1. ХаракТеристика сибиреязвенного микроба

Сибирская язва – опасное инфекционное заболевание, возбудитель которого способен в определенных условиях образовывать капсулу и споры. Вызываемое им заболевание протекает тяжело и скоротечно, нередко заканчиваясь летально, особенно при висцеральной (генерализованной форме).

Микроскопически бациллу сибирской язвы впервые обнаружил немецкий ученый Поллендер в 1849 году. В 1850 году независимо от него подобные наблюдения были сделаны французскими учеными Давен и Райе. В 1849 году проф. Брауэль (г. Тарту) провел первые опыты по искусственному заражению сибирской язвой кровью от больных животных различных домашних животных. Подробное описание сибиреязвенной бациллы было сделано К. Давеном в 1863 году, этот год официально считается датой открытия возбудителя. В 1876 году Р. Кох впервые получил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, он же установил способность возбудителя к спорообразованию. Спустя всего 5 лет Л. Пастер получил и опробировал живую противосибиреязвенную вакцину для животных.

Возбудитель сибирской язвы Bacillus anthracis относится к отряду Eubacteriales, семейству Bacillaceae, к роду и подроду Bacillus. Этот род объединяет около 25 аэробных или факультативно - анаэробных бактерий. Наиболее близкими к бацилле антракса являются восковидная, корневидная, капустная бацилла. Все они - сапрофиты, кроме Bacillus cereus, ферментирующей активный фермент патогенности - летициназу и способной давать пищевые токсикозы.

1.1. Культурально – морфологические свойства

Bacillus anthracis – крупная грамположительная, неподвижная палочка размером 1,0 х 5-10 мкм. Палочки располагаются одиночно, попарно, а чаще всего в виде длинных цепочек. В мазках концы палочек расположены в цепочку резко обрублены. Концы свободно лежащих палочек закруглены. Молодые и старые клетки сибиреязвенного микроба могут быть грамотрицательными и иметь атипичную форму. Окраску по Гинс-Бурри, Ребигеру и Леффлеру проводят для выявления вокруг палочек капсульного вещества. Возбудитель сибирской язвы лишен жгутиков и неподвижен. Образует спору и капсулу. Возбудитель сибирской язвы имеет высокую степень гомологии с близкородственными видами микроорганизмов Bacillus anthracis, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis. Большинство функциональных различий между ними связано с наличием плазмид, варьирующих по числу и размерам.

Культурально  морфологические свойства сибиреязвенного микроба сходны с другими близкородственными бациллами. В первую очередь, это относится к морфологии роста на плотных и жидких питательных средах. Культуры сибиреязвенного микроба на питательном агаре образуют крупные плоские матово - серые шероховатые колонии с неровными краями и бахромчатыми отростками. Встречаются колонии и без отростков.

На поверхности питательного агара в аэробных условиях при температуре 37^OС первые признаки роста можно заметить через три часа с момента посева, 17-24- часовые культуры состоят из серовато-беловатых зернистых колоний с серебристым оттенком, похожих на снежинки, диаметр колоний не превышает 3 - 5 мм. От краев колоний 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формы. На сывороточном агаре и свернутой лошадиной сыворотке в присутствии 10-50% углекислоты сибиреязвенный микроб растет в виде полупрозрачных колоний (S - форма), а также слизистых (мукоидных) тянущихся за петлей (М - форма колонии), состоящих из капсульных палочек. Бескапсульные варианты сибиреязвенного микроба на указанных средах образуют шероховатые R-формы бактерий.

В мясопептонном бульоне и других жидких питательных средах сибиреязвенная бацилла (R - форма) через 16-18 часов инкубации при 37⁰С 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 часов оседают на дно. Некоторые штаммы на 3-4 сутки дают рыхлое пристеночное кольцо по мениску бульона, пленка на поверхности среды не образуется. Агаровые и бульонные культуры некоторых штаммов интенсивно окрашиваются в коричневый цвет вследствие окисления тирозина.

В сыворотке крови и жидких сывороточных средах (среда ГКИ) в присутствии 10 - 50% углекислоты сибиреязвенный микроб растет интенсивно с образованием обильного хлопьевидного осадка, капсульные варианты синтезируют мощные капсулы.

Возбудитель сибирской язвы нетребователен к питательным средам и хорошо растет на универсальных средах: мясо-пептонный бульон (МПБ), мясо-пептонный агар (МПА), агар и бульон Хоттингера и др. Оптимальная температура роста на агаре Хоттингера, МПА и других средах - +35^O- 37^OС. При температуре ниже 12^OС и выше 45^OС микроб не растет. Оптимум рН сред лежит между 7,2 - 7,6, однако значение рН от 6,7 до 8,5 не угнетает рост культур.

Сибиреязвенный микроб может существовать и сохранять свои свойства в двух морфологических формах: споровой и вегетативной. При неблагоприятных условиях существования формирует споры, способные долго сохранять генетический материал исходных клеток и обеспечивать передачу основных свойств потомству в последующих генерациях. Высокая устойчивость спор к различным воздействиям связана с наличием плотной многослойной оболочки, низким содержанием в ней воды и присутствием кальциевой соли дипиколиновой кислоты. Биологически полноценные споры при выращивании их методом микрокультур прорастают почти в 100% случаев в течение 2,5 часов на различных питательных средах.

Вирулентные штаммы сибиреязвенного микроба при выращивании на агаре Хоттингера через 18-24 часа, в отличие от авирулентных или слабовирулентных, образуют спору внутри материнской клетки, которую легко можно увидеть при окраске мазка по Граму.

Патогенность сибиреязвенного микроба связана со способностью микроорганизма продуцировать специфические факторы вирулентности - токсин и капсулу. Возбудитель сибирской язвы образует капсулу в живом организме в результате неблагоприятного воздействия на него со стороны организма и приспособления микроба к изменившимся условиям существования. По способу дыхания микроб относится к факультативным анаэробам. Он одинаково хорошо растет в условиях повышенной аэрации, в том числе и в атмосфере кислорода, и в анаэробных условиях.

Ухудшение эпидемической ситуации по сибирской язве может иметь место в результате появления измененных форм бактерий вследствие естественно присущей для них изменчивости. Загрязнение окружающей среды может создавать условия, при которых происходит селекция устойчивых форм бактерий. Возбудитель Bacillus anthracis может выживать и увеличивать свои популяции в окружающей среде. Эпидемиологический мониторинг предполагает выделение чистых культур возбудителя сибирской язвы, создание коллекции микробных культур. При этом особое внимание следует уделять штаммам, свойства которых существенно отличаются от типовой культуры возбудителя. Появление новых признаков у патогенных микробов, например, антибиотикоустойчивости или дополнительных факторов патогенности – одна из основных причин возникновения критических ситуаций. Идентификация микроба Bacillus anthracis – это часть мониторинга возбудителя сибирской язвы. Современные методы идентификации основаны на комплексных исследованиях фенотипа и генотипа. Для этого этапа наиболее подходящими следует признать применение стандартных наборов сред и реактивов для микробиологического тестирования фенотипа, а также ряд методов генотипирования.