Возбудитель дизентерии свиней

Возбудитель — анаэробная спирохета Treponema hyodysenteria.

Дизентерия — инфекционная контагиозная болезнь, характеризующаяся катарально-геморрагическим колитом и проявляющаяся профузным поносом с примесью крови и слизи в фекалиях.

Морфологические и тинкториальные свойства. Treponema hyodysenteria грамотрицательна, подвижна, хорошо красится генцианвиолетом. В препаратах окрашенных по Граму видны грамотрицательные извитые клетки со строением, типичным для спирохет. Клетки возбудителя хорошо окрашиваются по Романовскому—Гимзе, фуксином Пфейффера. Сходные по морфологии с Serpulina hyodysenteriae вибрионы, обитающие в кишечнике, отличаются тем, что толщина их клетки в 2...4 раза больше, с тупыми концами, движение вращательное вокруг длинной оси (рис 159).

Рис.159. Возбудитель дизентерии свиней,

окрашенный МФА.

Культивирование и биохимические свойства. Возбудитель — строгий анаэроб, температурный оптимум 36...38°С, при 25…30°С не растет, рН 7,0...7,2. Для первичного выделения используют селективные среды. На кровяном агаре через 48...96 ч инкубирования при 38 °С вырастают плоские просвечивающие колонии диаметром 0,5...3 мм с зоной бета-гемолиза (рис.160).

Рис. 160. Рост T.hyodysenteria на плотной среде.

Патогенные для свиней культуры гидролизуют эскулин, не ферментируют фруктозу, утилизируют пируват. При сбраживании глюкозы образуют водород, углекислоту, ацетат; нитраты не восстанавливают; растут на средах, содержащих 6,5% хлорида натрия, но не растут на средах с 1 % глицина.

Патогенность. К дизентерии восприимчивы свиньи всех возрастов, но чаще заболевает молодняк (1…6 мес). Болезнь не имеет выраженной сезонности, но чаще встречается в осенне-зимне-весенний период, что объясняется ухудшением условий содержания и кормления свиней. Дизентерия принимает широкое распространение на фермах с антисанитарными условиями содержания животных, где производят резкую смену кормов или скармливают недоброкачественные корма. При таких условиях за короткое время (2…3 дня) заболевает почти все поголовье свиней, и болезнь принимает стационарный характер.

Устойчивость. Устойчивость изучена слабо. В фекалиях при 18 °С возбудитель сохраняется 6 дней, при 4°С —3 нед, а в замороженном биоматериале — не менее 2 мес.

Иммунитет. Свиньи, переболевшие дизентерией, прочного иммунитета не приобретают.

Патогенез. Возбудитель проникает в организм алиментарным путем и фиксируется на слизистой оболочке толстого отдела кишечника. На фоне тех или иных расстройств функции органов пищеварения развиваются бродильные процессы и ослабляется защитная функция эпителия желудочно-кишечного тракта. При этом усиленно размножаются спирохеты и другие условно патогенные микробы, которые проникают в толщу стенок кишечника, вызывая некрозы. Образующиеся при этом токсические вещества проникают из кишечника в кровь и обусловливают развитие токсикоза.

Клинические признаки. Инкубационный период от 2 сут до 4 нед, в среднем— 10…15 дней. Болезнь протекает остро, подостро и хронически. Основной признак-—диарея. При остром течении болезни фекалии вначале серого, затем грязно-серого, кофейного цвета, с примесью крови. У животных снижается аппетит, у некоторых отмечают рвоту, жажду, общую слабость и нарушение координации движений. Температура тела повышается до 40,5°С, а у отдельных животных — до 41°С и удерживается 2…3 дня. Поросята-сосуны болеют тяжело и в большинстве случаев погибают, хотя кровавый понос у них бывает редко. У поросят-отъемышей, подсвинков и взрослых свиней кровавый понос также отмечают редко. Продолжительность болезни 5…7 дней. Летальность среди молодняка достигает 100 %, а среди взрослых — 50%. Подострое течение характеризуется менее выраженными симптомами. Изнурительный понос приводит к быстрому исхуданию и общей слабости. Животные больше лежат, живот подтянут, хвост мокрый, загрязненный фекалиями. Большинство животных погибает на 12…15-й день, в основном от осложнений. При хроническом течении болезнь проявляется преимущественно поносами и запорами, развитием экзантемы и резким истощением. Возможны осложнения, вызываемые вторичными инфекциями (сальмонеллез, пастереллез). У выздоровевших животных иногда отмечают рецидивы болезни.

Патологоанатомические изменения. При осмотре трупа отмечают истощение, бледность, в области ушей, шеи, живота и паха — синюшность кожи. Содержимое кишечника кофейного или красноватого цвета из-за примеси крови. Слизистая оболочка ободочной и слепой кишок нередко покрыта дифтеритическим налетом и некротизирована. Отмечают дегенеративные изменения в печени и почках.

Диагноз ставят на основании клинико-эпизоотологических и патологоанатомических данных. Имеет диагностическое значение результат микроскопии свежих фекалий и биоматериала (подслизистой толстых кишок) для обнаружения спирохет. Используют и другие лабораторные методы.

Бактериологическое исследование включает в себя обнаружение возбудителя в исходном материале методом световой микроскопии, а также выделение чистой культуры посевом на питательные среды и идентификацию возбудителя по культурально-морфологическим и ферментативным свойствам.

Для прижизненной диагностики в лабораторию направляют фекалии, для посмертной — слизистую оболочку большой ободочной кишки, которую соскабливают после удаления из кишечника содержимого и промывания водой. От трупов материал берут не позднее чем через 2 ч после гибели животного, материал должен быть исследован в течение 2...4 ч, а при хранении на холоде — 6...8 ч.

Биопрепараты. В ряде государств Западной Европы вакциной БЦЖ прививают телят до 15-дневного, возраста. В Чехословакии используют вакцину, полученную из культуры микобактерий туберкулеза мышиного вида.

Контрольные вопросы и задания. 1. Дайте общую характеристику патогенных спирохет и лептоспир. 2. Изложите основные различия патогенных серотипов лептоспир. 3. В чем заключаются морфологические особенности спирохет? 4. Из­ложите сущность прижизненной и бактериологической диагностики лептоспироза и дизентерии свиней.

ГЛАВА 10

Патогенные микоплазмы

Классификация и номенклатура. Первые данные об изоляции микоплазм от животных относятся к концу прошлого столетия, когда французские ученые Нокар и Ру открыли возбудителя повального воспаления легких (плевропневмонии) крупного рогатого скота. Выделенный микроорганизм был назван Asterococcus mycoides. Позднее он имел различные наименования, в том числе Mycoplasma pleuropneumoniae.

В 20-е годы нашего века подобные микроорганизмы были изолированы от овец, коз и других видов животных. По морфологическим и культуральным свойствам они напоминали возбудителя плевропневмонии крупного рогатого скота, поэтому их стали называть плевропневмониеподобными микроорганизмами (Pleuropneumonia like organisms — PPLO).

Международным комитетом по систематике бактерий рекомендовано первоначально вид называть mycoides и род — Mycoplasma.

Одновременно с этим для дифференциации PPLO от бактерий в классе Schizomycetes первых включили в отряд Mycoplasmatales. С этого времени PPLO стали называть микоплазмами.

С учетом новейших данных о свойствах микоплазм они были объединены в самостоятельный класс Mollicutes. Следующим периодом классификации микоплазм явилось предложение разделить их по потребности в холестероле. Микоплазмы, требующие для репликации холестерол, были включены в семейство Mycoplasmataceae, холестеролонезависимые — в семейство Acholeplasmataceae.

В 1954г. были изолированы PPLO, характеризующиеся формированием мельчайших колоний «tiny-form PPLO colo­nies», или Т-штаммы. По биологическим свойствам их отнесли к семейству Mycoplasmataceae, по способности гидролизировать мочевину и размножаться при рН 6,0 их идентифициро­вали как род Ureaplasma. В отличие от них классические мико­плазмы были отнесены к роду Mycoplasma.

N. Е. Gibbons и R. G. Murrey (1978) царство Procaryota предложили разделить на Gracillicutes (грамотрицательные), Firmicutes (грамположительные) и Mollicutes (безоболочечные).

Принадлежность микроорганизмов к классу Mollicutes определяется по следующим признакам:

1) отсутствие клеточной стенки и наличие трехслойной плазматической мембраны;

2) резистентность к пенициллину;

3) отсутствие предшественников клеточной стенки;

4) морфология колоний и клеток. Большинство микроорганизмов растет колониями, форма которых напоминает яичницу-глазунью (fried egg), часто центру врастает в агар. При микроскопическом исследовании клеток наблюдается полиморфизм;

5) отсутствие реверсии в бактерии;

6) фильтруемость через поры размером 450 нм;

7) торможение роста антителами;

8) содержание гуанина+ цитозина в ДНК менее 46 мол%.

В классе Mollicutes имеется один отряд Mycoplasmatales.

В отряде Mycoplasmatales имеется З семейства: Myco­plasmataceae, Acholeplasmataceae, Spiroplasmataceae.

Принадлежность к различным семействам устанавливают на основании следующих таксономических признаков.

Морфология клеток. Полиморфность их характерна для Мycoplasmataceae и Acholeplasmataceae, геликальная форма — для Spiroplasmataceae.

Потребность в холестероле. Семейство Acholeplasmataceae не нуждается в холестероле, другие два — являются холестеролозависимыми.

Отношение к дигитонину и полианетолсульфонату натрия. Одни представители семейства Acholeplasmataceae резистентны к указанным веществам, другие — чувствительны.

Локализация энзимов амидадениндинуклеотид никотиновой кислоты и редуцированный амидадениндинуклеотид никотиновой кислоты. Эти энзимы находятся в цитоплазме клеток, принадлежащих к семействам Mycoplasmataceae и Spiroplasmataceae. В клетках семейства Acholeplasmataceae их регистрируют в мембране.

Размер генома. В клетках микроорганизмов семейства Acholeplasmataceae размер генома равняется 1х109, у других двух семейств — 5х108Д (дальтон).

В семействе Mycoplasmataceae имеется 2 рода— Мусоplasma и Ureaplasma. Дифференциация их основана на том, что уреаплазмы в отличие от микоплазм гидролизуют мочевину, культивируются при рН 6,0 и образуют весьма мелкие колонии. Семейство Acholeplasmataceae включает один род — Acholeplasma. Семейство Spiroplasmataceae также имеет один род — Spiroplasma.

Род Mycoplasma насчитывает 76 видов микоплазм, род Ureaplasma — 2, род Acholeplasma — 9, род Spiroplasma — 3.

Для определения вида, как морфологически сходных изолятов, используют следующие показатели.

Морфологические особенности при определенных условиях культивирования — образование и длина нитей, наличие спиралевидной формы, капсулярного материала, структурных элементов, форма колонии; подвижность.

Особенности культивирования. Потребность в некоторых питательных веществах, таких как бета-никотинамиддинуклеотид для М. synoviae, потребность уреаплазм к концентрации водородных ионов в среде — рН 6,0; температура роста для спироплазм 25…30°С, для анаэроплазм — анаэробные условия. Рост в плотных средах отмечается на 14-21 сутки. Мелкие колонии выглядят виде «глазуньи» (рис 161, А и Б).

А Б

M.agalactiae M.gallisepticum

Рис.161. Колонии микоплазм на плотной среде.

Биохимические свойства. При дифференциации учитывают катаболизм глюкозы, маннозы, гидролиз аргинина, эскулина и арбутина, образование фосфатазы, редукция тетразола, протеолитическая активность, гемадсорбция и гемагглютинация, образование нитей и пленки, а также каротиноидов.

Серологические свойства в реакциях ингибиции роста и метаболизма, а также иммунофлуоресценция. Для спироплазм пригодна также реакция деформации.

Указанные реакции не выявляют родства между видами. В то же время реакция преципитации в агаре и иммуноэлектрофоретическое исследование белков позволяют установить родство между определенными видами микоплазм, например, между штаммами аргининположительных видов.

Содержание гуанина+ цитозина (Г + Ц) в ДНК. Определение генетической связи штаммов по биохимическим и серологическим свойствам путем изучения гомологии их ДНК-штаммы, относящиеся к различным видам, имеют гомологию ДНК не более 10 %.

Категория подвидов означает группу штаммов, которые отличаются рядом биологических свойств. Однако по серологическим признакам и гомологии ДНК являются сходными. Существуют подвиды только среди представителей М. mycoides subsp. capri, M. mycoides subsp. mycoides.

Подвиды М. mycoides subsp. mycoides, M. mycoides subsp. capri и другие, как 7-й серотип по Личу или серотип L по Ал-Аубаиди, отличаются размером колоний, способностью разлагать казеин и разжижать протеин сыворотки, сохранять жизнеспособность при 45 °С.

Морфологические свойства. Микоплазмы — мельчайшие организмы, способные проходить через бактериальные фильтры и репродуцироваться как на бесклеточных питательных средах, так и в культуре клеток. Они характеризуются отсутствием истинной клеточной стенки, полиморфизмом.

В препаратах из трех-пятисуточных культур клетки располагаются небольшими скоплениями, нитями или хаотично по всему полю зрения. Наряду с этим обнаруживают мельчайшие репродуцирующие единицы размером 100—450 нм. Выборочные данные свидетельствуют о значительной морфологической вариабельности микроорганизмов порядка Mycoplasmatales и характеризуют превалирующие формы клеток у различных видов микоплазм. Многие из них имеют нитевидные, сферические и кокковидные формы.

В препаратах из культур М. mycoides subsp. capri превалируют нитевидные формы, М. gallisepticum — кокковидные, что учитывают при выявлении этих микроорганизмов в диагностических целях.

Цитоплазматическая мембрана микоплазм состоит из стериновых липидов, что сближает ее с эукариотами и отличает от других прокариот. Мембрана характеризуется высокой биологической активностью, регулирует процессы метаболизма в клетке, энергетический обмен, рецепцию токсинов, обеспечивает адсорбцию эритроцитов, эпителиальных клеток.

Репликация происходит почкованием, сегментацией ветвистых и цепочечных форм, делением, что обусловливает полиморфизм микроорганизма на разных стадиях онтогенеза.

Величина клеток различных видов микоплазм в культурах колеблется в пределах 120…300 нм, более мелкие проникают через бактериальные фильтры.

При электронно-микроскопическом исследовании в культурах 18…20-часового возраста микоплазмы представляют рыхлые образования неправильной круглой, каплевидной формы, не имеют выраженной клеточной оболочки. На жидких питательных средах преобладают шаровидные образования. Они соответствуют наиболее известной форме микоплазм, описываемой в литературе под названием элементарных тел, весьма типичных для жизненного цикла микоплазм.

Геном микоплазмы содержит примерно в 2 раза меньше генетической информации, чем ядерный аппарат других прокариот.

По химической природе рибосомы состоят из рибонуклеиновой кислоты и белка, относятся к классу 70 S, типичному для клеток, не имеющих оформленного ядра.

Молекулярно биологические свойства. Микоплазмы лишены клеточной стенки, обладают простейшей структурой. Клетка окружена цитоплазматической мембраной, содержит цитоплазму, рибосомы и циркулярную двунитчатую ДНК.

Химический состав микоплазменной клетки. Мембрана составляет 15 % всей клетки. Она состоит из 47…60 % протеина, 35…37% липида, 4…7% углеводов, 1…4% РНК и 1…2% ДНК из расчета на сухое вещество.

Аминокислотный анализ мембрановых белков свидетельствует о наличии 14 различных аминокислот.

Липиды мембраны относятся к трем классам: нейтральные, гликолипиды и полярные липиды. Наиболее важными нейтральными липидами являются каротиноиды у ахолеплазм и стерол у видов семейства Mycoplasmataceae и Spiroplasmataceae.

Углеводы представлены липополисахаридами или полисахаридами, отличающимися по структуре от углеводов грамотрицательных бактерий. Они обнаружены у некоторых видов ахолеплазм, микоплазм; у спироплазм отсутствуют.

Липосахариды обладают иммуногенными свойствами. Они способны связываться с эритроцитами и эпителиальными клетками кролика. Добавление антител к указанной системе вызывает агглютинацию клеток и гемолиз.

Цитоплазма составляет 85% всей клетки. Она состоит из протеина, хромосом и рибосом.

Питание и метаболизм. Микоплазмы весьма требовательны к составу питательной среды. Патогенные штаммы нуждаются для репликации в сыворотке крови млекопитающих, содержащей фактор роста, идентифицированный как липопротеин. Протеиновый компонент сыворотки, активно участвующий в обмене веществ микоплазм, является стерином, включающим различные аминокислоты.

Потребность в стерине — одно из важнейших классификационных свойств микоплазм. Кроме стеринов, фосфолипидов, ацетонорастворимых липидов, патогенные виды микоплазм требуют присутствия белка, характеризующегося низкой молекулярной массой и содержанием аминокислот с преобладанием аргинина, лейцина, глицина, лизина. Заменителями белка могут служить сывороточный альбумин и бета-лактоглобулин.

Наиболее благоприятной температурой для культивирования микоплазм, уреаплазм, ахолеплазм является предел между 37…38 °С. Значительная часть штаммов культивируется при рН 7,8…8,0. Для уреаплазм оптимальным является рН 6,0. При культивировании важную роль играет предупреждение значительного увеличения рН, в связи с чем культуры последова­тельно пассируют через каждые 6…12 ч.

Биохимические свойства. В дифференциации микроорганизмов класса Molicutes определению биохимических свойств принадлежит важная роль. Ростовые потребности большинства микоплазм в стеролах являются одним из основных свойств, отличающих их от других прокариотических микроорганизмов.

Ферментация глюкозы. В аэробных и анаэробных условиях характерна для семейства Acholeplasmataceae и Spiroplasmataceae, а также родов Mycoplasma, Termoplasma, Anaeroplasma. В аэробных условиях глюкоза окисляется до ацетата и двуокиси углерода.

Гидролиз аргинина. Способность вызывать гидролиз арги­нина типична для спироплазм и некоторых видов рода Mycoplasma. Ахолеплазмы и уреаплазмы при использовании этого теста дают отрицательный результат.

Гидролиз мочевины. Уреазная активность является одним из наиболее важных свойств дифференциации уреаплазм от других микроорганизмов класса Mollicutes. Учитывая, что уреазная активность обусловлена гидролизом мочевины на СО₂ и аммоний, определяют ее по результатам наблюдения за алкалинизацией культур на питательных средах, содержащих 1 % мочевины. С этой же целью применяют метод окрашивания колоний в среде с хлоридом магния.

Гемагглютинация, гемадсорбция, гемолиз. Реакцию с эритроцитами используют для идентификации и характеристики микоплазм. Гемагглютинацию применяют как тест, основанный на добавлении красных кровяных клеток к суспензии микоплазм. Гемадсорбция — процесс осаждения эритроцитов колониями микоплазм, а также ахолеплазм, гемолиз — растворение их. Гемадсорбция тормозится иммунной сывороткой.

Антигенная структура. Микоплазмы обладают сложной антигенной структурой. Антигены у них локализуются в мембране или цитоплазме. По химическому составу они могут быть полисахаридными, про­теиновыми и гликолипидными.

Мембранные антигены. Очень важны в реакции между микоплазмами и макроорганизмом.

Полисахаридные антигены. Вокруг мембраны некоторых видов микоплазм находится капсула. У вида М. mycoides subsp. mycoides она состоит из галактана, в котором галактоза находится в форме фуранозы. Это вещество реагирует с рутеин красным (он связывает полианионы), а также с антисывороткой в реакции преципитации и связывания комплемента. Галактан серологически идентичен с галактаном клеток легких крупного рогатого скота, что и является причиной аутоиммунной реакции животных при заражении указанным видом микоплазм и разрушения клеток легких при перипневмонии крупного рогатого скота.

Протеиновые антигены. Белки мембраны могут быть расположены как на наружной, так и внутренней поверхности мембраны. Анализ мембранных протеинов в полиакриламидном геле методом электрофореза позволил обнаружить 50…60 различных фракций полипептидов, отличающихся один от другого молекулярной массой.

Гетерогенность микоплазменных антигенов. Значительное антигенное различие отмечают между штаммами, относящимися к родам Mycoplasma, Ureaplasma, Acholeplasma, Spiroplasma. Выраженную гетерогенность антигенов наблюдают также у ви­дов, принадлежащих к одному роду, которая является одним из критериев для их идентификации.

Гетерогенность антигенов отмечают, прежде всего, в реакциях ингибиции роста, ингибиции метаболизма, ингибиции роста и преципитации, микоплазмацидной пробе, иммуноферментном анализе. Это особенно отмечают среди видов, ферментирующих глюкозу, гидролизующих аргинин, но не наблюдают у видов, относящихся к различным биохимическим группам. Антигенное родство особенно четко выявляют в реакции преципитации.

Реакция ингибиции метаболизма основана на действии анти­тел на антигены, локализованные в мембране, при этом блокируются различные энзимы, принимающие участие в метаболизме клетки. Этот процесс можно контролировать путем измерения ингибиции разложения субстрата среды, как, например, глюкозы, аргинина, мочевины, трифенилтетразольхлорида, метиленовой сини.

В реакции ингибиции метаболизма различают две фазы: фазу первоначального ингибирования, которую также наблюдают и в контрольной пробе, содержащей одни микоплазмы (она не зависит от дозировки и сопровождается изменением рН среды на 0,5 сразу же после внесения микоплазм), и фазу конечного ингибирования метаболизма. Отмечают значительное изменение рН среды под влиянием иммунной сыворотки. Титры ее зависят от дозы микоплазм, и результаты остаются стабильными, не влияя на длительность инкубации.

При сравнении антигенов различных штаммов одного и того же вида микоплазм обычно преобладает гомологичность антигенов. Только у некоторых видов (М. mycoides subsp. mycoides) отмечают гетерогенность штам­мов, но она проявляется не во всех реакциях. Поэтому при определении принадлежности штаммов к виду рекомендуется применять несколько серологических реакций. Кроме того, у этих же видов микоплазм гетерогенность явно не выражена и в титрах серологических реакций.

ВОЗБУДИТЕЛЬ КОНТАГИОЗНОЙ

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

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

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