Возбудитель сибирской язвы

 

Московская  государственная академия

ветеринарной  медицины и биотехнологии им.К.И.Скрябина

 

 

 

 

Кафедра: Микробиологии.

 

 

 

 

 

 

 Тема  реферата: «Возбудитель сибирской  язвы.»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Студентки факультета

ветеринарной  медицины

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Москва 2010

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение

 

1.     Морфология.

 

2.       Культивирование 

 

3.       Биохимические  свойства.

 

4.       Токсинообразование 

 

5.       Антигенная  структура 

 

6.       Устойчивость.

 

7.       Патогенность.

 

8.       Патогенез. 

 

9.       Лабораторная диагностика.

 

-     Бактериоскопия.

 

-        Посев на питательные среды. 

 

-        Биологическая проба. 

 

-        Идентификация бациллы антракса.

 

-        Проба бактериофагом (лизабельность  фагом).

 

-        Иммунофлюоресцентный тест.

 

-        Серологическое исследование

 

10.     Иммунитет  и средства специфической профилактики.

 

11.   Список литературы

 

 

Введение

 

 

Возбудитель сибирской язвы — Bacilla anthracis (Cohn, 1872) — типичный представитель патогенных бацилл. Относится к семейству  Васillасеае и роду Bacilus. Этот микроб часто называют бациллой антракса.

 

Сибирская язва (Anthrax) — 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. Болезнь регистрируют в виде спорадических случаев, возможны энзоотии и даже эпизоотии. Название болезни «сибирская язва» предложил в 1789 г. С. С. Андриевский, который изучал ее на Урале и в Сибири.

 

Микроскопически бацилла сибирской  язвы обнаружена Поллен-дером в 1849 г. Французские исследователи Давен  и Рейс (1850), а в России профессор  Дерптского ветеринарного училища  Брауэлл (1857) отметили также в крови  больных и погибших от сибирской  язвы овец наличие нитевидных неподвижных и неветвящихся телец. Брауэль одним из первых выявил бациллы в крови человека, умершего от сибирской язвы, и экспериментально воспроизвел типичное заболевание у животных при заражении их кровью, содержащей микроскопически видимые палочки. Однако значение этих палочек оставалось невыясненным до 1863 г., когда Давен окончательно установил роль этих образований в качестве патогенных возбудителей сибирской язвы.

 

Чистые культуры бациллы антракса выделил в 1876 г. вначале Р. Кох, а  затем Л. Пастер; независимо один от другого они при помощи этих культур воспроизвели болезнь у животных.

 

В России первую культуру сибиреязвенного  микроба получил В. К. Высокович  в 1882 г.

 

Исследованиями Р. Коха в 1876 г. было доказано, что вегетативные клетки сибиреязвенного микроба обладают способностью формировать споры, в 1888 г. Серафини обнаружил капсулу.

 

 

Морфология.

 

 

Бацилла антракса довольно крупная (1 —1,3 * 3,0—10,0 мкм) палочка, неподвижная, образующая капсулу и спору. Микроб встречается в трех формах: в виде вегетативных различной величины клеток (капсульных и бескапсульмых), в виде спор, заключенных в хорошо выраженный экзоспориум, и в виде изолированных спор. В окрашенных препаратах из крови и тканей больных или погибших от сибирской язвы животных бактерии располагаются одиночно, попарно и в виде коротких цепочек (3—4 клетки); концы палочек, обращенных друг к другу, прямые, резко обрубленные, свободные — слегка закругленные. Иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости; в этом случае микробные клетки как бы обрублены, отчасти вдавлены в середину и в местах сочленения симметрично утолщены. Такие морфологические формы встречаются у бактерий, образовавших капсулу.

 

В мазках из культур, дающих типичный рост на плотных и жидких питательных  средах, палочки располагаются длинными цепочками. Бактерии из культур с атипичным диффузным ростом в жидких средах образуют короткие цепочки.

 

Возбудитель сибирской язвы интенсивно окрашивается спиртоводными растворами основных анилиновых красителей. Мазки  и отпечатки из тканей погибших животных, а также мазки из крови очень хорошо окрашиваются метиленовой синью Леффлера. Препараты из культур можно окрашивать 1—2 мин разведенным 1:10 фуксином Циля и метиленовой синью. Данная бактерия (вегетативная форма) грамоположительная, но в молодых и старых культурах встречаются и грамотрицательные клетки.

 

В организме или при культивировании  на искусственных питательных средах с большим содержанием нативного  белка и СО2 сибиреязвенная бацилла  образует выраженную капсулу .

 

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

 

Культивирование.

 

 

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 анаэробных условиях.

 

Бацилла антракса нетребовательна  к питательным средам и хорошо растет на универсальных средах (МПБ, МПА, МПЖ, картофеле, молоке). Кроме того, ее выращивают на различных растительных субстратах: настоях соломы, сена, экстрактах гороха, сои, вики, ломтиках вареного картофеля, свеклы, моркови и т. п.

 

Оптимальная температура роста  на МПА 35—37 °С, в бульоне 32—33 °С. При  температуре ниже 12 и выше 45 °С не растет. Оптимум рН сред лежит в  пределах 7,2—7,6, однако значение рН от 6,7 до 8,5 не угнетает рост культур.

 

На поверхности МПА в аэробных условиях при температуре 37 °С первые признаки роста можно заметить через 3 ч с момента посева, 17—24-часовые  культуры состоят из серовато-беловатых  тонкозернистых колоний с серебристым оттенком, похожих на снежинки. Диаметр колоний не превышает 3—5 мм. От их краев отходят завитки, косички, которые состоят из параллельно лежащих длинных нитей. Свойство бациллы образовывать на плотных питательных средах завитки с выходящими за пределы колонии нитями дало повод сравнивать колонии этого микроба с мифической головой Медузы, а также гривой льва. Такие колонии имеют шероховатый рельеф, они характерны для типичных вирулентных штаммов и обозначаются как R-форма.

 

На сывороточном агаре и свернутой лошадиной сыворотке в присутствии 10—50 % углекислоты обнаруживаются гладкие полупрозрачные колонии (S-форма), а также слизистые (мукоидные), тянущиеся за петлей колонии (М-форма), состоящие из капсульных палочек. Бескапсульные варианты на указанных средах образуют шероховатые R-формы колоний. В МПБ и других жидких средах сибиреязвенная бацилла (R-форма) через 16—24 ч на дне пробирки образует рыхлый белый осадок, надосадочная жидкость остается прозрачной, при встряхивании бульон не мутнеет, осадок разбивается на мелкие хлопья. Ряд штаммов растет в виде нежных отдельных хлопьев, взвешенных в столбике бульона, которые через 48 ч оседают на дно. Некоторые штаммы на 3—4-е сут дают рыхлое пристеночное кольцо по мениску бульона, пленка на поверхности среды не образуется.

 

В сыворотке крови и жидких сывороточных средах (среда ГКИ) растет интенсивно с образованием обильного хлопьевидного  осадка, капсульные варианты синтезируют  мощные капсулы.

 

Весьма характерный рост отмечают в столбике желатин при посеве уколом. В этой среде на 2—5-е сут появляется желтовато-белый стержень, от которого под прямым углом радиально отходят нежные боковые отростки — более длинные по мере приближения к поверхности среды и значительно укорачивающиеся в направлении книзу. Такая культура напоминает елочку, перевернутую верхушкой вниз. Постепенно верхний слой желатин начинает разжижаться, принимая сначала форму воронки, затем мешочка. В молоке размножается быстро, вырабатывает кислоту и через 2—4 дня свертывает его с последующей пептонизацией сгустка. На картофеле образует обильный, сухой, серо-белый налет, который иногда приобретает кремовый оттенок. Агаровые и бульонные культуры некоторых штаммов интенсивно окрашиваются в коричневый цвет вследствие окисления тирозина. Сибиреязвенная бацилла также хорошо размножается в 8—12-суточных куриных эмбрионах, вызывая их гибель в период 2—4 дней с момента заражения.

 

Биохимические свойства.

 

 

У бациллы антракса выявлены ферменты: липаза, диастаза, протеаза, желатиназа, дегидраза, цитохромоксидаза, пероксидаза, каталаза и др. Некоторые штаммы образуют сероводород, особенно это свойство выражено в средах, богатых пептонами; эта бактерия выделяет аммиак. Ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, мальтозу, медленно сахарозу, трегалозу, фруктозу и декстрин. На средах с глицерином и салицином возможно слабое кислотообразование. Арабинозу, рамнозу, галактозу, маннозу, раффинозу, инулин, маннит, дульцит, сорбит, инозит не сбраживает. Утилизирует цитраты, образует ацетилметилкарбинол и вследствие этого дает положительную реакцию Фогеса — Проскауэра. Синтезирует лецитиназу и медленно коагулирует растворы желтка куриного яйца. Редуцирует метиленовый синий и восстанавливает нитраты в нитриты. Вырабатывает желатиназу, а также протеазу и достаточно быстро гидролизует желатин и свернутую сыворотку.

 

Токсинообразование.

 

 

Бацилла антракса образует сложный  экзотоксин. Он состоит из трех компонентов (факторов), которые обозначаются: эдематогенный  фактор (EF), протективный антиген (РА) и  летальный фактор (LF) или соответственно факторы I, II, III. 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 нетоксичен. Летальный фактор сам по себе нетоксичен, 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 эдс-матогенное и летальное действия, каждый из них обладает выраженной антигенной функцией и серологически активен.

 

Инвазивные  свойства микроба обусловлены капсульным полипептидом d-глутаминовой кислоты  и экзоферментами.

 

Антигенная структура.

 

 

В состав антигенов  бациллы антракса входят неиммуногенный соматический полисахаридный комплекс и капсульный глутаминполипептид. 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 B.subtilis, B.cеrcus и B.megaterium. Активными антигенами также являются все три компонента сибиреязвенного экзотоксина.

 

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 сут, в зарытых трупах может сохраняться до 4 дней, через 7 сут завершается лизис бактерий даже в костном мозге. В желудочном соке при температуре 38 0С гибнет через 30 мин, в замороженном мясе при минус 15 °С остается жизнеспособной 15 дней, в засоленном мясе — до 1,5 мес. Навозная жижа, смешанная с сибиреязвенной кровью, убивает вегетативные клетки через 2—3 ч, споры же остаются в ней вирулентными в течение месяцев, в запаянных ампулах с бульонными культурами могут оставаться жизнеспособными и вирулентными до 63 лет, в почве — более 50 лет.

 

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 разрушают 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 раствор хлорамина обезвреживают споры через несколько часов и даже суток, 2 %-ный раствор формалина — через 10—15 мин, 3 %-ный раствор перекиси водорода — через 1 ч, 4 %-ный раствор перманганата калия — через 15 мин, 10 %-ный раствор гидроокиси натрия — через 2'ч.

 

Вегетативные клетки также малоустойчивы  и к температурным факторам. При  нагревании до 50—55 °С гибнут в течение 1 ч, при 60 0С — 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 минус 10 0С бактерии сохраняются 24 дня, при минус 24 °С — 12 дней.

 

Воздействие прямого солнечного света  обезвреживает бактерии через несколько  часов.

 

На споры высушивание вообще губительно не действует. Сухой жар  при температуре 120—140 0С убивает  споры только через 2—3 ч, при 150 0С  — через 1 ч, текущий пар при 100 0С — через 12—15 мин, автоклавирование при 110°С — за 5—10 мин, кипячение — через 1 ч.

 

Возбудитель сибирской язвы проявляет  высокую чувствительность к пенициллину, хлортетрациклину и левомицетину, а  также к литическому действию лизоцима. Бактериостатическим эффектом на протяжении 24 ч обладает свежевыдоенное молоко коров.

 

Патогенность.

 

К возбудителю сибирской язвы восприимчивы все виды млекопитающих. В естественных условиях чаще болеют овцы, крупный  рогатый скот и лошади, могут заражаться ослы имулы. Чрезвычайно восприимчивы козы, буйволы, верблюды и северные олени. Свиньи менее чувствительны. Среди диких животных восприимчивы все травоядные. Известны случаи заболевания собак, волков, лисиц, песцов, среди птиц — уток и страусов.