Введение.
Возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis является этиологическим агентом острой инфекционной болезни человека и животных - сибирской язвы (антракс), характеризующейся, поражением кожи (карбункулёзная форма), кишечника (кишечная форма), лёгких (лёгочная форма) и всех внутренних органов (септическая форма). К возбудителю сибирской язвы восприимчивы все виды животных (крупный рогатый скот, овцы, козы, лошади, олени, верблюды, буйволы, свиньи) и человек. Собаки и кошки достаточно устойчивы к заражению возбудителем сибирской язвы. Из лабораторных животных к возбудителю наиболее чувствительны белые мыши, морские свинки и кролики.
1. История открытия возбудителя.
Описания болезни с признаками сибирской язвы известны с древних времён. Однако приоритет в установлении болезни, свойственной животным и человеку с карбункулёзными признаками, отличающиеся от чумы принадлежит русским врачам, работавшим на Алтае Абраму Эшке и Никите Ножевщикову (1758 г.), которые представили подробное научное описание болезни. В конце 18 века Паллас П.С. описал эту болезнь на Урале, вдоль реки Иртыш. Русский учёный Андреевский С.С. в 1788 году, после 3-х летней экспедиции в Челябинском округе представил русской медицинской коллегии работу «О сибирской язве», которая содержала карту распространения болезни, описание признаков у человека и животных, доказал её тождественность у человека и животных. Ему принадлежит авторство в названии болезни «Сибирская язва» по месту её изучения. В дальнейшем, до установления этиологии болезнь была описана врачами в России (Петерсон И.,1790; Гамалея М.Л., 1792;Хотовицкий С.Ф., 1831), Европе (Уден Ф.,1807;Гейрот Ф.,1807; Эллизен, 1807).
Впервые возбудитель обнаружили К.Давэн и Райе (Франция) в 1850 г. в крови погибших овец с признаками сибирской язвы в виде нитевидных, неподвижных палочек, но их значение оставалось невыясненным и только в 1863 г. авторы окончательно установили, что обнаруженная палочка являлась причиной заболевания овец сибирской язвой. Этот год считают официальной датой открытия бациллы сибирской язвы.
В 1876 немецкий микробиолог Роберт Кох сообщил, что обнаруженные при сибирской язве палочки являются микроорганизмом, способным размножаться делением в питательных средах и окончательно установил этиологию сибирской язвы.
В это же время (1877 г.) Л.Пастер получил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, доказав при этом длительное сохранение «заразного начала» в почве. Впервые он создал вакцину против сибирской язвы.
В России культуру сибиреязвенного микроба впервые получил В.К.Высокович (1882), а в 1883 году Ценковский Л.С. впервые в России создал вакцину для овец, положив тем самым начало вакцинопрофилактики животных против сибирской язвы.
Современная история исследований возбудителя сибирской язвы, создания средств диагностики и вакцин в России связана с такими именами ветеринарных микробиологов как Терентьев Ф.А., Колесов С.Г., Коляков Я.Е., Бакулов И.А.
В прошлом и в настоящее время сибирскую язву регистрировали на всех континентах, в отдельных регионах болезнь приобретала характер эпизоотий (Африка, страны Ближнего Востока, Юго-Восточной Азии). В России, до революции 1917 года число вспышек было в среднем 35 тысяч ежегодно, а в отдельные годы (1889-1890 г.г.) - 146-100 тысяч, соответственно. По данным Департамента ветеринарии в 1997 году в России установлен 21 неблагополучный пункт.
2. Характеристика возбудителя
2.1.Классификация
По современной классификации по Берджи (1986) возбудитель сибирской язвы относится к группе зоонозных болезней, свойственных преимущественно животным, но передающихся в соответственных условиях и человеку, к порядку Eubacterisales, семейству Bacillaceae, роду Bacillus, типовому виду Bacillus anthracis.
Род Bacillus объединяет 48 видов аэробных или факультативно-аэробных бацилл, которые разделены на две группы: в первую включено 22 вида, во вторую - 26 видов. При этом, в настоящее время генетическими методами чётко доказана уникальность Bacillus anthracis и её отличие от сапрофитов - B. cereus, B. mycoides, B. thuringiensis.
2.2. Морфология возбудителя.
Bacillus anthracis - неподвижная, грам-положительная, споро- образующая аэробная палочка, длиной 5-8 мкм, толщиной 1-1,5 мкм, часто соединяющиеся в цепочки по 2-4 членика или в виде нитевидных волокон.
Клеточная стенка вегетативных бескапсульных клеток B. anthracis окружена S-слоем, содержащим 10% белка и является фактором вирулентности. В тканях заражённых животных или выращенный в специальных условиях (без доступа кислорода и с высоким содержанием в питательной среде белка) возбудитель образует наружную защитную оболочку - капсулу (вегетативная форма). Капсула является наружной по отношению к S-слою вегетативной клетки и дает возможность вирулентным бациллам беспрепятственно размножаться в организме животного. Капсула микроорганизма содержит поли-Д-глютаминовую кислоту, которая также является одним из основных факторов вирулентности. Наибольшее число полевых штаммов, выделенных от вынужденно убитых больных сибирской язвой животных и из трупов имеют капсулу . Бескапсульные изоляты авирулентные и выделены от животных и из внешней среды при отсутствии болезни.
При свободном доступе кислорода, дефиците питательных веществ и температуре окружающей среды от плюс 26 до 300 С бацилла образует споры (споровая форма), биологическая роль которых заключается в защите микроорганизма от воздействия окружающей среды и сохранения вида. Существуют и безспоровые формы - аспорогенные мутанты (в случае выращивания культуры возбудителя при температуре выше 420 или в средах, содержащих 1% карболовой кислоты). Спорообразование присуще как патогенным так и вакцинным штаммам Bacillus anthracis.
2.3. Антигенные и токсические свойства.
При изучении структурно-функциональной организации возбудителя установлено, что S-слой бациллы содержит два поверхностных белка и выполняет различные функции, включая сохранение формы клетки и является одним из факторов вирулентности.
Капсула содержит полисахаридный соматический и белковый компоненты (антигены). Полисахаридный антиген термостабильный, долго сохраняется в трупах и шкурах павших от сибирской язвы животных, ответственен за реакцию преципитации со специфическими сыворотками.
При размножении Bacillus anthracis продукцирует экзотоксин , который также определяет вирулентные и антигенные свойства возбудителя. В результате очистки и определения функциональных свойств компонентов экзотоксина было установлено наличие в нём трёх белков - протективного антигена (РА, фактор II), летального (LF, фактор III) и отёчного (EF, фактор I). Было установлено, ни один, в отдельно взятых указанных белков не вызывал токсического эффекта, тогда как сочетанное введение РА+LF или РА+ EF приводило к отёку и гибели животных.
2.4. Культивирование
Bacillus anthracis размножается на обычных питательных средах при температуре 35-370 С. При температуре ниже 120 С и выше 450 С бациллы не растут. Оптимальная рН среды 7,2-7,6. В жидких средах (мясо-пептонный бульон, бульон Мартена, бульон Хоттингера) наблюдают на дне пробирки рост в виде хлопьев ваты, при этом бульон остается прозрачным; в твёрдых средах, на МПА (мясо-пептонный агар) образует колонии с волнистыми краями, напоминающие «голову медузы». При выращивании в средах, содержащих пенициллин, бациллы выглядят в виде шаров (феномен «жемчужного ожерелья»). В результате внесения бацилл уколом в столбик 10-12 % желатины, на 2-5 сутки наблюдают разжижение желатины (форма ёлочки, затем воронки).
Различают R-формы, S-формы и переходные формы. Вирулентные капсульные штаммы бациллы, размножаясь на твёрдых питательных средах, содержащих сыворотку, формируют колонии S-формы, авирулентные, бескапсульные -R-формы.
2.5. Устойчивость.
Бацилла, находящаяся в вегетативной форме, неустойчива. Так, в невскрытом павшем животном (трупе) палочки инактивируются в течение 1-3 суток. Обычные дезинфицирующие вещества (2% раствор формалина, 5-10% рствор хлорамина) убивают вегетативные формы бациллы в течение 4-5 минут. При нагревании 550 С гибель наступает через 40 минут, при кипячении - мгновенно. Минусовая температура консервируеи бациллы. В замороженном мясе (минус 150 С) они сохраняются до 15 суток. Солнечный свет убивает их за несколько часов. Бациллы чувствительны к действию антибиотиков - пенициллина, стрептомицина, окситетрациклина, тетрациклина.
Споры гораздо устойчивее вегетативной формы бацилл и во внешней среде сохраняются гораздо дольше. В навозной жиже споры сохраняются свыше 1 года, в почве, в высушенном состоянии они могут сохраняться в течение 30-60 и более лет жизнеспособными и вирулентными. Споры способны при попадании в организм из почвы, пройдя стадию споропрорастания перейти в фазу вегетативной клетки и далее вызвать заболевание. Споры устойчивы к воздействию физических факторов (кипячение 10 минут, прямой солнечный свет - 2-5 суток), химических веществ и дезинфектантов (5-10% раствор хлорамина, 10% раствор едкого натра инактивируют споры только через 2 часа.
3. Роль возбудителя в патологии животных и человека
Bacillus anthracis -уникальный патоген для животных и человека. Впервые занесённый в какую-либо местность он может укорениться и сохранять угрозу для вспышек болезни на многие десятилетия. В таблице представлены данные о вспышках и заболеваемости животных в России.
Источники возбудителя сибирской язвы и факторы его передачи
Источником возбудителя инфекции является зараженный организм, в котором патогенный микроорганизм способен размножаться, накапливаться и выделяться во внешнюю среду. Таким источником является больное сибирской язвой животное. В странах, где преобладает пастбищное содержание животных, огромную опасность представляют места гибели или захоронения павших от сибирской язвы животных, неубранные трупы. Заражение в естественных условиях в основном происходит в результате поедания (питье) животными контаминированного спорами возбудителя корма, воды или через повреждённую кожу. Фураж, полученный лугов, на которых выпасались животные, больные сибирской язвой, также может быть причиной заражения, так как вместе с травой в сено попадает и почва, содержащая споры. Возбудитель также может передаваться через контаминированные предметы и насекомыми.
Почву и воду, контаминированные бациллами сибирской язвы от больных и павших животных считают факторами передачи возбудителя.
Помимо указанных условий, содействующих распространению возбудителя, значительную роль в появлении болезни играют факторы внешней среды. Отмечено, что сильные вспышки болезни наблюдались в засушливые годы, когда животные поедали низкорослую траву, захватывая частики земли.
Занос возбудителя в благополучные районы и страны чаще всего происходит с мясом или субпродуктами от случайно убитых животных, больных сибирской язвой в результате неправильно поставленного диагноза.
Для возникновения болезни необходимо, чтобы возбудитель проник в организм восприимчивого хозяина. Это возможно различными путями: алиментарным, аэрогенным, трансмиссивным, плацентарным. Возможен также механический путь проникновения. Из многочисленной группы аэробных бацилл, обитающих в почве, только B. anthracis приобрела наиболее выраженные вирулентные свойства и способность вызывать у животных и человека болезнь со смертельным исходом.
Стационарность, периодичность, сезонность болезни
Стационарность - наиболее яркая эпизоотическая особенность сибирской язвы. Современные наблюдения показывают, что возбудитель сохраняется в ранее неблагополучных пунктах спустя многие десятилетия благополучия. Ранее контаминированные возбудителем пастбища многие годы сохраняют опасность заражения («проклятые поля»). Периодичность вспышек составляет в разных местностях от 3 до 10 лет . Для России, США, Канады и европейских стран сезонность характеризуется летними вспышками, в Австралии -зимними месяцами (самые тёплые для данного полушария).
4. Клинические признаки и патологоанатомические изменения при сибирской язве.
Инкубационный период длится 1-3 дня, реже - дольше. При сибирской язве наблюдают местную форму (карбункулезную, ангинозную, легочную, кишечную), атипичную проявление и септическую форму болезни. Болезнь протекает молниеносно, остро, подостро, хронически и абортивно.
У жвачных животных и лошадей болезнь чаще проявляется в септической форме, протекает молниеносно и остро с поражением кишечника и явлениями септицемии. Однако возможно и атипичное проявление болезни. У свиней чаще обнаруживают местные поражения, болезнь протекает подостро, иногда остро, нередко хронически.
При молниеносном течении животное может погибнуть внезапно, без каких-либо клинических признаков. Если болезнь несколько затягивается, то появляются некоторые клинические признаки. Наблюдают сильное возбуждение, температура тела повышена, пульс учащен, дыхание глубокое, видимые слизистые цианотичны. Обычно животные гибнут через несколько минут после появления первых симптомов болезни во время сильного конвульсивного припадка.
Острое течение характеризуется высокой температурой тела (41-420 С). Лихорадке сопутствует мышечная дрожь. Пульс 80-100 ударов в минуту, сердечные толчки стучащие, дыхание ускоренное и прерывистое. Животное отказывается от корма, усиливается жажда. Видимые слизистые оболочки цианотичные. Животное угнетено, взгляд неподвижный, растерянный. Рот открыт, язык свисает изо рта, ноздри расширенны.
Подострое течение проявляется теми же клиническими признаками, что и острое. Различие заключается в том, что при подостром течении симптомы болезни нарастают медленно и временами могут ослабевать. В этот период животные кажутся здоровыми: они поедают корм. Однако через несколько часов состояние их резко ухудшается. Приступы болезни могут повториться 2-3 раза, на последней стадии вид испуганный, пучеглазие, застывший взгляд, зажатый корм в ротовой полости. У овец, коз и у крупного рогатого скота иногда появляются отеки и гиперемия кожи на внутренней стороне тазовых конечностей. У свиней отмечают сонливость, они заметно избегают воды.
Хроническое течение длится более 2 месяцев и характеризуется у жвачных и лошадей обычно слабым подъемом температуры тела, прогрессирующим истощением и профузным поносом. У свиней могут поражаться лимфатические узлы в области шеи. Однако очаги поражения в организме выявляют лишь при послеубойном осмотре.
Атипичное течение наблюдается очень часто, но из-за незначительных и нетипичных признаков при нем нередко ставят неправильный диагноз и лишь при лабораторном исследовании мяса и субпродуктов выявляют возбудителя сибирской язвы.
Карбункулезная форма может быть самостоятельной или сопутствовать септицемии, острому и подострому течению болезни. Карбункулы могут возникать на различных частях тела и достигать иногда больших размеров. В центре карбункула ткани некротизируются, отпадают, в результате образуется язва. Температура тела повышается незначительно.
Ангинозная форма как правило характеризуется длительным течением. Температура тела повышена незначительно. Обычно поражаются подчелюстные, заглоточные и шейные лимфатические узлы. Болезнь начинается в виде ангины. В области шеи образуется припухлость. Кожа в области шеи приобретает синевато-красный оттенок. Обнаруживают отеки языка и твердого неба.
Кишечная форма сопровождается расстройством органов пищеварения. Вначале отмечают запор, который сменяется диареей. Температура тела высокая и удерживается до 10 дней.
Несмотря на наличие определенных клинических признаков у животных, диагноз на сибирскую язву только по клиническим симптомам установить трудно, так как при молниеносном течении они обычно не выражены, а при остром и подостром течениях похожи на признаки других болезней. Наиболее обоснованное подозрение на сибирскую язву бывает лишь при карбункулезной форме или при наличии отеков в подчелюстной форме. Особенно сложны случаи, когда сибирская язва протекает у животных атипично. Игнорирование лабораторных методов исследования может привести к ошибке при постановке окончательного диагноза.
Паталогоанатомические изменения зависят от формы проявления и остроты течения болезни. Тем ярче они выражены, чем медленнее протекает болезнь, за исключением атипичного и хронического течения. Особенно характерные патологические изменения бывают при остром и подостром течениях болезни.
Труп сильно вздут, окоченение отсутствует или выражено очень слабо. Из естественных отверстий выделяется пенистая кровянистая жидкость, а иногда и кровь. Очень быстро, особенно в летнее время, наступает разложение трупа.
Подкожная клетчатка пронизана точечными геморрагиями и пропитана серозно-гемморагическим инфильтратом желтоватого цвета.
Мышцы кирпично-красного цвета, дряблой консистенции. В брюшной и грудной полостях, в сердечной сумке содержится большое количество мутной красноватой жидкости. На сердце под эпикардом имеются кровоизлияния. Лимфатические узлы увеличены, сочные, на разрезе кирпично-красные. Селезенка сильно увеличена (иногда в норме), полнокровная. Печень и почки увеличены незначительно. Они кирпично-красного или вишневого цвета. Мочевой пузырь гиперемирован, множественные точечные кровоизлияния на слизистой оболочке. Тонкий отдел кишечника припухший, слизистая оболочка гиперемирована. Толстый отдел кишечника поражается редко. Легкие полнокровные, отечные. Слизистая оболочка дыхательных путей гиперемирована, отечна, усеяна экхимозами. Головной и спинной мозг гиперемированы с кровоизлияниями в вещество мозга и его оболочки.
5. Методы лабораторного диагноза.
5.1. Отбор патологического материала
С целью личной безопасности отбор проб патологического материала выполняется в спецодежде и резиновых перчатках.
При подозрении сибирской язвы для постановки прижизненного диагноза у больного животного (кроме свиней) берут кровь из уха. Для этого участок кожи с хорошо выраженным сосудом тщательно дезинфицируют и, надрезав сосуд, наносят капли крови на обезжиренные предметные стёкла. Место надреза сосуда тщательно дезинфицируют. Затем, после подсушивания мазка, стёкла прокладывают спичками, плотно обёртывают пергаментной бумагой, перевязывают и помещают в герметичный полиэтиленовый пакет. Пакет помещают в термос. К данному материалу прилагают сопроводительный документ с указанием хозяйства, вида животного, даты отбора проб крови. В лаборатории мазки после окраски по Граму исследуют под световым микроскопом с целью обнаружения капсул и делают посевы на питательные среды.
У павшего животного при подозрении сибирской язвы также берут пробу крови. Если количества крови недостаточно, то проводят следующие манипуляции. Ухо со стороны, на которой лежал труп, перевязывают шпагатом в двух местах, ближе к основанию и отсекают между перевязкой. Места разреза прижигают калёным железом. Затем отрезанное ухо помещают в герметичный пакет и в термос. Вскрытие трупа недопустимо ! Если вскрытие сделано, то с предосторожностью отбирают лимфатические узлы, кусочки селезёнки и печени, помещают в двойные герметичные полиэтиленовые пакеты и в термос. От свиней пробы крови не берут. В качестве патологического материала используют кусочки воспалённой ткани в области отёка и заглоточные лимфатические узлы.
Для исследования кожевенного сырья от каждой кожи отрезают участок величиной 3х3 см и надевают на бечёвку, маркируют и обеззараживают в камере Крупина при 0,7 атм. в течение 1 часа 45 минут.
5.2. Лабораторные исследования
В ветеринарных лабораториях в зависимости от их оснащения могут быть проведены следующие исследования: микроскопия мазков, бактериологические исследования с целью
8-09-2015, 23:56