Самостоятельные работы по микробиологии / Лептоспіроз

Лептоспіроз (лат., англ. - Leptospirosis; хвороба Вейля, тиф собак) - в основному гостро протікаюча природно-осередкова хвороба тварин багатьох видів і людини, що виявляється короткочасною лихоманкою, гемоглобінурією або гематурією, геморагіями, жовтяничним забарвленням і осередковими некрозами слизових оболонок і шкіри, атонією шлунково-кишкового тракту, абортами, маститами, народженням нежиттєздатного потомства, періодичною офтальмією і менінгоенцефалітом, зниженням продуктивності тварин.

Історичні дані. Вперше лептоспіроз як самостійну нозологічну форму хвороби у людини описали в Німеччині А. Вейль (1886) і в Росії Васильев (1888). Збудника хвороби (L. icterohaemorrhagiae) відкрили в Японії Р. Інада і співавтори у 1914 р. У подальші роки в різних регіонах земної кулі були встановлені і описані численні серологічні групи і варіанти збудників лептоспірозу людини і тварин різних видів.

Хвороба зустрічається у всіх країнах світу, вражаючи значні групи людей, сотні і тисячі голів сільськогосподарських тварин. По небезпеці, епідеміологічному значенню і економічному збитку лептоспіроз не поступається туберкульозу і бруцельозу.

Морфологія. Лептоспіри - мікроорганізми спіралевидної форми, діаметром 0,1-0,25 і довжиною 6-15-30 мкм. Число завитків спіралі досягає 20. Кінці мікроба зігнуті у вигляді гачків, що робить їх легко впізнанними при мікроскопії.

Під мікроскопом в темному полі зору і так званій роздавленій краплі лептоспіри мають вид тонких, жваво і різноманітно рухомих сріблястих ниток.

Рис.1. Лептоспіра в темному полі

Збудники хвороби відносяться до роду Leptospira (від гр. leptos - легкий, speria - виток). Критерієм для класифікації патогенних лептоспір служить їх антигенний склад. Ідентифіковано більше 230 сероваріантів патогенних лептоспір, об'єднаних на підставі антигенної спорідненості в 23 серологічних групи. Найчастіше зустрічаються наступні: Icterohaemorrhagiae, Canicola, Pomona, Grippotyphosa, Tarassovi, Hebdomadis.

Для лептоспір характерна активна рухливість. Головний тип руху – обертально-поступальний. Спор не утворюють, грамнегативні, погано зафарбовуються аніліновими барвниками, за Романовським-Гімзою – в червоний колір, але фіксація різко змінює їх морфологію; використовують також метод імпрегнації сріблом за Левадіті.

Культуральні властивості. Лептоспіри – хемоорганотрофні факультативно-анаеробні бактерії. Культивують їх в аеробних умовах при температурі 28-30ºС на спеціальних середовищах, які містять 5-10% сироватки кроля чи барана, дистильовану, водопровідну, криничну воду або фосфатний буфер (рН 7,2 – 7,6). До них відносяться середовища: Уленгута, Терських, Ферворта – Вольфа, Любашенко та інші. Розмноження лептоспір звичайно починається через 7-20 днів, іноді через 1-2 місяці. Cередовище при цьому не змінюється і наяність росту визначають мікроскопією в темному полі. На щільних середовищах утворюються колонії S-, O- i R-форм. S-форма – типова вірулентна, її колонії прозорі, у вигляді диска з рівними краями.

Антигенна структура. Лептоспіри володіють загальним білковим соматичним антигеном, який визначає їх видову специфічність. Поверхневі полісахаридні антигени служать критеріями групової і сероваріантної диференціації. Антигенні властивості лептоспір вивчають в реакції мікроаглютинації і методом імуноадсорбціонного аналізу.

Стійкість. У воді відкритих водойм патогенні лептоспіри зберігаються від 7 до 30 днів і більше; так як вони є типовими гідрофілами, в грунті, перенасиченому водою, виживають до 280 днів; у свіжому молоці – 8-24 год; в нирках забійних тварин при температурі 0 – 4ºС – до 28 днів; у замороженому м`ясі гинуть через 10 днів. Чутливі до дії повареної солі; в повареному (4,8% NaCl) м`ясі великої рогатої худоби гинуть через 10 днів; в гіпертонічному розчині повареної солі (2,8%) – через 15 хвилин.

При кип`ятінні гинуть моментально, при 56 – 58ºС – протягом 25-30 хвилин. Швидко гинуть при висушуванні і під впливом прямих сонячних променів. Розчини (0,1%-ий сірчаної кислоти, 0,5%-ий фенолу) інактивують лептоспіри за 20 хвилин.

Патогенез. У динаміці розвитку хвороби розрізняють чотири стадії: продромальну (1), бактеріємії (2), основних клінічних симптомів (токсичну) (3) і одужання (4). Із зовнішнього середовища збудник проникає в організм людини і тварин через пошкоджену шкіру, слизові оболонки ротової і носової порожнин, очей, сечостатевих шляхів, респіраторного і шлунково-кишкового трактів. Завдяки активній рухливості лептоспіри вже через 5-6 хвилин після зараження з'являються в крові і током крові і по лімфатичних судинах потрапляють в паренхіматозні органи - переважно в печінку, нирки, наднирники, селезінку, легені, а також в ліквор і тканини мозку.

Розмноження і накопичення лептоспір, їх токсинів і продуктів обміну в крові, внутрішніх органах і тканинах призводять до вираженої інтоксикації, до руйнування еритроцитів (гемолізу), прискорення пульсу і дихання, розвитку анемії, різкого підвищення температури тіла.

Геморагічний синдром характеризується крововиливами в нирках, легенях, ендокарді, епікарді, на слизових оболонках шлунково-кишкового тракту, статевого апарату і в шкірі. Розвивається інфекційно-токсичний шок з різким порушенням функцій органів. Токсична фаза хвороби може закінчитися смертю тварини або одужанням.

Рис.2.Нирки собаки, уражені лептоспірами

У резистентному організмі збільшення кількості антитіл в крові і активізація фагоцитозу ведуть до поступового знищення лептоспір у всіх тканинах і органах, окрім нирок, оскільки, знаходячись в звитих канальцях, вони захищені від дії імуноглобулінів. Формується спочатку нестерильний, а потім стерильний імунітет.

Клінічні ознаки. На лептоспіроз хворіють тварини різного віку, але частіше і важче – молодняк. Хвороба протікає гостро, рідше - блискавично, підгостро і хронічно. Інкубаційний період коливається від 4 до 14 днів.

У великої рогатої худоби, овець, кіз, буйволів, оленів блискавична течія характеризується раптовим підви- щенням температури тіла (41-41,5ºС), гемолізом, що бурхливо розвивається, приводить протягом 12 год майже до повного руйнування еритроцитів. Спостері- гають відмову від корму, сильне пригнічення. Дихання часте і поверхневе. Смерть при явищах асфіксії; летальність 100%.

Гострий перебіг хвороби спостерігається частіше у молод- няка у віці від 2 тижнів до 1,5 років і характеризується лихоманкою (температура 40-41,5°С), втратою апетиту, хиткою ходою, пригніченням і загальною слабкістю (на пасовищі хворі тварини відстають від стада). Шерстяний покрив скуйовджений, тьмяний. Дихання утруднене, поверхневе і прискорене. Відзначають порушення серцево-судинної діяльності. До кінця гарячкового періоду (через 2-6 днів з початку хвороби) з'являється різка жовтяничність кон'юнктиви, слизових оболонок рота, піхви, а також шкіри. Слизові оболонки забарвлені в жовтий колір різних відтінків; на них відзначають крововиливи. У овець жовтяничність слизистих оболонок буває не завжди, але спостерігаються слизово-серозні виділення з носа. Услід за жовтяничністю на слизових оболонках ясен, язика, на шкірі спини, вух, шиї, хвоста, губ, сосків з'являються невеликі некротичні ділянки. На шкірі тулуба (спина, пах, підгруддя) з'являються обмежені набряки, що призводять до злущення епідермісу або повного некрозу шкіри з її подальшим відторгненням.

Рис.4. Жовтяничність слизових оболонок

ротової порожнини при лептоспірозі

Рис.3. Прояви лептоспірозу на шкірі теляти

Підгострий перебіг лептоспірозу характеризується в основному тими ж симптомами, що і гострий, тільки вони слабше виражені, розвиваються повільніше. Схуднення, навпаки, буває сильнішим, некрози шкіри охоплюють іноді величезні поверхні. Тривалість хвороби 10-18 днів (до 3 тиж.), смертність 10 – 15%. Можливі рецидиви.

Хронічний перебіг лептоспірозу зустрічається рідше, характеризується прогресуючим схудненням тварини, анемічністю слизистих оболонок, некрозами, збільшенням пахових лімфатичних вузлів, періодичним короткочасним підвищенням температури тіла з одночасною появою кривавої сечі бурого кольору. Хворі тварини стають яловими, або у них виникають аборти в різні терміни вагітності.

Епізоотологія. Основними господарями (резервуарами) і джерелами лептоспір в природних вогнищах служать різні види дрібних гризунів, комахоїдних, хижих і інших, у яких нерідко формується довічне лептоспіроносійство. Господарські вогнища виникають при ввезенні в господарства тварин-лептоспіроносіїв. В таких вогнищах на лептоспіроз хворіють велика рогата худоба, буйволи, свині, коні, вівці, кози, олені, собаки, верблюди, кішки, синантропні гризуни, хутрові звіри і ін.

Джерелом і резервуаром збудника інфекції є клінічно і безсимптомні хворі, а також тварини-лептоспіроносії, що перехворіли. Лептоспіроносійство після перехворювання або прихованого інфікування може тривати у тварин до 1,5 років, а у гризунів - довічно.

З організму клінічно хворих тварин і бактеріоносіїв лептоспіри виділяються з сечею, фекаліями, молоком, спермою, повітрям, що видихається, виділеннями із статевих органів, а також з плодом, що абортував.

Здорові тварини заражаються лептоспірами через воду, корми, підстилку, грунт, пасовища і інші інфіковані об'єкти зовнішнього середовища. Основний шлях передачі збудника інфекції - водний, менше значення мають контактний і кормовий. У великої рогатої худоби, свиней і овець доведена можливість зараження статевим шляхом, а також передача збудника через плаценту.

Лептоспіроз спостерігається у будь-який період року, але у великої і дрібної рогатої худоби, коней і інших видів тварин, що користуються пасовищами, виявляється переважно в літньо-осінній період. При первинному виникненні лептоспірозу в раніше благополучному господарстві захворюють тварини різних вікових груп. Епізоотія охоплює від 20 до 60% сприятливих тварин, викликаючи велику загибель неімунного молодняка. Головною епізоотологічною особливістю лептоспірозу сільськогосподарських тварин в стаціонарно неблагополучних господарствах є перевага безсимптомних форм інфекції у вигляді тривалого лептоспіро- носійства.

Діагностика. Підставою для підозри на неблагополучність господарства по лептоспі- розу служать клінічні ознаки і патолого- анатомічні зміни, характерні для цієї хвороби, виявлення специфічних антитіл в крові тварин. Діагноз лептоспірозу у всіх випадках має бути підтверджений лабораторними дослідженнями.

Лабораторну діагностику лептоспірозу тварин проводять відповідно до санітарних і ветеринарних правил, що діють. Вона заснована на комплексі мікробіологічних і імунологічних методів, які використовуються в різних комбінаціях. Бактеріологічні методи досліджень включають пряму мікроскопію біоматеріалу, полімеразну ланцюгову реакцію (ПЛР), виділення чистих культур і ідентифікацію збудника, диференціацію патогенних лептоспір від сапрофітних і біопробу.

Рис.5. Абортований плід корови,

хворої на лептоспіроз

Із серологічних методів найширше застосовується реакція мікроаглютинації лептоспір (РМА), яка, крім того, дозволяє визначити серогрупу збудника.

Матеріалом для прижиттєвої діагностики служать кров і сеча, для посмертної - трупи дрібних тварин. Від трупів крупних тварин і плодів, що абортували, беруть серце, шматочки паренхіматозних органів, нирку, транссудат грудної і черевної порожнин, перикардіальну і спинномозкову рідини, сечовий міхур і шлунок з вмістом. Патматеріал має бути узятий і досліджений протягом 6 год в літній час і 10-12 год взимку або за умови зберігання його в охолодженому стані.

При диференціальній діагностиці лептоспірозу великої і дрібної рогатої худоби слід виключити бруцельоз, піроплазмідози, злоякісну катаральну лихоманку, кампілобактеріоз, трихомоноз, сальмонельоз, пневмоентерити змішаної етіології і лістеріоз; у свиней необхідно виключити бруцельоз, сальмонельоз, чуму, дизентерію; захворювання, що виникають при білковій, вітамінній і мінеральній недостатності; мікотоксикози; у коней - інфекційний енцефаломієліт, інфекційну анемію; у собак і хутрових звірів - чуму (кишкова форма), інфекційний гепатит, парвовірусний ентерит і сальмонельоз, а також кормові отруєння.

Патологоанатомічні зміни. Патологоанатомічні зміни характеризуються анемією, жовтяницею, геморагічним діатезом, некрозами шкіри і слизових оболонок, дегенеративно-запальними змінами паренхіматозниз органів.

Печінка в більшості випадків збільшена і перероджується. Колір її від глинисто-червоного до жовтого, консистенція пружна, в'яла або ламка. Іноді в паренхімі виявляють дрібні некротичні вогнища і крововиливи. Жовчний міхур розтягнутий і переповнений густою тягучою жовчю темно- або буро-зеленого кольору; на слизовій оболонці одиничні або множинні крововиливи.

Нирки також збільшені, в'ялі; залежно від ступеня кровонаповнення, дегенеративних змін і пігментації забарвлені у вишнево-глинистий, сірувато-червоний або темно-коричневий із зеленуватим відтінком колір. Ниркова клітковина набрякла. Фіброзна капсула сірого кольору, зазвичай легко знімається. У паренхімі нирок виявляють одиничні або множинні сіруваті вогнища різної величини. Межа кіркового і мозкового шарів згладжена. Кірковий шар розширений, блідо забарвлений, іноді містить дрібні крововиливи. Ниркова миска часто заповнена желеподібною масою червонуватого кольору.

Рис.6.Лептоспіри в нирках (електронна

мікроскопія)

Морфологічна картина по всіх органах характеризується лімфогістіоцитарними запальними інфільтратами, що дозволяє вважати ці зміни за специфічні для лептоспірозу.

Імунітет та лікування. При гострому і підгострому перебігу лептоспірозу застосовують сироватку полівалентну гіперімунну проти лептоспірозу тварин, стрептоміцин, канаміцин, антибіотики тетрациклінового ряду. Для санації лептоспіроносіїв використовують стрептоміцин, а у свиней - дітетрациклін. При ускладненнях після абортів лептоспірозної етіології проводять симптоматичне лікування. Патогененетична терапія направлена на детоксикацію і лікування ускладнень. У дрібних домашніх тварин застосовують плазмаферез, гемосорбцію, екстракорпоральний діаліз.

Для створення активного імунітету всіх сприйнятливих до лептоспірозу тварин вакцинують: у неблагополучних по лептоспірозу господарствах; у відгодівельних господарствах, де поголів'я комплектують без обстеження на лептоспіроз; при випасанії тварин в зоні природного вогнища лептоспірозу; при виявленні в господарстві тварин, сироватка крові яких реагує в РМА.

Залежно від епізоотичної обстановки і виду тварин для специфічної імунопрофілактики застосовують різні (більше 16) полівалентні і асоційовані вакцини.

Для пасивної імунізації і лікування хворих лептоспірозом тварин випускають гіперімунні сироватки. Імунітет у тварин після введення сироватки наступає через 4-6 год і зберігається 10-14 діб.

Cхема лабораторної діагностики лептоспірозу

Фарбування за Грамом

Імпрегнація сріблом

Мікроскопічне дослідження

Висів на МПБ

Постановка РА

Патологічний матеріал

(кров, сеча, трупи дрібних тварин; від трупів тварин беруть серце, шматочки паренхіматозних органів, нирку, трансудат з черевної і грудної порожнин, перикардіальну рідину, сечовий міхур з вмістом, спинномоз- кову рідину.

Біопроба

На кролях

На білих мишах

На морських свинках

Культуральне дослідження

Серологічне дослідження

Висів на МПА

Постановка РМА