13. Возбудитель зооантропонозной чумы

Возбудитель зооантропонозной чумы (Yersinia pestis) вызывает острую инфекционную болезнь, характеризующуюся тяжелой интоксикацией, поражением лимфатической системы, тенденцией к септицемии. Чума – природно-очаговая болезнь, возбудитель которой в естественных условиях сохраняется благодаря циркуляции среди грызунов. Заражению здоровых животных способствуют переносчики, в первую очередь блохи. Из сельскохозяйственных животных к чуме наиболее восприимчивы верблюды: заражаются в периоды интенсивной эпизоотии чумы грызунов и представляют собой опасный источник заражения людей.

Бактерию чумы открыли и выделили в чистой культуре в 1894 г. Китазато и Иерсен во время эпидемии чумы в Гонконге. В честь Иерсена бактерия получила родовое название «иерсиния».

Морфология. Yersinia pestis – полиморфная грамотрицательная палочка 1-2 мкм в длину и 0,3-0,5 мкм в ширину. Спор не образует, жгутиков не имеет. При выращивании на влажных и кислых питательных средах при 37 ⁰С вокруг палочек образуется мукоидная оболочка в виде капсулы. В препаратах из органов и крови ее находят очень редко.

Бактерия чумы окрашивается биполярно всеми анилиновыми красителями, лучше всего синькой Леффлера и по Романовскому–Гимзе. Микробы в форме палочек обнаруживают в мазках из органов и крови животных, погибших от острой формы чумы, при хроническом течении процесса бактерии шарообразной формы, плохо окрашиваются. В мазках на 1-2 суточных бульонных культурах возбудитель окрашивается биполярно и располагается в виде коротких и длинных цепочек, а в культурах на пластинке агара в чашке Петри – в виде мелких коротких палочек с плохо выраженной биполярностью; в препаратах из культур с влажного скошенного в пробирках МПА и особенно из конденсационной жидкости биполярная окраска четкая.

Культивирование. Факультативный анаэроб. Хорошо растет на обычных питательных средах при 28-30 ⁰С и рН 7-7,2. Темп роста замедленный, поэтому в питательные среды добавляют различные стимуляторы (кровь, сульфат натрия и др.). На пластинках агара растет в виде блестящих, серовато-белых, прозрачных, суховатых колоний с выпуклым мелкозернистым центром и плоскими волнистыми краями, напоминающими кружева. Со временем центр колоний приобретает коричневый оттенок, становится более грубым и менее прозрачным. Колонии, выращенные при 37 ⁰С, маслянистые, легко суспендируются, иногда тянутся за петлей. На скошенном агаре в пробирке образует сероватый, вязкий, нежный, прозрачный налет. В бульоне отмечают агглютинативный рост с поверхностной нежной пленкой, при малейшем движении падающей на дно в виде сталактитов и образующей рыхлый осадок.

В первичных культурах чаще выделяют типичные шероховатые колонии R-формы, они, как правило, вирулентные. При длительном культивировании возбудителя на искусственных питательных средах вырастают гладкие авирулентные S-формы. Среди них при определенных условиях могут быть и вирулентные клоны. Гладкие формы нестойки и при пересевах очень быстро образуют шероховатые и переходные формы.

Биохимические свойства. Бактерия чумы обладает определенной ферментативной активностью. Разлагает глюкозу, арабинозу, левулезу, мальтозу и маннит без газа. Лактозу и сахарозу обычно не сбраживает, молоко не свертывает, гемолитическая активность непостоянна. Может выделять сероводород; индол не продуцирует. Мочевину не разлагает, метиленовый синий не редуцирует.

Антигенная структура. Выделено около десяти антигенов. Важнейшими из них являются оболочечный, или капсульный (фракция Fj), термолабильный белок и О-антиген – соматический термостабильный полисахарид. Оба антигена иммуногенны. У бактерий патогенных штаммов субстратом вирулентности служит антигенная система VW. Антиген V – белок клеточной стенки, W – липопротеид, выделяемый в процессе роста в среду. Комплекс VW чумной палочки угнетает фагоцитоз.

Существует специфический чумной бактериофаг, применяемый для индикации микроба.

Устойчивость. Бактерия чумы малоустойчива к действию физических и химических факторов. Вне организма погибает быстро. Низкие температуры переносит хорошо (при – 22 ⁰С сохраняется 4 месяца). При кипячении гибнет через 1 минуту, сухой жар(100 ⁰С) убивает микроб через 20 мин. Чувствительна к дезинфектантам: 3 % раствор лизола убивает через 1,5 минуты, 3 % раствор карболовой кислоты – через 5-10, 70 % спирт – через 3-5 минут.

Возбудитель чумы чувствителен к стрептомицину, дигидрострептомицину, окситетракциклину, мономицину, гентамицину.

Патогенность. Вирулентность различных штаммов возбудителя чумы неодинакова, включая штаммы, изолированные от животных и людей. Бактерия чумы выделена более чем от 160 видов грызунов. Этот микроб патогенен для верблюдов, ослов, кошек, шакалов, лисиц, хорьков и ласок, которые могут заразиться в естественных условиях и заболеть. Восприимчивы обезьяны и люди. Экспериментально удается заразить белых мышей, крыс, морских свинок, кроликов, сурков, песчанок, ондатр, водяных крыс и др. Морские свинки и белые мыши наиболее чувствительны, поэтому их используют для биопробы.

Возбудитель чумы вырабатывает токсические вещества типа эндо- и экзотоксинов; в составе экзотоксина обнаружены две белковые фракции (А и В), различающиеся по аминокислотному составу и серологическим свойствам. Микроб также имеет ферменты патогенности – фибринолизин и гиалуронидазу.

Патогенез. Возбудитель проникает в организм воздушно-капельным путем или через поврежденную кожу (иногда слизистые оболочки). Инкубационный период длится 3-6 суток, иногда несколько часов, в ряде случаев 8-9 суток.

В зависимости от места локализации возбудителя, реактивности организма, вирулентности микроба, степени иммунитета развивается кожная, бубонная, кишечная, первично-септическая, вторично-септическая, первично-легочная, вторично-легочная формы болезни. Каждой форме болезни присущи специфические клинические признаки.

Эпизоотологические данные. Первые сообщения о чуме верблюдов относятся к концу XIX в. Арабы впервые наблюдали ее в Багдаде (1875) и считали падеж животных предвестником возникновения чумы среди людей, употребляющих в пищу мясо убитых больных верблюдов. Однако прямые доказательства связи между чумой людей и верблюдов были выдвинуты лишь после выделения из органов умерших людей и из мяса верблюдов чистой культуры возбудителя чумы.

В прошлом чума нередко принимала характер пандемий, уносивших миллионы человеческих жизней, вызывая опустошение значительных территорий. Так, последняя (третья) пандемия чумы, начавшаяся в 1894 г. в Кантоне и Гонконге, вызвала смерть более 12 млн человек. В это время были сделаны крупные открытия: выделили возбудитель (Г.И. Минх, 1894), установили значение крыс (Jersin, 1894), степных грызунов (Д.К. Заболотный и др., 1912) и блох (Simon, 1898) в распространении болезни, выявили природную очаговость чумы (Д.К. Заболотный, 1912).

В связи с этими открытиями в XX в. были созданы эффективные вакцины (В. А. Хавкин, 1926) и разработаны научно обоснованные противочумные мероприятия, что обеспечило заметное снижение заболеваемости чумой в мире. Однако спорадические случаи заболевания людей и животных постоянно регистрируются в природных очагах.

И. А. Бакулов (1984) считает, что основными мировыми очагами чумы являются: в Азии – индийский (Индия, Пакистан, Индонезия, Индокитай) и китайский (пустынные местности Средней Азии); в Африке – северо-центральный и южно-африканский, мадагаскарский; в Америке – северо-американский (запад США), бразильский, перуанский и аргентинский.

Экономический ущерб может быть очень большим: чумой поражается до 50 % поголовья неблагополучного гурта. Летальность при остром течении достигает 70-80 %, но главная опасность состоит в возможности заражения людей.

Чума верблюдов – типичная природно-очаговая трансмиссивная зооантропонозная болезнь. Выделяют природные (первичные) и синантропные (вторичные) очаги чумы. Природные очаги связаны с дикими грызунами и их эктопаразитами – блохами. Они выявлены на всех континентах, кроме Австралии сохраняются в зависимости от природно-географических условий, определяющих возможность существования популяции грызунов и их эктопаразитов. Выявлено более 300 видов грызунов – носителей чумного микроба в природных очагах. Основная роль в сохранении возбудителя в природе принадлежит сусликам, суркам, песчанкам, хомякам, полевкам, а в Африке, кроме того, и крысам.

В синантропных очагах чумы основным резервуаром J. pestis являются крысы, но отмечается передача возбудителя чумы от крыс другим диким грызунам.

Чума – прежде всего болезнь грызунов, которые и составляют основной резервуар возбудителя этой инфекции в природе. В организме больных грызунов при затяжном переболевании возбудитель чумы может сохраняться до 2-4 и даже 12 мес. Чума среди грызунов в естественных условиях часто протекает в виде эпизоотии. Наиболее остро она протекает весной и осенью. Грызуны заражаются при укусе инфицированными блохами, в организме которых возбудитель сохраняется более года после их заражения (в клещах – до 170 дней). Циркуляция возбудителя совершается по замкнутой цепи: грызун-блоха-грызун.

Для возникновения чумы верблюдов в основном имеют значение природные очаги. Из домашних животных кроме верблюдов чумой болеют иногда ослы, мулы, свиньи, овцы, козы, кошки и собаки. Основным источником возбудителя чумы верблюдов являются грызуны. В естественных условиях верблюды заражаются при укусе их зараженными блохами и клеща­ми, а также при поедании травы и сена, загрязненных инфицированными выделениями больных чумой грызунов. Больные верблюды выделяют возбудитель с носовыми истечениями, с кровью при ранениях, с абортированным плодом, с молоком и мочой. У верблюдов с подострым течением болезни возбудитель чумы может выделяться через 30 дней и более после клинического выздоровления, а при хроническом течении бактерионосительство еще продолжительнее.

Предубойная диагностика. У животных не проявляются характерные для этого заболевания признаки. Иногда наблюдаются поражения отдельных лимфатических узлов в виде плотных безболезненных припухлостей. Общее состояние животного остается в пределах нормы. При тяжелых поражениях лёгких отмечают симптомы хронической бронхопневмонии с прогрессирующим исхуданием. Пораженное вымя припухает, становится бугристым и плотным в результате образования творожисто-гнойных очагов при сдаивании выделяется крошковатое молоко шафранно-желтого цвета.

Для прижизненной диагностики иерсиниозов в лабораторию направляют фекалии животных. Пробы при этом отбирают после дефекации из последних порций. Кровь, слизь, гной, пленки, содержащиеся в фекалиях, необходимо включить в пробу. Можно отбирать пробы непосредственно из прямой кишки с помощью стерильной стеклянной ректальной трубки или деревянной палочки с ватным или марлевым стерильным тампоном на конце. Полученные пробы вносят в пробирки со стерильной средой накопления.

Послеубойная диагностика. Лимфоузлы легких и передней части туши увеличены, в них находят творожистые узелки или фокусы слоистого строения, напоминающие на разрезе луковицу и окруженные плотной соединительнотканной капсулой. Они могут быть зелено-желтого или серого цвета, крошковатой либо плотной сыроподобной консистенции с большим количеством некротических масс, в которых много грануло- и плазмоцитов. По периферии располагаются круглые клетки и соединительнотканные волокна, формирующие капсулу.

В легких обнаруживают мелкие серого или серо-зеленого цвета узелки или обширные зеленоватые творожистые очаги. Подобные изменения встречаются в печени, селезенке, почках и мышцах.

Чуму необходимо отличать от туберкулеза, стрептококкоза, лейкоза, туляремии, листериоза и пастереллеза. Для окончательного диагноза проводят лабораторные исследования в целях выделения возбудителя. Материалом служат пораженные лимфатические узлы, органы и мышечная ткань.

Лабораторная диагностика. Чума – высококонтагиозная инфекция, поэтому выделение и идентификацию ее возбудителя проводят в специальных противочумных лабораториях с соблюдением строгих мер предосторожности. Для диагностики применяют микроскопический, бактериологический и серологический методы. Мазки фиксируют полным погружением в жидкость Никифорова на 20 минут, остатки спирта сжигают. Обязательно окрашивают по Граму и на биполярность метиленовой синью по Леффлеру. Микроскопическое исследование имеет лишь ориентировочное значение.

Для подтверждения диагноза необходимо выделение чистой культуры. Материал засевают в МПБ, на МПА, агар и бульон Хоттингера. Культуры выращивают при 28-30 ⁰С в течение 12-24 ч.

Для дифференциации микроба ставят пробу с бактериофагом. Разработана также ускоренная реакция нарастания титра фага (РНФ) для ориентировочного диагноза чумы.

Биопробу ставят на белых мышах или морских свинках. Гибель животных, зараженных подкожно, наступает спустя 5-7 суток.

Серологические методы в основном используют для ретроспективной диагностики. Предложены РСК, реакции непрямой гемагглютинации (РНГА), торможения непрямой гемагглютинации (РТНГА), нейтрализации антигена (РНАг) и нейтрализации антител (РНАт). При эпизоотическом обследовании чаще применяют РНГА. Для обнаружения антигена чумного микроба в организме животных рекомендуется реакция иммунодиффузии в геле.

Специфическая профилактика. Иммунитет у животных против этого заболевания изучен недостаточно. Считают, что невосприимчивость индуцирует протективный антиген. Ведущее значение в антиинфекционном иммунитете при чуме принадлежит клеточной защите (Т-лимфоцитам).

Для профилактики чумы человека предложены живые и инактивированные вакцины. Наибольшее распространение получила живая вакцина из оригинального штамма EV. Эту же вакцину можно использовать для вакцинации верблюдов.

Ветеринарно-санитарная оценка и мероприятия. Туши и внутренние органы при постановке диагноза зооантропонозная чума направляют на утилизацию.