Франциселлы (род Francisella)

Франциселлы (род Francisella)

 

Francisella tularensis - возбудитель туляремии - острого или хронического системного природно-очагового заболевания человека и животных, которое характеризуется лихорадкой, интоксикацией и поражением лимфатических узлов.

 

Возбудитель туляремии Francisella tularensis открыт в провинции Туляре (США, штат Калифорния) в 1911 г. Д. Мак-Коем и Ч. Чепином, детально изучен Э. Френсисом. Относится к роду Francisella с неясным систематическим положением, входит во II группу патогенности. Выделяют три подвида (географические расы), отличающихся по антигенным свойствам и вирулентности: 

• голарктический, распространенный в Европе, Азии и Северной Америке, не ферментирующий глицерин и умеренно патогенный для домашних кроликов; 
• среднеазиатский, распространенный по долинам рек Средней Азии, ферментирующий глицерин и умеренно-патогенный для домашних кроликов; 
• неарктический или американский, распространенный в Северной Америке, ферментирующий глицерин и высокопатогенный для домашних кроликов. Голарктический подвид делится на биовары: японский, распро- страненный на Японских островах; эритромициночувствительный, распространенный в Европе, Азии, Северной Америке и чувствительный к антибиотикам-макролидам; эритромициноустойчивый, распространенный в Восточной Европе и Западной Сибири.

 

Морфология. Возбудитель туляремии представляет собой очень мелкие (0,1-0,3x1,5 мкм) полиморфные (могут быть представлены кокками, овоидами, мелкими зернами, шарами или образованиями неправильной формы) грамотрицательные палочки, спор не образует, неподвижен, может образовывать слизистую капсулу. Размножение делением или почкованием. Почки образуются в результате асимметричного деления клетки (зона деления закладывается ближе к одному из полюсов клетки) путем врастания внутрь клетки цитоплазматической мембраны без вовлечения в этот процесс клеточной стенки или внутривакуолярно.

 

Культуральные свойства. Аэроб. На простых питательных средах не растет. Культивируются на желточных средах или на средах с добавлением крови и цистеина. Оптимальная температура роста 37-38 °С. На плотных средах образует мелкие колонии молочнобелого цвета. Хорошо культивируется в желточном мешке куриного эмбриона. При культивировании на искусственных питательных средах происходят аттенуация бактерий и превращение их из вирулентной S-формы в авирулентную и неиммуногенную R-форму. Вакцинные штаммы бактерий представляют собой промежуточную форму изменчивости, которую обозначают как S-R-вариант.

 

Культивирование. Бактерия не растет на универсальных питательных средах. Для ее культивирования применяют свернутую желточную среду Мак-Коя, состоящую из 60 % желтка куриных яиц и 40 % физиологического раствора; среду разливают в пробирки и свертывают при 80 °С в течение 1 ч. Используют также среду Френсиса (2,5 % мясопептонного агара, 0,1 % цистина, 1 % глюкозы и 5—10 % дефибринированной кроличьей крови), полужидкую желточную среду Дрожевкиной (10% куриного желтка и 90% стерильного физиологического раствора), кровяной рыбно-дрожжевой агар с глюкозой и цистином и др.

Туляремийная бактерия — строгий аэроб, температурный оптимум у нее 36—37 °С, рН 7,2—7,0. На свернутой желточной среде при обильном засеве микробы растут в виде блестящего тонкого налета с извилистой («шагреневой») поверхностью; при скудном засеве вырастают небольшие блестящие выпуклые колонии или группы колоний. На среде Френсиса культура имеет вид небольших (1—2 мм), круглых, выпуклых, гладких, блестящих, с ровными краями колоний беловатого цвета с голубоватым оттенком; рост отмечается через 2—3 сут. Колонии вирулентных штаммов S-формы. В жидких питательных средах туляремийный микроб растет значительно хуже (только на поверхности среды), чем на плотных. Бактерии хорошо размножаются также в желточном мешке развивающегося куриного эмбриона.

 

Биохимические свойства. Бактерия туляремии не обладает выраженной биохимической активностью. Способность сбраживать углеводы и спирты ограничена и может быть достоверно выявлена лишь на специальных плотных средах с пониженным содержанием белка и с определенным рН. Среды Гисса для этой цели непригодны. Микроб ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, мальтозу, в ряде случаев — левулезу и маннозу; не сбраживает лактозу, сахарозу, рамнозу, маннит; образует сероводород и редуцирует тионин, метиленовый голубой, малахитовый зеленый.

 

Антигенная структура. Вирулентные варианты возбудителя туляремии (S-форма) имеют два антигенных комплекса, локализованных на поверхности клетки. Первый из них — Vi -антиген — содержит липиды и белки, определяет вирулентность и иммуногенность микроба; второй — О - антиген — расположен в клеточной стенке и капсулоподобном слое бактерии, термостабильный гликопротеид. Оба эти комплекса обладают аллергенными и антигенными свойствами, индуцируют образование агглютинирующих, преципитирующих и комплементсвязывающих антител, а также гиперчувствительность замедленного типа. Функцию аллергена у этой бактерии выполняет полисахаридно-полипептидный комплекс. Vi - Антиген вирулентных вариантов возбудителя туляремии обладает сходством с аналогичным антигеном бруцелл.

 

Факторы патогенности. Неарктический подвид обладает высокой патогенностью для человека при кожном пути заражения, голарктический и среднеазиатский умеренно патогенны. Вирулентными являются S-формы колоний. Патогенные свойства связаны с оболочечным антигенным комплексом и токсичными веществами типа эндотоксина. Возбудитель патогенен для млекопитающих многих видов, но степень патогенности различна. Из лабораторных животных к нему высокочувствительны морские свинки и белые мыши.

 

Экологическая ниша: резервуаром возбудителя в естественных условиях являются дикие животные (около 50 видов), главным образом мелкие грызуны и зайцы, среди домашних животных - овцы, свиньи, крупный рогатый скот.

 

Устойчивость в окружающей среде. В окружающей среде бактерии могут долго сохраняться при низкой температуре, особенно в зерне и соломе. Они нестойки к высоким температурам и УФ-лучам. При 60 °С гибнут через 5-10 мин, а при кипячении - через 1-2 мин. При 0-4 °С сохраняются в воде и фураже до 6 мес. Чувствительны к большинству антибиотиков (стрептомицин, тетрациклин, левомицетин, эритромицин и др.). Высокочувствительны к обычно применяемым антисептикам и дезинфектантам (лизол, хлорамин убивают через 3-5 мин).

 

Эпидемиология. Туляремия - природно-очаговое заболевание. Источником инфекции в естественных условиях являются главным образом мелкие грызуны (полевые мыши, водяные крысы, ондатра, хомяки) и зайцы. На территории природных очагов туляремией могут заражаться овцы, свиньи, крупный рогатый скот. Передача возбудителя среди млекопитающих чаще всего происходит через кровососущих членистоногих: иксодовых клещей, комаров, в меньшей степени блох, слепней и гамазовых клещей. Человек заражается контактным, алиментарным, аэрозольным и трансмиссивным путями. Восприимчивость человека очень высока.

Туляремия распространена в Европе, Азии, Северной Америке, в России - встречается в виде спорадических случаев или эпидемических вспышек. Болеют чаще жители сельской местности и лица, имеющие профессиональный контакт с грызунами (сельскохозяйственные работы, охота и т.д.).

 

Патогенез. Возбудитель туляремии попадает в организм человека через кожу, слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта. В патогенезе туляремии выделяют несколько фаз: внедрение и первичную адаптацию возбудителя, лимфогенное распространение, первичные регионарно-очаговые и общие реакции организма, гематогенные метастазы и генерализацию, вторичные очаги, реактивно-аллергические изменения, обратный метаморфоз и выздоровление. Ведущее значение в патогенезе имеет фаза лимфогенного распространения возбудителя. В месте его внедрения нередко развивается первичный аффект с регионарным первичным лимфаденитом. Периаденит выражен умеренно. Микроб и его токсины проникают в кровь, что приводит к бактериемии и генерализации процесса, метастазированию и развитию вторичных туляремийных бубонов.

Иммунитет после перенесенной инфекции сохраняется длительно, иногда пожизненно; развивается аллергизация организма к антигенам возбудителя.

 

Клиническая картина. Инкубационный период длится от нескольких часов до 3 нед, в среднем 3-7 дней. Болезнь начинается остро, внезапно, без продрома, с повышения температуры тела до 38-39 °С; появляются озноб, резкая головная боль, интоксикация. Клиническая картина обусловлена характером пораженных органов. Различают бубонную, язвенно-бубонную, глазобубонную, абдоминальную, легочную и генерализованную (септическую) клинические формы туляремии. Болезнь протекает длительно (около месяца). Летальность при заражении неарктическим подвидом около 6%, при заражении другими подвидами - 0,1% и ниже.

 

Лабораторная диагностика. Для диагностики применяют все микробиологические методы. Исследование проводят в режимных лабораториях.

Материал для исследования - кровь, пунктат из бубона, соскоб из язвы, отделяемое конъюнктивы, налет из зева, мокрота и др. - определяется клинической формой болезни. Кроме того, на исследование можно брать воду и пищевые продукты. В природных очагах туляремии проводят плановые систематические исследования для выделения возбудителя туляремии от грызунов.

Бактериологический метод диагностики туляремии у человека редко дает положительные результаты. Чистую культуру, как правило, выделяют после накопления ее на восприимчивых лабораторных животных. Для биопробы используют белых мышей и морских свинок. Мышей заражают подкожно, морских свинок - внутрибрюшинно; животные погибают на 3-6-е сутки, иногда позднее. Зараженных животных содержат в особых условиях (как при диагностике чумы) и наблюдают за ними в течение 6-14 дней. Если экспериментальные животные на протяжении 7-15 дней не погибают, их забивают на 15-20-й день и трупы вскрывают. При наличии туляремии обнаруживают патолого-анатомические изменения в виде продуктивного процесса с некрозом. Чистую культуру выделяют из внутренних органов на желточной среде, глюкозоцистеиновом кровяном агаре и др. При идентификации опираются на морфологию и тинкториальные свойства возбудителя, отсутствие роста на МПА, агглютинацию гомологичной сывороткой, патогенность для белых мышей и морских свинок. Чистую культуру можно выделить, заражая 12-дневные куриные эмбрионы в желточный мешок. Для выделения чистой культуры возбудителя из воды ее центрифугируют или фильтруют через бактериальные фильтры и осадком заражают лабораторных животных. При исследовании пищевых продуктов их промывают МПБ, центрифугируют и осадком заражают лабораторных животных.

Одновременно с бактериологическим исследованием из исследуемого материала готовят мазки-отпечатки и окрашивают их по Романовскому-Гимзе. В мазках из органов можно обнаружить мелкие кокковидные и палочковидные бактерии, которые располагаются внутриклеточно и в виде скоплений, образуя нежную капсулу.

Для серодиагностики используют развернутую реакцию агглютинации, РПГА, РИФ.

Аллергические пробы применяют для ранней диагностики туляремии (с 5-го дня от начала болезни). Используют два вида тулярина и соответственно два способа их введения: накожный и внутрикожный. Так как концентрация аллергена в обоих видах тулярина различная, недопустимо использовать накожный тулярин для внутрикожной пробы и наоборот. Результаты аллергической реакции учитывают в динамике через 24, 36, 48 ч. За положительный результат принимают инфильтрат диаметром не менее 5 мм. У вакцинированных или переболевших туляремией лиц в течение ряда лет аллергические пробы остаются положительными (анамнестическая реакция).

 

Лечение. Для лечения применяют антибиотики аминогликозиды, макролиды и фторхинолоны. При затяжном течении проводят комбинированную антибиотикотерапию и вакцинотерапию с применением убитой лечебной вакцины, которую вводят различными путями в дозах от 1 до 15 млн микробных тел с интервалом 3-6 дней. Курс лечения 6-10 инъекций.

 

Профилактика. Для специфической профилактики применяют живую туляремийную вакцину, полученную в 1930 г. отечественными военными врачами Б.Я. Эльбертом и Н.А. Гайским. Вакцина обеспечивает прочный иммунитет на 5-6 лет при заражении европейским и голарктическим подвидами и эффективна против американской разновидности возбудителя. Вакцинацию проводят по эпидемиологическим показаниям, а также лицам, относящимся к группам риска. Допускается одновременная вакцинация против туляремии и бруцеллеза; туляремии и чумы, а также против туляремии и некоторых других инфекций.

Неспецифическая профилактика такая же, как при других зоонозах, и направлена в первую очередь на борьбу с грызунами.