Патогенні анаероби

Серед анаеробів є види, що можуть спричиняти захворювання у людини та тварин. Вони об'єднані в так звану групу патогенних анаеробів, до складу якої входять представники роду клостридій — Clostridium та роду фузобактерій — Fusobacterium. Перші належать до Групи 18 «Грампозитивні палички і коки, утво­рюючі спори», останні — до Групи 6 «Грамнегативні, анаеробні, прямі, зігнуті і спіральні бактерії» (Берджі, 1997).

Рід клостридій належить до родини Bacillaceae. Він об'єднує близько сотні видів, в основному сапрофітних. Природним резервуаром цих мікроорганізмів є грунт. Чимало з них можуть існувати в шлунково-кишковому тракті людини та тварин. Деякі види, що характеризуються факторами вірулентності, за певних умов можуть викликати захворювання.

Клостридії подібні між собою морфологією та рядом інших властивостей. Це досить великі, переважно рухливі, грампозитивні у молодих та грамнегативні у старих культурах спороутворюючі палички. Спори помітно перевищують діа­метр мікробної клітини, розміщені в центрі клітини, термінально або субтермі-нально, що залежить насамперед від виду. Нерідко спостерігаються веретеноподібні клітини. Останнє зумовило найменування роду (Clostrisium — маленьке веретено).

Патогенні клостридії характеризуються активними ферментативними вла­стивостями, токсиноутворенням.

Еволюція клостридій призвела до надзвичайної життєздатності їх у різнома­нітних умовах. Наявність відповідних ферментних систем, здатність утворювати спори дають змогу цим мікроорганізмам існувати в грунті, шлунково-кишко­вому тракті макроорганізмів, виявляючи при цьому надзвичайну резистентність проти будь-яких негативних факторів.

Патогенні анаероби є збудниками правця, ботулізму, злоякісного набряку, брадзоту та інших захворювань. Особливістю патогенної характеристики пато­генних анаеробів є те, що у них поєднуються надзвичайно низька інвазивність та виразна агресивність. Останнє стало підставою для віднесення деяких кло-стридіозів (правець, ботулізм) до токсикоінфекцій.

На відміну від клостридій, представник роду фузарій — збудник некробак-теріозу грамнегативний, спор не утворює, нерухливий, надзвичайно поліморф­ний мікроорганізм.

Збудник емфізематозного карбункула

Емфізематозний карбункул (емкар) — гостре неконтагіозне захворювання переважно великої рогатої худоби. Характеризується утворенням крепітуючих набряків у місцях, багатих на м'язову тканину, високою летальністю. Захворю­вання реєструють на території усіх країн.

Збудник — СІ. chauvoei відкритий Фезером в 1876 р. У чистій культурі вперше одержаний Ру (1887), а дещо пізніше Кітазато (1889).

Морфологія. СІ. chauvoei — пряма або злегка зігнута паличка із закругле­ними кінцями, довжиною 2-8 мкм та 0,6-1 мкм — в діаметрі, поліморфна. В мазках з патологічного матеріалу чи культури виявляють веретено-, грушо- та лимоноподібні, а інколи й кулясті форми СІ. chauvoei. Збудник рухливий. Кап­сули не утворює. Спороутворення спостерігається як в ураженому організмі, так і в зовнішньому середовищі. Спори розміщені центрально або суб-термінально.

Аніліновими фарбниками фарбується добре, в молодих культурах — за Гра­мом позитивно, в старих — негативно.

Культуральні властивості. СІ. chauvoei — суровий анаероб. Оптимальна для розвитку температура 36-38° С, рН середовища — 7,2-7,4. На простих живильних середовищах не росте. Культивують його на середовищі Кітт-Тароцці, глюкозо-кров'яному агарі Цейслера, мозковому середовищі.

При рості збудника на середовищі Кітт-Тароцці спочатку спостерігається помутніння бульйону, який через 20-24 години поступово просвітлюється і через 2-3 доби стає повністю прозорим. На дні пробірки виявляють пухкий білуватий осад. Спостерігається незначне газоутворення.

На глюкозо-кров'яному агарі Цейслера збудник утворює круглі (форми пер­ламутрового гудзика) або форми виноградного листка плескаті синьо-фіолето­вого кольору колонії. Навколо колоній виявляють невелику зону β-гемолізу.

Ріст на мозковому середовищі супроводжується газоутворенням, зміщенням рН у кислий бік та незначним його почервонінням через кілька діб.

Біохімічні властивості. СІ. chauvoei має протеолітичні ферменти, що зумовлює повільне розрідження желатини, яєчного білка та сироватки крові, що зсілася. Більшість штамів утворюють сірководень, індол не виявляється. Нітрати не ре­дукує, ферментує з утворенням кислоти і газу глюкозу, галактозу, цукрозу, лак­тозу, мальтозу. Гліцерин, маніт, саліцин та інулін не змінює.

Антигенна структура. Збудник містить термостабільний соматичний (О) та термолабільний джгутиковий (Н) антигени. Антигенної варіабельності не ви­явлено. Деякі відмінності Я-антигену спостерігаються у штамів, ізольованих від великої рогатої худоби і овець.

Крім О- та Н-антигенів збудник містить також споровий S-антиген. Остан­ній має антигенну спорідненість з СІ. septicum.

Резистентність. Вегетативні форми збудника нестійкі. Спори, навпаки, — надзвичайно резистентні. В грунті вони зберігаються десятки років і, при на­явності необхідних умов, можуть проростати у вегетативні клітини. До 3 міс. збудник виживає у трупах, до 6 міс. — у гною, більше двох років — у солонині.

Під дією прямих сонячних променів він гине протягом 24 годин, при кип'ятінні — за 2 год. Під дією 3%-го розчину формальдегіду збудник гине за 10-15 хв. Досить стійкий проти гідроксиду натрію, 6%-й розчин останнього вбиває його лише за 6-7 діб.

Патогенність. У природних умовах хворіє переважно велика рогата худоба, рідше — вівці. Зустрічаються поодинокі випадки захворювання серед кіз, буй­волів, оленів, лосів. Верблюдів і свиней вдається заразити в експериментальних умовах. Люди не хворіють.

Серед лабораторних тварин найбільш чутливі морські свинки. Щурі й білі миші малосприйнятливі. Кролі досить резистентні, проте їх можна заразити при одночасному застосуванні інших мікроорганізмів, зокрема сінної палички, а також при введенні молочної кислоти або хлориду кальцію.

Факторами патогенності СІ. chauvoei є його токсини та ферменти. Збудник синтезує екзотоксин, який характеризується гемотоксичною та некротизуючою активністю. Частина компонентів токсину СІ. chauvoei аналогічна летальній та некротизуючій фракціям токсину СІ. septicum.

Важливими факторами патогенності у СІ. chauvoei є ферменти дезоксирибо-нуклеаза (фактор бета), гіалуронідаза (фактор гамма), а також киснелабільний гемолізин.

Збудник проникає в організм аліментарним шляхом, через пошкоджені зовнішні покриви, інколи аерогенно. Потрапивши у кров'яне русло, збудник розноситься по всьому організму, зокрема попадає в багаті м'язами його ді­лянки. Надзвичайно сприятливими умовами для його розмноження є місця пошкодженої м'язової тканини (гематоми, вогнища некрозу та ін.). Інтен­сивному розмноженню збудника сприяє велика кількість глікогену в м'язо­вій тканині. Характерні для нього фактори патогенності зумовлюють запалення. Пригнічується фагоцитоз, руйнуються судини, некротизується тканина. Токсини збудника та продукти розпаду ураженої тканини призво­дять до загальної реакції з боку організму. Підвищується температура тіла, порушуються робота серця, органів дихання, функція печінки. Тварина швидко гине.

Захворювання може мати надгострий та гострий перебіг. В останньому ви­падку температура тіла підвищується до 41-42° С. У місцях, багатих на мускула­туру (стегно, круп, шия, груди, між щелепами), інколи в ділянці глотки з'являються припухлості. Спочатку вони тверді, гарячі й болючі, пізніше стають холодними і нечутливими. При пальпації припухлостей (карбункулів) відчува­ється крепітація, при перкусії — тимпанічний звук. Шкіра в місцях припухлості темно-червона. Швидко розвиваються ознаки інтоксикації організму, й тварина гине протягом 1-2, інколи - 3-10 діб.

Зрідка спостерігаються випадки, коли захворювання не супроводжується появою характерних припухлостей. Характерними патолого-анатомічними ознаками при емфізематозному карбункулі є надзвичайне здуття газами, ви­тікання з природних отворів кров'янистої пінистої рідини, наявність геморагічно запалених ділянок м'язів. Останні темно-червоного кольору, пронизані пухирцями газу, мають запах прогірклого масла. Регіональні лімфатичні вузли збільшені, на розрізі темно-червоного кольору, з вогнищами крововиливів. Кров зсілася. В грудній та черевній порожнинах — каламутна рідина. Се­лезінка набрякла, консистенція її дрябла. Однак слід пам'ятати, що трупи в разі підозри на захворювання емфізематозним карбункулом, розтинати за­боронено.

Діагностика. Лабораторна діагностика грунтується на результатах бактеріо­логічного та біологічного досліджень. В лабораторію надсилають шматочки ура­жених м'язів, ексудат з набряків, кров. Матеріал слід відбирати не пізніше 4 год. після загибелі тварини. Якщо труп тварини випадково піддали розтину (розтин трупів при підозрі, що тварина загинула від емфізематозного карбункулу, заборо­нений), надсилають також шматочки внутрішніх органів. Мазки-відбитки фар­бують за Грамом, методом Муромцева і мікроскопують. Результати мікроскопічного дослідження мають лише орієнтовне значення.

Виділення чистої культури збудника потребує попереднього видалення із до­сліджуваного матеріалу сторонніх мікроорганізмів. З цією метою матеріал про­грівають при 80° С протягом 15 хв. За таких умов гинуть вегетативні клітини, спори ж виживають. Можна скористатися також селективним живильним се­редовищем з фенолом, кристалвіолетом чи азидом натрію.

Матеріал висівають на середовище Кітт-Тароцці, в МПБ, на МПА, глюкозо-кров'яний агар. Інкубацію здійснюють протягом 24-48 год. З середовища Кітт-Тароцці здійснюють періодичні пересіви на кров'яний агар. На основі вивчення культуральних властивостей роблять попередній висновок щодо наявності збуд­ника. Для остаточної його ідентифікації вивчають біохімічні властивості, пато­генність.

Біологічне дослідження. Біологічну пробу ставлять на морських свинках. Ма-теріал-суспензію з паренхіматозних органів або свіжовиділену культуру, вводять у ділянці черева підшкірно, в дозі 0,5-1 мл. За тваринами спостерігають до 10 діб. При наявності збудника емкару вони гинуть протягом 16-48 год. з харак­терними патолого-анатомічними ознаками. На місці введення матеріалу спо­стерігається кров'янистий ексудат, крововиливи. Шкіра погано відокремлюється від м'язів. Підшкірна клітковина набрякла, геморагічно ін­фільтрована, м'язи темно-червоного кольору, сухі. Газоутворення буває не за­вжди. В мазках-відбитках з поверхні печінки збудник має вигляд паличок, розміщених поодинці, по дві.

Збудника емфізематозного карбункула необхідно диференціювати від Вас. anthracis, СІ. septicum. Роблять це на основі вивчення культуральних та біохіміч­них властивостей виділеної культури. З цією ж метою використовують і специ­фічні сироватки: ставлять реакцію аглютинації або нейтралізації.

Для експрес-діагностики захворювання запропонована РІФ.

Імунітет. Тварини, які перехворіли, набувають стійкого тривалого імунітету. За своєю природою імунітет при емфізематозному карбункулі антитоксичний та антибактеріальний.

Для створення штучного імунітету запропоновано ряд біологічних препара­тів. Перші вакцини являли собою висушені при 37° С компоненти з уражених м'язів тварин, які загинули від емфізематозного карбункулу. Однак препарати виявилися досить реактогенними. Пізніше стали виготовляти культуральні вак­цини (Леклоні, Валле, 1928; Муромцев С. Н., 1929) Ф.І. Каган та А.І. Колесова (1958) запропонували концентровану гідроксидалюмінієву формалвакцину проти емфізематозного карбункула великої рогатої худоби й овець. Вакцину вводять внутрішньом'язово в дозі 2 мл, незалежно від віку тварини. Імунітет на­стає через 12-14 діб і триває 5-6 міс.

На біофабриках України готують «Формолвакцину проти емфізематозного карбункула великої рогатої худоби і овець». Вакцинний штам збудника інакти-вований формаліном, антиген сконцентрований шляхом осадження за допомо­гою гідроксиду окису алюмінію. Препарат застосовують для імунізації великої рогатої худоби з 4- х, а овець — з 6-ти місячного віку. Імунітет формується на 14 добу і триває до 6 місяців.

Запропоновано також живу вакцину на основі високоімуногенного штаму 2/14. Цей штам протягом 44 років підтримували на штучних живильних сере­довищах і він втратив вірулентність, зберігши імуногенні властивості. Жива вак­цина, виготовлена на основі штаму 2/14, значно перевершує за імуногенністю концентровану гідроксидалюмінієву формолвакцину і, що особливо важливо, зумовлює імунітет тривалістю 12 міс. і більше.

З профілактичною та лікувальною метою зрідка застосовують специфічну сироватку, одержану шляхом гіперімунізації телят або лошат.

Для лікування застосовують антибіотики тетрациклінового ряду.