2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Частная бактериология

401

Перенос возбудителя

Рисунок 4.69 – Пути заражения человека туляремией. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.

Заражающая доза F. tularensis для человека при аэрогенном инфицировании составляет всего 10 микробных клеток. Чаще всего заболевания туляремией регистрируются в сельскохозяйственных районах, примыкающих к пойменноболотным очагам инфекции. Возбудитель туляремии в природе сохраняется в организме мелких грызунов и клещей и передается сельскохозяйственным животным кровососущими насекомыми.

Различают 4 вида эпидемических вспышек:

-промыслово-охотничьи вспышки;

-сельскохозяйственные вспышки;

-водные вспышки;

-пищевые вспышки.

Характерной эпидемиологической особенностью туляремии является почти 100%-ная восприимчивость к ней человека вне зависимости от возраста. Другой особенностью является то, что больные люди не опасны для окружающих. Среди заболевших преобладают взрослые (охотники, рыбаки, сельскохозяйственные рабочие). Мужчины болеют в 2-3 раза чаще, чем женщины. Туляремия регистрируется на протяжении всего года, но основная часть случаев (более 80%) приходится на лето и осень.

Факторы патогенности. Возбудитель туляремии обладает следующими факторами патогенности:

-пили 4-го типа;

-капсула (капсулоподобный покров);

-структурные белки: белки клеточной стенки (наружной мембраны, периплазматического пространства и внутренней мембраны); белки, образующие систему секреции шестого типа (T6SS);

-белки-эффекторы;

402

- секретируемые белки (нейраминидаза, цитруллинуреидаза, каталаза, кислая фосфатаза, супероксиддисмутаза).

Пили представляют собой гибкие волокнистые поверхностные структуры, состоящие из белка пилина. Они обеспечивают адгезию микроба на клетках хозяина.

Капсула (капсулоподобный покров) полисахаридной природы обеспечивает устойчивость микроба к бактерицидным факторам сыворотки крови.

Белки внешней мембраны микробных клеток, периплазмы и внутренней мембраны участвуют в адгезии возбудителя и проникновении его внутрь клеток хозяина.

Нейраминидаза обеспечивает инвазию микробных клеток в ткани. Цитруллинуреидаза туляремийного микроба катализирует деградацию

цитруллина в орнитин с образованием углекислого газа и аммиака и тем самым снижает уровень продукции окиси азота, обладающей антимикробной активностью. В результате этого возбудитель выживает в макрофагах.

Секретируемые белки-эффекторы обеспечивают выход микроба из фагосомы в цитозоль для последующего размножения.

Факторы патогенности туляремийного микроба транспортируются с помощью систем секреции, среди которых особое значение имеет система T6SS. На рисунке 4.70 представлены основные факторы патогенности туляремийного микроба.

Структурные белки клеточной стенки

Пили IV типа

Рисунок 4.70 – Факторы патогенности F. tularensis.

Гены, детерминирующие синтез белков, позволяющих туляремийному микробу выживать внутри фагоцитов, локализованы в специфическом участке хромосомы, получившем название туляремийный островок патогенности FPI

(Francisella pathogenic island).

Патогенез. Возбудитель туляремии является внутриклеточным паразитом, способным выживать не только в фагоцитах, но и в фибробластах, клетках эндотелия, эпителиальных и других клетках. Адгезия возбудителя на клетках

403

организма происходит за счет пилей, капсулы и белков наружной мембраны клеточной стенки. После адгезии возбудитель индуцирует у макрофагов образование асимметричных псевдоподий (рисунок 4.71).

Рисунок 6.73 – Электронная микрофотография процесса проникновения F. tularensis

в клетку (A. Hartlova, 2010).

Проникнув внутрь клетки, туляремийный микроб некоторое время находится в фагосоме (FCP – Francisella-containing phagosome, FCV - Francisellacontaining vacuole), блокирует созревание фагосомы и после деградации эндосомальной мембраны через 30-60 минут после фагоцитоза проникает в цитоплазму (“убегает” из фагосомы). В цитоплазме возбудитель активно размножается, в результате чего клетка погибает (срабатывает смерть клетки по механизму апоптоза или пироптоза). После этого микроб высвобождается и поражает другие клетки (рисунок 4.72).

F. tularensis

T6SS

Белки- эффекторы Репликация

в цитоплазме

Бегство из фагосомы

Рисунок 4.72 - Репликация F. tularensis в макрофагах.

404

В лимфатических узлах формируются туляремийные бубоны. Бубоны могут быть первичными (связаны с входными воротами) и вторичными (связаны с заносом возбудителя из первичного бубона). Периодически из очагов инфекции возбудитель проникает в лимфу и кровь (бактериемия). Бактериемия приводит к образованию очагов в печени, селезёнке, лёгких, костном мозге и других органах (вторичные поражения).

Проникший в организм с вдыхаемым воздухом возбудитель через М-клетки эпителия бронхиол попадает в подлежащие ткани и поглощается дендритными клетками. Дендритные клетки в региональных лимфатических узлах представляют антигены туляремийного микроба Т-хелперам. Пролиферация Т-хелперов приводит к синтезу цитокинов и активации макрофагов. В результате этого формируется

туляремийная гранулема (рисунок 4.73).

Francisella tularensis

Дендритная

клетка

АПК

Лимфатический узел

Т-клетка

Активированный

макрофаг

Макрофаг с возбудителем

Казеозные массы Микробные клетки

Клетки

памяти

Рисунок 4.73 - Формирование туляремийной гранулемы при аэрогенном заражении. Заимствовано и адаптировано из Интернет-ресурсов.

Туляремийные гранулемы формируются в пораженных внутренних органах и лимфоузлах. По внешнему виду они представляют собой узелки диаметром 1-4 мм

(рисунок 4.74).

405

Рисунок 4.74 – Туляремийная гранулема. Заимствовано из Интернетресурсов.

Центральная часть гранулемы представлена участком некроза. Формированию гранулемы способствует незавершенный фагоцитоз, при котором отсутствует внутриклеточный киллинг. Образование гранулемы в первичных бубонах приводит к их нагноению, вскрытию и образованию длительно не заживающих язв. В случае замещения гранулемы соединительной тканью наблюдается склерозирование.

Клинические признаки заболевания. Инкубационный период при туляремии длится от 3 до 12 дней. Начало заболевания острое, часто без продромального периода. Больные угнетены, температура тела повышается до 41°С. Лихорадочный период продолжается от 2 до 7 дней, сопровождается головной болью, головокружением, мышечными болями. Пульс и дыхание учащаются. Слизистые оболочки становятся бледными: резко снижается содержание гемоглобина в крови. Лимфатические узлы увеличены (рисунок 4.75).

Рисунок 4.75 - Увеличение лимфатических узлов при туляремии. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

По локализации процесса выделяют следующие клинические формы туляремии:

- туляремия с поражением кожи, слизистых оболочек и лимфатических узлов (бубонная, язвенно-бубонная, ангинозно-бубонная формы);

406

-туляремия с преимущественным поражением внутренних органов (легочная, абдоминальная формы);

-генерализованная форма.

По классификации ВОЗ (1995 г.) выделяют следующие формы заболевания:

-ульцерогландулярная (язвенно-бубонная, кожно-бубонная);

-окулогландулярная (глазобубонная, офтальмическая);

-торакальная (легочная);

-абдоминальная (желудочно-кишечная);

-генерализованная.

По длительности течения туляремия может быть острой, затяжной, рецидивирующей, по тяжести течения - легкой, средней тяжести, тяжелой. Туляремия сопровождается развитием аллергии, которая появляется во время болезни и сохраняется в течение многих лет, иногда всю жизнь. После выздоровления развивается стойкий, пожизненный иммунитет. Летальность в последнее время незначительная. В связи с широким применением антибиотиков в большинстве случаев болезнь заканчивается выздоровлением.

Бубонная форма туляремии возникает при проникновении возбудителя через кожу и проявляется воспалением регионарных лимфатических узлов, в которых накапливается возбудитель. Наиболее часто поражаются шейные, подмышечные, паховые и бедренные лимфатические узлы (рисунок 4.76).

Рисунок 4.76 – Туляремийные бубоны. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

На 2-3-й день появляется отчетливая болезненность, в последующие дни узел увеличивается до 8-10 см. Кожа не спаяна с бубоном и долго сохраняет нормальную окраску. В дальнейшем бубоны медленно (в течение 1-4 месяцев) рассасываются или нагнаиваются. При нагноении через образовавшийся свищ выделяется густой молочно-белый гной. Заживление свища протекает медленно, с образованием рубца.

При язвенно-бубонной форме на месте внедрения возбудителя вначале появляется пятно, которое в последующем трансформируется в язву. При этом поражение регионарных лимфатических узлов протекает по типу первичных бубонов (рисунок 4.77).

407

Рисунок 4.77 – Язвенно-бубонная форма туляремии. Заимствовано из Интернетресурсов.

Глазо-бубонная форма туляремии развивается при попадании возбудителя на конъюнктиву. Для этой формы характерен резко выраженный конъюнктивит, сопровождающийся выделением густого желтоватого гноя.

Ангинозно-бубонная форма туляремии развивается при проникновении возбудителя с инфицированными пищевыми продуктами и водой. Для этой формы характерны умеренные боли в горле, затруднение глотания и гиперемия зева. Миндалины отечны, с гнойным налетом. Ангинозно-бубонная форма туляремии сопровождается образованием шейных бубонов (рисунок 4.78).

Рисунок 4.78 – Шейные бубоны при ангинозно-бубонной формы туляремии. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Легочная форма заболевания сопровождается воспалением лимфатических узлов грудной клетки и клинически проявляется загрудинными болями, сухим кашлем, хрипами. Инфильтративные изменения в легких носят очаговый, лобарный или диссеминированный характер.

Абдоминальная форма сопровождается поражением мезентериальных лимфоузлов и проявляется схваткообразными болями в животе, тошнотой, рвотой.

Генерализованная форма туляремии встречается у ослабленных лиц и сопровождается общетоксическими симптомами: головной болью, слабостью, мышечными болями, повышением температуры тела до 39-40ОС, спутанным сознанием, бредом. Эта форма может осложняться вторичной пневмонией, менингитом, менингоэнцефалитом, полиартритами, миокардиодистрофией.

Диагностика туляремии. При диагностике заболевания руководствуются Методическими указаниями МУК 4.2.2939-11 (Порядок организации и проведения

408

лабораторной диагностики туляремии для лабораторий территориального, регионального и федерального уровней).

Материалом для исследования является содержимое бубонов, отделяемое слизистой оболочки, мокрота, кровь, испражнения. При взятии материала и его доставке в лабораторию соблюдают правила асептики и меры предосторожности

(рисунок 4.79).

Рисунок 4.79 – Взятие материала для исследования из туляремийного бубона. Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Исследования с материалом, подозрительным на присутствие возбудителя туляремии, проводят в лаборатории, имеющей разрешение на работы с микроорганизмами II группы патогенности. При необходимости исследуют ткани животных (печень, почки, селезенку, лимфатические узлы), солому, фураж, воду.

Лабораторная диагностика туляремии включает:

-экспресс-диагностику;

-культуральное исследование (посев материала на питательные среды, выделение чистой культуры и ее идентификация);

-биопробу (заражение белых мышей или морских свинок);

-серологические реакции;

-кожно-аллергическую пробу.

Экспресс-методом диагностики туляремии является прямая РИФ с люминесцирующим туляремийным иммуноглобулином. При обработке исследуемого материала люминесцирующим туляремийным иммуноглобулином в положительных случаях в люминесцентном микроскопе обнаруживается специфическое ярко-зеленое свечение туляремийных бактерий (рисунок 4.80).

409

Рисунок 4.80 - РИФ при диагностике туляремии. Заимствовано из Интернетресурсов.

Эта реакция позволяет выявлять живые или нежизнеспособные бактерии в пунктате бубона, отделяемом, смывах. Однако этот метод является сигнальным, и положительные результаты должны подтверждаться выделением чистой культуры возбудителя. Следует отметить, что выделение культуры не всегда возможно, так как органы и ткани больного человека содержат небольшое количество возбудителя. Кроме того, выделение возбудителя наиболее вероятно в течение первых 2-3 недель от начала заболевания.

Для выделения чистой культуры возбудителя проводят посев материала на специальные питательные среды (свернутая желточная среда Мак-Коя, среды Дрожевкиной и Емельяновой). Одновременно делают контрольные посевы на МПА и в МПБ, которые инкубируют в аэробных и анаэробных условиях при температуре 37°С в течение 10-14 суток (на этих средах рост туляремийного микроба отсутствует).

Для выделения возбудителя используют биологический метод, так как получение культуры непосредственно от больного человека в большинстве случаев затруднено. Для биологической пробы подкожно заражают белых мышей или морских свинок материалом от больных. При наличии в исследуемом материале туляремийных бактерий белые мыши погибают через 3-4 суток, морские свинки – через 4-6 суток. При низкой концентрации микробных клеток в исследуемом материале гибель животных отмечается через 8-20 суток. Павших животных вскрывают, из органов делают мазки-отпечатки и производят посев на питательные среды.

Полученную чистую культуру идентифицируют по морфологическим и тинкториальным свойствам, характеру роста на желточной среде и отсутствию роста на простых питательных средах (МПА, МПБ).

Серологические реакции. Реакция агглютинации (РА) используется в качестве метода ретроспективной диагностики, а также для обнаружения антител в сыворотке крови привитых людей (рисунок 4.81).

410

а б Рисунок 4.81 - Положительная (а) и отрицательная (б) реакция агглютинации.

Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Для постановки реакции агглютинации используют коммерческий диагностикум туляремийный жидкий для РА.

Для определения титра антител используется эритроцитарный туляремийный антигенный диагностикум, а для выявления антигенов – диагностикум эритроцитарный туляремийный иммуноглобулиновый (рисунок 4.82).

а б Рисунок 4.82 - Диагностикум эритроцитарный туляремийный антигенный (а) и

диагностикум эритроцитарный туляремийный иммуноглобулиновый (б). Заимствовано из Интернет-ресурсов.

Антитела в крови больных появляются на 10-15 день заболевания в титре 1:50-1:100, а в последующем нарастают до титра 1:400-1:800. Диагностическим титром считается 1:100 и выше. Для подтверждения заболевания обязательно должно выявляться нарастание титра антител. У привитых против туляремии лиц антитела обнаруживаются через 2-3 недели после вакцинации, затем нарастают до титра 1:160-1:320, в последующем незначительно снижаются и сохраняются в течение 5-7 лет.

Реакция пассивной гемагглютинации (РПГА) является более чувствительной, чем реакция агглютинации. Она используется как для ранней, так и для ретроспективной диагностики, а также с целью определения иммунологического состояния привитых лиц. У больных туляремией антитела обнаруживаются через 1-2 недели после заболевания, через 1-1,5 месяца их титр достигает максимальных показателей (1:10000-1:20000), после чего титр антител снижается и длительное время сохраняется на уровне 1:100-1:200. У привитых лиц количество антител повышается через 1-1,5 месяца до титра 1:2000-1:5000, а затем снижается и