Сибирская язва материал для микробиологических исследований
Глава 30. Возбудитель сибирской язвы
Возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis включен в семейство Bacillaceae, род Bacillus. Название болезни - "углевик" дано русским врачом Андриевским, который в конце XVIII века изучал это заболевание в Сибири во время большой эпизоотии среди коров.
Возбудитель сибирской язвы был открыт Паллендером в 1849 г. Большой вклад в изучение этого заболевания внесли Р. Кох, Л. Пастер и Л. С. Ценковский.
Морфология. Возбудители сибирской язвы - крупные палочки 6-8 × 1-1,5 мкм с обрубленными или несколько вогнутыми концами. Грамположительны. В организме они располагаются попарно или в виде коротких цепочек. На питательных средах встречаются длинные цепочки. Бациллы сибирской язвы неподвижны. В организме образуют капсулу, окружающую одну, две особи или всю цепочку. Бациллы сибирской язвы образуют споры овальной формы, расположенные в центре и не превышающие поперечника микробной клетки. Спорообразование лучше всего происходит при доступе кислорода и температуре 30-40° С. При температуре выше 43° С и ниже 15° С спорообразование прекращается. В период образования спор цитоплазма клетки почти полностью лизируется, клеточная стенка разрывается и спора выходит наружу (рис. 47).
Рис. 47. Морфологические и культуральные свойства возбудителя сибирской язвы (Bacillus anthracis). а - В. anthracis (в крови мыши); б - образование капсул; в - споры; г - рост колонии; д - рост культуры на МПБ; е - рост культуры на желатине
Культивирование. Возбудители сибирской язвы - факультативные анаэробы. Неприхотливы. Растут при температуре 35-38° С и рН среды 7,2-7,6. На МПА образуют крупные колонии с неровными бахромчатыми краями (R-форма). От края колонии отходят пучки нитей. Вид колоний напоминает голову медузы или львиную гриву. R-форма является характерной для вирулентных штаммов сибиреязвенных бацилл. В старых культурах появляются гладкие S-формы колоний - не вирулентные.
В бульоне рост сибиреязвенных бацилл характеризуется придонным ростом. На дне пробирки образуется осадок в виде комка ваты, при этом среда остается прозрачной.
При посеве на 10-12% желатин после 2-3-дневной инкубации появляется рост по ходу укола в виде белых тяжей, уменьшающихся книзу (вид опрокинутой елочки).
При посеве возбудителей на МПА с пенициллином (на пластинчатом агаре) наблюдается распад бацилл на шары, цепь из которых напоминает жемчужное ожерелье. Характер роста на средах имеет диагностическое значение (см. рис. 47).
Ферментативные свойства. Сибиреязвенные бациллы обладают выраженной ферментативной активностью. Сахаролитические свойства: расщепляют глюкозу, лактозу, мальтозу, левулезу и другие сахара до образования кислоты.
Протеолитические свойства выражаются в пептонизации молока, разжижении желатина, свертывании молока (медленно). Они образуют сероводород и аммиак, переводят нитраты в нитриты, гидролизируют крахмал и т. д. Не гемолизируют эритроциты, чем отличаются от Вантракоида. Лизируются противосибиреязвенным фагом. Сибиреязвенные бациллы образуют ферменты: диастазу, пероксидазу, липазу.
Токсинообразование. В. anthracis образует токсин - протеиновый комплекс, содержащий отечный и летальные факторы. Этот токсин называют "мышиный токсин" (ввиду высокой чувствительности мышей). Большая роль в вирулентности сибиреязвенных бацилл принадлежит капсуле, которая связана с токсическим веществом.
Антигенная структура. Бациллы сибирской язвы содержат два антигена: 1) соматический (полисахаридный), который находится в клеточной стенке микроба. Термоустойчив. Против этого антигена антитела не продуцируются. Этот антиген длительно сохраняется в культурах и трупном материале. На его обнаружении основана реакция преципитации Асколи; 2) капсульный (протеиновый) антиген, обусловливающий антифагоцитарное действие.
Находясь в организме или на средах, содержащих экстракты тканей, бациллы сибирской язвы вырабатывают протективный термолабильный антиген, который является атоксичным, но обладает иммунизирующей способностью.
У сибиреязвенных бацилл имеется общий антиген с антракоидом и другими спорообразующими сапрофитами (В subtilis, B. cereus и др.).
Устойчивость к факторам окружающей среды. Вегетативные формы возбудителей сибирской язвы малоустойчивы. При 100° С они погибают мгновенно, температура 55-60° С губит их через 30-40 мин. Обычные концентрации дезинфицирующих растворов убивают их через несколько минут. Капсулы сибиреязвенных бацилл обладают большой устойчивостью. При исследовании трупов животных, подвергнутых действию гнилостной микрофлоры, можно обнаружить пустые капсулы (тени). Споры устойчивы: они выдерживают кипячение на протяжении 15-20 мин. Автоклавирование (120° С) убивает их через 20 мин. К низким температурам не чувствительны. В сухом состоянии сохраняются до 30 лет, в почве - десятилетия.
Обычные растворы дезинфицирующих веществ губят их через 2-3 сут (табл. 46).
Таблица 46. Свойства возбудителей сибирской язвы
Примечание. B. anthracoides обладают слабой подвижностью, вызывают гемолиз эритроцитов, непатогенны для морских свинок.
Восприимчивость животных. К сибиреязвенным бациллам чувствительны коровы, овцы, лошади, олени, свиньи. Заражаются они друг от друга пищевым путем, поглощая с кормом споры возбудителя.
Из лабораторных животных наиболее восприимчивы белые мыши, морские свинки, кролики. Эти животные после заражения погибают через 2-4 сут от септицемии. На месте введения наблюдаются отек и гиперемия. Кровь у погибших животных густая и темно-красного цвета, так как сибиреязвенные бациллы обладают антикоагулирующим действием.
Источники заболевания. Больные животные.
Пути передачи. Контактно-бытовой, воздушно-пыльевой, пищевой (при использовании продуктов, зараженных бациллами сибирской язвы).
Человек от человека обычно не заражается, тем не менее при заболевании человека сибирской язвой принимаются все необходимые меры предосторожности.
Патогенез. Входными воротами являются кожа и слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительного тракта. В зависимости от локализации различают кожную, легочную и кишечную формы. Каждая форма может генерализоваться.
Кожная форма - в месте проникновения появляется покраснение, переходящее в папулу (зудящую). Папула медно-красного цвета переходит в везикулу с серозно-геморрагическим содержимым, после подсыхания образуется черный струп (углевик).
Легочная форма - развивается специфическая пневмония, протекающая по типу отека легких. Обычно заканчивается летально.
Кишечная форма - все вышеописанные явления развиваются в слизистой кишечника. Обычно заканчивается летально.
Иммунитет. Довольно стойкий, антимикробный и антитоксический. Зависит от образования протективных антител. Большая роль принадлежит фагоцитарной реакции. В сыворотке переболевших сибирской язвой обнаруживаются антитела, разрушающие капсульную субстанцию бацилл.
При сибирской язве развивается гиперчувствительность, регистрируемая в аллергической пробе с антраксином.
Профилактика. Все мероприятия по предупреждению сибирской язвы проводят совместно с ветеринарной службой Они предусматривают своевременное выявление, изоляцию больных животных, тщательную дезинфекцию территории.
Специфическая профилактика. В настоящее время используют вакцину СТИ, которая была изготовлена в 1942 г. Н. Н. Гинсбургом из бескапсульной культуры. Вакцинируют обычно людей, которые по характеру своей работы связаны с сельскохозяйственными животными. Для экстренной профилактики (людям, контактировавшим с больными) вводят противосибиреязвенный иммуноглобулин и антибиотики.
Лечение. Противосибиреязвенный иммуноглобулин, антибиотики: пенициллин, стрептомицин, тетрациклин.
1. Опишите морфологию возбудителя сибирской язвы.
2. Опишите культуральные свойства и какая форма: S или R является вирулентной?
3. Какими свойствами обладает сибиреязвенный токсин?
4. Пути передачи и формы заболевания сибирской язвой.
5. Какие факторы обусловливают иммунитет при сибирской язве.
Цель исследования: выявление возбудителей сибирской язвы и дифференциация его от антракоида, выявление антигенов возбудителя.
Работа с возбудителем сибирской язвы проводится в строго режимных условиях!
1. Содержимое везикул, карбункула, отторгнутый струп (кожная форма).
2. Мокрота (легочная форма).
3. Испражнения (кишечная форма).
4. Кровь (септическая форма).
5. Почва, шерсть животных (для постановки реакции Асколи).
Способы сбора материала
5. Реакция преципитации Асколи.
Первый день исследования
1. Посевы вынимают из термостата. Изучают рост на плотной и жидкой питательной среде. Колонии на плотной питательной среде изучают под микроскопом при малом увеличении. При наличии подозрительных колоний выделяют чистую культуру на скошенный МПА. Посевы инкубируют в термостате.
2. Из бульонной культуры (рост в виде комка ваты на дне, бульон прозрачный) делают висячую каплю (для установления неподвижности - дифференциации от антракойда).
3. Ставят тест "жемчужного ожерелья" (ускоренный метод исследования). С этой целью к бульону Хоттингера добавляют 30% инактивированной лошадиной сыворотки и пенициллин из расчета 0,5 ЕД на 1 мл бульона. Приготовленную среду разливают в пробирки по 2-3 мл и в каждую вносят 2 капли исследуемой бульонной культуры. Посевы инкубируют в термостате 3 ч при температуре 37° С. Затем вынимают их из термостата. Из каждой пробирки делают 2-3 мазка, высушивают на воздухе и фиксируют в жидкости Карнуа (6 частей этилового спирта + 3 части хлороформа + 1 часть ледяной уксусной кислоты). Фиксацию проводят до полного испарения жидкости. Полученные мазки окрашивают метиленовым синим и микроскопируют.
В мазках сибиоеязвенные бациллы обнаруживаются в виде цепи шаров, напоминающих жемчужное ожерелье - результат действия пенициллина.
4. Осматривают зараженных животных. Павших животных вскрывают, делают мазки и мазки-отпечатки, которые фиксируют, окрашивают и изучают под микроскопом. При наличии подозрительных палочек производят посевы на МПА и МПБ.
Вынимают посевы из термостата, делают мазки, микроскопируют. На МПА и МПБ бациллы сибирской язвы растут в виде бескапсульных особей. Производят посев на сахара, лакмусовое молоко, желатин, на чашки с 2% кровью и ставят пробу с сибиреязвенным бактериофагом. Посевы инкубируют в термостате.
Вынимают посевы из термостата и учитывают полученные результаты (см. табл. 46).
Исследование мокроты, испражнений и крови после специальной обработки ведут так же.
Для диагностики сибирской язвы используют аллергическую пробу с сибиреязвенным антигеном (антраксин). Для этого внутрикожно на внутренней поверхности предплечья вводят антраксин. Реакцию учитывают через 24-48 ч. Положительная реакция проявляется с первых дней заболевания.
Реакцию ставят для обнаружения специфического антигена бацилл сибирской язвы в шерсти животных, коже, трупах, почве и т. д.
Приготовление антигена: исследуемый материал измельчают в ступке, заливают 25-50-кратным объемом изотонического раствора натрия хлорида и кипятят (антиген термоустойчив). Полученный экстракт фильтруют через смоченную тем же раствором фильтровальную бумагу. Фильтрат-термоэкстракт - прозрачная жидкость. Для реакции используют преципитирующую сибиреязвенную сыворотку и для контроля сибиреязвенный антиген (рис. 48).
Рис. 48. Реакция Асколи. 1 - преципитирующая сыворотка + исследуемый термоэкстракт; 2 - преципитирующая сыворотка + стандартный сибиреязвенный антиген (контроль); 3 - преципитирующая сыворотка + антиген из шерсти здорового животного (чужеродный антиген); 4 - преципитирующая сыворотка + изотонический раствор хлорида натрия; 5 - нормальная сыворотка + испытуемый антиген
Постановка реакции: 1-я пробирка - преципитирующая сыворотка + исследуемый термоэкстракт;
2-я пробирка - преципитирующая сыворотка + стандартный сибиреязвенный антиген (контроль).
3-я пробирка - преципитирующая сыворотка + термоэкстракт из шерсти здорового животного (контроль).
При положительной реакции в первых двух пробирках образуется преципитационное кольцо, в третьей - кольцо отсутствует.
Реакция эта очень чувствительна (см. рис. 48).
МПА, МПБ, желатиновая среда (см. главу 7).
1. Какой материал используют для бактериологического исследования?
2. Основные методы микробиологического исследования.
3. Какие имеются ускоренные методы исследования? Как получить тест "жемчужного ожерелья?"
4. Каким методом можно выявить сибиреязвенные бациллы во внешней среде?
Нарисуйте схему лабораторного исследования сибирской язвы но дням.
Престижные индивидуалки согласны оттянуться в полный рост с вами предельно пышным отдыхом сексуального характера. Они изящные проститутки будут рады, если вы насвистите им в пустое время и посоветуйте увидеть друг друга.
Основным источником инфекции являются больные травоядные животные, от которых человек заражается при непосредственном контакте, алиментарным, аэрогенным или трансмиссивным путями. Чаще всего возникает кожная форма инфекции с образованием характерного сибиреязвенного карбункула в виде уголька (anthrax), реже – кишечная, легочная, септическая формы. Методы микробиологической диагностики сибирской язвы отражены в схеме 6.
Схема 6. Микробиологическая диагностика сибирской язвы
|
|
| |
|
Микроскопический метод.Мазки из исследуемого материала окрашивают по Граму, Романовскому-Гимзе, Ребитеру (капсула), а также люминесцирующей сибиреязвенной сывороткой. Обнаружение в препаратах окруженных капсулой крупных грамположительных бацилл в виде цепочек дает возможность поставить предварительный диагноз сибирской язвы (рис.11 а). В качестве экспресс-метода диагностики применяется РИФ, с помощью которой выявляют характерные сибиреязвенные бациллы в виде палочек со светящимся желто-зеленым ободком (рис. 11 б.).
Капсулообразование можно выявить путем биопробы или при посевах в бульон Хоттингера, на специальную среду, содержащую раствор Хенкса и 40 % стерильной сыворотки крупного рогатого скота, МПА с 0,7 % бикарбоната натрия, среду Буза (3%голодный агар с 15% дефибринированной крови барана), а также в дефибринированную лошадиную кровь. Посевы выращивают в течение 18-24 часов при температуре 37 0 С в атмосфере 5-7% СО2.
А б
Рис. 11. Возбудитель сибирской язвы(Bacillus anthracis). а - окраска по Граму, б – РИФ. х630
Рис. 12. Колония Bacillus anthracis. х56
Идентификацию выделенной культуры Bacillus anthracis (3-й день исследования) и ее дифференциацию от сходных непатогенных бацилл проводят путем посева уколом в желатину (разжижение в виде елочки, перевернутой вершиной вниз), изучения биохимических свойств, фаголизабельности и заражения животных. Определяют также чувствительность культуры к антибиотикам.
Биологические свойства возбудителя сибирской язвы и сходных с ним бацилл отражены в табл. 7.
Наличие сибиреязвенного антигенав разложившемся трупе животного, коже (свежей, сухой, выделанной) и изделиях из нее, шкурках, мехе, шерсти определяют с помощью реакциитермопреципитациипо Асколи.Исследуемый материал измельчают, заливают 10 —20-кратным объемом физиологического раствора, кипятят в течение 10-45 мин., после чего фильтруют. Полученный экстракт осторожно наслаивают на преципитирующую сибиреязвенную сыворотку в узкой преципитационной пробирке. На границе экстракта и преципитирующей сыворотки в течение 1- 5 мин в случае положительной реакции появляется кольцо белого цвета (преципитат). Контроли включают постановку реакций с заведомо положительной и отрицательной сывороткой, нормальной сывороткой и т.д.
Биопроба.Исследуемымматериалом подкожно заражают двух белых мышей., которые погибают через 24-48 ч после заражения. В мазках из внутренних органов и крови обнаруживают типичные капсульные бациллы. Проводится бактериологическое исследование трупа белой мыши с целью выделения чистой культуры сибиреязвенных бацилл.
Таблица 7. Дифференциально-диагностические признаки сибиреязвенной и других бацилл
| Признак | Вид микроорганизмов | |||||
| Bacillus anthracis | Bacillus cereus | Bacillus mycoides | Bacillus thuringiensis | Bacillus subtilis | Bacillus Megaterium | |
| Капсула | + | - | - | - | - | - |
| Подвижность | - | + | - | + | + | + |
| Гемолиз | - | + | - | + | - | + |
| Рост в анаэробных условиях | + | + | + | + | - | - |
| Лецитиназа | + | + | + | + | - | - |
| Аргининдегидролаза | - | V | V | + | - | - |
| Нитpaтpeдyктaзa | + | + | + | + | + | - |
| Патогенность для мышей | + | - | - | - | - | - |
| Ферментация до кислоты: | ||||||
| глицерина | - | V | + | + | + | + |
| маннита | - | - | - | - | + | + |
| салицина | - | V | + | + | + | + |
Серологический методвыполняетсяв тех случаях, когда не удается обнаружить возбудителя в материале. Для определения антител в сыворотке крови больного используют реакции латекс-агглютинации и РНГА с протективным сибиреязвенным антигеном.
Аллергический метод – постановка внутрикожной аллергической пробы с аллергеном сибиреязвенной бациллы - антраксином. Результаты учитывают через 24 ч. Пробу считают положительной при наличии гиперемии и инфильтрата диаметром более 15 мм.
Сибирская язва (углевик)
Сибирская язва (углевик) – это острое инфекционное зоонозное заболевание, характеризующееся тяжелой интоксикацией, лихорадкой и протекающее в кожной, легочной и кишечной формах.
Вид – Bacillus anthracis (от греч. аnthrax – уголек)
Ферментирует большинство сахаров (глюкозу, сахарозу, декстрин, трегалозу, фруктозу, крахмал) до кислоты без газа. Положительная реакция Фогес-Проскауэра (образует ацетилметилкарбинол при ферментации глюкозы с окрашиванием среды в красный цвет). Разжижает желатин, восстанавливает нитраты в нитриты, образует сероводород и аммиак, индол не образует, пептонизирует молоко.
1. О-антиген – соматический, термостабильный липополисахарид клеточной стенки, группоспецефический (выявляется в реакции колцепреципитации по Асколи).
2. К-атиген – капсульный, полипептидный, видоспецифический.
3. Протективный антиген – белковый токсин – обладает выраженными иммуногенными свойствами, т.к. к нему образуются антитела, обладающие защитными свойствами.
Токсины. Bacillus anthracis выделяет экзотоксин, имеющий сложную структуру – состоит из трех компонентов: протективного антигена, летального и отечного факторов.
Протективный антиген – взаимодействует с мембранами клеток и опосредует проявление активности других компонентов.
Отечный фактор – повышает концентрацию цАМФ, вызывая развитие отеков.
Эти компоненты по отдельности токсическое действие не проявляют!
Синтез экзотоксина контролируется плазмидой.
Ферменты – протеазы, обеспечивающие инвазию и приводящие к деструкции тканей.
Структурные и химические компоненты клетки: капсула (участвует в адгезии и защищает от фагоцитов), споры (обеспечивают длительное сохранение во внешней среде).
Вегетативные формы малоустойчивы. Напротив, споры – очень устойчивы во внешней среде: при 100С – более 1 часа, автоклавирование при 121С – 15-20 минут, сухой жар при 140С – 2-3 часа; дезинфицирующие средства (10% раствор формалина и 5% раствор карболовой кислоты) – 6-8 часов; в почве, в шкурах зараженных животных – сохраняются десятилетиями (30 и более лет). Чувствительны к стрептомицину, левомицетину, тетрациклину и другим антибиотикам.
Типичный зооноз. Среди животных наиболее восприимчивы травоядные (КРС, лошади, свиньи). Животные заражаются при заглатывании спор во время выпаса или при поедании загрязненных кормов.
Источник инфекции – больные животные (выделяют возбудителя сибирской язвы с мочой и испражнениями). Значительную эпидемиологическую опасность представляют скотомогильники, особенно если трупы животных, павших от сибирской язвы были зарыты без надлежащих предосторожностей.
- Прямой контактный (при контакте с инфицированным материалом – уходе за больными животными, убое, разделке туш);
- Алиментарный (при употреблении в пищу мяса больных животных);
- Воздушно-капельный, воздушно-пылевой (при вдыхании спор возбудителя);
-Возможен трансмиссивный путь (через укусы кровососущих насекомых – слепней и мух).
Инкубационный период – 2-3 суток.
Патогенез и клинические особенности.
В зависимости от места входных ворот выделяют:
Кожная форма (чаще) – во входных воротах сначала больные отмечают усиливающийся кожный зуд, затем появляется красноватое пятно, быстро трансформирующееся в папулу медно-красного цвета, через несколько часов на месте папулы образуется везикула с серозно-геморрагическим содержимым, из-за сильного зуда больные часто срывают везикулу, либо она лопается сама, и на ее месте образуется черный увеличивающийся в размерах струп (напоминает уголек), струп окружен инфильтратом в виде багрового вала. Кожная форма сопровождается повышением температуры тела до 39-40 0 С, длится примерно 5-6 дней, летальность не более 5%.
Легочная форма – протекает очень тяжело, развивается пневмония по типу отека легких, в большинстве случаев заканчивается летально (смерть наступает на 2-3 сутки вследствие сердечно-сосудистой недостаточности).
Кишечная форма – проявляется повышением температуры до 39-40 0 С, рвотой и диареей с кровью, заканчивается летально в 100% случаев.
При всех формах возможно развитие диссеминированной инфекции.
Постинфекционный иммунитет – гуморальный антимикробный и антитоксический напряженный (повторные заболевания возможны, но редко). Развивается ГЗТ.
Проводится вакцинация по эпидпоказаниям, а также планово – группам риска (военным, животноводам) живой сибиреязвенной сухой вакциной СТИ (высушенная взвесь живых безкапульных Bacillus anthracis) или комбинированной вакциной (СТИ+протективный антиген).
Неспецифическая профилактика (большая роль):
- Изоляция больных животных;
- Сжигание трупов погибших животных;
- Санитарный надзор за предприятиями, перерабатывающими животное сырье и т.д.
Специфическое лечение – лошадиный противосибиреязвенный иммуноглобулин.
Материал: тканевой выпот из-под струпа и со дна язвы, кровь, мокрота, испражнения.
Исследуемый материал (см. метод А)
В. Реакция термопреципитации Асколи.
Проба с антраксином.
Как осуществляется серологическая диагностика туляремии?
Какие препараты используются для аллергической диагностики туляремии? Как ставятся и оцениваются аллергические реакции?
На какой день заболевания рекомендуется ставить реакцию агглютинации и аллергическую пробу при туляремии?
Каковы морфология, культуральные свойства и устойчивость во внешней среде возбудителя сибирской язвы? Как дифференцируется сибиреязвенная палочка от антракоидов и псевдосибиреязвенных бактерий?
Какой материал берется для исследования при сибирской язве?
Какие микробиологические методы используются для диагностики сибирской язвы?
Как осуществляется проверка животного сырья на зараженность сибиреязвенными палочками?
Каковы общие правила взятия, пересылки материала и лабораторного режима при особо опасных инфекциях? В чем заключаются особенности работы с больными чумой и зараженными животными?
Какой иммунопрепарат используется для специфической терапии сибирской язвы и как он применяется?
Какие вакцины используются для профилактики чумы, туляремии и сибирской язвы и как они применяется?
Какое заболевание у людей вызывает возбудитель псевдотуберкулеза?
Приложение к занятию 4
А. Иерсинии - возбудители псевдотуберкулеза (Yersinia pseudotuberculosis) и кишечного иерсиниоза (Y.enterocolitica)
Эти два вида иерсиний играют значительную роль в патологии человека. Бактерии представляют собой полиморфные, не образующие спор грамотрицательные палочки, имеющие часто овоидную форму. Клетки в старых культурах окрашиваются неравномерно. Бактерии псевдотуберкулеза, взятые с влажного агара, могут иметь биполярную окраску, образуют капсулу, но с различной степенью выраженности. Оба вида бактерий обладают подвижностью, обусловленной наличием перитрихиальных жгутиков. Подвижность выявляется посевом в столбик полужидкого агара уколом, но только при 18-20º , при 37° подвижность отсутствует.
Иерсинии неприхотливы к питательным средам, хорошо растут на обычных универсальных средах, способны активно размножаться в почве и воде. Оптимальная для роста температуре 30º С, верхняя и нижняя границы роста составляют 43° С и 0-2° С соответственно, оптимум рН 6,6-7,8. На среде Эндо колонии имеют диаметр 0,1-0,2 мм, круглые выпуклые, блестящие с ровными краями, бесцветные (не ферментируют лактозы). Колонии возбудителя псевдотуберкулеза, находящиеся в R-форме, почти не отличаются от колонии возбудителя чумы (пигментированный центр и фестончатый "кружевной" край). Биохимические различия трех видов иерсиний представлены в таблице.
Все три вида иерсиний отличаются и по своим антигенным свойствам.
Возбудитель псевдотуберкулеза по 0-антигенам разделяется на восемь групп (1-8) с 20 0-факторными антигенами (1-20). По 0-и Н-антигенам (а-е) этот вид подразделяют на 13 сероваров и подсероваров (la, 1в, 2а, 2в, 2с, 3, 4а, 4в, 5а, 5в, 6, 7, 8).
Иерсиния энтероколитика характеризуется антигенной неоднородностью по 0-антигену. В настоящее время различают более 30 сероваров этого вида. Большинство из них адаптированы к некоторым видам животных или широко распространены во внешней среде. Подавляющее большинство штаммов, выделенных от человека, принадлежат к сероварам 03 и 09, реже встречаются серовары 08, 05в и очень редко - серовары 01, 02, 06, 07, 010, 011, 013, 014, 015, 016, 017.
От людей, больных псевдотуберкулезом, чаще всего выделяются штаммы, относящиеся к Серовару 1, реже 3 и 4.
В ходе эволюции у иерсиний закрепилась необходимость существования в двух средах обитания - внешней (сапрофитическая фаза жизни) и в организме теплокровных животных и человека (паразитическая фаза). Для осуществления паразитической стадии иерсинии должны проникнуть в организм теплокровного животного. Заражение возбудителем псевдотуберкулеза чаще всего происходит при употреблении в пищу инфицированных иерсиниями продуктов, хранившихся при пониженной температуре (4-12ºС) в холодильниках и овощехранилищах. В этих условиях бактерии в силу своей психрофильности могут размножаться и накапливаться в пищевых субстратах.
Иерсинии при пониженной температуре обладают высоким потенциалом клеточной и тканевой инвазивности и способны сохранять высокий уровень вирулентности, однако возбудитель может проникнуть в организм человека и через любые слизистые оболочки, вероятно, за счет неспецифических механизмов.
Основным источником иерсиниозов являются дикие и синантропные грызуны, домашние и сельскохозяйственные животные. Возможно заражение человека от человека. Штаммы Y.pseudo-tuberculosis выделены от 175 видов млекопитающих, 124 видов птиц, 7 видов рыб. Зараженные грызуны, животные и люди выделяют возбудителя с испражнениями и мочой, загрязняя воду, растения и другие объекты внешней среды. Таким образом, пищевой путь в передаче возбудителей псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза является ведущим. Заражение происходит в результате употребления в пищу сырых или недостаточно термически обработанных продуктов (мяса, мясных продуктов, молока, овощей, фруктов, зелени). Оба вида возбудителя способны существовать внутри растений (салата, гороха, овса и т.п.).
Заболевания, вызываемые иерсиниями, характеризуются полиморфностью клинических проявлений, поражением желудочно-кишечного тракта, тенденцией к генерализации, септикопиемии и поражению различных органов и систем.
Патогенные свойства иерсиний обоих видов, как и возбудителя чумы, во многом определяются наличием у них плазмид с молекулярной массой 42-48 МД и 82 МД. Плазмиды контролируют такие свойства возбудителей, как зависимость роста от наличия в среде кальция, способность синтезировать антигены вирулентности (v-w), пили адгезии, способность вызывать керато-конъюнктивит у морской свинки и т.п.
Микробиологическая диагностика иерсиниозов включает использование бактериологического метода и серологических реакций.
При бактериологическом методе исследуемый материал от больных (испражнения, кровь, слизь из зева), а также подозрительные продукты или воду засевают на среды Эндо, Плоскирева, Серова (индикаторную и дифференциальную) и инкубируют при 37° в течение 48-72 часов.
Подозрительные колонии (мелкие бесцветные на средах Эндо и Плоскирева и окрашенные колонии двух различных форм на средах Серова) пересевают для получения чистых культур, которые идентифицируют по биохимическим признакам и окончательно типируют с помощью диагностических агглютинирующих сывороток.
Для серологической диагностики псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза используют развернутую реакцию агглютинации (по типу реакции Видаля) с соответствующими диагностикумами или реакцию пассивной гемагглютинации (РПГА) с антигенным эритроцитарным диагностикумом. Положительными считают реакции при титре антител 1:400 и выше. Реакции рекомендуется ставить с парными сыворотками (с интервалом в несколько дней). Нарастание титра антител будет свидетельствовать о специфичности инфекционного процесса.
Б. Классификация вида Yersinia pestis (Саратов, 1985)
Y. pestis subsp. pestis - основной подвид
Y. pestis subsp. altaica - алтайский подвид
Y. pestis subsp. caucasica - кавказский подвид
Y. pestis subsp. hissarica - гиссарский подвид
Y. pestis subsp. ulegeica - улэгейский подвид
В. Особенности генетического контроля факторов
патогенности у возбудителя чумы.
Контроль наиболее важных факторов патогенности возбудителя чумы осуществляется плазмидами, на которых локализованы гены вирулентности. Известны три класса плазмид, контролирующих различные факторы патогенности возбудителя: рУР (м.м.6 МД); рУТ (м.м. 60 МД) и рУV (м.м. 47 МД).
Плазмида рУР (6 МД) несет гены, определяющие синтез пестицина. фибринолизина и плазмокоагулазы.
Плазмида рУТ (60 МД) несет детерминанты, контролирующие синтез антигена фракции I и "мышиного" токсина.
Плазмида рУV (47 МД) ответственна за синтез антигенов v и w и термоиндуцибельных белков внешней мембраны, а также зависимость роста чумной палочки от наличия в среде ионов Са++.
Г. Основные различия между возбудителями чумы,
псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза.
| Признак | Вид возбудителя | ||
| Возбудитель чумы | Возбудитель псевдотуберкулеза | Возбудитель кишечного иерсиниоза | |
| Подвижность | - | + | + |
| Лизис а) индикаторным чумным фагом | + | - | - |
| б) псевдотуберкулезным фагом | - | + | - |
| Рост на голодно-кислой среде | - | + | + |
| Ферментация: рамнозы | - | + | - |
| маннита | + | + | + |
| мальтозы | + | + | + |
| сахарозы | - | - | + |
| Наличие: уреазы | - | + | + |
| аденозиндезаминазы | - | + | |
| плазмокоагулазы | + | - | - |
| фибринолизина | + | - | - |
| Фракции 1 | + | - | - |
| Вирулентность: в S-форме | - | + | + |
| в R-форме | + | - | - |
Д. Основные дифференциальные признаки
Bacillus anthracis и Bacillus anthraсоides
| Вид микроорганизма | Подвижность | Капсуло- образование | Гемолиз | Патогенность для морских свинок и кроликов |
| Bacillus anthracis | - | + | - | + |
| Bacillus anthraсоides | -(- +) | - | + | - |
Е. Факторы патогенности и генетический
контроль их синтеза у возбудителя
Основными факторами патогенности сибиреязвенной палочки, которые
определяют патогенез заболевания,являются сложнокомпонентный токсин
и капсула. .
Синтез сложного токсина контролируется плазмидой pXOI, имеющей молекулярную массу 110-114 МД. В составе плазмиды pXOI имеется три гена, определяющих синтез основных компонентов экзотоксина:
ген cya-ОФ, определяет синтез фактора отечности
ген pag-ПА, определяет синтез протективного антигена
ген lef-ЛФ, определяет синтез летального фактора
Продуктом гена суа-ОФ является аденилатциклаза, катализирующая накопление в клетках эукариотов цАМФ.
Синтез капсулы сибиреязвенной палочкой контролируется плазмидой рХO2, имеющей м.м. 60 МД.
Ж. Географические разновидности туляремийных бактерий.
| Расы | Ферментация глицерина | Наличие цитруллин-уреидазы | Патогенность для домашних кроликов и людей |
| Голарктическая раса (Европа, Азия) Francisella tularensis holarctica | - | - | умеренно патогенна |
| а) японский вариант - var. japonica | + | - | “ |
| Среднеазиатская раса - Francisella tularensis mediasica | + | + | “ |
| Неарктическая, или американская, раса - Francisella tularensis nearctica | + | + | Относительно высокая патогенность для кроликов и людей |
З. Ландшафтные типы природных очагов туляремии.
Пойменно-болотный, луго-полевой, степной, лесной, предгорно-ручьевой, тугайный (пойменно-пустынный) и тундровый.
ЗАНЯТИЕ 5.
Тема: МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ДИАГНОЗ КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ
(брюшной тиф и паратифы)
1. Изучение морфологических и биохимических свойств бактерий
тифо-паратифозной группы.
2. Бактериологическое исследование крови брюшнотифозного больного. Посев крови на среду с желчью (разбор с демонстрацией).
3. Реакция Видаля. Постановка реакции агглютинации с 0- и Н-диагностикумами.
4. Бактериологическое исследование испражнений брюшнотифозного больного: посев на среду обогащения и дифференциально-диагностические среды.
5. Разбор методов диагностики брюшнотифозного бактерионосительства.
§ 1. Приготовить препараты-мазки из культур бактерий - возбудителей брюшного тифа, паратифа А, паратифа В и кишечной палочки, окрасить по Граму и промикроскопировать. Сравнить морфологию бактерий во всех препаратах и отметить морфологическое сходство их друг с другом.
.Изучить и записать в тетрадь биохимические свойства бактерий тифо-паратифозной группы по готовым демонстрационным наборам посевов на среды "пестрого ряда".
§ 2. Взятая из вены больного кровь в количестве 8-10 мл для выделения гемокультуры засевается в среду с желчью (МПБ + 10 процентов желчи + 1 процент глюкозы + индикатор Андреде).
Посев крови производят непосредственно у постели больного в десятикратный (по отношению к количеству крови) объем питательной среды. Посев помещают в термостат при 37°, а на следующие сутки производят высев на скошенный агар и на дифференциально-диагностические среды (Левина, Плоскирева, висмут-сульфит-агар, Эндо).
§ 3. Реакцию Видаля ставят с 0-Н-диагностикумами для обнаружения О- и Н-антител в крови больного брюшным тифом. Для этого необходимо взять два ряда пробирок по 6 шт. и в каждом из них приготовить последовательно разведения сыворотки больного в физиологическом растворе по следующей схеме:
| Номера пробирок | ||||||
| Разведения сыворотки | 1:50 | 1:100 | 1:200 | 1:400 | 1:800 | контроль антигена |
| Физиологический раствор | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | |
| Сыворотка больного в разведении 1:25 | 0,5 | 0,5 | ||||
| Диагностикум O (H) | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Во второй пробирке сыворотку смешать с физиологическим раствором и 0,5 мл перенести в третью, снова перемешать и 0,5 мл смеси перенести из третьей пробирки в четвертую, а из четвертой - таким же способом в пятую. После перемешивания из пятой пробирки 0,5 мл смеси удалить в банку с раствором хлорамина.
В пробирки первого ряда добивать по 0,5 мл брюшнотифозного 0-диагностикума, а в пробирки второго ряда - по 0,5 мл брюшнотифозного Н-диагностикума. Предварительные результаты реакции учесть после 2-часового инкубирования пробирок в термостате при 37º, а окончательные - на следующем занятии, после суточного выдерживания при комнатной температуре.
§ 4. Испражнения брюшнотифозного больного засеять на одну из сред обогащения (среда магниевая, среда с селенитом) и одновременно на дифференциально-диагностические среды: Эндо, Плоскирева, Левина или висмут-сульфит-агар. Через 8-10 часов инкубирования в термостате со среды обогащения также производится посев на плотную дифференциально-диагностическую среду.
Рисунок 1. Возбудитель брюшного тифа. Salmonella typhi.
Рисунок 2. Возбудитель паратифа А. S. paratyphi А.
Рисунок 3. Возбудитель паратифа В. S. paratyphi B.
Рисунок 4. Кишечная палочка. Eschrichia coli.
Бихимческие свойства бактерий тифо-паратифозной
Читайте также: