С момента своего появления человек подвержен воздействию бактериальных инфекций. Различные патогенные микроорганизмы внесли свой вклад в историю человечества, но самый кровавый след оставил возбудитель чумы. Выделить бактерию Yersinia pestis, являющуюся возбудителем чумы, удалось только в конце XIX века. А до этого даже не эпидемии, а пандемии уносили миллионы жизней.

История открытия микроба

Задолго до открытия учеными возбудителя было известно о высокой заразности заболевания. В Средние века, чтобы не допустить распространения заразы, к людям и вещам, попавшим в область заражения, применялись жесткие карантинные меры. Первый чумной карантин ввели в Венеции в 1422 г.

Попытки выявить причины, провоцирующие развитие чумы, делались врачами во все времена. Однако только с появлением развитой техники микробиологических исследований ученым удалось обнаружить микроорганизм, являющийся возбудителем заболевания. Русские врачи Самойлович Д.С., Скворцов И.П. начали искать возбудителя болезни, используя микроскопы. Но слабая техника работы с микропрепаратами и отсутствие методик микробиологических исследований не позволили выявить причину инфекции.


Только в 1894 г возбудитель чумы удалось обнаружить – ученые работали в Гонконге, где началась третья пандемия. Исследовав образцы тканей, взятых у трупов и зараженных людей, японский бактериолог Китасато Сибасабуро выявил одинаковые микроорганизмы в форме коротких палочек. Ему удалось на питательных средах вырастить чистую культуру возбудителя чумы. Лабораторные животные, зараженные выращенной культурой, погибали, а вскрытие обнаруживало характерные патологоанатомические изменения. О результатах исследования – выявлении причины чумы – Китасато доложил в Гонконге 7 июля 1894 г.

Одновременно с Китасато французский бактериолог Александр Йерсен, исследуя трупы зараженных чумой, выделил вызывающий заболевание микроорганизм и вырастил чистую культуру. Результаты своих исследований он обнародовал 30 июля 1894 г. Но только в 1926 г. Хавкину В.А. удалось создать эффективную вакцину против чумы. Сегодня в природных очагах инфекции фиксируются только отдельные случаи заражения.

Хотя первым об открытии микроорганизма, вызывающего чуму, доложил Китасато, честь открытия чумной бациллы принадлежит французскому бактериологу и медику Александру Йерсену. Изучая выделенную бактерию, Китасато допустил ошибки при окрашивании мазков, и неверно оценил подвижность микроорганизма. В результате Китасато ошибочно охарактеризовал выделенный микроорганизм как грамположительный и слабоподвижный. Первоначально чумную бактерию отнесли к роду Bacterium, затем – к Pasteurella. В 1967 г. этот род, в честь А. Йерсена, переименовали в Yersinia.

Характеристика возбудителя

Возбудителем чумы является неспорообразующая коккобацилла Yersinia pestis. Бацилла неподвижна и имеет слизистую капсулу.

Таксономия возбудителя чумы:


  • Отдел Gracilicutes;
  • Семейство Enterobacteriaceae;
  • Род Yersinia;
  • Вид Yersinia pestis.

У иерсиний микробиология насчитывает 18 видов (на май 2015 г.), среди которых только три опасны для человека, являясь инфекционными агентами:

  • болезни чума – Yersinia pestis;
  • псевдотуберкулеза – Yersinia pseudotuberculosis;
  • иерсиниоза – Yersinia enterocolitica.

Все иерсинии являются грамотрицательными палочками, но, в отличие от псевдотуберкулезной и иерсиниозной, у чумной палочки-прокариота нет жгутика.

Морфология

Морфология возбудителя чумы изучена достаточно полно. Возбудитель бубонной чумы по форме клетки является коккобациллой и выглядит как неподвижная короткая овоидная палочка. Для Yersinia pestis характерен полиморфизм – были обнаружены удлиненные, нитевидные, шарообразные и зернистые разновидности. В связи с особенностью строения иерсинии (неоднородное распределение цитоплазмы в клетке с повышением концентрации в концевых областях), для чумной палочки характерно биполярное окрашивание. Она лучше окрашивается на полюсах, чем в центре. Как и у всех прокариотов, ядро – это то, чего нет в клетках Yersinia pestis.


Бактерия приобретает синий цвет при окраске по Леффлеру метиленовым синим или окрашивается по Романовскому-Гимзе (синий цвет) с ярко выраженной биполярностью.

Устойчивость

Возбудитель чумы легко переносит низкие температуры, вплоть до замораживания. При низких температурах может сохраняться достаточно длительно:

  • 6 месяцев в трупах;
  • 9 месяцев в воде и влажных почвах.

При комнатной температуре микроорганизмы, являющиеся возбудителем чумы, могут сохранять жизнеспособность до 4 месяцев. В выделениях заболевших, попавших на одежду и белье, бактерии живут неделями. Микроорганизмы защищены слизистой капсулой от пересыхания, которое для них губительно.

Коккобацилла Yersinia pestis чувствительна к УФ-облучению и нагреванию, при которых быстро погибает:

  • при 60°С – в течение часа;
  • при 70°С – уже через 10 минут.

При обработке дезинфицирующими растворами возбудитель чумы быстро погибает – достаточно всего 5-минутного воздействия 5% раствора Acidum carbolicum (карболовая кислота).

Антигены

Бактерии – возбудители чумы – обладают сложной антигенной структурой. Ее составляют около 10 различных антигенов, среди которых:

  • О – соматический, в клеточной стенке (эндотоксин);
  • F – поверхностный термостабильный (капсульный);
  • V/W – обеспечивают антифагоцитарную активность.

Возбудитель чумы является одной из самых агрессивных и патогенных бактерий, поэтому заболевание всегда протекает крайне тяжело.

Культуральные свойства

Коккобацилла Yersinia pestis по форме существования представляет собой факультативный анаэроб, она хорошо растет на мясопептонном агаре и бульоне. Оптимальной температурой для культивирования возбудителя чумы считается 25-30°С, а начинается размножение уже при +5°С. Бациллы Yersinia pestis, помещенные в питательные среды, растут в виде специфических колоний, которые могут быть двух форм:

  • S – нестойкая;
  • R – вирулентная.

Бактерии чумы, высеянные на агаре, образуют светло-серый налет. На питательном бульоне спустя 48 часов формируют рыхлую пленку, от которой вниз спускаются сосульки. Бактерия Yersinia pestis не способна разжижать желатин, не створаживает молоко. Разлагает ряд сахаров на кислоту.

Токсины

Выделяемые чумной палочкой токсины являются специфическим белком, обладающим свойствами эндо- и экзотоксина. Белок состоит из двух фракций (А и В), имеющих различный состав и обладающих разными антигенными свойствами. Одна часть отвечает за фиксацию к стенке клетки, а вторая – за выработку токсина. Чумной токсин носит название «мышиного», а его синтез в бактериальной клетке осуществляется под контролем плазмиды. Токсичность чумной бациллы обусловлена способностью деструктивно воздействовать на митохондрии клеток, и приводит к:


  • поражению сердца – кардиотоксин;
  • разрушению печени – гепатотоксин;
  • тромбоцитопатии и непроницаемости сосудов – капилляротоксин.

Эпидемиология

Чума представляет собой природно-очаговый трансмиссивный зооноз. Трансмиссивными называются инфекционные болезни человека, возбудители которых переносятся кровососущими насекомыми и клещами. Зоонозы – это инфекции, общие для человека и животного. Основным источником и переносчиком возбудителя болезни были и остаются дикие грызуны (около 300 разновидностей), живущие повсеместно. Возбудитель антропозоонозной чумы – коккобацилла Yersinia pestis – поражает диких животных, формируя случаи чумы нерегулярного характера (спорадические).

В природных условиях естественными носителями возбудителя чумы чаще всего являются мыши, суслики и подобные грызуны, с сохранением своего специфического хранителя инфекции в каждом территориальном очаге. Заражение чумной коккобациллой происходит при контакте инфицированных животных со здоровыми. В результате развития острой формы болезни зараженные животные погибают, и эпизоотия может прекратиться. Другие во время спячки переносят чуму в вялотекущей форме и, проснувшись весной, являются естественным источником болезни, поддерживая природный инфекционный очаг на данной территории.


Бактерия Yersinia pestis, при схожести названия болезни, не имеет никакого отношения к чуме крупного рогатого скота (КРС). Ее инфекционным агентом является РНК-содержащий вирус, наиболее близкий к возбудителю собачьей чумки. В июне 2011 г. ООН провозгласила, что чума КРС полностью уничтожена на планете.

Если в дикой природе бациллоносителями являются грызуны, то в городах основным резервуаром чумной палочки считаются синантропные крысы (то есть те, образ жизни которых связан с человеком). Основные виды крыс, ответственные за распространение чумы:

  • пасюк, житель городских канализационных систем и подвалов;
  • черная (корабельная) крыса, обитает в домах, зернохранилищах, трюмах кораблей;
  • александрийская (египетская, рыжая) крыса.

Когда происходит заражение человека от инфицированного животного, имеются следующие пути передачи:

  1. Воздушно-капельный. Источник заражения – больной легочной формой чумы.
  2. Трансмиссивный – возбудитель передается при укусе насекомых, блох или клещей.
  3. Пищевой – через продукты, полученные от зараженных животных, чаще всего верблюдов.
  4. Контактно-бытовой. Возбудитель зооантропонозной чумы переносится через контакт со шкурами больных животных.

Высокая вирулентность и патогенность чумной бациллы обусловлены значительной проникающей способностью и наличием белкового токсина. Факторы патогенности Yersinia pestis закодированы в плазмиде и хромосоме бактерии.

Чума

Чума является острым инфекционным заболеванием и относится к особоопасным. Это строго карантинная инфекция, которая характеризуется:

  • исключительной тяжестью протекания;
  • крайней заразностью;
  • высоким уровнем летальности.

Чумная бацилла попадает в организм через ранку при укусе насекомого или сквозь неповрежденный эпидермис и слизистые оболочки дыхательных путей или ЖКТ. Болезнь поражала людей во все времена – достоверно известно о трех пандемиях чумы, охвативших огромные территории:

  1. Юстинианова (551-580 годы) зародилась в Египте, жертв более 100 млн.
  2. Черную смерть (XIV в.) занесли из Китая в Европу – вымерла третья часть населения.
  3. Третья пандемия (конец XIX в.) началась в Гонконге и Бомбее, 6 млн жертв только в одной Индии.

Во время последней пандемии удалось выявить возбудитель чумы – бактерию Yersinia pestis. Действующую вакцину против этих микроорганизмов создали только в 1926 г.

Формы

Скрытый период болезни может продолжаться до 9 дней, а для легочной формы – не более 1-2 дней. Начинается чума остро, температура резко поднимается до 40°С, сопровождается ознобом, признаки интоксикации всегда ярко выражены. В процессе развития болезни быстро поражаются лимфоузлы, легкие, печень, сердце. Независимо от формы, для чумы типичны жалобы больных на мышечные боли и постоянную головную боль. Часто присутствует психомоторное возбуждение, возможны галлюцинации.

Внешнее проявление чумы на лице больного:

  • «маска чумы» – мышцы лица сокращаются, выглядит как страдание, ужас;
  • «меловой язык» – язык утолщен и покрыт толстым слоем белесого налета.

Такие симптомы начальной стадии типичны для чумы любой формы. Исходя их симптоматики болезни, Рудневым Г.П. была предложена клиническая классификация чумы, которая используется и сегодня:

  • локальная (кожная, бубонная, кожно-бубонная);
  • генерализованная (септическая, может быть как первичной, так и вторичной);
  • внешнедиссеминированная (кишечная).

Симптоматика заболевания в зависимости от вида чумы разнообразна:

  1. Описание кожной чумы. На кожном покрове место проникновения бациллы обозначается болезненной пустулой, с темно-красным содержимым, которая, вскрываясь, оставляет увеличивающуюся язву. Первоначально ее дно имеет желтоватый цвет, потом на месте язвы появляется черная корочка, которая отпадает и оставляет после себя грубые рубцы.
  2. Протекание бубонной формы. Такое течение чумы наиболее типично. Характеризуется поражением близлежащих к месту проникновения инфекции лимфатических узлов. Наиболее характерно увеличение паховых лимфоузлов, возможно – подмышечных, и совсем не типично – шейных. Обычно бубоны одиночные, их появление сопровождается болями в месте появления и выраженными симптомами интоксикации. Спустя 2 дня лимфоузлы пальпируются резко-болезненно, первоначально имеют твердую консистенцию, далее размягчаются до тестообразного состояния. Пораженные лимфоузлы превращаются в единую массу, подвижную при пальпации. Далее они сами изъязвляются или рассасываются. Дальнейшее протекание чумы сопровождается воспалением серозно-геморрагического характера с последующим некрозом тканей.

  3. Особенности кожно-бубонной инфекции. Протекание объединяет в себе признаки поражения чумной коккобациллой лимфоузлов и кожные проявления. Локальные формы чумы предрасположены к переходу во вторичную пневмонию или чумной сепсис. Каких-либо значимых клинических отличий протекания первичной и вторичной чумы не выявлено.
  4. Клиника септической формы. Скрытый период септической чумы короткий – менее двух суток. После происходит молниеносная интоксикация, приводящая к инфекционно-токсическому шоку с формированием клинической симптоматики желудочно-кишечных и почечных кровотечений. Это становится причиной гибели больного. Без оказания экстренной медицинской помощи смерть наступает в 100% случаев.
  5. Признаки легочной чумы. Заболевание, проявившееся как результат аэрогенного инфицирования, носит название первично-легочной формы. Она характеризуется короткой инкубацией, сразу же после чего проявляется синдром острой интоксикации. Спустя еще 2 дня добавляется резкий кашель с сильными режущими болями в области грудной клетки. Во время кашля первоначально отхаркиваются стекловидные выделения, быстро переходящие в пенистую кровяную мокроту. Появляется тахикардия, давление падает, начинаются обширные кровоизлияния, с дальнейшим сопором (глубоким угнетением сознания) и комой.

  6. Симптоматика кишечной формы. Первыми клиническими проявлениями являются резкие боли в области живота, сопровождающиеся изматывающей рвотой и диарей (выделения представляют собой слизисто-кровянистую субстанцию). Интоксикация всегда выраженная общая. Вопрос рассмотрения кишечной как самостоятельной формы, согласно клинической классификации Руднева, на данный момент окончательно не решен. Не совсем ясно, является заболевание результатом внедрения бацилл чумы в кишечник или данное состояние связано с собственной реакцией кишечной микрофлоры.

Лечение болезни чума

Лабораторная диагностика чумы проводится с использованием современных методов микробиологии, иммуносерологии и генетики. Применение современных методов диагностики заболевания, которое вызывается чумными бактериями, полностью оправданно при обследовании пациентов с аномально высокой температурой, находившихся в очаге возникновения инфекции.

После продолжительных исследований микробиологам удалось установить, что заболевание чумой у человека вызывают бактерии Yersinia pestis. Чума представляет собой особо опасное инфекционное заболевание, поэтому ее лечение проводят исключительно в условиях специализированного стационара. Больным назначается этиотропная терапия и симптоматическое лечение. Препараты, дозировка и схемы подбирают согласно форме инфекции. Параллельно проводится глубокая дезинтоксикация, назначаются жаропонижающие, сердечные, дыхательные и сосудистые аналептики, а также симптоматические средства.

Источник: probakterii.ru

Симптомы

&nbsp Инкубационный период длится от 3 до 6 дней. Заболевание начинается с резкого повышения температуры до 39–40 °С и развития симптомов интоксикации: головной боли, тошноты, рвоты (может быть с кровью), мышечных болей.

&nbsp Дальнейшие события могут развиваться по нескольким сценариям:

  • Первично септическая форма развивается при ослабленном иммунитете и характеризуется нарастанием симптомов интоксикации и гибелью больного от инфекционно-токсического шока.
  • Наиболее часто встречается кожно-бубонная форма, при которой на коже появляется язва, напоминающая сибиреязвенную, а подмышечные, шейные, околоушные или паховые лимфоузлы превращаются в гнойники, называемые бубонами.
  • Легочная форма — наиболее тяжелая и чаще всего приводящая к смерти. Нарастание сердцебиения, одышки, появление болей в груди, кашля, мокроты, которая постепенно становится кровавой. Смерть наступает из-за отека легких.

Лечение

&nbsp Возбудитель чумы чувствителен к широко распространенным антибиотикам, прием которых нужно начинать как можно раньше. По показаниям проводят дезинтоксикационную терапию, лечение сердечной и дыхательной недостаточности, общеукрепляющую терапию.

&nbsp Лечение чумы является комплексным и включает применение этиотропных, патогенетических и симптоматических средств. Для лечения чумы наиболее эффективны антибиотики стрептомицинового ряда: стрептомицин, дигидрострептомицин, пасомицин. При этом, наиболее широко применяется стрептомицин.
&nbsp При бубонной форме чумы больному вводят внутримышечно стрептомицин 3—4 раза в сутки (суточная доза по 3 г), тетрациклиновые антибиотики (вибромицин, морфоциклин) в/в по 4 г/сут. При интоксикации в/в вводят солевые растворы, гемодез.

&nbsp Прогноз В условиях современной терапии смертность при бубонной форме не превышает 5—10 %, но и при других формах процент выздоровлений достаточно высок, если лечение начато рано. В ряде случаев возможна быстротечная септическая форма заболевания, слабо поддающаяся прижизненной диагностике и лечению («молниеносная форма чумы»).

Осложнения

&nbsp Любая из форм чумы может перейти в септическую или легочную. Могут развиться менингит, отек мозга, отек легких или массивные кровотечения, которые служат причиной смерти.

Профилактика

&nbsp Больной с подозрением на чуму немедленно госпитализируется в специализированное инфекционное отделение. Контактные подвергаются карантину на 6 дней. Им проводится профилактическая терапия антибиотиками.

&nbsp Общепринято считать, что первая из 3 великих пандемий чумы (моровой язвы) началась в 15-й год правления римского императора Юстиниана I (она так и называлась «Чума Юстиниана»). Она властвовала примерно 100 лет — с 531 до 650 года.

&nbsp Вторая эпидемия, с чем также согласно большинство ученых, известна под названием «черной смерти». Она началась в 1348 году и длилась свыше 300 лет, то есть до 1666 года и Великого лондонского пожара. Однако некоторые историки считают, что стадия пандемии длилась только 4 года. Третья пандемия началась в Китае в 1892 году и, согласно оценке некоторых историков, закончилась 15 лет спустя. По мнению других, она продолжалась до 1959 года. А некоторые считают, что она и сегодня еще не истреблена: бациллы чумы и ее носители проявляют все возрастающую сопротивляемость к антибиотикам и пестицидам.


Остались вопросы?
Нужен совет врача?

Врачи всех специальностей ответят на беспокоящие Вас вопросы! бесплатно!

Внимание! информация на сайте не является медицинским диагнозом, или руководством к действию и предназначена только для ознакомления.

Источник: doclvs.ru

1. Морфология возбудителя чумы

2. Устойчивость возбудителя чумы

3. Биология, культуральные свойства

1.Чума относится к особо опасным инфекциям и является типич­ным зоонозом с природной очаговостью. Грызуны (суслики, сурки, мыши, крысы) являются резервуаром инфекции в при­роде и передают ее один другому главным образом через блох. От больных грызунов (также через блох) может заразиться че­ловек, что ведет в дальнейшем к вспышкам чумы среди людей.

Морфология: возбудитель Yersinia pestis, относится к роду иерсиниа, семейству энтеробактерий. Представляет собой непод­вижную, закругленную на конце овоидную палочку размерами 1,5-2 х 0,5-0,7 мкм. Описан полиморфизм возбудителей чумы с появлением удлиненных зернистых, нитевидных и фильт­рующихся форм.

Возбудитель чумы не образует спор, имеет капсулу, грамотрицателен, легко окрашивается анилиновыми красителями (более интенсивно на концах — биполярное окрашивание). В мазках из бульона бактерии чумы располагаются цепочками различ­ной длины обычно с хорошо выраженной биполярностью. На агаре с 3% поваренной соли можно обнаружить причудливые формы.

Микроб чумы при культивировании на искусственных пита­тельных средах в условиях повышенной температуры (37 °С) образует капсулы. Капсула лучше образуется на влажных и слегка кислых питательных средах. Жгутики отсутствуют.

2. Устойчивость возбудителя чумы вне организма к воздействию факторов среды неравнозначна. Понижение температуры увели­чивает сроки выживания бактерий, на пищевых продуктах и предметах обихода они сохраняются до 3 мес, в гное бубонов — 40 дней, в крови и мокроте — 1 мес и более. При температуре 55 °С они погибают через 10—15 мин, при 100 °С — спустя не­сколько секунд. Обычные дезинфекционные средства в рабо­чих концентрациях (сулема 1 : 1000, 3—5%-ный раствор лизола, 3%-ный раствор карболовой кислоты, 10%-ный раствор из­весткового молока), антибиотики (стрептомицин, тетрациклин, левомицетин) оказывают губительное действие на палочку чу­мы. Бактерии чумы образуют эндо- и экзотоксин, содержат до 20 антигенов.

3. Культуральные свойства: возбудитель чумы — факультативный анаэроб. Хорошо растет на обычных жидких и питательных средах (мясо-пептонный агар, бульон) при температуре 25— 30 "С. Для стимуляции роста микроба чумы целесообразно прибавлять в питательную среду сульфит натрия, гемолизиро-ванную кровь, которые синтезируют дыхательные ферменты. На агаровых пластинах рост микроба чумы уже через 24 ч за­метен в виде нежного сероватого налета.

Колонии на агаре соответствуют R-форме (вирулентные); нача­ло развития колонии обнаруживается в виде появления очень маленьких рыхлых глыбок и затем плоских слоистых образова­ний с неровными краями, напоминающих кружевной платочек серовато-белого с голубоватым оттенком цвета. Колониям присущ полиморфизм.

На бульоне культура растет в виде хлопьев, взвешенных, в со­вершенно прозрачной жидкости с рыхлым осадком на дне. Возбудители чумы восстанавливают нитриты в нитраты, фер­ментируют с образованием пленки глюкозу, левулезу, мальтозу, галактозу, арабинозу, ксилозу и маннит, продуцируют дегидра-зы и уреазы. Желатин не разжижают, индол и сероводород не образуют.

 

Вопрос 65.Лабораторная диагностика чумы

1. Забор материала и микроскопическое исследование

2. Бактериологическое исследование

3. Биологическая проба

4. Ускоренные методы бактериологического исследования

5. Лабораторная диагностика чумы

1. Чума является чрезвычайно контагиозной, поэтому взятие ма­териала от больного (особенно легочной формы) производится с соблюдением мер предосторожности. Работа в очаге проводит­ся в полном противочумном костюме.

В лабораторию могут быть доставлены следующие материалы:

• содержимое бубона (легочная форма чумы);

• отделяемые язвы или пунктет из карбункула (кожная форма чумы);

• материал из зева, взятый тампоном, и мокрота (легочная фор­ма чумы);

• секционный материал (кусочки органов трупа, кровь);

• живые грызуны;

• трупы грызунов;

• блохи грызунов;

• вода;

• пищевые продукты.

Материал необходимо брать до назначения лечения. Значение микробиологического диагноза огромно, особенно для выявле­ния первых случаев чумы. Предварительный диагноз устанавли­вают на основании микроскопического исследования материала, окончательный — на основании выделения и идентификации культуры.

Микроскопическое исследование: мазки фиксируют погружением полностью в жидкость Инпифорова на 20 мин. Окраска по Граму обязательна во всех случаях. Одновременно окрашивают мазок метиленовым синим Леффлера, так как этот метод луч­ше выявляет биполярность.

Бактериологическое исследование: посевы исследуемого мате­риала производят на агар добавлением стимуляторов роста (кровь, сульфит натрия). При исследовании материала, обиль­но загрязненного посторонней микрофлорой (загнившие тру­пы, мокрота), к агару добавляют генциановый фиолетовый 1 : 100 000. В случаях подозрения на наличие бактериофага по­севы обрабатывают антифаговой сывороткой. Инкубацию по­севов проводят при 28 °С. В положительных случаях через 12 ч появляются колонии в виде характерных "кружевных платочков". Когда чистая культура выделена путем прямого посева, она подлежит идентификации на основании следующих данных.

• внешний вид колонии на агаре;

• характерный рост на бульоне;

• типичная морфология микробов в мазках и отрицательная ок­раска по Граму;

• типичная патологоанатомическая у лабораторных животных при заражении их чистой культурой;

• агглютинация со специфической сывороткой;

• отношение к специфическому бактериофагу. Исследование ферментативных свойств, подвижности и т. п. производят лишь в специальных случаях для дифференциаль­ного диагноза с родственными видами бактерий. Проба с фагом осуществляется на твердых средах путем нанесения капли фага на свежий посев культуры и на жидких — путем добавления в бульонную культуру фага в количестве 1/10 объема культуры. Окончательное заключение делают на основании изучения комплекса признаков исследуемой культуры. При этом не сле­дует забывать о явлении изменчивости.

3. Биологическая проба обязательна при исследовании; наиболее чувствительными из лабораторных животных являются мор­ские свинки и белые мыши. Для постановки биологической пробы животных заражают внутрибрюшинно, подкожно или внутрикожно, а в случае загрязнения материала посторонней микрофлорой — втиранием в скарифицированную кожу.

В зависимости от способа заражения и степени чувствительно­сти к возбудителю животные погибают от чумы на 3—9-й день после инфицирования, изменения во внутренних органах в ви­де геморрагического воспаления, кровоизлияния: вмазках-отпечатках из органов — множество чумных микроорганизмов; посевы инфицированных органов и крови дают обильный рост возбудителя.

4. Ускоренные методы бактериологического исследования. Метод ускоренного обнаружения возбудителя чумы с помощью бакте­риофага, внесенного в исследуемый материал, используют для исследования объектов, имеющих основное практическое значение: материал от больного, от трупа, из внешней среды. Исследуемый материал наносят на 3 агаровые пластины сгемо-лизированной кровью и генциановым фиолетовым. На первой и второй агаровой пластине висследуемый материал сразу же вносят чумной бактериофаг (разведенный в 10 раз). На третью чашку бактериофаг не добавляют (контроль). Результаты начинают читать через 2,5—3 ч после помещения их в термостат. При наличии значительного количества мик­робов чумы в исследуемом материале уже через 2 ч на фоне начального роста чумного микроба видны мелкие палочки бак­териофага. Метод ускоренной диагностики чумы основан на свойстве чумного бактериофага быстро (30—40 мин) размно­жаться в присутствии микроба чумы.

Большого внимания заслуживает люминесцентно-серологический метод, с помощью которого можно обнаружить возбудитель чумы в воздухе, воде, пищевых продуктах. Реакция нарастания титра фага (в качестве индикаторного фага предложен чумной бактериофаг, выпускаемый институтом "Микроб" вкачестве эталонной культуры). Применение реакции нарастания титра фага для индикации чумных микробов основано на экспери­ментальном исследовании; пользуясь реакцией нарастания титра фага, за 3—3 Уг ч удается обнаружить 1 млн палочек чумы.

В качестве исследуемого материала могут быть использованы вода, кровь, отпечатки из органов, выделения из бубона. Ма­териал сначала подращивают на средах, затем прибавляют ген­циан фиолетовый (1 мл 0,1%-ный водно-спиртовой раствор на 100 мл среды) для подавления посторонней микрофлоры, а за­тем добавляют в пробирки разные концентрации фага.

5. Серологические реакции в практике нашли широкое применение. Они используются при подозрительных на чуму заболеваниях для ретроспективного диагноза, при обследованиях природных источников чумы. С этой целью применяют иммунофермент-ную агглютинацию, реакцию пассивной гемагглютинации, ре­акции непрямой агглютинации. Экспресс-методом является люминесцентно-серологический, позволяющий обнаружить возбудителя в исследуемом материале через 2 ч.

 

Вопрос 66.Возбудитель туляремии

1. Морфологические и культуральные свойства возбудителя туляремии

2. Устойчивость к физическим и химическим факторам

3. Антигенное строение

4. Патогенность возбудителя туляремии

1. Для туляремии (Francisella tularensis) как одной из природно-очаговых зоонозных инфекций характерна триада биоиеноза:

• возбудитель;

• резервуары возбудителя;

• переносчики — кровососущие насекомые. Выделяют 3 подвидатуляремийного микроба:

• неарктический (американский);

• среднеазиатский;

• голарктический (европейско-азиатский).

Неарктический подвид бактерии, в отличие от остальных, ха­рактеризуется высокой патогенностью для человека и лабора­торных животных.

Морфология: туляремийные бактерии имеют очень мелкие раз­меры — 0,3—0,5 мкм, способные проходить через некоторые бактериальные фильтры. При культивировании на искусствен­ных питательных средах микроб туляремии обычно имеет фор-. мы очень мелкого кокка, а в органах животных чаще встреча­ется в виде коккобактерий.

В культурах на питательных средах бактерии туляремии обна­руживают полиморфизм, особенно выраженный у американ­ской разновидности. Микроб неподвижен, спор не образует, имеет небольшую капсулу. В культурах характерно образова­ние бактериями слизи, легко обнаруживаемой при изготовлении мазков на стекле. Бактерии туляремии окрашиваются все­ми красками, обычно применяемыми в лабораторной практи­ке, но заметно бледнее, чем многие бактерии. По Граму туляремийные бактерии окрашиваются отрицательно. Мазки-отпечатки из органов окрашиваются по Романовскому-Гимзе, при этом туляремийные микробы отличаются от другой (посторонней) флоры более нежной фиолетовой окраской и более мелкими размерами.

Биология, культуральные свойства: микроб туляремии прихот­лив в отношении выращивания на искусственных питательных средах. Он не растет на обычном мясо-пептонном агаре или бульоне. Микробы удается культивировать на желтковых сре­дах при добавлении цистина и других питательных веществ, особенно крови. Температурный оптимум 36—37°С. Строгие аэробы. Изолированные колонии удобно получать при посеве на чашки со средой Емельяновой (гидролизат рыбной муки, же­латин, дрожжи, хлористый натрий, глюкоза, цистин, агар) или средой Френсиса — (мясо-пептонный агар с 1%-ным пептоном, 0,5%-ный хлористый натрий, цистин, глюкоза).

После стерилизации эти среды добавляют к 5—10 мл кроличьей дефибринированной крови. Колонии на этих средах — белова­того цвета с голубоватым оттенком, круглые, с ровным краем, выпуклые, гладкие, блестящие, при разреженном посеве они достигают (через несколько дней) 1—2 мм и более в диаметре.

В жидких питательных средах туляремийный микроб размно­жается хуже, причем рост отмечается лишь на поверхности среды, что связано с аэрофильностью бактерии. Хорошие ре­зультаты выращивания можно получить либо при добавлении к жидким средам коллоидов (куриного желтка, агара и т. д.), либо при аэрации среды. Способность сбраживать углеводы и спирты у микроба туляремии ограниченна. Туляремийные микробы ферментируют до кислоты глюкозу, мальтозу, а в ря­де случаев — левулезу и маннозу. Лактозу, сахарозу, маннит и ряд других веществ туляремийные бактерии не ферментируют.

2. Устойчивость кфизическим и химическим факторам:во внеш­ней среде возбудитель сохраняется длительное время, особенно при низких температурах: в зерне и соломе при температуре ниже 0 °С до 6 мес, в замерших трупах животных — до 8 мес. В естественных условиях обнаруживали возбудители туляремии в воде ручьев, колодцев, а также в соломе и других объектах, это имеет важное эпидемиологическое значение. Туляремийные бактерии нестойки к высоким температурам — кипячение не­медленно убивает микробов, а нагревание до 60 °С обусловли­вает их гибель в течение 20 мин. Под действием прямых сол­нечных лучей туляремийные бактерии погибают через 20-30 мин, на рассеянном свету жизнеспособность их сохраняется до 3 дней.

Микроб туляремии нестоек к обычным дезинфицирующим веще­ствам — лизолу, фенолу, хлору, сулеме. Особенно чувстви­тельны бактерии к этиловому спирту и при его воздействии погибают менее чем за минуту.

3. Антигенное строение: туляремийный микроб содержит 2 анти­генных комплекса:

• оболочечный (Vi);

• соматический (О).

С оболочечным антигеном связаны вирулентность и иммуно-генные свойства возбудителя. При Vi-агглютинации, характер­ной для вирулентных культур, на дно пробирки в осадок выпа­дает стойкий агглютинат, при встряхивании легко разбиваю­щийся на мелкие хлопья; при О-агглютинации, свойственной полностью авирулентным культурам, в осадок выпадает не­стойкий агглютинат, при встряхивании легко разбивающийся на мелкие хлопья или почти гомогенную взвесь. Туляремийные бактерии обнаруживают антигенную близость с бруцеллами: специфическая туляремийная агглютинирующаяся сыворотка высокого титра может в небольших разведениях агг­лютинировать бруцелл, а бруцеллезная сыворотка — туляре­мийные бактерии. Некоторые сапрофитные бактерии также обладают способностью частично агглютинироваться туляре-мийной сывороткой. У музейных штаммов туляремийных бак­терий может наблюдаться бактериофагия, но этот феномен можно обнаружить лишь при посеве на чашки со специально подобранными средами.

4. Патогенность. Штаммы туляремийных бактерий, выделяемые в природных очагах от грызунов, клещей и других объектов, а также от больных людей, обладают в высокой степени сходны­ми признаками, включая вирулентность. Различия обнаружива­ются лишь между штаммами — американским и европейскоазиатским. При культивировании на искусственных питатель­ных средах происходит превращения туляремийных бактерий из вирулентной S-формы в авирулентную R-форму, их обозна­чают как SR-вариант. Они обладают остаточной вирулентно­стью для чувствительных к туляремии животных, например белых мышей.

Болезнетворные свойства туляремийного микроба в основном связаны с токсическими веществами, представляющими собой эндотоксин. Микроб туляремии патогенен для многих видов млекопитающих, и особенно грызунов, но степень его пато-генности не для всех видов одинакова.

Наибольшую восприимчивость и чувствительность к туляре­мии проявляют полевки, водяные крысы, зайцы, хомяки, до­мовые мыши и другие грызуны и насекомые. У этих животных даже при минимальных дозах заражения заболевание протекает по типу острой септицемии, они выделяют возбудителя в большом количестве с мочой и калом и погибают с необычай­но интенсивным обсеменением бактериями внутренних орга­нов и крови.

 

Вопрос 67.Лабораторная диагностика туляремии людей

Источник: helpiks.org

Незнакомка в маске

Y. pestis долго скрывалась от человеческого глаза в силу множества обстоятельств. Сначала помехой был размер: до изобретения братьями Янсенами в 1590 году микроскопа* и дальнейшего его использования Гуком и Левенгуком (которому, кстати, и обязаны «выходом в свет» бактерии и простейшие) никто даже не задумывался о том, что кроме видимых глазу живых объектов существуют еще и крошечные организмы. Но даже с появлением оптики чумная палочка продолжала сохранять статус инкогнито, сбрасывая свою вину на бактерии родов Bacterium, Bacillus и Pasteurella. Тем временем Y. pestis свободно гуляла по миру и уносила человеческих жизней больше, чем война.

* — Подробнее о чудесах микроскопии вы можете прочитать в статьях «Лучше один раз увидеть, или микроскопия сверхвысокого разрешения» [1] и «По ту сторону дифракционного барьера: Нобелевская премия по химии 2014» [2].

За всю историю известны три пандемии чумы. Первой из них была «Юстинианова чума» (названа в честь византийского правителя Юстиниана I), охватившая территорию всего цивилизованного мира того времени. Историки датируют ее 541-580 годами н.э., хотя вспышки неведомой болезни преследовали человечество еще на протяжении двух веков. По утверждению известного исследователя переносчиков инфекций, медицинского энтомолога Милана Даниэля, на пике заболеваемости в Константинополе (ныне — Стамбул, Турция) ежедневно погибало до десяти тысяч человек. На основе современных исследований ученые сделали вывод, что половина европейцев умерла задолго до того, как чума покинула поредевшее и измученное население.

Вторая пандемия, наиболее известная как «Черная смерть», начала свое наступление на Европу в 1346 году. Занесенная из Восточного Китая по Великому шелковому пути в Крым, инфекция быстро прокладывала себе дорогу на север, и в течение четырех лет сумела унести жизни более 25 миллионов человек, что на тот момент составляло третью часть всего европейского населения. Болезнь не сдавалась на протяжении четырех веков — то затаивалась, то вспыхивала (в основном в крупных городах), кочуя из страны в страну. В 1665-1666 годах каждый пятый житель Лондона погиб от бубонной чумы [3]; но, несмотря на плачевную ситуацию, медицина оставалась бессильной.

Решающей стала третья пандемия, разгоревшаяся в Китае в 1855 году. На разгадку самой страшной тайны были брошены все научные силы, изрядно к тому времени поокрепшие. И наконец в 1894 году исследования французского бактериолога Александра Йерсéна (Alexandre Yersin) и японского врача Сибасабуро Китасато (Shibasaburō Kitasato), проводимые независимо друг от друга в Гонконге, принесли долгожданные результаты. Исследуя человеческий патологический материал и трупы грызунов, Китасато и Йерсен выделили и описали коккобациллы, предположительно вызывающие чуму. И если результаты Йерсена нареканий не вызвали, то японскому бактериологу изрядно подпортили репутацию (и вызвали бесконечные споры относительно приоритета в открытии чумной палочки) противоречия в описании возбудителя, судя по всему, объясняемые загрязнением образцов оппортунистами-пневмококками [4].

Жертва мутации

Довольно давно известно, что предком чумной палочки является Yersinia pseudotuberculosis — энтеропатоген, возбудитель псевдотуберкулеза. Предположительно, Y. pestis отделилась от предкового вида около двадцати тысяч лет назад. Причиной эволюции стало резкое изменение климата в позднем плейстоцене (четвертичный период кайнозойской эры): холод сменялся жарой, вызывая перестройку экосистем; как правило, такие «скачки» погоды стимулируют эволюцию видов [5]. Однако до последнего времени не были известны генетические изменения, критичные для трансформации патогена, вызывающего инфекционное заболевание кишечника, в опасный микроорганизм, способный поражать легкие и провоцировать молниеносный сепсис.

Эволюционная ветвь Y. pestis была изучена учеными из Северо-Западного университета США. В ходе исследования Виндем Латем (Wyndham Lathem) и Даниель Зимблер (Daniel Zimbler) установили, что приобретение единственного гена превратило ранние формы Y. pestis, уже несколько отличавшиеся генетически и фенотипически от Y. pseudotuberculosis, в успешного легочного патогена. Чтобы выявить механизм «переселения» чумной палочки из кишечника в легкие, авторы проводили эксперименты над древними штаммами бактерий и анализировали их поведение в организме мышей. В ходе сравнения штаммов — возбудителей легочной чумы с относительно безобидными предками было выявлено лишь одно, но очень существенное, различие: критичным стало приобретение гена поверхностного белка Pla (см. врезку) в составе плазмиды pPCP1. Для проверки гипотезы этот ген внедрили в ДНК эволюционно более ранних штаммов — и результаты подтвердили причастность протеазы Pla к эффективному поражению дыхательных путей.

Однако этого приобретения Y. pestis было недостаточно для того, чтобы научиться вызывать опаснейшую системную инфекцию (септическую форму чумы). Оказалось, что для подобного усовершенствования потребовалась всего одна (!) аминокислотная замена в белке Pla — I259T. Эта замена оптимизировала протеолитическую активность белка и существенно повысила инвазивный потенциал бактерий при развитии бубонной чумы. Таким образом, ученые полагают, что первым делом бактерия приобрела свойства легочного патогена, провокатора вспышек легочной чумы, а позже в результате дополнительной мутации появились еще более опасные штаммы, вызывающие пандемии легочно-септической и бубонно-септической чумы [6].

Тем не менее среди всех минусов Y. pestis ученые находят и плюсы ее контакта с людьми. В 2014 году в журнале PLoS ONE была опубликована статья Шэрон де Витте из Университета Южной Каролины, в которой говорилось, что люди, пережившие пандемию чумы, стали обладателями более крепкого здоровья. Ученые исследовали останки людей, живших до, во время и после чумы, обращая особое внимание на причины смерти и состояние их костей. Результаты показали, что пережившие эпидемию, а также их потомки, доживали в среднем до 75 лет и обладали завидным иммунитетом.

«Такси до дома»

Основным переносчиком Y. pestis от грызунов к человеку является блоха (рис. 2), причем для насекомого это вынужденная «доставка пассажира», цена которой — жизнь «перевозчика».

Блохи — прожорливые кровососы. Питание особи может длиться от одной минуты до нескольких часов; некоторые виды умудряются заполнить свои желудки до отказа — так, что даже не успевают переварить свой кровавый обед. Возможно, именно этот факт сыграл для насекомых злую шутку, но пришелся как нельзя более кстати Y. pestis.

Чумная палочка попадает в организм блохи во время ее питания и накапливается в зобу, где начинает интенсивно размножаться. При этом бактерии образуют своего рода биопленку — многослойное скопление клеток, погруженных в экзополисахаридный матрикс. Это явление даже получило название «чумной блок». Таким образом, при последующем питании блохи кровь не попадает в желудок — насекомое чувствует голод и чаще «выходит на охоту». Зараженные блохи живут недолго (оно и понятно — без еды далеко не убежишь), но за это время успевают заразить около 15 животных, в том числе и человека.

Происходит это следующим образом. Поскольку кровь не проходит дальше биопленки, она накапливается в пищеводе и зобу. Когда блоха кусает жертву, новой порции пищи просто некуда деваться, и часть предыдущей трапезы насекомого вместе с порцией бактерий Y. pestis попадает в ранку. Малютке нужен всего один час, чтобы «обойти» организм несчастного и вместе с кровотоком проникнуть в селезенку, печень и легкие. Инкубационный период (время от проникновения возбудителя в организм до первых клинических проявлений) длится от нескольких часов до 12 дней [8]. Схема передачи возбудителя* изображена на рисунке 3.

* — К сожалению, человек может посоревноваться с блохой в изощренности механизмов распространения инфекции. Последняя крупная эпидемия чумы разыгралась на Дальнем Востоке в 1910-1911 годах, однако локальные вспышки происходят до сих пор — чума не побеждена окончательно, другое дело, что антибиотики теперь доступны почти везде. Но как же ликвидировали вспышки до «эры антибиотиков»? Замечательную историю о борьбе с чумой в советском Гадруте (1930 год) рассказал гениальный вирусолог и врач Лев Зильбер в своих воспоминаниях «Операция „РУДА“» [9]. Это поистине медицинский (и даже немного шпионский — из-за особого взгляда «партии и правительства» на подобные события) детектив, одновременно захватывающий и трагичный, заставляющий задуматься о понятии «врач», особенностях эпохи и самоотверженной работе вопреки всему (дикости населения, дикости руководства страны и т.п.). Причину вспышки тогда всё же удалось установить. Но… какие уж там блохи! Очень рекомендуем почитать. — Ред.

«Верю, не верю»

Вокруг Y. pestis бродит множество слухов и мифов. Так, например, бактерию считали виновницей «Афинской чумы» — эпидемии, охватившей Древние Афины на втором году Пелопонесской войны. Наплыв беженцев в греческий город стал причиной перенаселения и скученности людей, что, несомненно, способствовало антисанитарии: следить за гигиеной было некогда, поскольку основные силы были направлены на достижение военного превосходства над врагами. В этих условиях зародилась эпидемия «чумы», воспринятая греками как божественная кара за родовое проклятие Алкмеонидов. Тем не менее современные исследования доказывают непричастность Y. pestis к эпидемии в Древней Греции. С помощью молекулярно-генетического анализа было установлено, что на зубах*, найденных в захоронениях жертв афинской эпидемии, нет ДНК чумной палочки, зато присутствует ДНК бактерии Salmonella typhi — возбудителя брюшного тифа [10].

* — Подробнее о том, как ДНК извлекают из зубов, вы можете прочитать в статье «Мамонты, кости и лекарственная устойчивость: новые технологии позволяют изучать эволюцию возбудителей инфекционных заболеваний» [11].

Дальнейшие споры возникают вокруг «помощников» в распространении Y. pestis. Заболевание переносится блохами, а блохи — грызунами. Считалось, что европейские крысы (рис. 4), когда-то заразившись чумой, служили резервуаром инфекции на протяжении нескольких веков, однако сейчас этот факт оспаривается норвежскими учеными. Нильс Христиан Стенсет (Nils Christian Stenseth) из Университета Осло поясняет, что вспышки чумы должны быть связаны с погодными колебаниями: особенно теплые и влажные весенне-летние периоды характеризуются бурным развитием растений и изобилием пищи, количество грызунов в такие годы значительно возрастает, а значит, и чума распространяется быстрее. Изучение древних записей об изменении климата в Европе и Азии во время пандемий привело к заключению, что в Европе начало эпидемий действительно соответствовало благоприятным природным условиям, но только… в Азии и со стабильной отсрочкой примерно в 15 лет. Это позволило сделать вывод о том, то чумная палочка вовсе не таилась в европейских крысах на протяжении многих веков, а завозилась торговцами из Азии снова и снова. Правда, данная гипотеза еще требует строгих научных подтверждений — Стенсет планирует провести генетический анализ останков жертв европейских вспышек чумы и сопоставить геномы возбудителей [12].

Источник: biomolecula.ru

Бактерии являются возбудителями чумы

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.