивы все виды млекопитающих. В естественных условиях чаще болеют овцы, крупный рогатый скот и лошади, могут заражаться ослы имулы. Чрезвычайно восприимчивы козы, буйволы, верблюды и северные олени. Свиньи менее чувствительны. Среди диких живо­тных восприимчивы все травоядные. Известны случаи заболевания собак, волков, лисиц, песцов, среди птиц — уток и страусов.

Патогенез.

Бацилла антракса обладает выраженной инвазивно-стью и легко проникает через царапины кожных покровов или слизистых оболочек. Заражение животных происходит преимуще­ственно алиментарно. Через поврежденную слизистую пищевари­тельного тракта микроб проникает в лимфатическую систему, а затем в кровь, где фагоцитируется и разносится по всему организму, фиксируясь в элементах лимфоидно-макрофагальной системы, по­сле чего снова мигрирует в кровь, обусловливая септицемию.

Размножаясь в организме, бацилла антракса синтезирует капсульный полипептид и выделяет экзотоксин. Капсульное вещество ингибирует опсонизацию, в то время как экзотоксин разрушает фагоциты, поражает центральную нервную систему, вызывает отек, возникает гипергликемию и повышается активность щелочной фосфатазы.

В терминальной фазе процесса в крови снижается содержание кислорода до уровня, несовместимого с жизнью. Резко нарушается метаболизм, развивается вторичный шок и наступает гибель животных.

Возбудитель сибирской язвы из организма может выделяться с бронхиальной слизью, слюной, молоком, мочой и испражнениями.

Лабораторная диагностика.

Для лабораторного исследования на сибирскую язву чаще всего направляют ухо павшего животного. Можно взять кровь из надреза сосуда и нанести толстую каплю на предметное стекло. При вынужденном убое или подозрении на сибирскую язву во время вскрытия осторожно отбирают кусочки селезенки, печени, измененные лимфоузлы. От трупов свиней берут кусочки отечных тканей в области глотки и заглоточные лимфо­узлы. Материал должен быть свежим: в разложившихся тканях бацилла антракса лизируется. Исследуют также пробы почвы, фуража, воды, шерсти и кожевенно-мехового сырья; объектами для серологического исследования по реакции преципитации служат пробы кожевенно-мехового сырья и разложившиеся ткани.

Исследование проводят по схеме: микроскопия мазков, выделе­ние и изучение свойств чистой культуры, биопроба на лабораторных животных, при необходимости серологические исследования — реакция преципитации и иммунофлюоресцентный анализ.

Бактериоскопия.

Из патологического материала для микроскопии готовят мазки, часть красят по Граму и обязательно на капсулы по Михчну, Ребигеру, Ольту и др. Важным диагно­стическим признаком является обнаружение типичных по морфо­логии капсульных палочек.

Посев на питательные среды. Исходный мате­риал засевают в МПБ и на МПА (рН 7,2—7,6), инкубируют посевы при температуре 37 °С в течение 18—24 ч, при отсутствии роста их выдерживают в термостате еще 2 сут. Культуры просматривают, определяют их типичность, готовят препараты, микроскопируют. В мазках из культур обнаруживают бескапсульные палочки и споры.