Сибирская язва

Следовательно, токсическими свойствами обладает смесь из I и II компонентов (увеличивается проницаемость капилляров, что обусловливает отек). Но компонент II имеет проективные свойства, вызывая нммуногенные процессы в организме. Добавление к нему компонента I значительно увеличивает его иммуногенность, но в смеси с компонентом III протективные свойства снижаются. Компонент III не обладает токсичностью, но при добавлении его компоненту II придает смеси летальные свойства. Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, обладающую одновременно эдематогенным и летальным действием. Это показывает, что токсин сибиреязвенных бацилл — трехкомпонентная система. Полный комплекс сибиреязвенного токсина, синтезируемого in vitro, нейтрализуется лечебным противосибиреязвенным глобулином (Федотова, Уланова, 1970).

Все три компонента сибиреязвенного экстрацеллюлярного токсина обладают антигенными свойствами и серологически активны. Токсин, синтезируемый in vivo, отличается от токсина, получаемого in vitro, более быстрым летальным действием и трудностью обнаружении.

Выяснено, что у возбудителя сибирской язвы имеется ряд антигенов: полисахаридный комплекс; капсульный полипептид; экзотоксин, в состав которого входит три компонента — воспалительный, иммуногенный (протектнвный антиген) и летальный. Каждый из микробных агентов (токсины, поверхностно-активные •вещества, нуклеиновые кислоты н пр.) взаимодействует лишь со строго определенными молекулярными мишенями в атакуемых клетках. Они воздействуют лишь на те молекулы, с которыми у них имеется химическое родство, дополненное соответствием структур и функции, т. е. химической комплементарностыо. Если подходящих мишеней нет, то микробная атака неэффективна. В этом и заключена тайна наследственного иммунитета. Изменение варианта расположении комплиментарных аминокислот (единичных из множества) создает невосприимчивость (Румянцев, 1984).

Вирулентность сибиреязвенных бацилл определяется двумя факторами агрессии: капсулой, представляющей полипептид d-глутаминовой кислоты; экзотоксином, состоящим из трех в отдельности нетоксичных белковых компонентов; смесь их, как указано выше, вызывает отечность и летальность.

Первым антигеном, выделенным из Вас.anthracis, был полисахаридный (соматический) комплекс. Он имеет серологическое и химическое родство с полисахаридами Вас. cereus и пневмококками IV типа. По мнению

Ю.В. Езепчука (1968), отсутствие видимой специфичности у полисахаридов дает основание полагать, что они выполняют у Вас. anthracis лишь структурную функцию и не (имеют отношение к факторам патогенности.

Другой антиген — капсульный полипептид, серологически трунновой; его обнаруживают и у сапрофитных спорообразующихся бацилл.

Капсульный полипептид рассматривают как один из важных факторов агрессии сибиреязвенной бациллы, так как он подавляет защитную фагоцитарную реакцию организма, повышает активность летального фактора экстрацеллюлярного сибиреязвенного токсина и одновременно подавляет опсонизацию. Однако соматический полисахарид и капсульный полипеитид глутаминовой кислоты бацилл не способны обусловливать синтез антител, определяющих фон специфической гуморальной защиты организма животного против возбудителя сибирской язвы. Эту роль у бацилл выполняет протективный антиген (компонент II) —внеклеточная субстанция протеиновой природы, синтезируемая в процессе метаболической активности микроба в организме животного или на специальных питательных средах и выделяемая бактериальной клеткой в окружающую среду.

Будучи одним из факторов патогенности, иммуногенный компонент сибиреязвенного микроба обусловливает формирование иммунитета к этой инфекции по типу антитоксического (Stanley и Smith, 1963). Он служит носителем специфических защитных свойств.

Имеющиеся данные свидетельствуют о значительной роли экзотоксина бациллы в проявлении многих типичных черт инфекционного процесса и формировании специфической защиты организма. Это дает основание рассматривать его как фактор, определяющий патогенез и иммунитет при сибирской язве.

1.4 Устойчивость

Устойчивость и длительность выживания бацилл и их спор различны. Первые относительно лабильны, вторые довольно резистентны. Бациллы в мягких тканях невскрытого трупа могут сохраняться 2—4 сут. (Ипатенко, 1982), так как разрушаются под воздействием протеолитических ферментов. В костном мозге неповрежденных костей этот процесс происходит несколько позже — бациллы остаются жизнеспособными здесь до 7 сут (Франке, 1964; Ипатенко, 1964- 1982).

Плюсовые температуры бациллы выдерживают недолго. Прямой солнечный свет убивает их за несколько часов. При нагревании до 50—55 °С они гибнут в течение часа, при 60 °С— через 15 мин, при 75 °С— через минуту, при кипячении — моментально. Быстрое высушивание убивает бациллу, а медленное приводит к образованию спор. Бациллы могут погибнуть через 2 недели при температуре 2—4°С. В желудочном соке животных бациллы погибают за 30 мин, в засоленном мясе сохраняются до 15 дн.

Минусовые температуры консервируют бациллы. Так, при —10 СС они выживают 24 дн., при —24 °С — 12 дп., в замороженном мясе при —15 °С — до 15 дп. Они могут сохраняться даже при температуре жидкого азота (—196°С).

Бациллы малоустойчивы к различным химическим веществам. Спирт, эфир, 2%-ный раствор формалина, 5%-пый раствор фенола, раствор сулемы 1: 1000,5—10%-ые растворы хлорамина, свежий 5%-ый раствор хлорной извести, перекись водорода разрушают их за 4—5 мин. Надежно убивают бацилл бромистый метил. ОКЭБМ (взвесь одной весовой части окиси этилена и 2,5 бромистого метила).

Свежее молоко тоже обладает бактериостатическими свойствами (оно задерживает развитие бацилл), но действие это сохраняется лишь 24 ч, позднее бациллы начинают размножаться, образуют споры, сохраняя присущую им патогенность. Антимикробные свойства молока обусловлены лизоцимом и лактинами — продуктами ферментативного окисления (Абдуллин и Капарович, 1971; Ипатенко, 1982). Рост бацилл может задерживать свежая кровь животных (Ипатенко, 1964—1982).

Бациллы чувствительны к действию некоторых антибиотиков — пенициллина стрептомицина, окситетрациклина, тетрациклина н биомицина. Бактериостатические свойства проявляются как in vitro, так и in vivo. Минимальные концентрации стрептомицина, задерживающие рост бацилл, колеблются о пределах 1,15— 2,34 мкг/мл; окситетрациклина — 0,22— 1,87 мкг/мл (Ипатенко, 1983).

При росте на МПА бациллы под влиянием низких доз пенициллина принимают форму шаров. Цепочки их приобретают вид «жемчужного ожерелья». Реакция эта специфична и может быть использована для ускоренной дифференциальной диагностики.

Антимикробное действие стрептомицина и окситетрациклина на вирулентные и вакцинные штаммы, взятые отдельно и в сочетании, не одинаково. Смесь стрептомицина с окситетрациклином обладает более выраженным действием, чем каждый из них отдельно. Одинаковые суммарные концентрации их в микрограммах на 1 мл среды превосходит в 2 раза действие окситетрациклина и в 4 раза — стрептомицина (Новиков, 1960). Следует учитывать, что в природе существуют особи бацилл, резистентные к антибиотикам.

Устойчивость спор. Споры гораздо устойчивее, чем вегетативные формы бацилл, и во внешней среде сохраняются дольше. Высокая устойчивость спор к различным воздействиям связана с наличием плотной многослойной оболочки, низким содержанием воды в ней и отсутствием ферментативной активности. Одним из важнейших факторов, обусловливающих высокую устойчивость спор, является присутствие кальциевой соли дипиколиновой кислоты; содержание кальция в спорах значительно выше, чем в вегетативных телах.

Резистентность спор во многом зависит от того, насколько быстро они сформировались. Споры, образовавшиеся при 18— 20°С, более резистентны, чем споры, сформировавшиеся при температурах 35— 38 СС (Рево, 1931). Споры могут при определенных условиях сохраняться десятилетиями во внешней среде ( почве) жизнеспособными и вирулентными (Ипатенко, 1982).

Высушивание не оказывает воздействия на споры. В высушенных агаровых и желатиновых культурах споры остаются жизнеспособными и вирулентными до 55 лет. Прямой солнечный свет разрушает споры лишь через 4 дня (Франке, 1964; Ипатенко. 1982), но губительно на них действуют ультрафиолетовые лучи и Х-лучи — споры гибнут через - 20 ч. Сухой жар (120— 140°С) убивает споры только через 2—3 ч, при 150°С они гибнут через 1 ч, текучий пар при 100°С разрушает их через 12—15 мин, автоклавированно при 110°С — через 5 — 10 мин, кипячение — в течение часа. При 400 С споры гибнут через 20—30 с.

Споры устойчивы и к химическим веществам. Этиловый спирт в концентрациях 25% и выше убивают споры лишь через 50 дн., сулема в разведении 1000,5%-ный раствор фенола, 5— 10%-ые растворы хлорамина разрушают их через несколько суток (возможно и часов), 1%-ный раствор формалина — через 2 ч, 2%-ый раствор формалина — через 10 — 15 мин, 4%-ый раствор перманганата калия — через 15 мин, 3%-ный раствор перекиси водорода — через 1 ч, 10%-иыя раствор едкого натра — через 2 ч. По данным М.А. Сефершаева (1964), споры устойчивы к смоляным фенолам, являющимся отходами сланцевой промышленности.

Активными дезинфектантами, обладающими бактерицидным спороцидным н фунгицидным действием, оказались три препарата из группы межгалоидных соединений — солянокислый раствор однохлористого йода (препараты № 74 и 74-Б), пирам и ниран и один препарат из группы хлорактивных соединений — гипохлор (Бошьян, Дмитриева, 1968).

Внесение в почву химических веществ заметно не скалывается количество микроорганизмов, но неизбежно меняет их видовой состав, при этом нарушает нормальное течение микробиологических процессов в почве (Конобеева, 1964). Однако химические препараты, подвергаясь действию микробов почвы, могут сами превращаться в другие соединения, даже более ядовитые, чем исходные. В связи с этим нужно особенно осторожно выбирай, средства и методы обеззараживания почвы (Красильников, 1965).

4. Эволюция

Вопрос о происхождении и эволюционных связях Bac. anthracis с другими почвенными спорообразующими бациллами, в том число и с Вас. cereus, остается дискуссионным. Попытки в экспериментальных условиях превратить один вид микробов в другой заканчивались неудачей. Никаких разновидностей Bac. anthracis в природе не найдено (Гинсбург, 1960),

В.Л. Краминский, И. Соркин (1970) полагают, что вначале возбудитель сибирской язвы обитал в природе как сапрофит, затем постепенно приспособился к паразитированию в организме животных.

Большинство исследователей (Колонии и др., 1970) возникновение сибирской язвы как болезни относят к четвертичному периоду, т. е. ко времени широкого расселения на Земле парнокопытных. Вирулентные свойства возбудителя в то время формировались в условиях всеобщей восприимчивости животных, отсутствия среди них иммунного поголовья.

Травоядные животные (особенно жвачные), поедая растения, могли повреждать слизистую оболочку пищеварительного канала. В этих местах почвенные микробы имели возможность проникнуть в организм хозяина (Абдуллин, 1976). В результате многих таких контактов у микроба мог возникнуть мутант, способный к капсулообразованию в организме. Далее селекция по приобретению патогенности пребывающим в организме капсульным микробом, видимо, шла в сторону выделения токсических метаболитов.

В ходе эволюции жизнеспособное потомство микробов давало мутанты, которые обладали главным свойством вида — вызывать заболевание и гибель восприимчивых животных. При последующих заражениях и смене хозяев происходило закрепление в генотипе новых свойств (и прежде всего вирулентности), необходимых для дальнейшего воспроизведения и сохранения микроба.

Бациллы антракса обладают сложной антигенной структурой (выделены оболочечный, соматический и капсульный антигены). В организме восприимчивых животных и человека они продуцируют специфический экзотоксин, включающий иммуногенный (протективный) антиген, воспалительный и летальный факторы.

Вегетативные формы микроба малоустойчивы. В мягких тканях невскрытого трупа они разрушаются под действием протеолитических ферментов через 7 сут, свежее молоко обладает бактериостатическими свойствами в течение 24 ч. При 60 °С погибают через 15 мин, при 100 "С -- мгновенно, под действием прямых лучей солнца -- через несколько часов, быстро гибнут при воздействии общепринятыми дезинфицирующими средствами. При --10 °С вегетативные клетки выживают 24 дня, в замороженном мясе при --15 "С -- до 15 дней.

Споры возбудителя сибирской язвы чрезвычайно устойчивы -- не погибают в разлагающемся трупном материале, годами сохраняются в воде, десятками лет -- в почве. Сухой жар при 120...140°С убивает их через 2...4 ч, а автоклавирование при 120 °С -- через 5... 10 мин, кипячение -- через 15... 30 мин. По устойчивости к химическим дезинфицирующим средствам споры возбудителя сибирской язвы относятся к особо устойчивым (4-я группа). Для дезинфекции применяют растворы хлорной извести, нейтрального гипохлорита кальция или препарата ДП-2 с содержанием активного хлора 8 %; 10%-ный горячий гидроксид натрия, 10%-ный одно-хлористый йод, 37%-ный формальдегид в форме аэрозоля, 20%-ный раствор пероксида водорода с добавлением 5%-ной уксусной кислоты в форме аэрозоля, 7%-ный раствор пероксида водорода, 3%-ный раствор йодеза, бромистый метил, ОКЭБМ.

5. Эпизоотология

Восприимчивые животные

Более восприимчивы крупный и мелкий рогатый скот, буйволы, лошади, ослы, олени, верблюды. Менее восприимчивы свиньи. Дикие копытные (лоси, горные бараны, косули, зубры, дикие кабаны, антилопы, жирафы) чувствительны к сибирской язве. Малочувствительны плотоядные -- лисицы, шакалы, койоты, собаки, кошки и птицы (грифы, ястребы, кобчики). Зарегистрирована болезнь среди грызунов (зайцы, крысы, мыши и др.). Не болеют пресмыкающиеся, земноводные, рыбы и беспозвоночные. Молодые животные более восприимчивы, чем взрослые

Источники и резервуары возбудителя инфекции

Больные животные. Дикие (лисицы, шакалы, койоты) и домашние плотоядные (собаки, кошки); хищные птицы (грифы, ястребы, кобчики).