Возбудитель сибирской язвы — Bacillus anthracis (Koch, 1872) — типичный представитель патогенных бацилл. Относится к семейству Ваcillасеае, роду Bacillus. Этот микроб часто называют бациллой антракса.
Сибирская язва (Anthrax) — высококонтагиозное опасное заболевание человека и животных, относится к зооантропоноз! ным. Восприимчивы животные многих видов, особенно траво! ядные, а также человек. Инфекционный процесс протекает пре! имущественно остро, с явлениями септицемии или с образова! нием различной величины карбункулов. Название болезни — «сибирская язва» — предложил в 1789 г. С. С. Андриевский, который изучал ее на Урале и в Сибири.
Морфология. Бациллы антракса довольно крупные (1– 1,3´4,0–10,0 мкм) палочки, неподвижные, грамположительные;
образуют капсулу и споры. Микроб встречается в двух формах: вегетативной, в виде палочек различной величины, и споровой.
В препаратах, приготовленных из крови и тканей больных или погибших от сибирской язвы животных, микробы распо! лагаются попарно или в виде коротких цепочек (3–4 клетки, окруженные капсулой). Концы палочек в цепочках прямые, с резко обрубленными концами, а свободные — слегка закруг! ленные. Иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости. В мазках из чистой культуры сибиреязвенные палочки распо! лагаются длинными цепочками.
В организме или при культивировании на искусственных питательных средах с добавлением сыворотки крови сибиреяз! венная бацилла образует капсулу, а также в живом организме или невскрытом трупе.
Сибиреязвенная бацилла во внешней среде при неблагопри! ятных условиях существования формирует споры. В каждой вегетативной клетке образуется только одна овальная эндоспо! ра, чаще располагающаяся центрально.
Культивирование. Сибиреязвенный микроб по способу ды! хания относят к факультативным анаэробам. Бацилла антрак! са нетребовательна к условиям питания и хорошо растет на универсальных средах. Оптимальная температура роста куль! туры 35–37°С; оптимум рН среды — 7,2–7,6; споры образуют! ся при 12–45°С. Диаметр спор никогда не превышает ширины клетки. Попав в благоприятные условия, споры прорастают и из них формируются вегетативные клетки, способные размно! жаться.
На МПА образует колонии R!формы диаметром 3–5 мм с неровными краями и шероховатой поверхностью.
В МПБ сибиреязвенная бацилла через 16–24 ч на дне про! бирки образует хлопьевидный осадок, сам бульон остается про! зрачным.
Весьма характерный рост отмечают в столбике желатина при посеве уколом. После укола на 2–5!е сутки появляется се! ровато!белый стержень, от которого под прямым углом ради! ально отходят нежные боковые отростки, более длинные по мере приближения к поверхности среды и постепенно укорачиваю! щиеся по направлению вниз. Такая культура напоминает елоч! ку, перевернутую верхушкой вниз. Постепенно верхний слой
желатина начинает разжижаться, принимая сначала форму воронки, затем мешочка.
В молоке В. anthracis размножается быстро, вырабатывает кислоту, на 2–4-е сутки оно свертывается с последующей пептонизацией сгустка. На картофеле образует сухой серо-белый налет, иногда с кремовым оттенком.
Биохимические свойства. Возбудитель В. anthracis вырабатывает желатиназу, на 2–4-й день свертывает молоко с постепенной пептонизацией сгустка, на кровяном агаре не вызывает гемолиз. В. аnthracis ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, сахарозу, мальтозу, левулозу и декстрин; синтезирует лецитиназу и медленно коагулирует растворы желтка куриного яйца; утилизирует цитраты, образует ацеталметилкарбинол и вследствие этого дает положительную реакцию Фогеса — Проскауэра; редуцирует метиленовый синий и восстанавливает нитраты в нитриты.
Вырабатывает протеазу и достаточно быстро гидролизует желатин и свернутую сыворотку. Некоторые штаммы образуют сероводород, выделяют аммиак.
Токсинообразование. Бацилла антракса образует сложный экзотоксин, включающий в себя три компонента (фактора): эдематогенный фактор (EF), протективный антиген (РА) и летальный фактор (LF) или соответственно факторы I, II, III. Протективный антиген — носитель защитных свойств, обладает выраженным иммуногенным действием и в чистом виде нетоксичен. Летальный фактор сам по себе нетоксичен, но в смеси со II фактором (РА) вызывает гибель белых крыс, мышей и морских свинок. Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, каждый из них обладает выраженной антигенной активностью и серологически активен.
Устойчивость и длительность выживания у вегетативных клеток и спор возбудителя сибирской язвы различны. Ветегативные формы относительно лабильны, а споры обладают высокой резистентностью.
В невскрытом трупе вегетативная форма микроба в результате воздействия протеолитических ферментов разрушается уже в течение 2–3 сут., в зарытых трупах сохраняется до 4 сут., через 7 сут. завершается лизис бактерий даже в костном мозге. В желудочном соке при 38°С гибнет через 30 мин, в замороженном
мясе при –15°С сохраняет жизнеспособность две недели, в засоленном мясе — до 1,5 мес. Навозная жижа, смешанная с сибиреязвенной кровью, губительно действует на вегетативные клетки уже через 2–3 ч, однако споры остаются в ней вирулентными в течение многих месяцев, даже лет. Споры в запаянных ампулах сохраняют жизнеспособность и вирулентность до 63 лет, а в почве — более 60 лет.
К воздействию различных химических веществ вегетативные клетки малоустойчивы. Спирт, эфир, 2%-ный формалин, 5%-ный фенол, 5–10%-ный хлорамин, свежий 5%-ный раствор хлорной извести, пероксид водорода их разрушают в течение 5 мин.
Для уничтожения споровой формы возбудителя необходима более длительная экспозиция. Этиловый спирт в концентрациях от 25% до абсолютного разрушает споры в течение 50 сут. и более; 5%-ный фенол и 5–10%-ный раствор хлорамина — через несколько часов и даже суток; 2%-ный раствор формалина — через 10–15 мин; 3%-ный раствор пероксида водорода — через 1 ч; 10%-ный раствор гидроксида натрия — через 2 ч.
На споры высушивание не оказывает губительного действия. Сухой жар при 120–140°С убивает споры только через 2–3 ч, при 150°С — через 1 ч.
Вегетативные клетки малоустойчивы к высоким температурам. При нагревании до 50–55°С гибнут в течение 1 ч; при 60°С — через 15 мин; при 75°С — через 1 мин; при кипячении — мгновенно. К низким температурам бактерии малочувствительны: при –10°С сохраняются 24 сут., при –24°С до 12 сут. Воздействие прямого солнечного света обезвреживает бактерии через несколько часов.
Возбудитель сибирской язвы проявляет высокую чувствительность к пенициллину, хлортетрациклину и левомицетину, а также к литическому действию лизоцима.
Патогенность. К возбудителю сибирской язвы восприимчивы все виды млекопитающих. В естественных условиях чаще болеют овцы, крупный рогатый скот, свиньи, лошади, реже — ослы и мулы. Чрезвычайно восприимчивы козы, буйволы, верблюды и северные олени. Сибирская язва у свиней протекает, как правило, хронически, с длительным бациллоносительством. Среди диких животных восприимчивы все травоядные. Известны случаи заболевания собак, волков, лисиц, песцов, среди птиц — уток и страусов.
Возбудитель сибирской язвы может выделяться из организ- ма с бронхиальной слизью, слюной, молоком, мочой и испраж- нениями.
Лабораторная диагностика. При подозрении на сибирскую язву трупы павших животных запрещается вскрывать. Для ла- бораторного исследования чаще всего направляют ухо павшего животного или толстые нефиксированные мазки крови из над- реза кровеносного сосуда на предметном стекле. При вынуж- денном убое или подозрении на сибирскую язву во время вскры- тия осторожно отбирают кусочки селезенки, печени, изменен- ные лимфоузлы, от трупов свиней — кусочки отечных тканей в области глотки и заглоточные лимфоузлы. Материал должен быть свежим, так как в разложившихся тканях бацилла ан- тракса подвергается лизису. Направляют также пробы почвы, фуража, воды, шерсти и кожевенно-мехового сырья; объекта- ми для серологического исследования в реакции преципитации служат пробы кожевенно-мехового сырья и разложившиеся ткани.
Исследование проводят по обычной следующей схеме: мик- роскопия мазков, выделение и изучение биологических свойств чистой культуры возбудителя, биопроба на лабораторных жи- вотных, при необходимости серологические исследования — РП и иммунофлюоресцентный анализ.
Микроскопия. Из патологического материала готовят маз- ки, часть которых красят по Граму и обязательно на наличие капсулы — по Михину, Ребигеру, Ольту и др. Важным диагно- стическим признаком является обнаружение в препарате ко- ротких цепочек из палочек с обрубленными концами, окружен- ных общей капсулой.
Посев на питательные среды. Исходный материал засева- ют в МПБ и на МПА, посевы инкубируют при 37°С в течение 18–24 ч; при отсутствии роста выдерживают в термостате еще 2 сут. Культуры просматривают, определяют их типичность, готовят препараты, микроскопируют. В мазках из суточной культуры обнаруживают вегетативные (бескапсульные) палоч- ки, расположенные длинными цепочками, которые на 2–3 сут., по мере старения превращаются в споры.
Биологическая проба. Заражают белых мышей, морских свинок, кроликов одновременно с посевом материала на питательные среды. Белым мышам вводят подкожно в области спины (по 0,1–0,2 мл), морским свинкам и кроликам — под кожу в область живота (по 0,5–1,0 мл). Мыши погибают через 1–2 сут., морские свинки и кролики — через 2–4 сут. Павших животных вскрывают, делают мазки и посевы из крови, сердца, селезенки, печени и инфильтрата на месте инъекции исследуемого материала.
Идентификация бациллы антракса. В природе существуют несколько видов аэробных споровых сибиреязвенноподобных сапрофитов: В. cereus, В. megaterium, B. mycoides, B. subtilis. Идентификацию и дифференциацию культуры проводят на основании главных и дополнительных признаков. К главным относят патогенность, капсулообразование, определение подвижности, тест «жемчужного ожерелья», пробу со специфическим фагом, иммунофлюоресцентный тест; к дополнительным — тесты на отсутствие гемолиза и лицетиназной активности, образование фосфатазы.
Бацилла антракса патогенна для лабораторных животных. Сибиреязвенноподобные сапрофиты не вызывают их гибель, за исключением В. cereus, которая убивает белых мышей при внутрибрюшинном заражении. Массивную с четкими контурами капсулу в организме образует только истинный возбудитель сибирской язвы.
Тест «жемчужного ожерелья», предложенный в 1953 г. Дж. Йенсеном, основан на способности пенициллина подавлять синтез клеточной стенки бацилл антракса, которые в результате этого образуют сферопласты. Методика заключается в том, что выделенную трехчасовую бульонную культуру высевают в две чашки Петри с МПА, содержащим убывающую концентрацию пенициллина. Агара в первой чашке содержится — 0,5, во второй — 0,05 ЕД пенициллина в 1 мл среды, третья — контрольная. Посевы инкубируют 3 ч при 37°С. В препаратах, приготовленных из выросших колоний, видны раздувшиеся шарообразные бактерии, расположенные в виде цепочек, напоминающих ожерелье.
Сибиреязвенноподобные сапрофиты на агаре с пенициллином этого феномена не образуют.
Проба с бактериофагом (лизабельность фагом). Сибиреязвенный фаг, взаимодействуя с гомологичной культурой, вызывает ее лизис. Эту высокоспецифичную реакцию применяют для идентификации бациллы антракса, а также дифференциации ее от ложносибиреязвенных бацилл. В качестве диагностикума в России выпускают фаг ВНИИВВиМ, гамма-фаг МВА.
Иммунофлюоресцентный тест. Идентификация возбудителя сибирской язвы при помощи флюоресцирующих антител относится к ориентировочному методу, который требует дополнительного изучения вирулентности, капсулообразования и фагочувствительности.
Серологическое исследование. Для обнаружения сибиреязвенных антигенов применяют реакцию преципитации по Асколи. Ее используют также для исследования на сибирскую язву кожевенного и мехового сырья, загнившего патологического материала, в котором происходит лизис бациллы антракса, а также для исследования свежего патологического материала и серологической идентификации выделенных культур. РП по Асколи — достоверный и широко применяемый в практике тест серологической диагностики сибирской язвы.
Молекулярные методы. Фирма «Нарвак» выпускает тестсистему для идентификации возбудителя, имеющего ген капсулообразования (cap B), в ПЦР. Чувствительность метода — 1Ч103 мк/г ткани.
Для выявления свежих случаев и ретроспективной диагностики сибирской язвы у животных предложен аллерген
ВНИИВВиМ.
Иммунитет и средства специфической профилактики. Переболевание животного сибирской язвой или же его вакцинация сопровождаются развитием гиперчувствительности замедленного типа. В результате естественного заражения и переболевания сибирской язвой у животных возникает длительный иммунитет.
Активная защита животных от сибирской язвы путем вакцинации — надежное средство профилактики данного заболевания. С этой целью применяют живые споровые сибиреязвенные вакцины.
Новую вакцину против сибирской язвы из бескапсульного авирулентного штамма 55 выпускают в жидком и лиофилизированном виде. Вакцину вводят животным, начиная с 3-месячного
возраста однократно подкожно. Иммунитет наступает через 10 сут. и сохраняется около 1 года.
В практике используют также живую вакцину ВГНКИ, ас- социированную живую вакцину против сибирской язвы и эм- физематозного карбункула крупного рогатого скота.
Убой на мясо животных, привитых против сибирской язвы живой вакциной, разрешается не ранее чем через 14 сут.
Для лечения и пассивной профилактики применяют анти- биотики, противосибиреязвенную гипериммунную сыворотку и гамма-глобулин. Пассивный иммунитет наступает уже через несколько часов и сохраняется до 14 дней.
При установлении сибирской язвы на мясоперерабатываю- щем предприятии проводят комплекс мероприятий, предупре- ждающих возможность заражения людей и животных, а также распространение инфекции. При возникшем подозрении на си- бирскую язву дальнейший убой животных прекращают. От по- дозрительной туши берут часть селезенки, пораженные лимфа- тические узлы для микробиологического исследования, до по- лучения результатов тушу и все органы изолируют.
При микроскопическом подтверждении диагноза на сибир- скую язву тушу со всеми органами и шкурой сжигают, не до- жидаясь результатов бактериологического исследования. Все продукты, полученные от убоя других животных, смешанные с продуктами убоя от больных сибирской язвой, сжигают также.
После удаления продуктов убоя скота и разделки туш про- водят дезинфекцию. В целях предупреждения возникновения сибирской язвы рабочим вводят лечебную противосибиреязвен- ную гипериммунную сыворотку.