Сибірська виразка
Сибірська виразка (синоніми: злоякісний карбункул; anthrax - англ.; Milzbrand - нім.; Charbon, anthrax carbon - франц.) - Гостра інфекційна хвороба, зоонозного походження з групи інфекцій зовнішніх покривів. Введена в групу особливо небезпечних інфекцій. Назва мікроба бере свою назву від грецького "anthracis" - вугілля, що пояснюється утворенням при інфекції на шкірі схожих за кольором виразок.
Характеристика збудника
Збудник - Bacillus anthraxis, аероб, факультативний анаероб, являє собою грампозитивну нерухому досить велику паличку довжиною 6-10 мкм і шириною 1-2 мкм; забарвлюються за Грамом. Bac.anthracis є виразним і гомогенним видом з гомології між штамами 90-99%. Гомології представників інших видів до Bac.anthracis рівні або менше 59%. (Бакулев І.А. та ін, 2001)
При несприятливих умовах існування формує спори, здатні довго зберігати генетичний матеріал вихідних клітин та забезпечувати передачу основних властивостей потомству в наступних генераціях. Висока стійкість спір до різних впливів пов'язана з наявністю щільної багатошарової оболонки, низьким вмістом у ній води і присутністю кальцієвої солі діпіколіновой кислоти. Біологічно повноцінні суперечки при вирощуванні їх методом микрокультура проростають майже в 100% випадків протягом 2,5 годин на різних поживних середовищах.
В організм диких і домашніх тварин можуть потрапити спори, які потім проростають з утворенням вегетативної форми. У такому вигляді B.anthracis і існує в тканинах, і передається від хворого до здорового. Достатньо невеликого числа суперечка або вегетативних клітин, що потрапили тим чи іншим способом в організм, щоб бактерія розмножилася в тканинної рідини і макрофагах. При цьому вона виділяє екзотоксин і капсульну субстанцію - речовини, що вражають клітку. Додатково до них бактерія продукує ще й екзопротеази - ферменти, що розщеплюють білки організму-господаря.
У сприйнятливому організмі вегетативна форма при доступі вільного кисню повітря і температурі 15-42 ° С утворює капсулу, яка представляє собою поліпептид, володіє антіфагоцітарной активністю, перешкоджає опсонізації і фагоцитозу бацил і одночасно сприяє фіксації їх на клітинах господаря. Це надає мікроби інвазивність у вигляді приживлення в макроорганізмі, розмноження і розвитку бактеріємії. Три мембранозв'язані ензиму, необхідні для синтезу капсули, кодуються pXO2 плазмидой, масою 60 мегадальтон Наявність капсули відрізняє вірулентні штами сибірки від вакцинного.
Термолабільний екзотоксин, що складається з трьох компонентів - едематозного (набрякового), захисного антигену (іммуногена) і летального чинника, пригнічує неспецифічну бактерицидну активність гуморальних і клітинних чинників, фагоцитоз, має антикомплементарною активністю, підвищує вірулентність сибіркових бацил, обумовлює летальний результат в термінальній стадії захворювання, пригнічуючи функцію дихального центру і гіпоталамуса. Синтез токсину кодується рХО1 плазмидой, масою 100 мегадальтон. У молекулі токсину протективний антиген грає транспортну роль: спочатку з'єднується зі специфічним клітинним рецептором, потім активується за рахунок гідролізу і в результаті отримує здатність утворювати мембранні канали, чим і забезпечує перенесення двох інших субодиниць - набрякового і летального чинників - в клітину організму-господаря.
Там ці, по суті самостійні, токсини і здійснюють свій цитотоксичну дію: разом з екзопротеазамі викликають різкі порушення клітинного обміну, приводячи до деградації і загибелі клітини. В організмі хворого протективний антиген стимулює утворення антитіл, які запобігають подальше зараження високовірулентних штамами бактерій. Ендогенні продукти сибіркових мікробів не мають виражений токсичною дією.
Агресивність мікроба в організмі у великій мірі обумовлена капсульної субстанцією, яка представляє собою полімер D-глутамінової кислоти. Саме капсула інгібує фагоцитоз, запобігаючи загибель бацили, захищає її від бактерицидної дії лімфи і крові.
Численні дослідження переконливо показали, що вірулентність збудника сибірської виразки, що втратив здатність утворювати капсулу, знижується в десятки тисяч разів, хоча його здатність викликати імунітет зберігається. Це послужило основою для розробки наприкінці 1930-х - початку 1940-х рр.. живих спорових вакцин на основі штамів, які не мають капсули, але що виробляють токсин.
Генетичний апарат сибиреязвенного мікроба складається з хромосоми і двох плазмід (pXO1 і рХО2) - позахромосомних елементів, відкритих на початку 80-х рр.. і дуже важливих для прояву вірулентності та імуногенності. Плазміда pXO1 містить три гени екзотоксину - pag, lef і суа. Перший з них кодує синтез протективні антигену, другий - летального чинника, третій - набрякового фактора. У pXO1 є також гени регуляторів синтезу цих продуктів. Плазміда рХО2 містить найбільш значущі гени, що визначають синтез капсули.
Повністю розшифрована нуклеотидна послідовність перших плазміди і значна частина другої. Завдяки цьому істотно розширилися можливості генетичних маніпуляцій з бацилою.
У генетичному відношенні вона виявилася одним з найбільш однорідних мікроорганізмів, що багато в чому пов'язане зі здатністю бацили утворювати спори. Відмінності між її штамами зводяться до наявності або відсутності плазмід або варіабельності їх структури. Визначення вірулентності клонів, виділених з високовірулентних штаму Bac / anthracis 81 \ 1, показало, що процеси, пов'язані з втратою здатності до спороутворення, ведуть до значного зниження вірулентності для лабораторних тварин. (Бакулев І.А., 2001).
Згідно біологічним, імунологічних, серологічним та генетичними характеристиками Bac.anthracis може бути представлена 4 типами. Типування засноване спочатку на виявленні плазмід, тому цю класифікацію можна назвати як типування плазмідних мутантів.
Рекомендації по типування Bac.anthracis
Бацила чутлива до більшості звичайних антибіотиків пеніцилінової, тетрациклінової груп, левоміцетину, стрептоміцину, неоміцину.
Вегетативні форми мікроба відносно мало стійкі: при температурі 55 ° С гинуть через 40 хвилин, при 60 ° С - через 15 хвилин, при кип'ятінні - миттєво. Вегетативні форми швидко гинуть без доступу повітря, інактивуються стандартними дезінфікуючими розчинами через кілька хвилин. У нерозітнутих трупах вони зберігаються до 7 діб.
Суперечки надзвичайно стійкі: після 5-10 хвилинного кип'ятіння всі вони зберігають здатність до вегетації. Під дією сухого жару при 120-140 ° С вони гинуть через 1-3 години, в автоклаві при 110 ° С - через 40 хвилин. 1% розчин формаліну і 10% розчин їдкого натру вбивають суперечки за 2 години. На тривалість виживання суперечка впливає температура навколишнього середовища, при якій відбувалося спорообразование. Більш стійкі спори, що утворилися при температурі 18-20 ° С. У грунті сібіреязвенние мікроби не тільки можуть зберігатися протягом десятиліть (до 100 років), але і при температурі від 12-15 ° С до 42-43 ° С при 29-85% вологості в нейтральній або слабко лужному середовищі здатні проростати і потім знову утворювати спори, тим самим підтримуючи існування грунтового вогнища. Під час Другої Світової війни Великобританія тестувала вибухівку з бацилами сибірки на шотландському острові Груінард. Чотири десятиліття тому на островах все ще залишалися сліди суперечка.
Спори утворюються поза організмом при доступі вільного кисню. Вони витримують множинні цикли заморожування-відтавання і зневоднення, здатні виживати, будучи похованими глибоко в землі або пройшовши через шийку аерозольного балончика. У теплих і сприятливих умовах підвищеної вологості (наприклад, в легенях) спори проростають у звичайну бактерію. Бактерії сибірської виразки потрапляють всередину макрофагів і швидко розмножуються.
Історична довідка
Сибірська виразка відома людству з давніх пір. Збереглися рукописи з описом цього захворювання у людини і тварин під назвою «священний вогонь», «перський вогонь» та ін Значні епідемічні спалахи сибірської виразки мали місце в Європі та Сибіру в 17 столітті. С. С. Андріївський в 1788 році, працював на Уралі, в досвіді самозараження встановив ідентичність сибірки у тварин і людини. Збудник сибірської виразки було відкрито і виділений у чистій культурі в 1876 р. Р. Кохом. Він же виростив бактерію на штучному живильному середовищі, виявив у неї спорообразование і відтворив сибіркових інфекцію в експерименті на мишах. Через всього 5 років Л. Пастер отримав і опробировали живу протисибіркових вакцину для тварин.
Непрямі докази показують, що людина помірно резистентний до сибірської виразки. До того, як вакцини і антибіотики стали доступні, і в часи, коли розуміння індустріальної гігієни було дуже відносним, робітники, зайняті на роботах з переробки продуктів тваринництва, щодня піддавалися дії значного кількості спор сибірської виразки. У Британії в період з 1899 по 1912 роки на таких виробництвах були відзначені 354 випадки сибірської виразки. (Anon, 1918). Кількість людей, які зазнавали впливу спор сибірської виразки, становило багато тисяч і явно виявлені випадки такого впливу становлять лише дуже невелику частину.
На чотирьох фабриках США невакциновані робітники в кількості від 148 до 655 осіб хронічно піддавалися впливу сибірської виразки і частка щорічно хворих становила лише від 0.6 до 1.4% (Brachman et al., 1962). На одній фабриці робочі вдихали від 600 до 1300 спор сибірської виразки протягом 8 годин і не хворіли (Dahlgren et al., 1960) і на двох фабриках з переробки козячої вовни B. anthracis були виділені з носа і горла від 14 до 101 здорових людей. Незважаючи на велике вплив сибірської виразки, випадки захворювання серед працюючих на живу природу виключно рідкісні (Quinn and Turnbull, 1998).
Тим не менше, серед людей бувають спалахи та епідемії, іноді вони бувають значними, такі як епідемія в Зімбабве, яка почалася в 1979 і тривала до 1984-1985 року і при якій, хоча і з низьким відсотком смертності, були вражені хворобою одночасно багато тисяч осіб (Turner, 1980; Davies 1982; Kobuch et al. 1990). Іноді відсоток смертності буває значним, як у Свердловську в 1979 (Abramova et al., 1993; Meselson et al., 1994). Спалах на фабриці в New Hampshire, США, в 1957 не була пов'язана з будь-якими незвичайними змінами в професійній експозиції, але, мабуть, стало результатом пролонгованої періоду експозиції (Brachman et al., 1960). (Guidelines for the Surveillance and Control of Anthrax in Human and Animals,
Епідеміологія
Сибірська виразка унікальна інфекційна хвороба тварин і людини. Виникнувши одного разу в будь-якій місцевості, вона може вкорінюватися, зберігаючи на багато років загрозу повторних спалахів.
До початку 20-го століття в Росії це захворювання було досить поширене
Територіальний розподіл сибірської виразки носить повсюдний характер. Хвороба не реєструється тільки на крайній півночі Американського континенту і на нечисленних острівних територіях. Порівняно висока захворюваність підтримується в країнах розвинутого тваринництва Азії, Південної Африки, Південної Америки. Найбільш напружена епізоотична ситуація щодо антраксу тварин у країнах Середземномор'я - Греції, Італії, Іспанії, Албанії, Румунії; в Центральній і Південній Америці - Гватемалі, Гондурасі, Чилі, Гаїті, Перу; в Північній Америці - Канаді та США (спорадичні випадки); в Африці - в західній і центральній частинах; в Азії - в центральній і південній її частинах (Сирія, Індія, Шрі-Ланка, Таміл, Туреччина); є повідомлення про спалах сибірської виразки в Австралії. За даними ВООЗ найбільша захворюваність людей на сибірку припадає на Європу. Там, де хвороба нечасто або рідкісна у тварин, там вона рідко спостерігається й у людей. в багатьох її областях. Від нього щорічно гинуло величезна кількість сільськогосподарських тварин, виникали масові захворювання людей. Так, в 1864 році тільки в Європейській частині Росії від сибірської виразки загинуло понад 90000 тварин, в 1875 році в Сибіру - близько 100000 коней, в 1879 році в одному з вівчарських господарств південної Росії - 125000 овець. На кожні 10000 випадків захворювань тварин припадало в середньому близько 200 випадків сибірської виразки серед людей. Введення вакцинації тварин проти цього небезпечного захворювання в 1883 році в Росії дещо пом'якшило ситуацію, однак й у більш пізні роки відзначені величезні епізоотії та епідемії сибірської виразки. У 1900-1912 роках у Росії щорічно захворювало антраксом 40000-60000 голів худоби, а всього за цей період зареєстровано 623500 випадків сибірки серед сільськогосподарських тварин.
За період з 1848 по 1917 роки в Большемельской, Малоземельской, Обской, Таймирської і Єнісейської тундрах загинуло від сибірської виразки 1514500 оленів.
Сибірська виразка завжди була поширена на півдні Сибіру (звідси й назва), в Казахстані, Бурятії, Туві, Монголії. Абсолютна більшість зареєстрованих в останні роки спалахів хвороби виникло у врахованих стаціонарно неблагополучних пунктах, причому в деяких з них активність грунтових вогнищ сибірки не виявлялася протягом 40-60 років. Так у 1997 році спалахи хвороби виникли в пунктах, де активність грунтових вогнищ не виявляли по 1949 (Самарська обл.), 1953 (Алтайський край), 1958 (Удмуртія) років.
У 57 з 60 губерній царської Росії сибірська виразка реєструвалася серед людей. З 1896 по 1913 роки в Росії боліло антраксом 268000 осіб, з яких близько 255 померли. За даними медичного департаменту внутрішніх справ у 1900-1914 роках у Росії щорічно захворювало сибірку 15000-20000 осіб. В даний час в Росії захворюваність має спорадичний характер з окремими груповими спалахами. Як і раніше більша частина постраждалих є сільськими жителями. Частка дорослих у загальній структурі захворілих склала 94%. (Шувалова Е.П. 1976).
Найбільше число спалахів реєструється з травня по вересень.
У США спостерігаються поодинокі випадки захворювань людей.
Реєструються спорадичні випадки і епідемічні спалахи з числом випадків до 20-25. Захворювання людей виникають при забої інфікованих тварин, обробленні туш, в теплу пору року, коли переважає захворюваність серед тварин. Зараження людей може відбуватися при контакті з інфікованою грунтом в ході проведення земляних робіт, при порушенні техніки безпеки в лабораторіях.
Джерела збудника є домашні травоїдні тварини - велика і дрібна рогата худоба, коні, верблюди, свіньі.У тварин захворювання протікає важко, з переважанням вісцеральних форм. Хвора людина епідеміологічної небезпеки не представляє. (Слюсар Л.І та ін, 1997)
Серед тварин важливе епізоотологічне значення має аліментарний шлях зараження - через корм, воду, забруднені спорами сибірської виразки, менше значення мають аерозольний, трансмісивний шляху зараження, через молоко і молочні продукти. Переносниками збудника можуть бути гедзі та мухи-жигалки, в ротовій апараті яких збудник може зберігатися до 5 днів.
Зараження людини може наступати при догляді за хворими тваринами, забої худоби, обробці м'яса, а також при контакті з продуктами тваринництва (шкури, шкіри, хутряні вироби, вовна, щетина), обсіменіння спорами сибиреязвенного мікроба. Зараження має переважно професійний характер. Зараження може наступати через грунт, в якій суперечки сибиреязвенного збудника зберігаються протягом багатьох років. Спори потрапляють в шкіру через мікротравми; при аліментарному інфікуванні (вживання заражених продуктів) виникає кишкова форма. Передача збудника може здійснюватися аерогенним шляхом (вдихання інфікованої пилу, кісткового борошна). У цих випадках виникають легеневі та генералізовані форми сибірської виразки. У країнах Африки допускається можливість передачі інфекції за допомогою укусів комах. Зараження людини від людини звичайно не спостерігається.
Захворювання на сибірку в людей обумовлено, як правило, характером їх трудової діяльності та особливостями побуту. У зв'язку з цим розрізняють три типи захворювань: професійно-сільськогосподарські (60,8%), професійно-індустріальні (18.6%) і випадково-побутові (15.1%). 1 і 3 тип захворювання найбільш часто зустрічаються в літньо-осінні місяці, співпадаючи з однойменними епізоотіями у домашніх тварин. 2-й тип можливий у будь-який час року. Відомі випадки зараження людей сибірською виразкою від предметів, виготовлених з інфікованої тварини сировини: головних уборів, кожухів, рукавиць, панчіх, ковдр, щіток, пензликів для гоління і ін Одночасні множинні захворювання на сибірську виразку спостерігалися в минулому в організованих колективах, що забезпечували централізовано одягом з натурального хутра. Сибірська виразка (синоніми: злоякісний карбункул; anthrax - англ.; Milzbrand - нім.; Charbon, anthrax carbon - франц.) - Гостра інфекційна хвороба, зоонозного походження з групи інфекцій зовнішніх покривів. Введена в групу особливо небезпечних інфекцій. Назва мікроба бере свою назву від грецького "anthracis" - вугілля, що пояснюється утворенням при інфекції на шкірі схожих за кольором виразок.
Характеристика збудника
Збудник - Bacillus anthraxis, аероб, факультативний анаероб, являє собою грампозитивну нерухому досить велику паличку довжиною 6-10 мкм і шириною 1-2 мкм; забарвлюються за Грамом. Bac.anthracis є виразним і гомогенним видом з гомології між штамами 90-99%. Гомології представників інших видів до Bac.anthracis рівні або менше 59%. (Бакулев І.А. та ін, 2001)
При несприятливих умовах існування формує спори, здатні довго зберігати генетичний матеріал вихідних клітин та забезпечувати передачу основних властивостей потомству в наступних генераціях. Висока стійкість спір до різних впливів пов'язана з наявністю щільної багатошарової оболонки, низьким вмістом у ній води і присутністю кальцієвої солі діпіколіновой кислоти. Біологічно повноцінні суперечки при вирощуванні їх методом микрокультура проростають майже в 100% випадків протягом 2,5 годин на різних поживних середовищах.
В організм диких і домашніх тварин можуть потрапити спори, які потім проростають з утворенням вегетативної форми. У такому вигляді B.anthracis і існує в тканинах, і передається від хворого до здорового. Достатньо невеликого числа суперечка або вегетативних клітин, що потрапили тим чи іншим способом в організм, щоб бактерія розмножилася в тканинної рідини і макрофагах. При цьому вона виділяє екзотоксин і капсульну субстанцію - речовини, що вражають клітку. Додатково до них бактерія продукує ще й екзопротеази - ферменти, що розщеплюють білки організму-господаря.
У сприйнятливому організмі вегетативна форма при доступі вільного кисню повітря і температурі 15-42 ° С утворює капсулу, яка представляє собою поліпептид, володіє антіфагоцітарной активністю, перешкоджає опсонізації і фагоцитозу бацил і одночасно сприяє фіксації їх на клітинах господаря. Це надає мікроби інвазивність у вигляді приживлення в макроорганізмі, розмноження і розвитку бактеріємії. Три мембранозв'язані ензиму, необхідні для синтезу капсули, кодуються pXO2 плазмидой, масою 60 мегадальтон Наявність капсули відрізняє вірулентні штами сибірки від вакцинного.
Термолабільний екзотоксин, що складається з трьох компонентів - едематозного (набрякового), захисного антигену (іммуногена) і летального чинника, пригнічує неспецифічну бактерицидну активність гуморальних і клітинних чинників, фагоцитоз, має антикомплементарною активністю, підвищує вірулентність сибіркових бацил, обумовлює летальний результат в термінальній стадії захворювання, пригнічуючи функцію дихального центру і гіпоталамуса. Синтез токсину кодується рХО1 плазмидой, масою 100 мегадальтон. У молекулі токсину протективний антиген грає транспортну роль: спочатку з'єднується зі специфічним клітинним рецептором, потім активується за рахунок гідролізу і в результаті отримує здатність утворювати мембранні канали, чим і забезпечує перенесення двох інших субодиниць - набрякового і летального чинників - в клітину організму-господаря.
Там ці, по суті самостійні, токсини і здійснюють свій цитотоксичну дію: разом з екзопротеазамі викликають різкі порушення клітинного обміну, приводячи до деградації і загибелі клітини. В організмі хворого протективний антиген стимулює утворення антитіл, які запобігають подальше зараження високовірулентних штамами бактерій. Ендогенні продукти сибіркових мікробів не мають виражений токсичною дією.
Агресивність мікроба в організмі у великій мірі обумовлена капсульної субстанцією, яка представляє собою полімер D-глутамінової кислоти. Саме капсула інгібує фагоцитоз, запобігаючи загибель бацили, захищає її від бактерицидної дії лімфи і крові.
Численні дослідження переконливо показали, що вірулентність збудника сибірської виразки, що втратив здатність утворювати капсулу, знижується в десятки тисяч разів, хоча його здатність викликати імунітет зберігається. Це послужило основою для розробки наприкінці 1930-х - початку 1940-х рр.. живих спорових вакцин на основі штамів, які не мають капсули, але що виробляють токсин.
Генетичний апарат сибиреязвенного мікроба складається з хромосоми і двох плазмід (pXO1 і рХО2) - позахромосомних елементів, відкритих на початку 80-х рр.. і дуже важливих для прояву вірулентності та імуногенності. Плазміда pXO1 містить три гени екзотоксину - pag, lef і суа. Перший з них кодує синтез протективні антигену, другий - летального чинника, третій - набрякового фактора. У pXO1 є також гени регуляторів синтезу цих продуктів. Плазміда рХО2 містить найбільш значущі гени, що визначають синтез капсули.
Повністю розшифрована нуклеотидна послідовність перших плазміди і значна частина другої. Завдяки цьому істотно розширилися можливості генетичних маніпуляцій з бацилою.
У генетичному відношенні вона виявилася одним з найбільш однорідних мікроорганізмів, що багато в чому пов'язане зі здатністю бацили утворювати спори. Відмінності між її штамами зводяться до наявності або відсутності плазмід або варіабельності їх структури. Визначення вірулентності клонів, виділених з високовірулентних штаму Bac / anthracis 81 \ 1, показало, що процеси, пов'язані з втратою здатності до спороутворення, ведуть до значного зниження вірулентності для лабораторних тварин. (Бакулев І.А., 2001).
Згідно біологічним, імунологічних, серологічним та генетичними характеристиками Bac.anthracis може бути представлена 4 типами. Типування засноване спочатку на виявленні плазмід, тому цю класифікацію можна назвати як типування плазмідних мутантів.
Рекомендації по типування Bac.anthracis
| Тип | Штам | Наявність | ||||||
| капсула | токсин | плазміда | патогенність | колонії | ||||
| РХО1 | РХО2 | людина | тварина | форма | ||||
| 1 | Вірулентний | + | + | + | + | + | + | M |
| 2 | Вакцинний | - | + | + | - | - | - | R |
| 3 | Авірулентний | + | - | - | + | - | + | M |
| 4 | Непатогенних | - | - | - | - | - | - | S |
Вегетативні форми мікроба відносно мало стійкі: при температурі 55 ° С гинуть через 40 хвилин, при 60 ° С - через 15 хвилин, при кип'ятінні - миттєво. Вегетативні форми швидко гинуть без доступу повітря, інактивуються стандартними дезінфікуючими розчинами через кілька хвилин. У нерозітнутих трупах вони зберігаються до 7 діб.
Суперечки надзвичайно стійкі: після 5-10 хвилинного кип'ятіння всі вони зберігають здатність до вегетації. Під дією сухого жару при 120-140 ° С вони гинуть через 1-3 години, в автоклаві при 110 ° С - через 40 хвилин. 1% розчин формаліну і 10% розчин їдкого натру вбивають суперечки за 2 години. На тривалість виживання суперечка впливає температура навколишнього середовища, при якій відбувалося спорообразование. Більш стійкі спори, що утворилися при температурі 18-20 ° С. У грунті сібіреязвенние мікроби не тільки можуть зберігатися протягом десятиліть (до 100 років), але і при температурі від 12-15 ° С до 42-43 ° С при 29-85% вологості в нейтральній або слабко лужному середовищі здатні проростати і потім знову утворювати спори, тим самим підтримуючи існування грунтового вогнища. Під час Другої Світової війни Великобританія тестувала вибухівку з бацилами сибірки на шотландському острові Груінард. Чотири десятиліття тому на островах все ще залишалися сліди суперечка.
Спори утворюються поза організмом при доступі вільного кисню. Вони витримують множинні цикли заморожування-відтавання і зневоднення, здатні виживати, будучи похованими глибоко в землі або пройшовши через шийку аерозольного балончика. У теплих і сприятливих умовах підвищеної вологості (наприклад, в легенях) спори проростають у звичайну бактерію. Бактерії сибірської виразки потрапляють всередину макрофагів і швидко розмножуються.
Історична довідка
Сибірська виразка відома людству з давніх пір. Збереглися рукописи з описом цього захворювання у людини і тварин під назвою «священний вогонь», «перський вогонь» та ін Значні епідемічні спалахи сибірської виразки мали місце в Європі та Сибіру в 17 столітті. С. С. Андріївський в 1788 році, працював на Уралі, в досвіді самозараження встановив ідентичність сибірки у тварин і людини. Збудник сибірської виразки було відкрито і виділений у чистій культурі в 1876 р. Р. Кохом. Він же виростив бактерію на штучному живильному середовищі, виявив у неї спорообразование і відтворив сибіркових інфекцію в експерименті на мишах. Через всього 5 років Л. Пастер отримав і опробировали живу протисибіркових вакцину для тварин.
Непрямі докази показують, що людина помірно резистентний до сибірської виразки. До того, як вакцини і антибіотики стали доступні, і в часи, коли розуміння індустріальної гігієни було дуже відносним, робітники, зайняті на роботах з переробки продуктів тваринництва, щодня піддавалися дії значного кількості спор сибірської виразки. У Британії в період з 1899 по 1912 роки на таких виробництвах були відзначені 354 випадки сибірської виразки. (Anon, 1918). Кількість людей, які зазнавали впливу спор сибірської виразки, становило багато тисяч і явно виявлені випадки такого впливу становлять лише дуже невелику частину.
На чотирьох фабриках США невакциновані робітники в кількості від 148 до 655 осіб хронічно піддавалися впливу сибірської виразки і частка щорічно хворих становила лише від 0.6 до 1.4% (Brachman et al., 1962). На одній фабриці робочі вдихали від 600 до 1300 спор сибірської виразки протягом 8 годин і не хворіли (Dahlgren et al., 1960) і на двох фабриках з переробки козячої вовни B. anthracis були виділені з носа і горла від 14 до 101 здорових людей. Незважаючи на велике вплив сибірської виразки, випадки захворювання серед працюючих на живу природу виключно рідкісні (Quinn and Turnbull, 1998).
Тим не менше, серед людей бувають спалахи та епідемії, іноді вони бувають значними, такі як епідемія в Зімбабве, яка почалася в 1979 і тривала до 1984-1985 року і при якій, хоча і з низьким відсотком смертності, були вражені хворобою одночасно багато тисяч осіб (Turner, 1980; Davies 1982; Kobuch et al. 1990). Іноді відсоток смертності буває значним, як у Свердловську в 1979 (Abramova et al., 1993; Meselson et al., 1994). Спалах на фабриці в New Hampshire, США, в 1957 не була пов'язана з будь-якими незвичайними змінами в професійній експозиції, але, мабуть, стало результатом пролонгованої періоду експозиції (Brachman et al., 1960). (Guidelines for the Surveillance and Control of Anthrax in Human and Animals,
Епідеміологія
Сибірська виразка унікальна інфекційна хвороба тварин і людини. Виникнувши одного разу в будь-якій місцевості, вона може вкорінюватися, зберігаючи на багато років загрозу повторних спалахів.
До початку 20-го століття в Росії це захворювання було досить поширене
Територіальний розподіл сибірської виразки носить повсюдний характер. Хвороба не реєструється тільки на крайній півночі Американського континенту і на нечисленних острівних територіях. Порівняно висока захворюваність підтримується в країнах розвинутого тваринництва Азії, Південної Африки, Південної Америки. Найбільш напружена епізоотична ситуація щодо антраксу тварин у країнах Середземномор'я - Греції, Італії, Іспанії, Албанії, Румунії; в Центральній і Південній Америці - Гватемалі, Гондурасі, Чилі, Гаїті, Перу; в Північній Америці - Канаді та США (спорадичні випадки); в Африці - в західній і центральній частинах; в Азії - в центральній і південній її частинах (Сирія, Індія, Шрі-Ланка, Таміл, Туреччина); є повідомлення про спалах сибірської виразки в Австралії. За даними ВООЗ найбільша захворюваність людей на сибірку припадає на Європу. Там, де хвороба нечасто або рідкісна у тварин, там вона рідко спостерігається й у людей. в багатьох її областях. Від нього щорічно гинуло величезна кількість сільськогосподарських тварин, виникали масові захворювання людей. Так, в 1864 році тільки в Європейській частині Росії від сибірської виразки загинуло понад 90000 тварин, в 1875 році в Сибіру - близько 100000 коней, в 1879 році в одному з вівчарських господарств південної Росії - 125000 овець. На кожні 10000 випадків захворювань тварин припадало в середньому близько 200 випадків сибірської виразки серед людей. Введення вакцинації тварин проти цього небезпечного захворювання в 1883 році в Росії дещо пом'якшило ситуацію, однак й у більш пізні роки відзначені величезні епізоотії та епідемії сибірської виразки. У 1900-1912 роках у Росії щорічно захворювало антраксом 40000-60000 голів худоби, а всього за цей період зареєстровано 623500 випадків сибірки серед сільськогосподарських тварин.
За період з 1848 по 1917 роки в Большемельской, Малоземельской, Обской, Таймирської і Єнісейської тундрах загинуло від сибірської виразки 1514500 оленів.
Сибірська виразка завжди була поширена на півдні Сибіру (звідси й назва), в Казахстані, Бурятії, Туві, Монголії. Абсолютна більшість зареєстрованих в останні роки спалахів хвороби виникло у врахованих стаціонарно неблагополучних пунктах, причому в деяких з них активність грунтових вогнищ сибірки не виявлялася протягом 40-60 років. Так у 1997 році спалахи хвороби виникли в пунктах, де активність грунтових вогнищ не виявляли по 1949 (Самарська обл.), 1953 (Алтайський край), 1958 (Удмуртія) років.
У 57 з 60 губерній царської Росії сибірська виразка реєструвалася серед людей. З 1896 по 1913 роки в Росії боліло антраксом 268000 осіб, з яких близько 255 померли. За даними медичного департаменту внутрішніх справ у 1900-1914 роках у Росії щорічно захворювало сибірку 15000-20000 осіб. В даний час в Росії захворюваність має спорадичний характер з окремими груповими спалахами. Як і раніше більша частина постраждалих є сільськими жителями. Частка дорослих у загальній структурі захворілих склала 94%. (Шувалова Е.П. 1976).
Найбільше число спалахів реєструється з травня по вересень.
У США спостерігаються поодинокі випадки захворювань людей.
Реєструються спорадичні випадки і епідемічні спалахи з числом випадків до 20-25. Захворювання людей виникають при забої інфікованих тварин, обробленні туш, в теплу пору року, коли переважає захворюваність серед тварин. Зараження людей може відбуватися при контакті з інфікованою грунтом в ході проведення земляних робіт, при порушенні техніки безпеки в лабораторіях.
Джерела збудника є домашні травоїдні тварини - велика і дрібна рогата худоба, коні, верблюди, свіньі.У тварин захворювання протікає важко, з переважанням вісцеральних форм. Хвора людина епідеміологічної небезпеки не представляє. (Слюсар Л.І та ін, 1997)
Серед тварин важливе епізоотологічне значення має аліментарний шлях зараження - через корм, воду, забруднені спорами сибірської виразки, менше значення мають аерозольний, трансмісивний шляху зараження, через молоко і молочні продукти. Переносниками збудника можуть бути гедзі та мухи-жигалки, в ротовій апараті яких збудник може зберігатися до 5 днів.
Зараження людини може наступати при догляді за хворими тваринами, забої худоби, обробці м'яса, а також при контакті з продуктами тваринництва (шкури, шкіри, хутряні вироби, вовна, щетина), обсіменіння спорами сибиреязвенного мікроба. Зараження має переважно професійний характер. Зараження може наступати через грунт, в якій суперечки сибиреязвенного збудника зберігаються протягом багатьох років. Спори потрапляють в шкіру через мікротравми; при аліментарному інфікуванні (вживання заражених продуктів) виникає кишкова форма. Передача збудника може здійснюватися аерогенним шляхом (вдихання інфікованої пилу, кісткового борошна). У цих випадках виникають легеневі та генералізовані форми сибірської виразки. У країнах Африки допускається можливість передачі інфекції за допомогою укусів комах. Зараження людини від людини звичайно не спостерігається.
Сибірська виразка у людини класифікується двома способами. Перший тип класифікації, який відображає як робота людини впливає на експозицію, розрізняє неіндустріальних сибірську виразку, яка зустрічається на фермах, при забої тварин, на шкуродерні у ветеринарів і т.д., і індустріальна СЯ, яка зустрічається у тих, хто зайнятий у переробці кісток, шкір, вовни та інших тваринних продуктів.
Інша класифікація відбиває шлях проникнення інфекції і розрізняє шкірну СЯ, отриману через пошкодження шкіри, гастроінтестинальних СЯ, обумовлену прийомом зараженої їжі, переважно м'яса, отриманого від загиблих від СЯ тварин або при вживанні в їжу зараженої води, і легеневу (інгаляційну) СЯ при вдиханні переносимих по повітрю суперечка СЯ.
Неіндустріальних СЯ, отримана при обробленні м'ясних туш, звичайно виявляє себе в шкірній СЯ формі, вона має тенденцію до сезонності і паралельна сезонному прояву у тварин. Шкірна СЯ, яка передається через укуси комах, і кишкова СЯ, яка передається шляхом поїдання зараженого м'яса, також вважаються неіндустріальні формами хвороби. Індустріальна форма теж зазвичай проявляється в шкірній формі, але має набагато більшу ймовірність прийняти легеневу форму при вдиханні спор.
Також люди постійно заражаються СЯ прямо чи опосередковано від заражених тварин. Випадки захворювання переносу від людини до людини чи в лабораторних умовах рідкісні (Heyworth et al., 1975; Collins 1988; Lalitha et al., 1988; Quinn and Turnbull, 1998).
Зазвичай вважається, що B. Anthracis НЕ інвазивна і для розвитку шкірної і кишкової форми СЯ потрібна наявність маленьких порізів, саден або інших ушкоджень (укусів комах, виразки і т.д.). Таким чином, СЯ струпи знаходяться в основному на відкритих ділянках тіла, переважно на обличчі, шиї, руках і зап'ястях.
Як зазначалося раніше, укуси комах в деяких країнах можуть бути цілком імовірним способом передачі інфекції (Rao and Mohiyudeen, 1958; Davies, 1983), можливість такого шляху була доведена експериментально (Sen and Minett, 1944; Turell and Knudson, 1987).
Чоловіки хворіють на сибірку частіше, ніж жінки. Діти хворіють відносно рідко (ШуваловаЕ.П., 1976).
Таким чином, основними джерелами сибірської виразки для людини є прямі або непрямі контакти з інфікованою твариною чи професійний контакт з інфікованими або контамінованих тваринними продуктами. Інші можливі джерела захворювання зустрічаються рідко і епідеміологічно вони незначні. Охоплення сибірку людини залежить від рівня експозиції заражених тварин і національні дані охоплення для неіндустріальних випадків відображають ситуацію національного поголів'я худоби.
Історичний аналіз епідеміологічних даних виявляє у світовому масштабі наступні приблизні співвідношення:
А) одна людина зі шкірною формою сибірської виразки на десять туш тварин, хворих на сибірку;
Б) один випадок кишкової форми сибірської виразки у людини на 30-60 з'їдених інфікованих тварин;
В) у людини 100-200 випадків шкірної форми на кожний випадок кишкової форми.
Дані за часткою індустріальної сибірської виразки можна вивести виходячи з обсягу і ваги потенційно зараженого оброблюваного або імпортованого матеріалу, беручи до уваги якість захисту, такий як вакцинація персоналу і посилена вентиляція робочого місця. Ці взаємозв'язки особливо істотні для тих, хто використовує дані для багатьох країн, де сибірська виразка зустрічається рідко, епізодично або дані про неї публікуються в неповному вигляді. Крім того, такі країни забороняють повідомляти про сибірку на місцевому або державному рівнях.
Механізм передачі збудника.
Відсутність зараження людини від людини пояснюється особливостями механізму передачі, реалізованого серед тварин або від тварини людині і неможливими серед людей рисами першої фази виділення збудника з зараженого організму. У хворої тварини перед смертю збудник виділяється з різними екскретів, кров з трупа насичена сибіркових паличками, що призводить до високої інтенсивності зараження одержуваних від тваринних продуктів. Мимовільне виділення сибіркових паличок з шкірного осередку ураження у людини не спостерігається. Так як у серозно-геморагічне ексудаті карбункула на початку захворювання палички не виявляються, то для їх виділення з крові потрібно інструментальне втручання. Сібіреязвенние палички відсутні і в виділеннях хворого при септичній формі хвороби.
Період заразливості джерела дорівнює періоду захворювання тварин, протягом якого вони виділяють заразне початок з сечею, калом, кров'яними виділеннями з природних отворів. Протягом 7 діб заразний нерозкритий труп полеглого від сибірської виразки тварини. Отримане від хворої тварини сировина (вовна, шкіра, волосся) і виготовлені з нього предмети являють епідеміологічну небезпеку протягом багатьох років.
Шляхи зараження
Вхідними воротами при шкірній (Локалізованої) формі є будь-яка ділянка шкірних або слизових покривів. Зазвичай збудник впроваджується в шкірні покриви верхніх кінцівок (близько половини всіх випадків) і голови (20-30%), рідше тулуба (3-8%) і ніг (1-2%). В основному уражуються відкриті ділянки шкіри. Вже через кілька годин після зараження починається розмноження збудника в місці воріт інфекції (у шкірі). При цьому збудники утворюють капсули і виділяють екзотоксин, який викликає щільний набряк та некроз. З місць первинного розмноження збудники по лімфатичних судинах досягають регіонарних лімфатичних вузлів, при прориві останніх можлива генералізація захворювання. При шкірній формі в місці первинного запально-некротичного вогнища вторинна бактеріальна інфекція особливої ролі не грає. Після закінчення 2-14 днів у місці впровадження розвивається сибірковий карбункул.
При аерогенним (пиловій) зараження суперечки фагоцитуються альвеолярними макрофагами, потім вони потрапляють в медиастенальной лімфатичні вузли, де відбувається розмноження та накопичення збудника, некротизируются і лімфатичні вузли середостіння, що призводить до геморагічного медіастеніту і бактеріємії, з подальшою генералізацією процесу, що закінчується летальним результатом. У результаті бактеріємії виникає вторинна геморагічна сібіреязвенная пневмонія. Первинна аспіраційна сібіреязвенная пневмонія не розвивається.
Для аліментарного зараження необхідні механічні пошкодження слизової оболонки кишечнику. При вживанні інфікованого (і недостатньо прогрітого) м'яса суперечки проникають у підслизову оболонку і регіонарні лімфатичні вузли. Розвивається кишкова форма сибірської виразки, при якій збудники також проникають в кров і захворювання генерализуется і переходить в септичну форму. Первинне сібіреязвенной поразку кишечника не розвивається.
Таким чином, септичний перебіг може виникнути при будь-якій формі сибірської виразки. У патогенезі сибірки велике значення має вплив токсинів, утворених збудником. Перенесене захворювання залишає після себе стійкий імунітет, хоча і є описи повторних захворювань через 10-20 років після першого захворювання.
Інфікуються доза
Інфекційна доза, яка для людини не встановлена, і серйозність кінцевої інфекції явно залежать від кількох чинників, таких як шлях зараження, виснаження та інші аспекти стану здоров'я інфікованого і, ймовірно, від відносної вірулентності инфицирующего штаму. При оцінці ризику неминуча залежність від інформації про тести на тваринах. Опубліковані дані по інфікуючої і летальної дози для тварин переносяться і на людину (Watson and Keir, 1994).
Шкірна інфекція. Для початку шкірної інфекції, мабуть, не потрібно великої кількості спор, але суперечки повинні проникнути в субепідермальние тканини через поріз або ранку. Ризик зараження значно знижується при використанні на небезпечних роботах відповідного одягу та рукавичок, перев'язкою ран та іншими гігієнічними заходами.
Легенева (інгаляційна) інфекція. Зареєстрована LD50 у нелюдських приматів складає від 2 500 до 760 000 суперечка (Meselson et al., 1994; Watson and Keir, 1994). US Department of Defence засновує свої стратегічні плани, виходячи з LD50 для людини, що дорівнює 8 000 - 10 000 спір (Meselson et al., 1994). Тим не менш єдиними строго визначеними даними по інгаляційної інфікуючої дозі для людини є дані, отримані в ході дослідженні на фабриках по переробці козячої вовни, наведені раніше. У будь-якому випадку, для того, щоб ризик легеневої сибірської виразки став значним, очевидно необхідна істотна експозиція. У недавніх дослідженнях (Turnbull et al., 1998) найбільші рівні в пробах повітря від 3 до 9 м за вітром від disturbed dry сухий залишок the highest levels found in air sampled 3 to 9 m downwind from disturbed dry, dusty anthrax carcass sites in Namibia were 20 to 40 colony forming units of spores per cubic metre.
Це відповідає стриманим оцінками про те, що звичайній людині, що проявляє помірну активність, потрібно близько 2,5 хв., Щоб вдихнути одну спору. Більш того, встановлено, що при розмірах часток більше 5 μm вони досягають альвеол легень з зростаючими труднощами. Отже, ймовірність того, що вдихувані суперечки проникнуть всередину досить глибоко, щоб індукувати легеневу форму сибірської виразки, сильно залежить від розмірів частинок, до яких спори прикріплені.
Отже, ризик захворювання на легеневу форму сибірки поза промислових умов надзвичайно низький.
Оральний шлях інфекції. Інформації про інфекційну дозі через оральні ворота дуже мало, однак те, що вірно для шкірних покривів, у великій мірі справедливо і для орофарингеального і гастроінтестинального епітелію. Імовірність інфікування, очевидно, значно збільшується, якщо не прямо залежить від того, чи є уражені ділянки епітелію, через які спори можу проникнути всередину і дати початок інфекції.
При оцінці ризику необхідно також враховувати той факт, що сибірська виразка добре піддається лікуванню, якщо діагноз встановлений на ранніх стадіях хвороби. Відомості про можливу експозиції також є важливою складовою для стабілізації становища.
Таким чином, можна виділити головні епізоотологичеськие критерії сибірської виразки.
1. Чутливі тварини. Сибірку хворіють велика рогата худоба, вівці, кози, коні, олені, верблюди, буйволи, свині. Цей список поповнили представники багатьох видів диких тварин: слони, водяні і африканські буйволи, лісові бізони, білохвості олені, антилопи-куду, кінська антилопа, лісова антилопа (дукер), антилопа імпала, антилопа канна, стенбок, зебри Бурчелла, бегемоти, болотні козли , страуси, тхори, осли. У 1996 році з'явилося повідомлення про захворювання диких гиенових собак (Coper JE, 1996). 36 видів африканських диких тварин гинуть від антраксу.
2. Джерела збудника інфекції і фактори його передачі. Найбільшу небезпеку становлять хворі тварини, які виділяють збудник у зовнішнє середовище. Величезну небезпеку становлять місця загибелі чи поховання полеглих від сибірської виразки тварин, неприбрані трупи, які розтягують хижаки. Встановлено, що найбільш висока концентрація спор Bac. Anthracis відзначена навколо трупа в радіусі до 5 метрів (до 10 5 спір на 1 г грунту). У фекаліях гієн також висока концентрація збудника, тому що вони поїдають трупи полеглих від антракс тварин. Нижче концентрація спір у фекаліях грифів, які живляться на більш свіжих трупах. У левів, гієн і шакалів виявлений високий титр антитіл до протективного сібіреязвенной антигену (Lindeque PM, 1996).
Занесення сибірської язвив благополучні країни найчастіше відбувається з інфікованим м'ясом та м'ясними продуктами, а також з кістковим борошном. Такі випадки зафіксовано у Норвегії, Непалі, Індонезії і т.д.
Підкреслюється роль комах (членистоногих) як переносників збудника антракс особливо на території Індії та Канади.
3. Стационарность сибірської виразки. Це найбільш яскрава епізоотологічне особливість сибірської виразки. У раніше неблагополучних пунктах через багато десятиліть повного благополуччя знову виникали випадки сибірської виразки. Як правило, це пов'язано зі стихійними лихами (повенями, землетрусами, зсувами, пиловими бурями і т.п.), а також з проведенням різного виду земляних, будівельних і меліоративних робіт. Відзначені спалахи антраксу в Австралії та США на трасах перегону худоби через не менш ніж ста років після перших зареєстрованих випадків. Раніше інфіковані пасовища багато десятиліть зберігають небезпеку.
4. Сезонність хвороби. Періодичність. Особливою закономірності в прояві сибірської виразки не проглядається, інтервали між великими епізоотіями становлять у різних регіонах 3-5 років і более.Сезонность проглядається досить чітко, але залежить від географії хвороби, від кліматичних, а іноді і господарських умов. Як правило, спалахи реєструються частіше в теплу пору року. Инцидентность підвищується в умовах посухи.
5. Особливості процесу в сучасних умовах. Завдяки налагодженій контролю за цією інфекцією, системі заходів із застосуванням високоефективних засобів профілактики епізоотичний процес характеризується лише проявом спорадичних, поодиноких випадків. У ряді випадків благополуччя досягається широкомасштабної вакцинацією тварин. Однак зберігаються регіони, де спостерігаються епізоотії антракс, особливо часто серед вільно живуть диких тварин.
Завдяки наявності спорових форм, бактерія сибірської виразки завжди розглядалася як об'єкт розробок біологічної зброї масового ураження. За наявності відповідних погодних умов, 50 кілограм сібіріязвенних суперечка, розпорошених з літака, можуть покрити територію в 20 квадратних кілометрів, при цьому (завдяки маленьким розмірам суперечка) будуть уражені всі жителі незалежно від того, чи знаходяться вони в приміщенні або на вулиці. За розрахунками ВООЗ, на кожні 5 млн. випадків ураженої таким чином популяції буде 250 тис. хворих і до 100 тис. жертв. За оцінками американських військових достатньо лише 100 кілограм спір для того, щоб біотерористів змогли вбити до 3 млн. чоловік в м.Вашингтон, округ Колумбія.
Ілюстрацією небезпеки сибірської виразки може послужити останній випадок масового зараження легеневою формою, який мав місце в Росії в 1979 р., у Свердловську, де захворіло 79 осіб, 68 з яких загинули.
Ще під час другої світової війни острів Gruinard був місцем першого наукового випробування Bac.anthracis в якості потенційного агента біологічної зброї.
Випробування підтвердили, що життєздатні спори антраксу можна за допомогою вибуху розсіювати у вигляді хмари, яке викликало летальну поразку при вдиханні чутливими ссавцями. Більш ніж через 20 років велика кількість життєздатних високовірулентних спір було виявлено в грунті. У 1986 році проведена деконтамінація грунту з попередніми спалюванням рослинності. Формальдегід розчиняли в морській воді. Найбільш ефективним виявилося використання 5%-го розчину формальдегіду з розрахунку 50 літрів \ кв.м. Через 2 місяці були взяті проби грунту. У 9 місцях виявлені спори збудника. Ці ділянки були повторно оброблені формальдегідом допомогою поверхневої іригації. У жовтні 1987 року суперечки антраксу в цих місцях не були виявлені.
Діагноз і диференціальний діагноз. Ідентифікація збудника.
Розпізнавання сибірської виразки грунтується на даних епідеміологічного анамнезу (професія хворого, характер оброблюваного матеріалу, звідки доставлено сировину, контакт з хворими тваринами та ін.) Враховуються також характерні зміни шкіри в області воріт інфекції (розташування на відкритих ділянках шкіри, наявність темного струпа, оточеного вторинними пустулами, набряком і гіперемією, анестезія виразки). Слід враховувати, що у щеплених всі зміни шкіри можуть бути виражені слабо і нагадувати стафілококові захворювання (фурункул та інші). Лабораторним підтвердженням діагнозу служить виділення культури сібіреязвенной палички та її ідентифікація. Для дослідження беруть вміст пустули, везикули, тканинної випіт з-під струпа. При підозрі на легеневу форму беруть кров, мокротиння, випорожнення. При шкірних формах гемокультура виділяється рідко. Взяття і пересилку матеріалу проводять з дотриманням всіх правил роботи з особливо небезпечними інфекціями. Для дослідження матеріалу (шкури, вовна) застосовують реакцію термопреципітації (реакція Асколі). Для виявлення збудника використовують також імунофлуоресцентний метод. В якості допоміжного методу можна використовувати шкірно-алергічну пробу зі специфічним алергеном - антраксином. Препарат вводять внутрішньошкірно (0,1 мл). Результат враховують через 24 і 48 ч. Позитивною вважається реакція при наявності гіперемії і інфільтрату понад 10 мм в діаметрі за умови, що реакція не зникла через 48 ч.
Розроблено швидкий метод для виявлення протективні антигену в крові, сироватці та інших рідинах організму в інфікованих тварин і людини з використанням імунохроматографічний мембрани. Антиген вловлюється моноклональними антитілами, пов'язаними з нітроцелюлози мембраною, а другі моноклональні антитіла, специфічні до різних епітопів, пов'язані з частками колоїдного золота, є реагентами для його детекції. Для проведення реакції потрібно 10 хвилин, найменша кількість антигену, виявляє за одну стадію, дорівнює 25 нг / мл. При оцінці панелі позитивних і негативних сироваток підтверджена висока чутливість методу і його 100% специфічність при концентрації мішені 25 нг / мл. За чутливості цей метод можна порівняти з методом ELISA при використанні однакових реагентів, але останній вимагає для проведення 4 години.
Диференціювати необхідно від фурункула чи карбункула, пики, зокрема від бульозної форми. Легеневу (інгаляційну) форму сибірської виразки диференціюють від легеневої форми чуми, туляремії, меліоїдоза, легіонельозу і важких пневмоній іншої етіології.
Слід зазначити, що широке застосування у ветеринарії антибіотиків, інактивованих і живих вакцин призвело до реверсії і тривалої персистенції вакцинних штамів в організмі тварин, забруднення навколишнього середовища живими мікроорганізмами з зміненими властивостями, циркуляції атипових штамів.
Розроблено діагностичний набір для постановки імуноферментного твердофазного «сендвіч»-аналізу, що дозволяє ідентифікувати збудника сибірської виразки і диференціювати її від споріднених видів спороутворюючих бацил. Метод перевершує за чутливістю прямий імуноферментний в 50-100 разів, реакцію гальмування непрямої гемаглютинації - у 100-200 разів, реакцію дифузійної преципітації - в 500-1000 разів (Ніколайчук Л.Ф., 1998)
В даний час найбільш надійними тестами для ідентифікації збудника сибірської виразки є тести на чутливість до гамма фагу, виявлення галактозо \ N-ацетилглюкозамін полісахариду та полі-Д-глютамінової кислоти, наявність генів токсину та капсули, що визначаються ПЛР. Найменш надійними є методи, засновані на утилізації субстрату. За допомогою ПЛР-ELISA модифікації і маркування мішеневой ДНК дігексігеніном можна виявити 4 суперечки Bac.anthracis в 100 грамів грунту. Проте можливі і неістиннопозитивні реакції, особливо з пробами з мікробіологічно активних шарів грунту.
При аналізі проб грунту та інших зразків, що містять інгібітори, попередньо до проведення ПЛР необхідно провести їх інтенсивну обробку для видалення інгібіторів.
Для практичних працівників не викликає ускладнень ідентифікація вірулентних капсульних штамів: вони однотипні незалежно від джерела виділення, характеризуються лише невеликими відмінностями. Проблему представляє ідентифікація польових бескапсульних штамів, що володіють слабкою вірулентністю для мишей, морських свинок, а також диференціація їх від Bac.cereus, патогенних для людей і лабораторних тварин. З цією цілю використовуються методи молекулярної біології - ПЛР, геномної дактилоскопії, рестрикційного аналізу. Слід звернути увагу на американську стратегію: передбачається забезпечити практичні лабораторії усіма необхідними компонентами для генотипування в короткий термін в польових умовах виділених штамів і швидкої розшифровки епізоотії. (Бакулев І.А., 2001)
Клінічні форми сибірської виразки
Сибірська виразка - інфекційна хвороба з гострим початком, яка характеризується кількома клінічними формами: шкірної (локалізована форма), легеневої та кишкової (системні форми). У природних умовах більш поширена шкірна форма, легенева форма до недавніх випадків біотероризму представляла радше історичний інтерес. Хворіють частіше дорослі, ніж діти і чоловіки, ніж жінки.| Форма | Інкубаційний період | Перебіг хвороби | Загальні положення | Примітки |
| Шкірна (95-97% випадків) | Від менш ніж 9 годин до 2 тижнів, частіше від 2 до 6-7 днів. | Пошкодження шкіри еволюціонують від 2 до 6 днів від папули розміром 1-3 мм через везикулярне стадію (везикули розміром 1-2 см) до сплющенного чорного струпа, незмінно супроводжується набряком, який може бути від незначного до великого, незалежно від розмірів папули або везикули. День 0. Проникнення інфікуючої B. anthracis (зазвичай у вигляді спор) через пошкодження на шкірі (порізи, садна, укуси комах тощо) День 1-2. З'являється маленький прищ або папула. День 3-4. Навколо папули утворюється кільце з везикул. Може виділятися везикулярна рідина. Розвивається помітний набряк. Поки немає вторинної інфекції, немає гною і поразки безболісні й необтяжливі, хоча може розвиватися болючий лимфоаденит регіональних лімфатичних вузлів. День 5-7. Вихідна папула із'язвляется з утворенням характерного струпа. Верхні струпи не містять B. anthracis. Для визначення шляхом поліхромного фарбування метиленовим синім або виділення необхідно підняти струп пінцетом (це не завдає болю, поки немає вторинної інфекції) і взяти рідина під струпом. Якщо лікування проводилося відповідним чином, рідина, ймовірно, буде стерильною. Набряк поширюється на деяку відстань від поразки. Клінічні симптоми можуть бути більш важкими, якщо поразка розташований на обличчі, шиї або на грудях. При цих більш важких формах клінічно виявляється лихоманка, токсемія, місцева хворобливість adenomegaly і великий набряк, які можуть викликати шок і смерть. День 10 (приблизно). Струп починає розсмоктуватися, розсмоктування займає близько шести тижнів і не прискорюється від лікування. У невеликій частці випадків при відсутності лікування розвивається систематична сибірська виразка з гіперостримі симптомами. Через 2-3 тижні відбувається повне загоєння. | Пошкодження шкіри еволюціонують від 2 до 6 днів від папули через везикулярне стадію до сплющенного чорного струпа, незмінно супроводжується набряком, який може бути від незначного до великого Найчастіше виразка локалізується на верхніх кінцівках: пальці, кисть, передпліччя, плече (498 випадків з 1329) , далі йдуть лоб, скроні, тім'я, скула, щока, повіку, нижня щелепа, підборіддя (486 хворих), шия і потилиця (193), груди, ключиця, грудні залози, спина, живіт (67), на нижніх кінцівках виразка локалізувалася лише у 29 чоловік. Решта локалізації були рідкісними. | Підрозділяється на наступні клінічні різновиди: карбункулезной, едематозная, бульозна і ерізіпелоідная 10-20% нелікованих випадків шкірної форми виявляються летальними. При лікуванні летальними виявляються менш 1% випадків. Всі три форми хвороби - шкірна, кишкова і легенева - без лікування можуть привести до смертельного результату, проте шкірна форма часто самообмежуватися |
| Карбункулезной різновид зустрічається найчастіше. | Ознаки загальної інтоксикації (лихоманка до 40 ° С, загальна слабкість, розбитість, головний біль, адинамія, тахікардія) з'являються до кінця першої доби або на 2-й день хвороби. Лихоманка тримається протягом 5-7 днів, температура тіла знижується критично. Місцеві зміни в ділянці виразки поступово гояться, і до кінця 2-3-го тижня струп відривається. | Зазвичай буває одинична виразка, хоча іноді можуть бути і множинні (2-5 і навіть 36). Збільшення числа виразок помітного впливу на ступінь тяжкості перебігу захворювання не надає. Більший вплив на тяжкість перебігу хвороби надає вік хворого. До введення в практику антибіотиків серед хворих, старших 50 років летальність була в 5 разів вище (54%), ніж в осіб більш молодого віку (8-11%). У щеплених проти сибірської виразки шкірні зміни можуть бути дуже незначними, нагадуючи звичайний фурункул, а загальні ознаки інтоксикації можуть бути відсутні. | ||
| Едематозная форма | Спостерігається рідко і характеризується розвитком набряку без видимого карбункула на початку хвороби. Захворювання протікає більш важко з вираженими проявами загальної інтоксикації. Пізніше на місці щільного безболісного набряку з'являється некроз шкіри, який покривається струпом. | |||
| Бульозна форма | Спостерігається рідко. Характеризується тим, що на місці типового карбункула в області воріт інфекції утворюються бульбашки, наповнені геморагічної рідиною. Вони виникають на запаленому инфильтрированное підставі. Бульбашки досягають великих розмірів і розкриваються лише на 5-10-й день хвороби. На їх місці утворюється велика некротична (виразкова) поверхню. Цей різновид сибірської виразки протікає з високою лихоманкою і вираженими симптомами загальної інтоксикації. | |||
| Ерізіпелоідная форма | Спостерігається найбільш рідко. Особливістю її є утворення великої кількості білуватих пухирів, наповнених прозорою рідиною, розташованих на припухлою, почервонілою, але безболісної шкірі. Після розтину пухирів залишаються множинні виразки, які швидко підсихають. Цей різновид характеризується легшим перебігом і сприятливим результатом. | |||
| Кишкова форма сибірської виразки (менше 1%) | Від 2 до 5 днів | Характеризується загальною інтоксикацією, підвищенням температури тіла, болями в епігастрії, проносом і блювотою. У блювотних масах і у випорожненнях може бути домішка крові. Живіт роздутий, різко болючий при пальпації, виявляються ознаки роздратування очеревини. Стан хворого прогресивно погіршується і при явищах інфекційно-токсичного шоку хворі вмирають. | Серологічно і епідеміологічні дані доводять, що одужанням можуть закінчуватися і недіагносцірованние випадки кишкової і легеневої форми при легкому перебігу хвороби навіть серед експонованих груп населення (Brachman et al., 1960; Norman et al., 1960; Sirisanthana et al., 1988; Van den Bosch, 1996). | Ранній діагноз утруднений, що призводить до високої смертності (до 50%) при обох підтипів. (AM FRIEDLANDER,) Існує дві клінічних форми сибірської виразки, які розвиваються після вживання B. anthracis із зараженою їжею або питвом. |
| Кишкова сибірська виразка | Симптоми включають нудоту, блювоту, лихоманку, біль у животі, криваву блювоту, кривавий пронос і масивний асцит. Якщо лікування почате недостатньо рано, розвивається токсемія і шок з наступним летальним результатом. Існують дані, що свідчать про те, що бувають і випадки одужання при легкотекущей недіагностованою формі. | |||
| Орофарингеальна форма СЯ | Основні клінічні ознаки - виразка ковтка, дисфагія (утруднене ковтання), лихоманка, регіональна шийна лимфоаденопатия і токсемії. Навіть при лікуванні смертність становить близько 50% (Doganay et al., 1986). Підозра на СЯ в дуже великій мірі залежить від обізнаності і настороженості лікарів до історії пацієнта та ймовірності того, що він / вона використовувала заражену їжу або воду. | |||
| Легенева (інгаляційна) | Інкубаційний період от1 до 6 днів, продромальному протягом нагадує ГРВІ. | Захворювання двустадійность. Початкова стадія триває в середньому 4 дні, починається таємно з міалгії, нездужання, втоми, непродуктивного кашлю, підвищення температури. Через кілька днів може наступити деяке поліпшення стану. Друга стадія триває 24 години і часто закінчується смертю, розвивається раптово з нападу болю при диханні, гіпоксіміі і ціанозу, можливе незначне підвищення або, навпаки, зниження температури, з розвитком шоку. Часто супроводжується рясним потовиділенням, сильно збільшені лімфатичні вузли можуть призвести навіть до часткового здавлення трахеї. При аускультації легень виявляються значні шуми і симптоми плеврального виливу. Рентгенографічно виявляється характерне медиастенальной збільшення (розширення). У 50% випадків виявляються ознаки менінгіту (Table 1). За іншими описами, починається гостро, протікає важко і навіть при сучасних методах лікування може закінчитися летально. Серед повного здоров'я виникає приголомшливий озноб, температура тіла швидко досягає високих цифр (40оС і вище), відзначається кон'юнктивіт (сльозотеча, світлобоязнь, гіперемія кон'юнктив), катаральні явища з боку верхніх дихальних шляхів (чхання, нежить, хрипкий голос, кашель). Стан хворих з перших годин хвороби стає важким, з'являються сильні колючі болі в грудях, задишка, ціаноз, тахікардія (до 120-140 уд / хв), АТ знижується. У мокроті спостерігається домішка крові. Над легенями визначаються ділянки притуплення перкуторного звуку, сухі і вологі хрипи, іноді шум тертя плеври. Смерть настає через 2-3 дні. | Легенева форма сибірської виразки розвивається після потрапляння частинок. Несучих суперечки, розміром від 2 до 5 мкм в альвеоли, тому що частинки розміром більше 5 мкм затримуються у верхніх відділах дихальних шляхів і там ефективно знешкоджуються. Суперечки, які досягли альвеол, поглинаються легеневими макрофагами і переносяться в медиастенальной лімфатичні вузли. Подальший період розмноження може починатися через 60 днів після зараження, при цьому виділяється величезна кількість токсину. Регіональні лімфовузли швидко руйнуються і токсини включаються в системне циркулювання, викликаючи набряки, геморагії, некрози і шок з подальшою смертю. Серологічні та епідеміологічні дані доводять, що одужанням можуть закінчуватися і недіагносцірованние випадки кишкової і легеневої форми при легкому перебігу хвороби навіть серед експонованих груп населення (Brachman et al., 1960; Norman et al., 1960; Sirisanthana et al., 1988; Van den Bosch, 1996). | Смертність може досягати (89% у США, в Свердловську загинули 68 з 79 пацієнтів) 100%, незважаючи на лікування. Від моменту появи симптомів до загибелі в середньому проходить 3 дні, що відповідає експериментам на мавпах коли смерть наставала через 3 дні після початку хвороби при латентному періоді до 58 днів. Смертність серед пацієнтів з тривалістю хвороби 30 і більше днів менше, ніж при швидкому перебігу хвороби. (JAMA. 1999; 281:1735-1745). У найбільш добре документованих описах п'яти випадків сибірської виразки повідомляється про легеневу (інгаляційної) формі СЯ (Plotkin et al., 1960), хвороба почалася неочевидно з невеликого підвищення температури, втоми і нездужання, що продовжуються від одного до декількох днів. Головний біль, болі в м'язах, озноб і лихоманка були відмічені у чотирьох пацієнтів з появою кашлю у чотирьох і невеликого болю в грудній клітці в одного. За цих м'яких початковою фазою послідувало раптовий розвиток диспное, ціаноз, дезорієнтація з комою і смерть чотирьох пацієнтів, для яких лікування виявилося безуспішним. Смерть настала протягом 24 годин після настання гіперострой фази. |
При будь-якій з описаних форм може розвинутися сибірковий сепсис з бактеріємією, виникненням вторинних вогнищ (менінгіт, гнійно-токсичне ураження печінки, нирок, селезінки й інші).
Сибірковий менінгіт
Менінгіт - серйозне клінічне ускладнення, яке може розвинутися після будь-якої з трьох форм сибірської виразки. Смертність при цьому становить майже 100%, після клінічних симптомів менінгіту з інтенсивним запаленням meninges, значним збільшенням CSF тиску і появою крові в CSF (сибірковий менінгіт - геморагічний менінгіт) швидко настає втрата свідомості і смерть. (Levy et al., 1981; Koshi et al., 1981; Lalitha et al., 1990; George et al., 1994; Lalitha et al., 1996). Зареєстровані тільки кілька випадків виживання в результаті раннього визначення менінгіту та невідкладного лікування. (Khanne et al., 1989; Lalitha et al., 1996).
При диференціальному діагнозі необхідно враховувати гострий менінгіт бактеріальної етіології. Остаточний діагноз встановлюється після візуалізації капсульованих бацил у CSF і / або культивуванням.
Сибірковий сепсис
Після лімфогематогенного (lymphohematogenous) розповсюдження B. Anthracis з областей первинних уражень (шкіри, кишкового тракту та легень) розвивається сепсис. Клінічними рисами є висока температура, токсемія і шок з подальшою смертю через нетривалий час.
При диференціальному діагнозі необхідно мати на увазі сепсис, викликаний іншими бактеріями. Остаточний діагноз ставиться після виділення B. Anthracis з областей первинних поразок і з культури крові.
Захворювання на сибірку в США (випадок біотероризму 2001р.)
Середній вік хворих - 46 років (від 43 до 73 років), 70% чоловіки, всі, крім випадку № 10, мали відношення до сортування або доставку листів, що містять спори сибірської виразки (поштові працівники - 6, сортувальники - 2, журналіст - 1 ). Джерело експозиції в разі 10 не встановлений. Всі випадки захворювання відносяться до легеневої формі сибірської виразки.
Середній інкубаційний період від експозиції до появи симптомів для 6 випадків з відомою датою експозиції склав 4 дні (від 4 до 6 днів).
Пацієнти звернулися за медичною допомогою в середньому через 3,5 дні після появи симптомів (в межах від 1 до 7 днів). Вісім з десяти звернулися за допомогою перебували на початковій стадії захворювання. З цих 8 шестеро стали приймати антибіотики, активні проти сибірської виразки, в той же день, і всі шестеро вижили. Четверо пацієнтів, включаючи одного з менінгітом, звернулися за допомогою і почали приймати антибіотики, активні проти сибірської виразки, при швидкоплинних симптомах хвороби і всі четверо загинули. У Табл. представлені симптоми 10 пацієнтів, у Табл. представлені результати початкових клінічних, лабораторних та рентгенографічних досліджень.
Плевральні закінчення відбувалися у всіх десяти хворих і в ході госпіталізації часто ставали величезними у залишилися в живих, так що сімом пацієнтам знадобився дренаж плевральної рідини, у трьох - за допомогою трубки в грудній клітці. Плевральна рідина була значно геморрагізірована з відносно невеликою кількістю лейкоцитів.
Лікування
Для етіотропного лікування сибірської виразки використовують антибіотики, а також специфічний імуноглобулін. Найчастіше призначають пеніцилін при шкірній формі 2 млн-4 млн ЕД / сут парентерально. Після зникнення набряку в ділянці виразки можна призначати препарати пеніциліну перорально (ампіцилін, оксацилін ще протягом 7-10 днів). При легеневій і септичній формах пеніцилін вводять внутрішньовенно в дозі 16-20 млн ОД на добу, при сібіреязвенной менінгіті такі дози пеніциліну поєднують з 300-400 мг гідрокортизону. При непереносимості пеніциліну при шкірній формі сибірки призначають тетрациклін у дозі 0,5 г 4 рази на день протягом 7-10 днів. Можна використовувати також і еритроміцин (по 0,5 г 4 рази на день 7-10 діб). Останнім часом рекомендують ципрофлоксацин по 400 мг через 8-12 годин, а також доксициклін по 200 мг 4 рази на день, а потім по 100 мг 4 рази на день.
Специфічний протисибіркових імуноглобулін вводять внутрішньом'язово в дозі 20-80 мл на добу (в залежності від клінічної форми та тяжкості хвороби) після попередньої десенсибілізації. Спочатку для перевірки чутливості до кінського білку вводять внутрішньошкірно 0,1 мл імуноглобуліну, розведеного в 100 разів. При негативній пробі через 20 хв вводять підшкірно 0,1 мл розведеного (1:10) імуноглобуліну та через 1 годину - всю дозу внутрішньом'язово. При позитивній внутрішньошкірної реакції від введення імуноглобуліну краще утриматися.
Прогноз
До введення в практику антибіотиків смертність при шкірній формі досягала 20%, при сучасному рано почате лікування антибіотиками вона не перевищує 1%. При легеневій, кишкової і септичній формах прогноз несприятливий.
Ускладненнями сибірської виразки можуть бути сібіріязвенний сепсис, гнійний менінгіт, гнійно-токсичне ураження нирок і печінки.
Лікування сибірської виразки за допомогою антибіотиків можливе, проте воно має бути негайною і починатися ще до (!) Розвитку симптомів. З огляду на вкрай маленький інкубаційний період і нетиповість картини розвитку симптомів (симптоми ГРЗ при легеневій формі, пронос при кишкової), лікування дуже часто виявляється запізнілими, що визначає, у свою чергу, летальність, що досягає 90% при легеневій формі. При кишковій формі цей показник становить 25-60%. При адекватному лікуванні шкірної форми прогноз майже завжди сприятливий, без лікування летальність при шкірній формі оцінюється як 20%.
Профілактика
Профілактика полягає в зниженні і ліквідації захворюваності серед домашніх тварин. У разі загибелі тварин від сибірської виразки їх спалюють або закопують у могили в строго відведених місцях. На дно могили і поверх трупа насипають шар негашеного вапна 10-15 см.
Продукти харчування, отримані від хворих на сибірку тварин, знищують, а сировина знезаражують. Трупи людей, померлих від сибірської виразки у разі лабораторного підтвердження діагнозу розтину не піддаються. У разі крайньої необхідності розтин трупа сибиреязвенного хворого проводить тільки лікар, з подальшою заключній дезінфекцією приміщення, всіх предметів, інструментарію, халатів, рукавичок, взуття. Поховання трупів людей, померлих від сибірської виразки проводиться на звичайному цвинтарі. У тих випадках, коли труп не розкривали, до виносу з приміщення його кладуть в труну, вистелений целофановою плівкою. Такий же плівкою щільно труп закривають зверху для виключення контакту зі шкірою обличчя і рук трупа. При похованні трупа. Подвергшегося розтину під целофанову плівку насипають шар сухого хлорного вапна.
За епідеміологічними показниками проводять вакцинацію людей.
Роз'єднання не застосовують. За особами, соприкасавшимися з хворою людиною або твариною, встановлюють медичне спостереження до повної ліквідації вогнища. Диспансерне спостереження за людьми, які перехворіли не регламентовано.
Застосування сибиреязвенного глобуліну як засоби екстреної профілактики не рекомендується, так як його ефективність порівнянна з такою у антибіотиків, а ймовірність ускладнень більш висока.
Профілактику слід проводити в найбільш ранні терміни після можливого інфікування (до 5-ти діб).
Екстрена профілактика проводиться серед стикатися з матеріалом, що містить сібіреязвенние палички або спори, які брали участь у забої й обробленні туш тварини, що опинився хворим на сибірку, а також осіб, що доглядають за хворими тваринами і брали участь у похованні їх трупів, особам, готували їжу з м'яса хворої тварини і вживали її. У цих ситуаціях застосовують антибіотики - перорально феноксіметіл-пеніцилін по 1.0 мг - 2 рази на добу протягом п'яти діб або тетрациклін по 0.5 мг - 2 рази на добу протягом п'яти днів. Допускається використання ампіциліну по 1.0 г - 3 рази на добу, оксациліну - по 0.2 г - 1 раз на добу, рифампіцину по 0.3 г - 2 рази на добу.
Для створення активного штучного імунітету до збудника сибірської виразки використовують вакцини. Основоположником розробки живої сібіреязвенной вакцини є Л. Пастер, який ще в 1881 році аттенуіровані капсульний вірулентний штам Bac.anthracis шляхом вирощування його культур при підвищеній температурі (42,5-43 0 С). Через два роки в Росії подібну вакцину двох варіантів отримав Л. С. Ценковський.
Спочатку вакцини для людини призначалися для використання особами ризикованих професій, зокрема, у виробництві, пов'язаному з переробкою тваринних продуктів з ендемічних районів. Тривалість захисту, одержуваної людиною при вакцинації не встановлена і, виходячи з емпіричних даних, робочим ризикованих спеціальностей рекомендується щорічна ревакцинація. Після експозиції вакцинація може бути показана нарівні з терапією антибіотиками. Вакцинація людей, які не піддаються постійно ризику, недоречна. Контроль хвороби для основної маси населення слід проводити через контроль поголів'я великої рогатої худоби.
В даний час, щоб запобігти розвитку в організмі ссавців сібіреязвенной бактерії, використовують вакцини чотирьох типів: живу, хімічну (молекулярну), комбіновану і рекомбіновану.
Жива вакцина - це ліофільно висушені суперечки еталонного, спеціально вирощеного штаму B.anthracis. Хімічна вакцина кардинально відрізняється від живої тим, що являє собою адсорбований на носії протективний антиген (тобто лише одну білкову молекулу), який отримують в процесі культивування вакцинного штаму .
Обидві вакцини забезпечують формування як гуморального, так і клітинного імунітету, але хімічний препарат викликає імунну відповідь швидше (через кілька днів), однак гуморальна захист швидко згасає. Комбіновані вакцини готують на основі суперечка і протективний антигену, а рекомбінантні створюють за допомогою генно-інженерної технології, вбудовуючи фрагменти ДНК, відповідальні за синтез антигенів B.anthracis, в генетичний апарат того чи іншого вектора або продуцента, тобто спеціально підібраних для цієї мети вірусів або бактерій.
У 1980-х рр.. в колишньому Свердловську, в Центрі науково-технічних проблем біологічного захисту Науково-дослідного інституту мікробіології Міністерства оборони, була розроблена рідка комбінована вакцина. А в 1990-х рр.. була створена не має аналогів суха форма комбінованої вакцини, що містить живих суперечка ослабленого штаму та протективні антигену, сорбованого на гелі гідроксиду алюмінію.
Комбінована вакцина в порівнянні з живою володіє більш вираженим захисним ефектом, причому імунітет не тільки розвивається швидше, але і довше зберігається завдяки наявності в організмі клітин ослабленого штаму бактерії. Нешкідливість та реактогенність цих вакцин істотно не відрізняються.
Ці вакцини вже ліцензовані, НДІ мікробіології Міноборони РФ отримав сертифікати на виробництво і живий, і комбінованої сибіркових вакцин. Імуногенність і стабільність вакцинного препарату в порівнянні з випускався в СРСР підвищилися в 5-10 разів. Серед інших переваг вітчизняних вакцин - більший термін придатності, менш жорсткі умови зберігання та транспортування.
У Великобританії і США використовується нежива вакцина, розроблена в 1950 і 1960 р. відповідно (Turnbull, 1991). Англійська вакцина - це преціпітірованний на галуну вільний від клітин культуральний фільтрат штаму 34F2, в той час як американська вакцина - це адсорбований на гидроксиде алюмінію вільний від клітин культуральний фільтрат некапсулірованного, непротеолізірованного дериватів коров'ячого ізоляту V770.
Незважаючи на ефективність існуючих вакцин, фахівці шукають способи їх удосконалення. Мета пошуків - збільшити тривалість імунітету, підвищити рівень продукції протективні антигену, знизити загальні (наприклад, підвищення температури) і місцеві реакції, що виникають у відповідь на дію летального і набрякового факторів. Досягти її можна методами генної інженерії, тобто маніпулюючи генами плазмід pXO1 (Pag, lefa суа) і рХО2.
Дослідження ведуться в ряді лабораторій світу в декількох напрямках. Одне з них - конструювання рекомбінантних штамів, які продукують протективний антиген. Для цього ген pag впроваджують в геном інших мікроорганізмів - Bacillus subtilis або B.brevis, часто використовуваних у біотехнології бактерій, які потім синтезують захисний антиген, причому у великих кількостях, ніж сама сібіреязвенная бацила. Однак дослідникам поки не вдалося досягти стійкого результату, так як ДНК B.anthracis далеко не завжди зберігає свою стійкість в чужих геномах.
На думку деяких дослідників, переважно конструювати продуценти, які синтезували б не всю субодиницю протективні антигену, а тільки її імуногенні епітопи - невеликі гідрофільні фрагменти молекули, які взаємодіють з антитілом і забезпечують клітинний імунітет. Для цього в геном бактерії-продуцента необхідно вставити лише ту частину вельми консервативного гена pag, яка кодує ці епітопи.
Відомо, що хімічні вакцини забезпечують захист не від всіх штамів B.anthracis, в той час як перенесена інфекція дає стійкий імунітет. Тому деякі фахівці пропонують підвищити імуногенність рекомбінантних вакцин, використовуючи для їх створення бактерії B.subtilis, що виробляють капсульні поліпептиди B.anthracis.
Інший напрямок у підвищенні ефективності сибіркових вакцин грунтується на застосуванні нових ад'ювантних технологій, білкової інженерії та иммуномодуляции. Для цього придатні вакцинні препарати, позбавлені баластних речовин (тобто всього того, що не має відношення до вироблення імунітету). Підвищення імуногенності досягається традиційними шляхами: за рахунок полімеризації молекул антигену, закріплення його на мінеральному або полімерному сорбенті. Відомо, що сорбенти підвищують імуногенність білкових антигенів у десятки і сотні разів. Іншими словами, мова йде про ад'ювантних, сорбованих препаратах, або, як їх іноді називають, напівсинтетичних вакцинах.
В даний час експериментально доведено можливість підвищити ефективність і живих сибіркових вакцин, якщо вторинну імунізацію проводити препаратами, які містять протективний антиген, і застосувати підсилюють імунну відповідь організму імуномодулятори, наприклад сальмозан.
В останні роки в ряді лабораторій розробляється ще один напрямок у створенні сибіркових вакцин. Засноване воно на конструюванні штамів збудника зі структурно-зміненими генами токсинів. Вихідними варіантами служать штами B.anthracis тільки з одного плазмидой pXO1. При видаленні з генів lef і суа певних ділянок цитотоксическая активність бактерій сильно знижується, а переваги живих вакцин зберігаються. Є й інша можливість - проаналізувати ДНК клонів бактерій за допомогою полімеразної ланцюгової реакції і знайти серед них варіанти без генів lef і суа.
Нещодавно в НДІ мікробіології Міноборони РФ закінчено дослідження впливу мутацій в генах pag і lef на імуногенність і вірулентність вакцинних штамів. З'ясувалося, що лише значне пошкодження в кінцевій частині гена pag призводить до втрати біологічних властивостей, а відсутність приблизно 600 пар нуклеотидів не позначається ніяк. У той же час втрата порівняно невеликого числа нуклеотидів (близько 150 пар) в центральній області гена значно знижує імуногенність штаму. Якщо ж дефектний ген lef, a pag не змінений, то вірулентність істотно знижується, але імуногенність зберігається (або зменшується незначно). Так що пошук варіантів сібіреязвенной бацили з дефектними генами токсинів аж ніяк не марний.
Строки виникнення і збереження імунітету, що розвивається в лабораторних тварин при введенні сибіркових вакцин. Захисний ефект розрахований як відносна кількість тих, що вижили тварин, яких після імунізації заражали 100 дозами ЛД50 збудника. Таким чином, створення сібіріязвенних вакцин сьогодні пов'язано з отриманням рекомбінантних штамів-суперпродуцентов протективні антігекна і ареактогенних, але високоімуногенною вакцин, які забезпечують формування більш тривалого імунітету. Ймовірно в перспективі нові напрями будуть пов'язані з геновакцінаціей, а також створенням вакцин на основі рекомбінантних ДНК. Результати останніх досягнень білкової інженерії створюють сприятливі умови для конструювання модифікованих білкових молекул з тандемної дуплицировать епітопи РА і похідних Ра, здатними формувати мультімерную структуру білка, що істотно підвищить його імуногенні властивості.
Спеціалісти різного профілю продовжують пошук по створенню безпечних і високоіммунних вакцин. Мабуть, вже в найближчі роки стане ясно, яке з розвитку напрямів дасть кращі результати і дозволить запобігти епізоотії та розповсюдження сибірської виразки серед людей.
Список літератури
1. Abramova FA, Grinberg LM, Yampolskaya OV, Walker DH Pathology of inhalational anthrax in 42 cases from the Sverdlovsk outbreak of 1979. \ \ PNAS USA, 1993.V.90, p.2291-2294.
2. Brachman PS, Gold H, Plotkin SA et al. Field evaluation of a human anthrax vaccine. Am J Publ Hlth 1962; 52:632-45.
3. Brachman PS, Plotkin SA, Bumford FH, Atchison MM. An epidemic of inhalation anthrax: the first in the twentieth century.II. Epidemiology. Am J Hyg 1960; 72: 6-23.CHEST 1999; 116:1369-1376.
4. Collins CH. Laboratory Acquired Infections, 2nd ed, 1988, Butterworths, London, p. 16.
5. Coper JE, Matovelo JA, Baskerville F. Pathology and diagnosis of anthrax in African wild dogs (Lycaon pictus) / / Salisbury Med.Bul/-1996-N87-P.83
6. Dahlgren CM, Buchanan LM, Decker HM et al. Bacillus anthracis aerosols in goat hair processing mills. Am J Hyg 1960; 72:6-23.
7. Davies JCA. A major epidemic of anthrax in Zimbabwe. Central Afr J Med 1982; 28:291-8.
8. Davies JCA. A major epidemic of anthrax in Zimbabwe. Central Afr J Med 1983; 29:8-12.
9. Day of Onset of Inhalational Anthrax Following Sverdlovsk Accident. http://jama.ama-assn.org/issues/v281n18/fig_tab/jst80027_f4.html
10. Doganay M., Almaз A, Hanagasi R. Primary throat anthrax. Scand J Infect Dis 1986; 18:415-9.
11. FRIEDLANDER AM, Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare.Ch.22. Anthrax.
12. George S, Mathai D, Balraj V et al. An outbreak of anthrax meningoencephalitis. Trans Roy Soc Trop Med Hyg 1994; 88:206-7.
13. Guidelines for the Surveillance and Control of Anthrax in Human and Animals, http://www.who.int/emc-documents/zoonoses/docs/whoemczdi986.pdf
14. Heyworth B, Ropp ME, Voos UG et al. Anthrax in the Gambia: an epidemiological study. J Hyg 1975; 54:79-82. Inhalational Anthrax: Epidemiology, Diagnosis, and Management.
17. Kobuch E, Davis J, Fleischer K et al. A clinical and epidemiological study of 621 patients with anthrax in western Zimbabwe. Salisbury Med Bull 1990; No 68, special suppl :34-8.
18. Koshi G, Lalitha MK, Danial J et al. Anthrax meningitis: a rare clinical entity. J Assoc Physicians of India 1981; 29:59-62.
19. Lalitha MK, Anandi V, Walter N et al. Primary anthrax divsenting as an injection "abscess". Indian J Pathol Microbiol 1988; 31:254-6.
20. Lalitha MK, Anandi V, Walter NM et al. Unusual forms of anthrax - a clinical problem. Salisbury Med Bull 1990; No 68, special suppl :38-40
21. Lalitha MK, Mathai D, Thomas K et al. Anthrax - a continuing problem in Southern India. Salisbury Med Bull 1996; No 87, special suppl :14-15.
22. Levy LM, Baker N, Meyer MP et al. Anthrax meningitis in Zimbabwe. Central Afr J Med 1981; 27:101-4
23. Lindeque PM, Brain C., Turnbull RCB A review of anthrax in the Etosha National Park / / Salisbary Med.Bul.-1996-N87-P.24
24. Meselson M, Guillemin J, Hugh-Jones M et al. The Sverdlovsk anthrax outbreak of 1979. Science 1994; 266: 1202-8.
25. Mich `ele Mock and Agn` es Fouet. ANTHRAX. Annu. Rev. Microbiol. 2001. 55:647-71
26. Norman PS, Ray JG, Brachman PS et al. Serologic testing for anthrax antibodies in workers in a goat hair processing mill. Am J Hyg 1960; 72: 32-7.
27. Plotkin SA, Brachman PS, Utell M et al. An epidemic of inhalation anthrax, the first in the twentieth century. Am J Med 1960; 29:992-1001
28. Quinn CP, Turnbull PCB. Anthrax. In: Collier L, Balows A, Sussman M, Hausler WJ (eds) Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections, 9th ed, Vol 3. Arnold, London 1998, pp. 799-818.
29. Rao NSK, Mohiyudeen S. Tabanus flies as transmitters of anthrax - a field experience. Indian Vet J 1958; 35:348-53.
30. SK Fridkin, JJ Sejvar, CW Shepard, M. McConnell, J. Guarner, Wun-Ju Shieh, JMMalecki, JL Gerberding, JM Hughes, BA Perkins, and members of the Anthrax. Bioterrorism Investigation Teaml. Bioterrorism-Related Inhalational Anthrax: The First 10 Cases Reported in the United States. Emerging Infectious Diseases. 2001. Vol. 7, No. 6. P. 933-944.
31. Sen SK, Minett FC. Experiments on the transmission of anthrax through flies. Indian J Vet Sci 1944; 14:149-59.
32. Shafazand S., R. Doyle, S. Ruoss, A. Weinacker, and TA Raffin, Sirisanthana T, Nelson KE, Ezzell JW, Abshire TG. Serological studies of patients with cutaneous and oral-oropharyngeal anthrax from northern Thailand. Am J Trop Med Hyg 1988; 39:575-81.
33. Turell MJ, Knudson GB. Mechanical transmission of Bacillus anthracis by stable flies (Stomoxys calcitrans) and mosquitoes (Aedes aegypti and Aedes taeniorhynchus). Infect Immun 1987; 55:1859-61.
34. Turnbull PCB, Lindeque PM, Le Roux J et al. Airborne movement of anthrax spores from carcass sites in the Etosha National Park, Namibia. J Appl Microbiol 1998; 84:667-76.
35. Turner M. Anthrax in humans in Zimbabwe. Central Afr J Med 1980; 26:160-1.
36. Van den Bosch C. Recalling an outbreak of gastrointestinal anthrax in northern Kenya, 1966. Salisbury Med Bull 1996; No 87, special suppl: 139.
37. Watson A, Keir D. Information on which to base assessments of risk from environments contaminated with anthrax spores. Epidemiol Infect 1994; 113:479-90.
38. Бакулев І.А., Гаврилов В.О., Селіверстов В.В. Сибірська виразка (антракс). Нові сторінки у вивченні старої хвороби. «Посад» Володимир. 2001.
39. Є.В. Пімен, В.В. Кожух, Ю.І. Рядок. Створення вакцин проти сибірської виразки http://www.1september.ru/ru/bio/2002/02/6.htm
40. Ніколайчук Л.Ф., Вишняков І.Ф., Бакулев І.А., Котляров В.М., Бударкова Е.Л. Індикація спор збудника сибірської виразки в об'єктах зовнішнього середовища і кормах імуноферментним методом. / В кн.: Діагностика, профілактика та заходи боротьби з особливо небезпечними і екзотичними хворобами жівотних.Покров.1998.-с.329-330.)
41. Сибірська виразка (опис інфекції). http://www.privivka.ru/infect/anthrax.htm.
42. Слюсар Л.І., Бесєдіна О.І., Гажіев В.В., Мельник В.О. Сибірська виразка (антракс). Епідеміологія, клініка, лікування та профілактика. Навчальний посібник. - Донецьк, 1997. - 13 с.
43. Шувалова Е.П. Інфекційні хвороби. М., »Медицина». 1976.
Сибірковий менінгіт
Менінгіт - серйозне клінічне ускладнення, яке може розвинутися після будь-якої з трьох форм сибірської виразки. Смертність при цьому становить майже 100%, після клінічних симптомів менінгіту з інтенсивним запаленням meninges, значним збільшенням CSF тиску і появою крові в CSF (сибірковий менінгіт - геморагічний менінгіт) швидко настає втрата свідомості і смерть. (Levy et al., 1981; Koshi et al., 1981; Lalitha et al., 1990; George et al., 1994; Lalitha et al., 1996). Зареєстровані тільки кілька випадків виживання в результаті раннього визначення менінгіту та невідкладного лікування. (Khanne et al., 1989; Lalitha et al., 1996).
При диференціальному діагнозі необхідно враховувати гострий менінгіт бактеріальної етіології. Остаточний діагноз встановлюється після візуалізації капсульованих бацил у CSF і / або культивуванням.
Сибірковий сепсис
Після лімфогематогенного (lymphohematogenous) розповсюдження B. Anthracis з областей первинних уражень (шкіри, кишкового тракту та легень) розвивається сепсис. Клінічними рисами є висока температура, токсемія і шок з подальшою смертю через нетривалий час.
При диференціальному діагнозі необхідно мати на увазі сепсис, викликаний іншими бактеріями. Остаточний діагноз ставиться після виділення B. Anthracis з областей первинних поразок і з культури крові.
Захворювання на сибірку в США (випадок біотероризму 2001р.)
Середній вік хворих - 46 років (від 43 до 73 років), 70% чоловіки, всі, крім випадку № 10, мали відношення до сортування або доставку листів, що містять спори сибірської виразки (поштові працівники - 6, сортувальники - 2, журналіст - 1 ). Джерело експозиції в разі 10 не встановлений. Всі випадки захворювання відносяться до легеневої формі сибірської виразки.
Середній інкубаційний період від експозиції до появи симптомів для 6 випадків з відомою датою експозиції склав 4 дні (від 4 до 6 днів).
Пацієнти звернулися за медичною допомогою в середньому через 3,5 дні після появи симптомів (в межах від 1 до 7 днів). Вісім з десяти звернулися за допомогою перебували на початковій стадії захворювання. З цих 8 шестеро стали приймати антибіотики, активні проти сибірської виразки, в той же день, і всі шестеро вижили. Четверо пацієнтів, включаючи одного з менінгітом, звернулися за допомогою і почали приймати антибіотики, активні проти сибірської виразки, при швидкоплинних симптомах хвороби і всі четверо загинули. У Табл. представлені симптоми 10 пацієнтів, у Табл. представлені результати початкових клінічних, лабораторних та рентгенографічних досліджень.
Плевральні закінчення відбувалися у всіх десяти хворих і в ході госпіталізації часто ставали величезними у залишилися в живих, так що сімом пацієнтам знадобився дренаж плевральної рідини, у трьох - за допомогою трубки в грудній клітці. Плевральна рідина була значно геморрагізірована з відносно невеликою кількістю лейкоцитів.
Лікування
Для етіотропного лікування сибірської виразки використовують антибіотики, а також специфічний імуноглобулін. Найчастіше призначають пеніцилін при шкірній формі 2 млн-4 млн ЕД / сут парентерально. Після зникнення набряку в ділянці виразки можна призначати препарати пеніциліну перорально (ампіцилін, оксацилін ще протягом 7-10 днів). При легеневій і септичній формах пеніцилін вводять внутрішньовенно в дозі 16-20 млн ОД на добу, при сібіреязвенной менінгіті такі дози пеніциліну поєднують з 300-400 мг гідрокортизону. При непереносимості пеніциліну при шкірній формі сибірки призначають тетрациклін у дозі 0,5 г 4 рази на день протягом 7-10 днів. Можна використовувати також і еритроміцин (по 0,5 г 4 рази на день 7-10 діб). Останнім часом рекомендують ципрофлоксацин по 400 мг через 8-12 годин, а також доксициклін по 200 мг 4 рази на день, а потім по 100 мг 4 рази на день.
Специфічний протисибіркових імуноглобулін вводять внутрішньом'язово в дозі 20-80 мл на добу (в залежності від клінічної форми та тяжкості хвороби) після попередньої десенсибілізації. Спочатку для перевірки чутливості до кінського білку вводять внутрішньошкірно 0,1 мл імуноглобуліну, розведеного в 100 разів. При негативній пробі через 20 хв вводять підшкірно 0,1 мл розведеного (1:10) імуноглобуліну та через 1 годину - всю дозу внутрішньом'язово. При позитивній внутрішньошкірної реакції від введення імуноглобуліну краще утриматися.
Прогноз
До введення в практику антибіотиків смертність при шкірній формі досягала 20%, при сучасному рано почате лікування антибіотиками вона не перевищує 1%. При легеневій, кишкової і септичній формах прогноз несприятливий.
Ускладненнями сибірської виразки можуть бути сібіріязвенний сепсис, гнійний менінгіт, гнійно-токсичне ураження нирок і печінки.
Лікування сибірської виразки за допомогою антибіотиків можливе, проте воно має бути негайною і починатися ще до (!) Розвитку симптомів. З огляду на вкрай маленький інкубаційний період і нетиповість картини розвитку симптомів (симптоми ГРЗ при легеневій формі, пронос при кишкової), лікування дуже часто виявляється запізнілими, що визначає, у свою чергу, летальність, що досягає 90% при легеневій формі. При кишковій формі цей показник становить 25-60%. При адекватному лікуванні шкірної форми прогноз майже завжди сприятливий, без лікування летальність при шкірній формі оцінюється як 20%.
Профілактика
Профілактика полягає в зниженні і ліквідації захворюваності серед домашніх тварин. У разі загибелі тварин від сибірської виразки їх спалюють або закопують у могили в строго відведених місцях. На дно могили і поверх трупа насипають шар негашеного вапна 10-15 см.
Продукти харчування, отримані від хворих на сибірку тварин, знищують, а сировина знезаражують. Трупи людей, померлих від сибірської виразки у разі лабораторного підтвердження діагнозу розтину не піддаються. У разі крайньої необхідності розтин трупа сибиреязвенного хворого проводить тільки лікар, з подальшою заключній дезінфекцією приміщення, всіх предметів, інструментарію, халатів, рукавичок, взуття. Поховання трупів людей, померлих від сибірської виразки проводиться на звичайному цвинтарі. У тих випадках, коли труп не розкривали, до виносу з приміщення його кладуть в труну, вистелений целофановою плівкою. Такий же плівкою щільно труп закривають зверху для виключення контакту зі шкірою обличчя і рук трупа. При похованні трупа. Подвергшегося розтину під целофанову плівку насипають шар сухого хлорного вапна.
За епідеміологічними показниками проводять вакцинацію людей.
Роз'єднання не застосовують. За особами, соприкасавшимися з хворою людиною або твариною, встановлюють медичне спостереження до повної ліквідації вогнища. Диспансерне спостереження за людьми, які перехворіли не регламентовано.
Застосування сибиреязвенного глобуліну як засоби екстреної профілактики не рекомендується, так як його ефективність порівнянна з такою у антибіотиків, а ймовірність ускладнень більш висока.
Профілактику слід проводити в найбільш ранні терміни після можливого інфікування (до 5-ти діб).
Екстрена профілактика проводиться серед стикатися з матеріалом, що містить сібіреязвенние палички або спори, які брали участь у забої й обробленні туш тварини, що опинився хворим на сибірку, а також осіб, що доглядають за хворими тваринами і брали участь у похованні їх трупів, особам, готували їжу з м'яса хворої тварини і вживали її. У цих ситуаціях застосовують антибіотики - перорально феноксіметіл-пеніцилін по 1.0 мг - 2 рази на добу протягом п'яти діб або тетрациклін по 0.5 мг - 2 рази на добу протягом п'яти днів. Допускається використання ампіциліну по 1.0 г - 3 рази на добу, оксациліну - по 0.2 г - 1 раз на добу, рифампіцину по 0.3 г - 2 рази на добу.
Для створення активного штучного імунітету до збудника сибірської виразки використовують вакцини. Основоположником розробки живої сібіреязвенной вакцини є Л. Пастер, який ще в 1881 році аттенуіровані капсульний вірулентний штам Bac.anthracis шляхом вирощування його культур при підвищеній температурі (42,5-43 0 С). Через два роки в Росії подібну вакцину двох варіантів отримав Л. С. Ценковський.
Спочатку вакцини для людини призначалися для використання особами ризикованих професій, зокрема, у виробництві, пов'язаному з переробкою тваринних продуктів з ендемічних районів. Тривалість захисту, одержуваної людиною при вакцинації не встановлена і, виходячи з емпіричних даних, робочим ризикованих спеціальностей рекомендується щорічна ревакцинація. Після експозиції вакцинація може бути показана нарівні з терапією антибіотиками. Вакцинація людей, які не піддаються постійно ризику, недоречна. Контроль хвороби для основної маси населення слід проводити через контроль поголів'я великої рогатої худоби.
В даний час, щоб запобігти розвитку в організмі ссавців сібіреязвенной бактерії, використовують вакцини чотирьох типів: живу, хімічну (молекулярну), комбіновану і рекомбіновану.
Жива вакцина - це ліофільно висушені суперечки еталонного, спеціально вирощеного штаму B.anthracis. Хімічна вакцина кардинально відрізняється від живої тим, що являє собою адсорбований на носії протективний антиген (тобто лише одну білкову молекулу), який отримують в процесі культивування вакцинного штаму .
Обидві вакцини забезпечують формування як гуморального, так і клітинного імунітету, але хімічний препарат викликає імунну відповідь швидше (через кілька днів), однак гуморальна захист швидко згасає. Комбіновані вакцини готують на основі суперечка і протективний антигену, а рекомбінантні створюють за допомогою генно-інженерної технології, вбудовуючи фрагменти ДНК, відповідальні за синтез антигенів B.anthracis, в генетичний апарат того чи іншого вектора або продуцента, тобто спеціально підібраних для цієї мети вірусів або бактерій.
У 1980-х рр.. в колишньому Свердловську, в Центрі науково-технічних проблем біологічного захисту Науково-дослідного інституту мікробіології Міністерства оборони, була розроблена рідка комбінована вакцина. А в 1990-х рр.. була створена не має аналогів суха форма комбінованої вакцини, що містить живих суперечка ослабленого штаму та протективні антигену, сорбованого на гелі гідроксиду алюмінію.
Комбінована вакцина в порівнянні з живою володіє більш вираженим захисним ефектом, причому імунітет не тільки розвивається швидше, але і довше зберігається завдяки наявності в організмі клітин ослабленого штаму бактерії. Нешкідливість та реактогенність цих вакцин істотно не відрізняються.
Ці вакцини вже ліцензовані, НДІ мікробіології Міноборони РФ отримав сертифікати на виробництво і живий, і комбінованої сибіркових вакцин. Імуногенність і стабільність вакцинного препарату в порівнянні з випускався в СРСР підвищилися в 5-10 разів. Серед інших переваг вітчизняних вакцин - більший термін придатності, менш жорсткі умови зберігання та транспортування.
У Великобританії і США використовується нежива вакцина, розроблена в 1950 і 1960 р. відповідно (Turnbull, 1991). Англійська вакцина - це преціпітірованний на галуну вільний від клітин культуральний фільтрат штаму 34F2, в той час як американська вакцина - це адсорбований на гидроксиде алюмінію вільний від клітин культуральний фільтрат некапсулірованного, непротеолізірованного дериватів коров'ячого ізоляту V770.
Незважаючи на ефективність існуючих вакцин, фахівці шукають способи їх удосконалення. Мета пошуків - збільшити тривалість імунітету, підвищити рівень продукції протективні антигену, знизити загальні (наприклад, підвищення температури) і місцеві реакції, що виникають у відповідь на дію летального і набрякового факторів. Досягти її можна методами генної інженерії, тобто маніпулюючи генами плазмід pXO1 (Pag, lefa суа) і рХО2.
Дослідження ведуться в ряді лабораторій світу в декількох напрямках. Одне з них - конструювання рекомбінантних штамів, які продукують протективний антиген. Для цього ген pag впроваджують в геном інших мікроорганізмів - Bacillus subtilis або B.brevis, часто використовуваних у біотехнології бактерій, які потім синтезують захисний антиген, причому у великих кількостях, ніж сама сібіреязвенная бацила. Однак дослідникам поки не вдалося досягти стійкого результату, так як ДНК B.anthracis далеко не завжди зберігає свою стійкість в чужих геномах.
На думку деяких дослідників, переважно конструювати продуценти, які синтезували б не всю субодиницю протективні антигену, а тільки її імуногенні епітопи - невеликі гідрофільні фрагменти молекули, які взаємодіють з антитілом і забезпечують клітинний імунітет. Для цього в геном бактерії-продуцента необхідно вставити лише ту частину вельми консервативного гена pag, яка кодує ці епітопи.
Відомо, що хімічні вакцини забезпечують захист не від всіх штамів B.anthracis, в той час як перенесена інфекція дає стійкий імунітет. Тому деякі фахівці пропонують підвищити імуногенність рекомбінантних вакцин, використовуючи для їх створення бактерії B.subtilis, що виробляють капсульні поліпептиди B.anthracis.
Інший напрямок у підвищенні ефективності сибіркових вакцин грунтується на застосуванні нових ад'ювантних технологій, білкової інженерії та иммуномодуляции. Для цього придатні вакцинні препарати, позбавлені баластних речовин (тобто всього того, що не має відношення до вироблення імунітету). Підвищення імуногенності досягається традиційними шляхами: за рахунок полімеризації молекул антигену, закріплення його на мінеральному або полімерному сорбенті. Відомо, що сорбенти підвищують імуногенність білкових антигенів у десятки і сотні разів. Іншими словами, мова йде про ад'ювантних, сорбованих препаратах, або, як їх іноді називають, напівсинтетичних вакцинах.
В даний час експериментально доведено можливість підвищити ефективність і живих сибіркових вакцин, якщо вторинну імунізацію проводити препаратами, які містять протективний антиген, і застосувати підсилюють імунну відповідь організму імуномодулятори, наприклад сальмозан.
В останні роки в ряді лабораторій розробляється ще один напрямок у створенні сибіркових вакцин. Засноване воно на конструюванні штамів збудника зі структурно-зміненими генами токсинів. Вихідними варіантами служать штами B.anthracis тільки з одного плазмидой pXO1. При видаленні з генів lef і суа певних ділянок цитотоксическая активність бактерій сильно знижується, а переваги живих вакцин зберігаються. Є й інша можливість - проаналізувати ДНК клонів бактерій за допомогою полімеразної ланцюгової реакції і знайти серед них варіанти без генів lef і суа.
Нещодавно в НДІ мікробіології Міноборони РФ закінчено дослідження впливу мутацій в генах pag і lef на імуногенність і вірулентність вакцинних штамів. З'ясувалося, що лише значне пошкодження в кінцевій частині гена pag призводить до втрати біологічних властивостей, а відсутність приблизно 600 пар нуклеотидів не позначається ніяк. У той же час втрата порівняно невеликого числа нуклеотидів (близько 150 пар) в центральній області гена значно знижує імуногенність штаму. Якщо ж дефектний ген lef, a pag не змінений, то вірулентність істотно знижується, але імуногенність зберігається (або зменшується незначно). Так що пошук варіантів сібіреязвенной бацили з дефектними генами токсинів аж ніяк не марний.
Строки виникнення і збереження імунітету, що розвивається в лабораторних тварин при введенні сибіркових вакцин. Захисний ефект розрахований як відносна кількість тих, що вижили тварин, яких після імунізації заражали 100 дозами ЛД50 збудника. Таким чином, створення сібіріязвенних вакцин сьогодні пов'язано з отриманням рекомбінантних штамів-суперпродуцентов протективні антігекна і ареактогенних, але високоімуногенною вакцин, які забезпечують формування більш тривалого імунітету. Ймовірно в перспективі нові напрями будуть пов'язані з геновакцінаціей, а також створенням вакцин на основі рекомбінантних ДНК. Результати останніх досягнень білкової інженерії створюють сприятливі умови для конструювання модифікованих білкових молекул з тандемної дуплицировать епітопи РА і похідних Ра, здатними формувати мультімерную структуру білка, що істотно підвищить його імуногенні властивості.
Спеціалісти різного профілю продовжують пошук по створенню безпечних і високоіммунних вакцин. Мабуть, вже в найближчі роки стане ясно, яке з розвитку напрямів дасть кращі результати і дозволить запобігти епізоотії та розповсюдження сибірської виразки серед людей.
Список літератури
1. Abramova FA, Grinberg LM, Yampolskaya OV, Walker DH Pathology of inhalational anthrax in 42 cases from the Sverdlovsk outbreak of 1979. \ \ PNAS USA, 1993.V.90, p.2291-2294.
2. Brachman PS, Gold H, Plotkin SA et al. Field evaluation of a human anthrax vaccine. Am J Publ Hlth 1962; 52:632-45.
3. Brachman PS, Plotkin SA, Bumford FH, Atchison MM. An epidemic of inhalation anthrax: the first in the twentieth century.II. Epidemiology. Am J Hyg 1960; 72: 6-23.CHEST 1999; 116:1369-1376.
4. Collins CH. Laboratory Acquired Infections, 2nd ed, 1988, Butterworths, London, p. 16.
5. Coper JE, Matovelo JA, Baskerville F. Pathology and diagnosis of anthrax in African wild dogs (Lycaon pictus) / / Salisbury Med.Bul/-1996-N87-P.83
6. Dahlgren CM, Buchanan LM, Decker HM et al. Bacillus anthracis aerosols in goat hair processing mills. Am J Hyg 1960; 72:6-23.
7. Davies JCA. A major epidemic of anthrax in Zimbabwe. Central Afr J Med 1982; 28:291-8.
8. Davies JCA. A major epidemic of anthrax in Zimbabwe. Central Afr J Med 1983; 29:8-12.
9. Day of Onset of Inhalational Anthrax Following Sverdlovsk Accident. http://jama.ama-assn.org/issues/v281n18/fig_tab/jst80027_f4.html
10. Doganay M., Almaз A, Hanagasi R. Primary throat anthrax. Scand J Infect Dis 1986; 18:415-9.
11. FRIEDLANDER AM, Medical Aspects of Chemical and Biological Warfare.Ch.22. Anthrax.
12. George S, Mathai D, Balraj V et al. An outbreak of anthrax meningoencephalitis. Trans Roy Soc Trop Med Hyg 1994; 88:206-7.
13. Guidelines for the Surveillance and Control of Anthrax in Human and Animals, http://www.who.int/emc-documents/zoonoses/docs/whoemczdi986.pdf
14. Heyworth B, Ropp ME, Voos UG et al. Anthrax in the Gambia: an epidemiological study. J Hyg 1975; 54:79-82. Inhalational Anthrax: Epidemiology, Diagnosis, and Management.
15. Jernigan JA, DS Stephens, DA Ashford, C. Omenaca, MS Topiel, M. Galbraith, M. Tapper, TL Fisk, Sh.Zaki, T. Popovic, RF Meyer, CP Quinn, SA Harper,
16. Khanne N, Gokul BN, Ravikumar R. Successfully treated primary anthrax meningitis. Indian J Pathol Microbiol 1989; 32:315-717. Kobuch E, Davis J, Fleischer K et al. A clinical and epidemiological study of 621 patients with anthrax in western Zimbabwe. Salisbury Med Bull 1990; No 68, special suppl :34-8.
18. Koshi G, Lalitha MK, Danial J et al. Anthrax meningitis: a rare clinical entity. J Assoc Physicians of India 1981; 29:59-62.
19. Lalitha MK, Anandi V, Walter N et al. Primary anthrax divsenting as an injection "abscess". Indian J Pathol Microbiol 1988; 31:254-6.
20. Lalitha MK, Anandi V, Walter NM et al. Unusual forms of anthrax - a clinical problem. Salisbury Med Bull 1990; No 68, special suppl :38-40
21. Lalitha MK, Mathai D, Thomas K et al. Anthrax - a continuing problem in Southern India. Salisbury Med Bull 1996; No 87, special suppl :14-15.
22. Levy LM, Baker N, Meyer MP et al. Anthrax meningitis in Zimbabwe. Central Afr J Med 1981; 27:101-4
23. Lindeque PM, Brain C., Turnbull RCB A review of anthrax in the Etosha National Park / / Salisbary Med.Bul.-1996-N87-P.24
24. Meselson M, Guillemin J, Hugh-Jones M et al. The Sverdlovsk anthrax outbreak of 1979. Science 1994; 266: 1202-8.
25. Mich `ele Mock and Agn` es Fouet. ANTHRAX. Annu. Rev. Microbiol. 2001. 55:647-71
26. Norman PS, Ray JG, Brachman PS et al. Serologic testing for anthrax antibodies in workers in a goat hair processing mill. Am J Hyg 1960; 72: 32-7.
27. Plotkin SA, Brachman PS, Utell M et al. An epidemic of inhalation anthrax, the first in the twentieth century. Am J Med 1960; 29:992-1001
28. Quinn CP, Turnbull PCB. Anthrax. In: Collier L, Balows A, Sussman M, Hausler WJ (eds) Topley and Wilson's Microbiology and Microbial Infections, 9th ed, Vol 3. Arnold, London 1998, pp. 799-818.
29. Rao NSK, Mohiyudeen S. Tabanus flies as transmitters of anthrax - a field experience. Indian Vet J 1958; 35:348-53.
30. SK Fridkin, JJ Sejvar, CW Shepard, M. McConnell, J. Guarner, Wun-Ju Shieh, JMMalecki, JL Gerberding, JM Hughes, BA Perkins, and members of the Anthrax. Bioterrorism Investigation Teaml. Bioterrorism-Related Inhalational Anthrax: The First 10 Cases Reported in the United States. Emerging Infectious Diseases. 2001. Vol. 7, No. 6. P. 933-944.
31. Sen SK, Minett FC. Experiments on the transmission of anthrax through flies. Indian J Vet Sci 1944; 14:149-59.
32. Shafazand S., R. Doyle, S. Ruoss, A. Weinacker, and TA Raffin, Sirisanthana T, Nelson KE, Ezzell JW, Abshire TG. Serological studies of patients with cutaneous and oral-oropharyngeal anthrax from northern Thailand. Am J Trop Med Hyg 1988; 39:575-81.
33. Turell MJ, Knudson GB. Mechanical transmission of Bacillus anthracis by stable flies (Stomoxys calcitrans) and mosquitoes (Aedes aegypti and Aedes taeniorhynchus). Infect Immun 1987; 55:1859-61.
34. Turnbull PCB, Lindeque PM, Le Roux J et al. Airborne movement of anthrax spores from carcass sites in the Etosha National Park, Namibia. J Appl Microbiol 1998; 84:667-76.
35. Turner M. Anthrax in humans in Zimbabwe. Central Afr J Med 1980; 26:160-1.
36. Van den Bosch C. Recalling an outbreak of gastrointestinal anthrax in northern Kenya, 1966. Salisbury Med Bull 1996; No 87, special suppl: 139.
37. Watson A, Keir D. Information on which to base assessments of risk from environments contaminated with anthrax spores. Epidemiol Infect 1994; 113:479-90.
38. Бакулев І.А., Гаврилов В.О., Селіверстов В.В. Сибірська виразка (антракс). Нові сторінки у вивченні старої хвороби. «Посад» Володимир. 2001.
39. Є.В. Пімен, В.В. Кожух, Ю.І. Рядок. Створення вакцин проти сибірської виразки http://www.1september.ru/ru/bio/2002/02/6.htm
40. Ніколайчук Л.Ф., Вишняков І.Ф., Бакулев І.А., Котляров В.М., Бударкова Е.Л. Індикація спор збудника сибірської виразки в об'єктах зовнішнього середовища і кормах імуноферментним методом. / В кн.: Діагностика, профілактика та заходи боротьби з особливо небезпечними і екзотичними хворобами жівотних.Покров.1998.-с.329-330.)
41. Сибірська виразка (опис інфекції). http://www.privivka.ru/infect/anthrax.htm.
42. Слюсар Л.І., Бесєдіна О.І., Гажіев В.В., Мельник В.О. Сибірська виразка (антракс). Епідеміологія, клініка, лікування та профілактика. Навчальний посібник. - Донецьк, 1997. - 13 с.
43. Шувалова Е.П. Інфекційні хвороби. М., »Медицина». 1976.