Грамположительные спорообразующие бактерии

Сибирская язва — зооантропоноз. К ней восприимчивы животные многих видов, особенно травоядные, и человек. Инфекционный процесс протекает преимущественно остро с явлениями септицемии или с образованием различной величины карбункулов.

Морфологические и тинкториальные свойства. Бацилла антракса довольно крупная (1…1,3X3,0…10,0 мкм) палочка, неподвижная, образующая капсулу и спору. Микроб встречается в трех формах: в виде вегетативных различной величины клеток (рис.116).

Рис. 116. Вегетативные клетки B.anthracis: А- окраска по Граму; Б- окраска методом флуоресценсиии;В- B.anthracis в тканях (окраска по Романовского – Гимзе).

(капсульных и бескапсульных), в виде спор, заключенных в хорошо выраженный экзоспориум и в виде изолированных спор.

В препаратах из крови и тканей, больных или погибших от сибирской язвы животных бактерии в неокрашенном состоянии имеют форму гомогенных прозрачных палочек с четко закругленными концами, окруженных капсулой (рис 117).

Рис. 117. Капсулы B. anthracis (в органах). Рис. 118. Споры B. anthracis. Окраска по

Сибиреязвенная бацилла при неблагоприятных условиях существования обладает способностью формировать споры (рис.118). В каждой вегетативной клетке, или спорангии, образуется только одна эндоспора, чаще располагающаяся центрально, реже — субтерминально. Споры бациллы антракса овальные, иногда округлые. Размеры зрелых спор колеблются в пределах 1,2…1,5 мкм в длину и 0,8…1 мкм в поперечнике, незрелые споры (проспоры) несколько меньше. При температуре ниже 12°С и выше 42°С, а также в живом организме или невскрытом трупе, в крови и сыворотке крови животных споры не образуются.

Культивирование. Наиболее благоприятны для роста бациллы антракса питательные среды, содержащие в своем составе частично гидролизованные до пептонов и полипептидов белковые комплексы. На плотных средах рост начинается с мелких «пушинок», впоследствии формируются округлые колонии (рис.119).

Рис.119, А, В. Колонии B. anthracis на кровяном агаре.

Бактерия может также интенсивно размножаться и в безбелковых синтетических средах, состоящих из определенного набора аминокислот. В качестве источника энергии могут быть использованы различные соединения углерода: глюкоза, сахароза, мальтоза, глицерин и др.

Сибиреязвенный микроб по способу дыхания относят к факультативным анаэробам; он одинаково хорошо развивается в условиях повышенной аэрации, в том числе и в атмосфере кислорода, и в строго анаэробных условиях, что отражено на рис.120.

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

В невскрытом трупе вегетативная форма микроба в результате воздействия протеолитических ферментов разрушается уже в течение 2…3 суток, в зарытых трупах может сохраняться до четырех дней, через семь суток завершается лизис бактерий даже в костном мозге. В желудочном соке при 38°С гибнет через 30 мин, в замороженном мясе при 15 °С остается жизнеспособной 15 дней, в засоленном мясе-до 1,5 месяца. Навозная жижа, смешанная с кровью сибиреязвенного животного, убивает вегетативный клетки через 2…3 ч, споры же остаются в ней вирулентными в течение месяцев.

В отличие от вегетативных клеток споры бациллы антракса более длительно сохраняются во внешней среде. Резистентность спор во многом зависит от того, насколько они быстро сформировались. Так, споры, образовавшиеся при 18…20°С, более резистентны, чем споры, сформировавшиеся при температуре 35…38⁰С. Споры сибиреязвенных вакцин Ланге сохраняли жизнеспособность в течение 80-летнего срока наблюдения. В запаянных ампулах с бульонными культурами споры могут оставаться жизнеспособными и вирулентными до 63 лет, в почве — более 50 лет. Особенно благоприятны для длительного сохранения спор почвы, богатые гумусом и нейтральным рН. В этих почвах при элективных режимах температуры, влажности и аэрации наблюдается вегетация спор.

К воздействию различных химических веществ вегетативные клетки малоустойчивы. Спирт, эфир, 2%-ный формалин, 5%-ный фенол, 5…10%-ный хлорамин, свежий 5%-ный раствор хлорной извести, перекись водорода их разрушает в течение 5 мин. Для уничтожения споровой формы возбудителя требуется более длительная экспозиция. Этиловый спирт в концентрациях от 25 % до абсолютного убивает споры в течение 50 дней и более, 5%-ный фенол, 5…10%-ный растворы хлорамина обезвреживают споры через несколько часов и даже суток, 1 %-ный раствор формалина— через 2 ч, 2%-ный формалин —через 10…15 мин, 3%-ный раствор перекиси водорода — через 1 ч, 4%-ный марганцовокислый калий —через 15 мин, 10%-ный едкий натрий — через 2 ч. Важное значение имеет температура дезинфицирующего раствора и концентрация спор.

Вегетативные клетки также малоустойчивы и к температурным факторам. При нагревании до 50…55^оС гибнут в течение 1 ч, при 60°С — через 15 мин, при 75°С — через 1 мин, при кипячении — мгновенно. Они чувствительны к высушиванию, однако при медленном высушивании наступает спорообразование и микроб не гибнет. Низкие же температуры их консервируют. Так, при —10°С бактерии сохраняются 24 дня, при —24 °С — 12 дней, даже при температуре жидкого азота (—196°С) не гибнут в течение 24 ч. Воздействие прямого солнечного света обезвреживает бактерии через несколько часов.

На споры высушивание вообще не оказывает губительного действия. Сухой жар при 120…140°С убивает споры только через 2…3 ч, при 150°С -через 1 ч, текучий пар при 100⁰С — через 12…15 мин, кипячение — через 1 ч.

Возбудитель сибирской язвы проявляет высокую чувствительность к литическому действию лизоцима. Бактериостатическим эффектом на протяжении 24 ч обладает свежевыдоенное молоко коров.

Может также проявляться антагонистическое влияние на бациллу антракса ряда микроорганизмов: сальмонелл, кишечной палочки, протея, стафилоккок, актиномицет и др. Антагонизм энтеробактерий отчасти объясняет причину редкого возникновения кишечных форм сибирской язвы у животных.

Токсигенность. Бацилла антракса образует сложный экзотоксин. Этот токсин состоит из трех компонентов (факторов), которые обозначаются: эдематогенный фактор (EF), протективный антиген (РА) и летальный фактор (LF) или соответственно I, II и III факторы. Их синтезируют капсульные и бескапсульные варианты микроба. Эдематогенный фактор вызывает местную воспалительную реакцию — отек и разрушение тканей. В химическом отношении это липопротеин. Протективный антиген — носитель защитных свойств, обладает выраженным иммуногенным действием. В чистом виде не токсичен. Летальный фактор сам по себе не токсичен, но в смеси со вторым фактором (РА) вызывает гибель крыс, белых мышей и морских свинок. Протективный антиген и летальный фактор - гетерогенные в молекулярном отношении белки. Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, оказывающую одновременно эдематогенное и летальное действие, каждый из них обладает выраженной антигенной функцией и серологически активен.

Инвазивные свойства обусловлены капсульным d-глутаминовым полипептидом и экзоферментами.

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

Иммунитет. Сейчас значительно расширились представления о механизмах иммуногенеза при сибирской язве. Установлено, что соматический полисахарид и капсульный полипептид глутаминовой кислоты бациллы антракса не способны обусловить синтез защитных антител. Эту функцию у бациллы антракса выполняет протективный антиген: будучи одним из факторов патогенности, он обусловливает формирование иммунитета к этой инфекции по типу антитоксического.

Защитные антитела обнаружены при помощи РСК, РДП и непрямого варианта метода флуоресцирующих антител в сыворотках животных, вакцинированных сибиреязвенным протективным антигеном или живыми споровыми вакцинами.

Важнейшим фактором антимикробного противосибиреязвенного иммунитета является фагоцитоз.

Переболевание животного сибирской язвой или же его вакцинация сопровождаются развитием чувствительности замедленного типа. Аллергенной активностью обладают фракции бациллы антракса с преимущественным содержанием белка.

В результате естественного заражения и переболевания сибирской язвой у животных возникает длительный и стойкий иммунитет.

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

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

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

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

Клинические признаки. Инкубационный период 1…3 дня. Принято различать две основные формы болезни — септицемическую и карбункулезную. Кроме того, в зависимости от локализации процесс может протекать с преимущественным поражением кожи, кишечника, легких и глотки. Однако указанное деление довольно условно и используется лишь для удобства описания клинической картины. На самом деле местные патологические процессы развиваются, как правило, на фоне септицемии и встречаются в различных сочетаниях. Различают молниеносное (сверхострое), острое, подострое, хроническое и абортивное течение.

При молниеносном течении, которое регистрируют у овец, коз, лошадей, крупного рогатого скота, отмечают возбуждение, повышение температуры тела, учащение пульса и дыхания, синюшность видимых слизистых оболочек. Животное внезапно падает и в судорогах погибает. Длительность болезни — от нескольких минут до нескольких часов.

Острое течение (характерно для крупного рогатого скота и лошадей) проявляется повышением температуры до 42 ⁰C, угнетением, отказом от корма, прекращением или резким сокращением лактации у коров, дрожью, нарушением сердечной деятельности, синюшностью видимых слизистых оболочек, на конъюнктиве появляются точечные кровоизлияния. У овец, крупного рогатого скота и лошадей описаны отеки в области глотки и гортани. У крупного рогатого скота отмечают признаки тимпании, у лошадей — колики. У беременных возможны аборты. Длительность течения болезни 2…3 сут.

Подострое течение характеризуется теми же клиническими признаками и отличается лишь длительностью болезни — до 6…8 дней. Хроническое течение проявляется прогрессирующим исхуданием, инфильтратами под нижней челюстью и поражением подчелюстных и заглоточных лимфатических узлов. Болезнь длится 2…3 мес. Редко встречается абортивное течение с невысоким подъемом температуры тела, которое заканчивается выздоровлением.

Возникновение сибиреязвенных карбункулов отмечают при остром и подостром течении на месте первичного внедрения возбудителя или вторично в других участках тела. Вначале появляется отек кожи и подкожной клетчатки, резко очерченный, твердый, болезненный. Затем он приобретает вид диффузной тестообразной, холодной и безболезненной припухлости, центр которой некротизируется и изъязвляется. Поражение кишечника сопровождается высокой температурой и характеризуется коликами, запором, сменяющимся поносом. Легкие в естественных условиях у животных поражаются редко.

В отличие от других видов животных у свиней сибирская язва протекает в виде ангины. Воспаление в области глотки сопровождается опуханием шеи, глотание и дыхание затрудняются, появляются кашель, сопение. Нередко у свиней болезнь протекает без выраженных признаков и диагностируется лишь при послеубойном осмотре, так как они обладают видовой устойчивостью к возбудителю.

Патологоанатомические изменения. Вскрытие трупов животных, подозрительных по заболеванию сибирской язвой, а тем более павших от этой болезни, категорически запрещается. Однако в практике бывают случаи ошибочного вскрытия трупов, если болезнь протекала с недостаточно выраженными клиническими признаками. Ветеринарный специалист должен хорошо знать патологоанатомические изменения при сибирской язве, чтобы вовремя прекратить вскрытие и принять меры к недопущению рассеивания возбудителя болезни. При осмотре трупа обращают внимание на следующие признаки: труп вздут, окоченение отсутствует или слабо выражено, из естественных отверстий — кровянистое истечение, на коже — тестоватые припухлости. Кровь темная, несвернувшаяся. В подкожной клетчатке — инфильтрация и кровоизлияния.

Характерный признак сибирской язвы — резкое увеличение селезенки, консистенция ее дряблая, пульпа на разрезе стекает в виде дегтеобразной массы. Кровоизлияния в почках, в мышце сердца. У свиней студенисто-геморрагические инфильтраты в области гортани, трахеи, на языке, поражение миндалин и регионарных лимфоузлов.

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

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

Биопрепараты. Активная защита животных от сибирской язвы путем вакцинации — надежное средство профилактики данного заболевания. С этой целью применяют живые споровые сибиреязвенные вакцины.

Первые вакцины получены в 1881 г. Пастером. Они представляли отселекционированные из популяции вирулентого штамма бациллы антракса иммупогенные мутанты с пониженной вирулентностью.

В 1883 г. в Харьковском ветеринарном институте профессор Л. С. Ценковский получил отечественные сибиреязвенные вакцины. Им были приготовлены вакцины двух степеней ослабления. Вирулентную культуру бациллы антракса засевали в мясной куриный бульон и инкубировали при 42,5°С в течение 12 суток для получения I вакцины и шесть суток для получения II вакцины. Последняя в основном состояла из капсулыных бактерий и была менее ослабленной. Вегетативные клетки переводились в споры при 35⁰С. На протяжении шести суток споры стабилизировались путем заключения в 30%-ный раствор глицерина.

Вакцины Пастера и Ценковского имели достаточно высокую остаточную вирулентность и обладали выраженной реактогенностью, вызывая иногда поствакцинальные осложнения.

Живые споровые вакцины СТИ и ГНКИ из бескапсульных мутантов бациллы антракса обладают высокими иммуногенными свойствами и при введении в организм животного формируют иммунитет в пределах 1…2 лет.

Вакцина СТИ — живая вакцина из эталонного штамма представляет собой споровую (95...100 %) агаровую культуру в виде суспензии в 30%-м стерильном растворе глицерина; содержит (2,5...3,5) х107 жизнеспособных спор в 1 мл.

Вакцина ГНКИ — сухая живая вакцина из эталонного штамма ГНКИ. Содержит 5 х 107 спор в 1 мл. Вакцина против сибирской язвы из штамма № 55. Ассоциированная живая жидкая вакцина против сибирской язвы и эмфизематозного карбункула крупного рогатого скота.

Для пассивной профилактики и лечения сибирской язвы с успехом применяются противосибиреязвенные сыворотка и глобулин. Гипериммунную сыворотку независимо друг от друга получили в 1895 г. Склаво и Маршу. В России активная сыворотка была приготовлена в 1906 г. Н. А. Покшишевским, в последующем она совершенствовалась С. Н. Вы-шелесским, Н. А. Михиным, С. Г. Колесовым. У животных, привитых противосибиреязвенной сывороткой, иммунитет развивается быстро и сохраняется до 14 дней.

Противосибиреязвенный глобулин содержит наиболее иммунологически активные компоненты сыворотки — гамма- и бета-глобулины и освобожден от неактивных альбуминов и альфа-глобулина. Используют глобулин для профилактики и лечения сибирской язвы у всех видов животных.

Общая характеристика. Патогенные анаэробы относятся к отделу Firmicutes, классу Eubacteriales, семейству Bacillaceae и роду Clostridium. В настоящее время насчитывается 61 вид рода Clostridium, из них 12 патогенные. Среди них С.botulinum, С.tetani, C. chauvoei, C. perfringens, C. septicum, C. histolyticum, C. novyi, C. sordellii. Патогенные анаэробы вызывают инфекционные болезни, токсикозы, дисбактериозы, некоторые виды клостридий вызывают несколько нозоформ, некоторые болезни являются результатом заражения некоторыми возбудителями. Некоторые ученые считают их хищными бактериями, т.к. их токсины приводят жертву к гибели, затем возбудитель, питаясь трупом, увеличивает численность своей популяции.

Клостридии, в т.ч. патогенные – естественные обитатели почвы и водоемов, способные к сапрофитическому существованию. Некоторые виды (C. perfrindens) постоянно обитают в желудочно-кишечном тракте животных (чаще жвачных, свиней), но не всегда вызывают заболевания (у овец – при поедании ядовитых трав, у собак – при односторонним кормлении мясом).

Клостридии грамположительные, крупные (диаметр до 0,8 мкм, длина до 10 мкм), полиморфные, подвижные перитрихи. Образуют споры клостридиального и плектридиального типов, капсулу не образуют, кроме С. рerfringens (рис 121, 122, 123, 124, 125).

Культивируются на средах с добавлением белкового гидролизата, мышц, печени, сахара в анаэробных условиях (среды Кита-Тароцци, глюкозокровяной агар, бульон Хоттингера, агар Цейслера и др.) (рис 126, 127, 128, 129).

Рис.128. Рост C. septicum на Рис.129. Рост C. tetani на

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

ЧТО ТАКОЕ УВЕРЕННОЕ ПОВЕДЕНИЕ В МЕЖЛИЧНОСТНЫХ ОТНОШЕНИЯХ? Исторически существует три основных модели различий, существующих между...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Что способствует осуществлению желаний? Стопроцентная, непоколебимая уверенность в своем...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: