Частная микра учебное пос-е и тд

391

время 6 видов бацилл (B. anthracis, B. cereus, B. mycoides, B. pseudomycoides, B. thuringiensis, B. weihenstrphanensis) объединены в таксономическую группу “Bacillus cereus” в связи с тем, что они имеют много общих морфологических свойств, высокую гомологию, сходную организацию геномов. Эти виды бацилл трудно различить на основе фенотипических и генетических особенностей. Патогенным для человека и животных является возбудитель сибирской язвы (Bacillus anthracis). Возбудителем токсикоинфекций у человека может служить восковидная бацилла

(Bacillus cereus).

6.1.1. Возбудитель сибирской язвы

Сибирская язва (антракс) – остро протекающая опасная инфекционная болезнь, характеризующаяся тяжелой интоксикацией организма, лихорадкой, септицемией, возникновением карбункулов, поражением кишечника и легких. Это одна из опасных инфекционных болезней, общих для животных и человека (зооноз).

Болезнь известна еще до нашей эры. Древнеарабские врачи называли ее “персидским огнем”, древнегреческие и древнеримские ученые - “священным огнем”. В древнерусских летописях XI – XII веков упоминается о массовых заболеваниях животных “карбункулезной болезнью”.

Большой вклад в изучение сибирской язвы в России внесли многие отечественные ученые. Так, врачи А. Эшке (1758) и Н. Ножевщиков (1762), работая в Сибири, первыми дали описание этой болезни у человека и животных.

Абрам Эшке (жил в ХVIII в.) - врач, первый штаб-лекарь (высшее врачебное звание в России в ХVIII в.) по указанию Сената в 1751 г. был назначен на Алтай, где изучал заболеваемость и условия труда работников рудников и заводов. По итогам своей работы А. Эшке представил в Медицинскую Канцелярию “Краткое известие о Колывани и окололежащих местах, о свирепствующих там болезнях между людьми и скотом, напоследок о растущих в некоторых местах Сибири травах и минералах”. В одном из разделов этих “Известий” (“О болезнях рудокопов”) он впервые подробно описал клиническую картину сибирской язвы.

Ножевщиков Никита Григорьевич (1720-1768) в 1758 г. “за отличные знания в лекарском искусстве при честном и радивом состоянии” назначен штаблекарем Колывано-Воскресенских заводов, сменив в этой должности А. Эшке. В 1762 г. он представил в Медицинскую Канцелярию научный труд “О болезнях, встречающихся среди людей в Колывано-Воскресенском округе и Иртышской линии”. В этой работе он подробно описал клиническую картину болезни, поражающей людей и животных (сибирской язвы), и методы ее лечения.

Но современное название сибирской язвы связано с именем штаб-лекаря С.С

Андреевского (рисунок 6.1).

392

Рисунок 6.1 – Степан Семенович Андреевский в Западной Сибири (1760-1818 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1786-1789 гг. в Уральском наместничестве (Западная Сибирь) среди животных и людей было широко распространено заболевание, сопровождающееся высокой смертностью. С.С. Андреевский прибыл из Санкт-Петербурга для изучения причин этой инфекции. Для доказательства заразительности болезни он произвел самозаражение – ввел себе под кожу жидкость из карбункула (“язвенную материю”). Болезнь протекала тяжело, но закончилась выздоровлением. В 1788 г. он представил в медицинскую коллегию Санкт-Петербурга подробное сочинение “О сибирской язве”.

Необходимо заметить, что во многих странах эта болезнь в настоящее время имеет общепризнанное название “антракс”, что означает “горящие угли”. Это название очень четко характеризует клинический признак кожной формы сибирской язвы у людей: на фоне ярко-красного основания язвы отчетливо выделяется струп угольно-черного цвета. Именно ссылки на понятие “антракс” как “горящие угли” в произведении Гомера “Илиада” и в текстах Гиппократа некоторыми исследователями трактуются как первые ссылки на сибирскую язву.

В недалеком прошлом эта болезнь охватывала большие территории в виде эпизоотий и эпидемий, оставляя после себя так называемые “проклятые поля” во Франции, Черногории, Сербии и других странах, особенно в районах с развитым животноводством. Болезнь зарегистрирована во многих странах мира и практически на всех континентах. Возникнув в какой-либо местности однажды, она может укореняться, сохраняя на многие десятилетия угрозу повторных вспышек. Потому места гибели животных или захоронения сибиреязвенных трупов (скотомогильники) остаются потенциально опасными. В России большинство неблагополучных пунктов расположено в Европейской части.

Возбудитель сибирской язвы впервые обнаружил в крови погибших от сибирской язвы животных в 1849 г. А. Поллендер в Германии (рисунок 6.2).

393

Рисунок 6.2 - Аллоус Поллендер (Alloys Pollender, 1800-1879 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В1857 г. русский ученый профессор Дерптской ветеринарной школы Фридрих Август Брауэль (1807-1882 гг.) впервые обнаружил возбудителя сибирской язвы в крови человека. Он экспериментально доказал восприимчивость к этой болезни разных видов животных и установил возможность диагностики заболевания по наличию в крови больных животных (овец) неподвижных и неветвящихся палочковидных микроорганизмов.

В1876 г. немецкий микробиолог Р. Кох впервые получил чистую культуру возбудителя сибирской язвы. Выделенными чистыми культурами Р. Кох и Л. Пастер (рисунок 6.3) воспроизвели болезнь у животных.

А Б

Рисунок 6.3 – А - Роберт Кох (Heinrich Hermann Robert Koch, 1843 – 1910 гг.); Б – Луи Пастер (Louis Pasteur, 1822 – 1895 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В России чистую культуру сибиреязвенного микроба получил В.К. Высокович в 1882 г. (рисунок 6.4).

394

Рисунок 6.4 – Высокович Владимир Константинович (1854 – 1912 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для профилактики сибирской язвы среди животных французский ученый Л. Пастер предложил две живые вакцины (I и II вакцины Пастера), отличающиеся друг от друга по степени ослабления вирулентности. Первые прививки животных против сибирской язвы были проведены в мае 1881 г. (рисунок 6.5).

Рисунок 6.5 – Иммунизация животных против сибирской язвы вакцинами Л. Пастера, 5 мая 1881 г. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1883 г. русский ученый Л.С. Ценковский также селекционировал две живые вакцины, различающиеся по степени снижения вирулентности. Эти вакцины длительное время использовались для иммунизации сельскохозяйственных животных. До сих пор II вакцина Ценковского применяется в качестве тесткультуры при контроле качества сибиреязвенных вакцин. Аналогичные вакцины двух степеней ослабления были разработаны И.Н. Ланге (рисунок 6.6).

395

А Б Рисунок 6.6 – А - Лев Семенович Ценковский (1822-1887 гг.), Б - Иван Николаевич

Ланге (1845-1912 гг.). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В 1941 г. военные ученые Н.Н. Гинсбург и А.Л. Тамарин (рисунок 6.7) разработали живую вакцину СТИ на основе селекционированного ими бескапсульного штамма СТИ-1.

А Б Рисунок 6.7 – А - Николай Николаевич Гинсбург (1901 – 1969 гг.), Б – Александр

Лазаревич Тамарин (1908 – 1989 гг.).

Штамм СТИ-1 был выделен Н.Н. Гинсбургом и А.Л. Тамариным в Санитарно-техническом институте (г. Киров) 29 мая 1940 г. из штамма “Красная Нива” путем многократного отбора бескапсульных вариантов на свернутой лошадиной сыворотке. В конце 1941 г. вакцина СТИ была представлена на Государственные испытания, а с 1942 г. она стала широко использоваться для иммунизации вначале животных, а затем - людей. За разработку сибиреязвенной вакцины этим ученым была присуждена Сталинская премия.

Таксономическое положение возбудителя. Возбудитель сибирской язвы относится к типу (филуму) Firmicutes, классу Bacilli, порядку Bacillales, семейству

Bacillaceae, роду Bacillus, виду Bacillus anthracis.

Морфологические и тинкториальные свойства. Возбудитель сибирской язвы представляет собой крупную неподвижную палочку (рисунок 6.8).

396

Рисунок 6.8 – Сканирующая электронная микроскопия клеток B. anthracis. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Микроб способен образовывать три формы:

-вегетативную бескапсульную палочку;

-вегетативную капсульную палочку;

-спору.

Размеры вегетативных клеток составляют 1-1,5х6,0-10,0 мкм, спор – 0,8-

1,0х1,5 мкм.

Вегетативные бескапсульные клетки образуются на простых питательных средах и представляют собой крупные неподвижные палочки с обрубленными слегка утолщенными концами. Палочки располагаются в виде цепочках, напоминая “бамбуковую трость”. Цепочки могут быть как короткими, так и длинными. Вегетативные клетки по Граму окрашиваются положительно (рисунок 6.9).

Рисунок 6.9 – Вегетативные бескапсульные клетки сибиреязвенного микроба, окраска по Граму. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Вегетативные капсульные клетки сибиреязвенного микроба образуются в организме человека и животных, а также на специальных питательных средах в определенных условиях культивирования (сывороточный или бикарбонатный агар, атмосфера углекислого газа). В этих условиях возбудитель продуцирует хорошо выраженную капсулу, которая окружает всю цепочку клеток. Капсулу образуют только вирулентные штаммы возбудителя. Капсула сибиреязвенного микроба представляет собой полимер D-глутаминовой кислоты. Вакцинные штаммы капсулу не синтезируют. Для выявления капсулы мазки окрашивают специальными

397

методами: по Ребигеру, метиленовой синькой Леффлера, тушью по Бурри-Гинсу, по Романовскому-Гимзе (рисунок 6.10).

Рисунок 6.10 – Вегетативные капсульные клетки сибиреязвенного микроба, мазокотпечаток из органов павшего животного, окраска по Ребигеру. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Споры образуются только при неблагоприятных условиях: во внешней среде при доступе кислорода воздуха или на питательных средах при длительном инкубировании в аэробных условиях. При этом в вегетативной клетке образуются одна центрально расположенная овальная спора (рисунок 6.11).

Рисунок 6.11 - Споры B. anthracis. Видны сформировавшиеся споровые оболочки (со), экзоспориум (экз) и частично лизированный спорангий (спр). Просвечивающая электронная микроскопия (Мотавкина Н.С., Артемкин В.Д., 1976).

Поперечник спор у сибиреязвенного микроба не превышает поперечного размера вегетативной клетки. При доступе кислорода при температуре 12-42ОС споры образуются в течение 6-8 часов, на плотных питательных средах при температуре 34-36ОС они формируются через 4 суток (рисунок 6.12).

398

Рисунок 6.12 – Споры сибиреязвенного микроба. Сканирующая электронная микроскопия. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

В каждой вегетативной клетке образуется только одна эндоспора. В живом организме или невскрытом трупе споры не образуются.

Геном сибиреязвенного микроба представлен нуклеоидом и двумя плазмидами. Плазмида рХО1 детерминирует синтез трехкомпонентного экзотоксина, а плазмида рХО2 определяет капсулообразование микроба (рисунок

6.13).

Рисунок 6.13 – Геном сибиреязвенного микроба.

Для окраски спор используют методы Ауески (Ожешки), Пешкова, ЦиляНельсена. При окраске по Цилю-Нельсену вегетативные клетки окрашиваются в синий (фиолетовый) цвет, а споры - в красный (рисунок 6.14).

Рисунок 6.14 – Вегетативные клетки (фиолетовые) и споры (красные) сибиреязвенного микроба, окраска по Цилю-Нельсену. Заимствовано из Интернетресурсов.

Культуральные свойства. Сибиреязвенный микроб относится к факультативным анаэробам. Оптимальная температура культивирования - 34-37ОС,

399

рН 7,2-7,5. Возбудитель сибирской язвы хорошо растет на простых питательных средах (МПБ, МПА, МПЖ). На плотных питательных средах уже через 24 часа инкубирования возбудитель образует крупные шероховатые матовые колонии R- формы сероватого или серовато-белого цвета. R-форма колоний на простых плотных питательных средах характерна как для вирулентных, так и авирулентных (вакцинных) штаммов возбудителя сибирской язвы. Такие колонии образованы бескапсульными вегетативными клетками (рисунок 6.15).

Рисунок 6.15 – Рост сибиреязвенного микроба на соевом агаре с казеиновым переваром (HiMedia). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

При малом увеличении край колонии имеет мелковолокнистую структуру и волнистые очертания, так как он представлен переплетающимися цепочками клеток. В результате этого край колоний в R-форме сравнивают с локонами волос, гривой льва или головой Медузы Горгоны (рисунок 6.16).

Рисунок 6.16 – Край колоний сибиреязвенного микроба. Заимствовано из Интернетресурсов.

Горгоны в греческой мифологии – это три крылатые женщины-чудовища со змеями вместо волос, олицетворяющие все ужасное. Взгляд Горгон превращал все живое в камень. Они были тремя дочерьми Форкида. Из всех Горгон единственной смертной была Медуза, которая была обезглавлена Персеем. Ее голову Персей преподнес Афине, которая прикрепила голову Медузы к своему щиту-эгиде

(рисунок 6.17).