Поиски вакцины против сибирской язвы

Министерство  здравоохранения Республики Беларусь

Витебский государственный  ордена Дружбы народов

медицинский университет

 

Кафедра общественного здоровья и здравоохранения

   

                                             

                                                                  Зав. кафедрой-

                                                                               профессор 

                                                                               Преподаватель-

 

                                                                             

РЕФЕРАТ

по «Истории медицины»

на тему:

"Поиски вакцины против сибирской язвы"

 

 

                                                   Исполнитель: студент 28 группы, 2 курса

                                                                               лечебного факультета

                                                       

 

Витебск, 2013

 

План

1. Ведение.......................................................................................3

2. История открытия Сибирской Язвы........................................4

3. История открытия вакцины против сибирской язвы.............5

4. Возбудитель сибирской язвы, лечение....................................6

5. Штаммы......................................................................................8

6. Биологическое оружие..............................................................8

7. Биотерроризм.............................................................................9

8. Дезинфекция местности..........................................................10

9. Заключение...............................................................................12

10. Используемые источники.....................................................13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Введение

 

Сибирская язва – высокозаразное инфекционное заболевание, поражающее сельскохозяйственных животных и человека. Его возбудитель – Bacillus anthracis. Для  сибирской язвы характерны тяжелая  интоксикация, лихорадка. Выделяют две  формы заболевания: кожную и висцеральную. Сибирская язва известна с древности. Гиппократ, Гомер, Гален упоминают ее в своих сочинениях под названием «антракеза» (от греческого anthrax – «уголь», из-за угольно-черного цвета струпа при кожной форме заболевания) или «священный огонь». В средние века эпидемии сибирской язвы наносили огромный ущерб, вызывая гибель скота и смерть людей во многих странах Европы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. История открытия  Сибирской Язвы

 

В России в 1901 – 1910 годах  эта болезнь ежегодно поражала более 16 тысяч человек и около 75 тысяч сельскохозяйственных животных. Систематическое изучение сибирской язвы началось только в XVIII веке. В 1758 году работавший на Алтае русский врач А. Эшке сообщил о поражающей животных и человека болезни с симптомами злокачественного карбункула. А в 1762 году Н. Кожевщиков описал кожную форму болезни у человека. Первое достоверное описание клиники этой болезни у человека сделал в 1766 году французский врач С.-Ф. Моран в своем докладе Академии наук в Париже. В то время врачи отрицали заразность сибирской язвы, а ее причиной считали укус неизвестного насекомого, так называемой адской фурии. До конца XVIII столетия не было установлено, что люди и животные страдают одним заболеванием, не был ясен способ его распространения. Соответственно, было невозможно разработать эффективные меры лечения и профилактики. В 1786 году медицинской коллегией Сената в Уфимскую губернию была послана экспедиция для изучения вспышки неизвестной болезни. Комиссию возглавил штаб-лекарь Санкт-Петербургского сухопутного госпиталя С.С. Андреевский. Он изучал патологические изменения, вызванные заболеванием, и произвел более 200 вскрытий человеческих и животных трупов.

В первом докладе для  Медицинской коллегии в начале 1788 года доктор Андреевский впервые  назвал болезнь «сибирской язвой». Он представил подробное описание клинической картины, собственноручные рисунки, представляющие «вид, величину, внутреннее строение и начало опухолей, людей и скот поражающих». Во втором докладе в Медицинскую коллегию в 1789 году он писал: «Входя в беспристрастное исследование всех сделанных мною опытов и примечаний, я не мог еще оставаться вовсе удовлетворенным в моих желаниях. И хотя причины, начало, происхождение и следствия оной болезни, казалось, учинились мне достаточными к познанию ее, но я не переставал считать их еще не доведенными до надлежащего совершенства, еще оставляющими за собою следы некоторого сомнения, следовательно, и не заслуживающими прямого внимания ученого общества. Нужен был для этого опыт достоверный, ощутительный и никому уже сомнению не подверженный». Этот опыт Андреевский поставил на себе. 18 июля 1788 года исследователь в присутствии своего помощника В. Жуковского, городничего Швейгофера и судьи Оловянникова заразил себя «материей», взятой из язвы больного. О течении болезни он делал ежедневные записи до тех пор, пока позволяло состояние. Как он вспоминал позднее, «расстройство и помешательство мыслей. ..с превеликим страданием, воспрепятствовали мне сохранить в памяти тогдашнее мое состояние во всем существе его». В опыте самозаражения Андреевский установил идентичность сибирской язвы животных и человека и возможность заражения язвой человека от животных. С. Андреевским были разработаны меры профилактики распространения болезни, не потерявшие своего значения до нашего времени. Подробно болезнь была описана исследователем в 1788 году в труде «О сибирской язве». В 1796 году Медицинской коллегией была издана книга С.С. Андреевского «Краткое описание сибирской язвы, содержащее предохранительные и врачевательные средства, в пользу простого народа». Книга была разослана во все губернии Российской империи. Возбудитель заболевания был почти одновременно описан в 1849-1850 годах тремя исследователями: Ф. Поллендером, Ф. Брауэллем и К. Давеном, но приоритет отдается немецкому врачу Ф. Поллендеру. Исследованием болезни он занялся в 1841 году. Он описал микроскопические наблюдения возбудителя болезни в 1845 году, но за отсутствием достаточного времени вынужден был прекратить исследования.

 

3. История открытия  вакцины против сибирской язвы

 

В 1872 году немецкий микробиолог  Роберт Кох, работавший в то время  уездным санитарным врачом в Вольштейне, обнаружил, что в окрестностях города среди крупного рогатого скота, а  также овец распространена сибирская  язва. Болезнь поражала легкие, вызывала карбункулы кожи и изменения лимфоузлов. Кох провел микроскопические исследования возбудителя, предположительно вызывающего сибирскую язву. После ряда экспериментов он установил, что причиной заболевания является бактерия Bacillus anthracis. Кох изучил биологический цикл развития бактерий, установил эпидемиологические особенности болезни, показал, что из единичных бактерий могут вырастать многомиллионные колонии. Исследования Коха впервые доказали, что сибирская язва имеет бактериальное происхождение. Результаты исследований сибирской язвы были опубликованы в 1876 и 1877 годах в университете Бреслау и принесли Коху известность. Впервые использованный при изучении сибирской язвы способ выращивания микробов на твердых питательных средах был описан Кохом в 1881 году в работе «Методы изучения патогенных организмов». Метод имел большое значение для получения изолированных (чистых) бактериальных культур и их изучения.

Французский химик и  биолог Луи Пастер, познакомившись в 1876 году с работами Коха по сибирской язве, решил полностью посвятить себя иммунологии. В то время Пастеру было уже за пятьдесят, он был тяжело болен, так как в возрасте 46 лет перенес кровоизлияние в мозг. Его левая рука бездействовала, левая нога волочилась. Но это не помешало великому ученому совершить самые значительные открытия. В частности, он установил специфичность возбудителей сибирской язвы и создал вакцину против этой болезни. Получив ослабленный штамм Bacillus anthracis, Пастер вводил его домашним животным. У них возникала слабая форма заболевания, не представляющая угрозы для жизни. Одновременно у животных развивался иммунитет к болезни. Ученый провел публичную демонстрацию эффективности техники иммунизации домашнего скота против сибирской язвы. Этот же метод оказался пригоден для предотвращения многих других инфекционных заболеваний. Проанализировав результаты, Пастер предложил метод предохранительных прививок. Заслугой Пастера является также изучение морфологических и физиологических особенностей бактерий сибирской язвы, в результате которых были разработаны меры предупреждения и распространения сибирской язвы (воздействием температурного фактора, изменениями условий влажности и аэрации). Интересно, что Кох опубликовал резко критические отзывы о пастеровских исследованиях сибирской язвы, и между двумя выдающимися учеными происходила многолетняя полемика.

 

4. Возбудитель сибирской язвы, лечение

 

Возбудитель сибирской язвы, аэробная бактерия Bacillus anthracis – крупная палочка  длиной 6-10 мкм и шириной 1-2 мкм, неподвижная, грамположительная. Вне организма человека и животных бактерия образует устойчивые к физико-химическим воздействиям споры, выдерживающие кипячение в течение 10-15 мин и автоклавирование при температуре 1100C до 40 минут. В почве и продуктах животного происхождения споры могут выживать в течение десятилетий. Дезинфицирующие средства спор не уничтожают. Обезвредить их можно только активированными растворами хлорамина, горячего формальдегида и перекиси водорода. Заражение человека сибирской язвой происходит контактным путем (при разделке туш больных животных, обработке шкур и т.п.) и при употреблении в пищу продуктов, загрязненных спорами, а также через воду, почву, меховые изделия и т.д. Инкубационный период инфекции – от 2 до 14 дней. Болезнь поражает чаще всего кожу, реже – внутренние органы. При кожной форме (карбункулезной) наиболее подвержены поражению открытые участки тела. При образовании карбункулов в области головы, шеи, слизистых оболочек рта и носа болезнь протекает тяжело. Своеобразие сибиреязвенного карбункула состоит в отсутствии болевого синдрома в зоне некроза и в характерной трехцветной окраске: в центре – черный струп, вокруг – узкая желтовато-гнойная кайма, далее – широкий багровый вал. Возможно поражение лимфатической системы. При благополучном течении болезни самочувствие начинает улучшаться спустя 5-6 дней, при неблагоприятном течении развивается вторичный сепсис, который может привести к летальному исходу. Без соответствующего лечения летальность кожной формы составляет 10-20%, а легочной – 90-95%.

При лечении сибирской язвы используют: антибиотики, глюкокортикостероиды, инфузионные (коллоидные и кристаллоидные) растворы, плазму и альбумин. Помимо пенициллина, возбудитель сибирской язвы чувствителен к антибиотикам тетрациклиновой  группы, левомицетину, стрептомицину, неомицину, ципрофлоксацину. Для профилактики применяются вакцины четырех типов: живая, химическая (молекулярная), комбинированная и рекомбинантная. Живая вакцина – это лиофильно высушенные споры эталонного, специально выращенного штамма B.anthracis. Химическая вакцина представляет собой антиген, который получают в процессе культивирования вакцинного штамма. Обе вакцины обеспечивают формирование как гуморального, так и клеточного иммунитета, но химический препарат вызывает иммунный ответ быстрее (через несколько дней), однако гуморальная защита быстро угасает. Комбинированные вакцины готовят на основе спор и протективного антигена, а рекомбинантные – с помощью генноинженерной технологии, встраивая фрагменты ДНК, ответственные за синтез антигенов B.anthracis, в генетический аппарат какой-либо бактерии продуцента.

В СССР живая вакцина  производилась в Грузии. После  распада страны поставки вакцины  прекратились, в результате заболеваемость сибирской язвой в начале 90-х  годов выросла в 2 раза. Проблема была решена благодаря созданию не имеющей аналогов сухой формы комбинированной вакцины, состоящей из живых спор ослабленного штамма и защитного антигена, сорбированного на геле гидроксида алюминия. По сравнению со старой живой вакциной, новая более стабильна и иммуногенна. В настоящее время в РФ помимо комбинированной сибиреязвенной вакцины выпускается также живая сухая вакцина для накожного и подкожного применения. Она состоит из живых спор вакцинного сибиреязвенного штамма СТИ-1. Комбинированной вакциной иммунизируют однократно, живой – дважды. Живая вакцина обеспечивает защиту через 10-14 суток после прививки, комбинированная – через 7 суток. Для повышения эффективности живых сибиреязвенных вакцин к ним добавляют защитный (протективный) антиген и одновременно используют иммуномодуляторы, усиливающие иммунный ответ. В США выпускается химическая вакцина. Для создания устойчивого иммунитета при ее использовании нужна длительная многократная иммунизация. Если живая споровая вакцина обеспечивает полную защиту, то после трехкратного введения химической вакцины иммунитет развивается только у 17–33% подопытных морских свинок.

 

5. Штаммы

 

Заразный штамм Эймса, который применялся в серии терактов в 2001 году по заражению сибиркой язвой  в США, вызвал самую широкую огласку  СМИ на тему сибирской язвы. Штамм  Эймса содержит 2 плазмиды вирулентности, которые по отдельности кодируют токсин из трех белков (сибиреязвенный токсин), а также капсулу из полиглутаминовой кислоты. Тем не менее, существует более опасный штамм Воллюм (Vollum), который был разработан во времена Второй мировой войны в качестве биологического оружия, но никогда не был использован. Штамм Воллюм (другое название Веллум) был выделен в 1935 году из туши коровы в графстве Оксфордшира, Великобритания. Это тот самый штамм, который применяли во время испытаний биологического оружия на острове Гринард. Другой вариант штамма Воллюм, известным как «Воллюм 1Б» (Vollum 1B), был использован в 1960х годах в программе по биологическому оружию в США и Великобритании. Существует распространенное мнение, что Воллюм 1Б получили из останков Уильяма А. Бойла (William A. Boyle), 46-летнего ученого из Лаборатории биологической войны сухопутных войск США (USBWL) в таборе (бывшее здание USAMRIID, теперь форт) Детрик, Мэриленд, США, который скончался в 1951 году после случайного заражения штаммом Воллюм. Штамм Стерна, названного в честь иммунолога Макса Стерна (Max Sterne) из города Триест, является ослабленным штаммом, который используют для вакцин, и содержит только плазмиду вирулентности сибиреязвенного токсина без капсулы из полиглутаминовой кислоты, необходимой для экспрессии плазмиды.