ОСВІТА СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ
МОСКОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ветеринарної медицини та біотехнологій ім. К.І. СКРЯБІНА
Реферат
Сибірська виразка.
Виконав:
студент 3 курсу ФВМ 2 групи
Калін Сергій Володимирович
Москва 2008
ЗМІСТ
Введення
Етіологія
Епідеміологія
B.anthracis як агент біологічної зброї
Токсини
Патогенез
Клінічна картина
Клінічна діагностика різних форм сибірської виразки
Лікування
Інфекційний контроль
Вакцинопрофілактика
Висновок
Список літератури
ВСТУП
В якості введення я вирішила представити короткі історичні відомості. А також коротку характеристику сибірської виразки.
Під різними назвами сибірська виразка відома ще з часів Гіппократа. Російський лікар М. Ножевщіков в 1762 р. описав шкірну форму хвороби. Сучасна назва «сибірська виразка» запропоновано С.С. Андрієвським, який у 1788 р. досвідом самозараження довів ідентичність цієї хвороби у тварин і людини.
Збудник сибірської виразки вперше був виявлений в 1849-1850 рр.. одночасно в Росії, Франції та Німеччини, а чистий його культуру вперше виділив Р. Кох у 1876 р.
Сибірська виразка - гостра інфекційна хвороба, що протікає переважно у вигляді шкірної форми, значно рідше - в легеневій і кишкової формах. Назва походить від характерних виразок, що виникають на шкірі хворих. Назва в західній літературі - anthrax (углевік) - походить від латинського найменування інфекції і характеризує чорний наліт, що покриває ті самі характерні виразки.
Сибірська виразка широко поширена в багатьох країнах Азії, Африки і Південної Америки. Є її осередки і на території Росії - в скотомогильниках в Ставропольському краї, Бєлгородської, Воронезької, Курської, Самарської, Кіровської, Ростовської, Курганській і Орловській областях, республіках Північної Осетії, Чувашії, Бурятії, Чечні і Татарстані.
Ця інфекція належить до зоонози - тобто людина захворює або від самого зараженої тварини, або від його шкури і вовни. На початку століття захворюваність на сибірку в Росії носила масовий характер. У період з 1901 по 1910 роки ця важка інфекція щорічно вражала більше 16 тисяч чоловік і 75 тисяч сільськогосподарських тварин.
У Росії щорічно реєструється від 15 до 50 випадків сибірської виразки. Слід зазначити, що більшість з них носить професійний характер. Щорічно захворювання людей реєструються в 11-13 адміністративних регіонах. Серед хворих людей були смертельні випадки. Частка дорослих у загальній структурі захворілих склала 94%.
Серед тварин захворювання на сибірку реєструвались в 1995 р. в Ставропольському краї, Бєлгородської, Воронезької, Курської, Самарської, Кіровської, Ростовської, Курганській і Орловській областях, республіках Північної Осетії, Чувашії, Бурятії, Чечні і Татарстані.
ЕТІОЛОГІЯ
Збудник сибірської виразки - Bacillus anthracis - належить до сімейства Bacillaceae і являє собою аеробну грампозитивну паличку довжиною 6-10 мкм і шириною 1-2 мкм, нерухому, що утворить суперечки і капсулу. Освіта капсули кодується плазмидой 60 kDa.
B.anthracis добре росте на простих живильних середовищах і кров'яному агарі, не вимагає використання спеціальних культуральних методик і утворює характерні колонії у вигляді «голови медузи». На агарі Мак-Конки та інших селективних поживних середовищах, що містять солі жовчних кислот, мікроорганізм не росте. Культури збудника не володіють гемолітичними властивостями.
Вегетативні форми B.anthracis швидко гинуть в анаеробних умовах, при нагріванні і дії дезінфікуючих засобів. Спори B.anthracis мають центральне розташування в клітині і є термостабільними. Як і в багатьох інших представників роду Bacillus, вони мають високу стійкість до дії факторів зовнішнього середовища і можуть зберігатися у грунті багато десятків років.
Капсула B.anthracis складається з полі-gD-глутамінової кислоти і може бути легко виявлена при відповідному фарбуванні препаратів.
B.anthracis продукує 3 термолабільних білка: набряклий фактор (EF), летальний фактор (LF) і протективний антиген (PA), кожен з яких окремо не володіє патогенними властивостями; токсичний ефект виникає лише в комбінації один з одним. До капсулі, набряклість і летального токсинів і протективного антигену в організмі людини і тварин виробляються специфічні антитіла.
Лабораторна ідентифікація B.anthracis заснована на таких критеріях: наявність капсули, відсутність рухливості, каталазна активність, чутливість до пеніциліну, здатність до утворення ендоспори в аеробних умовах. Для диференціальної діагностики мікроорганізмів роду Bacillus існують різні комерційні тест-системи, наприклад API 20Е і автоматичний біохімічний аналізатор Vitek (bioMerieux, Франція).
ЕПІДЕМІОЛОГІЯ
Основним резервуаром збудника сибірської виразки є грунт. Спори B.anthracis можуть роками персистувати в ній, зберігаючи життєздатність і патогенні властивості. Протягом цього часу вони є потенційним джерелом інфекції для великої рогатої худоби, але в той же час для людини не представляють безпосереднього ризику розвитку захворювання навіть у регіонах з високою контамінацією грунту даним збудником. Це, зокрема, пов'язано з утворенням великих агрегатів суперечка розміром більше 6 мкм з компонентами грунту, нездатних проникати у термінальні відділи дихальних шляхів, а також з високою мінімальної інфікуючої дозою, що становить 8000-10000 суперечка. Спори потрапляють в організм переважно травоїдних тварин, де перетворюються у вегетативні форми, які здатні викликати хворобу.
Джерелом інфекції найчастіше є домашні тварини - велика рогата худоба, вівці, кози, верблюди, свині. Людина може заразитися при догляді за інфікованими тваринами, забій худоби, обробці м'яса і при контакті з контамінованих продуктів тваринництва (шкура, шкіра, хутряні вироби, вовна, щетина). Зараження носить переважно професійний характер. Спори проникають в шкіру через мікротравми і садна, що призводить до розвитку шкірної форми хвороби. При аліментарному шляхи надходження збудника, наприклад при вживанні сирого або недостатньо термічно обробленого м'яса інфікованих тварин, виникає Орофарингеальна або кишкова (гастроінтестинальна) форма сибірської виразки.
Від тварини до людини інфекція може передаватися і аерогенним шляхом, зокрема при вдиханні інфікованої пилу, кісткового борошна, що спостерігається в даний час вкрай рідко. У цих випадках виникає інгаляційна форма сибірської виразки. Згідно з даними Лабораторної служби системи охорони здоров'я Великобританії, не виключається можливість передачі інфекції від людини до людини шляхом безпосереднього контакту з ділянками поразки у пацієнта зі шкірною формою сибірської виразки. У той же час підкреслюється, що поки не зареєстровані випадки передачі інфекції від людини до людини аерогенним шляхом.
B. ANTHRACIS ЯК АГЕНТ БІОЛОГІЧНОГО ЗБРОЇ
Застосування спор сибірської виразки в якості біологічної зброї обумовлено відносною легкістю отримання великої кількості біологічного матеріалу, можливістю його скритного застосування, високою ефективністю. Найбільш ймовірний спосіб застосування сибірської виразки у вигляді бактеріологічної зброї - розпорошення аерозолю, що містить життєздатні спори збудника. У зв'язку з цим серед уражених будуть переважати пацієнти з легеневою формою хвороби, що супроводжується високою летальністю.
За офіційними даними, збудником сибірської виразки як агентом бактеріологічної зброї мають Великобританія, Японія, Ірак, Росія і США. Проте, за оцінками експертів, на сьогоднішній день як мінімум 17 країн або вже мають у своєму розпорядженні готовим біологічною зброєю, або завершують розробки в цій галузі.
Експертами ВООЗ обчислено, що через 3 дні після застосування 50 кг спор збудника протягом двокілометровій зони по напрямку вітру в бік міста з населенням 500000 чоловік будуть вражені 125000 (25%) з них 95000 (76%) летальних результатів.
Зараження людей сибірською виразкою, пов'язане з інгаляційним шляхом надходження збудника в організм, описано також як результат аварійних ситуацій у спеціальних лабораторіях, що займаються розробкою біологічної зброї.
За допомогою генної інженерії можливо вбудовування генів, що кодують синтез токсинів у B.anthracis, в геном інших мікроорганізмів роду Bacillus, наприклад B. сereus. У той же час поки не розроблено ефективних вакцин, здатних захистити від інфекції. Більше того, можлива селекція штамів B.anthracis, що володіють стійкістю до різних антимікробних препаратів.
ТОКСИНИ
Для того щоб штам B.anthracis був досить вірулентним, він повинен продукувати обидва токсину (летальний і набряклий) і володіти здатністю до утворення капсули. Такі штами мають у своєму складі дві плазміди патогенності:
pXO1 - кодує синтез токсинів;
pXO2 - відповідає за освіту антіфагоцітарной капсули, що дозволяє збудника уникнути впливу імунної системи.
Вироблення цих факторів патогенності залежить від ряду умов: концентрації в навколишньому середовищі гідрокарбонатів, певного температурного режиму та ін Як вказувалося, B.anthracis виробляє три термолабільних білка:
протективний антиген;
летальний фактор;
набряклий фактор.
Останні 2 білки попарно з'єднуються з протективного антигеном і утворюють 2 екзотоксину, відомих як летальний і набряклий токсини. Набряковий токсин складається з набрякового фактора і протективний антигену. Летальний токсин, у свою чергу, також складається з двох компонентів - летального фактора і протективний антигену. Протективний антиген, виконуючи роль молекули-переносника, є необхідним компонентом при реалізації токсичних ефектів, обумовлених обома токсинами.
Основна функція протективні антигену - формування в мембрані клітини каналів. Через них всередину проникають інші компоненти токсину - набряклий і летальний фактори. На першому етапі протективний антиген зв'язується зі специфічними рецепторами на поверхні мембрани клітин ссавців - головним чином макрофагів. Вони називаються ATX-рецепторами (anthrax toxin receptor) і відносяться до мембранних білків I типу. Після закріплення на мембрані клітини-мішені під дією мембранної протеази відбувається олігомеризація протективні антигену з утворенням гептамера, який послідовно пов'язується з набряковим або летальним фактором. Утворився комплекс проникає в цитоплазму клітини за допомогою рецепторопосредованного ендоцитозу.
В даний час за допомогою генно-інженерних методів отримано дефектний протективний антиген. Введення експериментальним тваринам такого антигену запобігає розвитку хвороби через порушення вбудовування власного протективні антигену B.anthracis в мембрану клітки-мішені.
Летальний токсин - основний фактор патогенності B.anthracis - є однією з провідних причин смерті інфікованих тварин. Внутрішньовенне введення його щурам в експерименті призводить до загибелі тварин менш ніж через 38 хвилин. Володіючи вираженою протеолітичної активністю, летальний токсин в поєднанні з набряковим індукує лізис макрофагів, викликає набряк і інгібує ріст клітин у культурі тканин.
Після зв'язування з рецепторами на поверхні макрофагів летальний токсин індукує поглинання клітиною кальцію і порушує внутрішньоклітинний синтез макромолекул. Впливаючи на протеїнфосфатази, летальний токсин викликає апоптоз і некроз клітин, що в кінцевому підсумку призводить до швидкого, протягом 2 годин, лізису макрофагів.
Летальний фактор є цінкзавісімой протеазой, має складну хімічну структуру і складається з 4 доменів, кожен з яких виконує специфічну функцію.
Набряковий фактор представляє собою кальцій-і кальмодулінзавісімую аденілатциклазу, за участю якої синтезується цАМФ в цитоплазмі еукаріотичних клітин.
Компоненти токсинів B.anthracis мають здатність блокувати фагоцитоз опсонізірованних бактерій. Поряд з придушенням фагоцитозу обидва токсину в комбінації інгібують киснезалежного бактерицидні системи поліморфно-ядерних лейкоцитів (нейтрофілів).
Ефекти летального токсину реалізуються через активацію низки цитокінів, у тому числі інтерлейкіну-1 і фактора некрозу пухлини, що виділяються з пошкоджених макрофагів і призводять до порушення згортання крові, а також сприяють розвитку септичного шоку і поширеного набряку тканин.
Застосування антагоністів рецепторів інтерлейкіну-1 дозволяє частково блокувати ефекти летального токсину. Антагоністичною активністю щодо летального токсину володіють і деякі інші препарати, такі, як каптоприл і хлорохін, а також синтетичні білкові структури, наприклад Bcl-XL-протеїн. Більш того, в недавніх експериментах на мишах було виявлено ген Ltxs1, що кодує синтез особливого білка (kinesin-like motor protein), відповідального за стійкість макрофагів до летального фактору B.anthracis.
ПАТОГЕНЕЗ
Вхідними воротами інфекції при шкірній формі сибірської виразки найчастіше є мікротравми і пошкодження шкіри верхніх кінцівок (50%) і голови (до 30%), рідше тулуба (3-8%) і нижніх кінцівок (1-2%). Уражаються в основному відкриті ділянки шкіри, що мають найбільшу ймовірність контакту з інфікованим матеріалом.
Вже через кілька годин після інфікування починаються проростання суперечка у вегетативні форми і розмноження збудника в області вхідних воріт. Лімфогенним шляхом збудник досягає регіонарних лімфатичних вузлів. У них також мікроорганізм розмножується і продукує летальний і набряклий токсини, що викликають відповідно місцевий некроз і поширений набряк тканин, які є основними характеристиками шкірної форми хвороби. Принаймні розмноження збудника в лімфатичних вузлах наростає токсемія, а в ряді випадків розвивається бактеріємія, супроводжується гематогенним його розповсюдженням в різні органи і системи.
При інгаляційному надходженні спор збудника сибірської виразки в організм не відбувається їх негайного проростання у вегетативні форми. В експериментах на приматах встановлено, що спори можуть перебувати в альвеолах в неактивному стані протягом декількох тижнів до тих пір, поки не будуть захоплені альвеолярними макрофагами.
Лейкоцити і макрофаги, фагоцитовані суперечки, переносять їх у трахеобронхіальне і медіастінальні лімфатичні вузли. Тут суперечки B.anthracis знаходять сприятливі умови для проростання у вегетативні форми і розмноження збудника. Мікроорганізми починають продукувати токсини, внаслідок дії яких виникають набряк і характерні для сибірської виразки некротичні зміни. Розвиваються виражений медіастиніт, геморагічні та некротичні зміни плеври з утворенням геморагічного випоту. Наростає набряк середостіння. Набряк може бути значно вираженим і розповсюджуватися по клітковинних просторів на шию. Вторинним є ураження трахеї, що приводить до появи болісного кашлю і стридора.
В результаті некрозу лімфатичної тканини під дією токсинів збудник потрапляє у кровоносне русло. Розвивається септичний стан, що супроводжується генералізованим ураженням різних органів і систем. На аутопсії виявляються поширені геморагічні та некротичні зміни в багатьох органах і тканинах.
Поширюючись гематогенним шляхом, B.anthracis вражає слизову оболонку шлунково-кишкового тракту: виникають виразки з розвитком шлунково-кишкових кровотеч і освітою мелени. У деяких випадках розвиваються набряк та некроз мезентеріальних лімфатичних вузлів.
Гематогенне поширення інфекції в мозкові оболонки призводить до розвитку гнійного менінгіту, який як ускладнення спостерігається у 50% пацієнтів з інгаляційної формою сибірської виразки. Викид з пошкоджених макрофагів великої кількості медіаторів запалення зумовлює розвиток септичного шоку і ДВЗ-синдрому.
При аліментарному шляхи зараження (вживання інфікованого м'яса, що містить велику кількість спор), розвивається гастроінтестинальна форма сибірської виразки, при якій збудник розмножується в області вхідних воріт інфекції і в регіонарних лімфатичних вузлах, що супроводжується запальними змінами в стравоході чи кишечнику. У ряді випадків збудник проникає в системний кровотік, і хвороба прогресує в генералізовану септичну форму, що закінчується у більшості хворих летальним результатом.
Після перенесеної сибірської виразки утворюється стійкий імунітет.
КЛІНІЧНА КАРТИНА
Інкубаційний період при сибірці залежить від шляху передачі інфекції, інфікуючої дози збудника і коливається від 1 до 6-7 днів (частіше 2-3 дні). Однак іноді при інгаляційному шляху надходження збудника в організм інкубаційний період може подовжуватися до 8 тижнів. Так, дані, отримані в дослідженнях на лабораторних тваринах, свідчать про те, що тривалість інкубаційного періоду при інгаляційній формі сибірської виразки обернено пропорційна кількості надходження в організм збудника. Більш того, спори B.anthracis можуть вегетувати в альвеолах організму хазяїна ще кілька тижнів після інфікування, а призначення антибактеріальних препаратів здатне збільшувати тривалість інкубаційного періоду.
Розрізняють шкірну, інгаляційну (легеневу) та гастроінтестинальних (кишкову) форми сибірської виразки. Близько 95% всіх спорадичних випадків захворювань на сибірку припадає на шкірну форму і лише 5% - на інгаляційну. Гастроінтестинальна (кишкова) форма сибірської виразки зустрічається в країнах, що розвиваються. В даний час вона реєструється вкрай рідко: приблизно 1% випадків.
КЛІНІЧНА ДІАГНОСТИКА РІЗНИХ ФОРМ сибірської виразки
Попередній діагноз шкірної форми сибірської виразки може бути поставлений на підставі даних епідеміологічного анамнезу, типової клінічної картини хвороби та динаміки розвитку шкірних змін.
Для підтвердження діагнозу використовуються традиційні мікробіологічні методи. Попередні результати можуть бути отримані при фарбуванні за Грамом мазків клінічного матеріалу, взятого з ураженої ділянки, в яких виявляються великі грампозитивні палички. Досліджують вміст везикул або мазки, взяті з дна виразкового дефекту або з-під некротичного струпа.
Для остаточного підтвердження діагнозу проводять культуральне дослідження отриманого матеріалу. Імовірність отримання позитивних результатів при культуральному дослідженні невисока і становить від 10 до 40% в перші 3 тижні хвороби. На результати культурального дослідження несприятливо впливає попередня антибактеріальна терапія, яка вже протягом перших 24 год призводить до ерадикації вегетативних форм B.anthracis. У зв'язку з цим у пацієнтів, які отримують антимікробні препарати, а також при негативних результатах мікроскопії та культурального дослідження для діагностики шкірної форми сибірської виразки використовують серологічні методи.
Діагностичні титри специфічних антитіл більш ніж у 90% пацієнтів зі шкірною формою сибірської виразки починають виявлятися з 3-го тижня і визначаються протягом 6 місяців від початку хвороби. Більш того, в даній ситуації можна виконати пункційну біопсію шкіри в центрі первинного афекту з подальшим імуногістохімічним дослідженням отриманого матеріалу або забарвленням його сріблом.
ЛІКУВАННЯ
Природні штами B.anthracis, в тому числі і штами чутливі до багатьох антибіотиків, включаючи пеніцилін, амоксицилін, доксициклін, тетрациклін, кларитроміцин, кліндаміцин, рифампіцин, ванкоміцин, хлорамфенікол та ципрофлоксацин.
Незважаючи на те що довгий час пеніцилін був препаратом вибору для лікування сибірської виразки, зустрічаються, хоча і в рідкісних випадках, природні штами B.anthracis, резистентні до пеніциліну. У зв'язку з цим пеніцилін вже не може вважатися препаратом вибору для лікування різних форм сибірської виразки. Більш того, вже описані випадки розвитку резистентності у штамів B.anthracis при культивуванні її на середовищах, що містять субінгібірующіе концентрації деяких антибіотиків (доксициклін, еритроміцин, азитроміцин, кларитроміцин, ципрофлоксацин, алатрофлоксацін, гатифлоксацин).
Так, в одному дослідженні після декількох пасажів збудника на середовищі з яких-небудь фторхінолоном спостерігалося підвищення МПК для всіх антибіотиків цієї групи, також були отримані штами, резистентні до доксицикліну. Стійкі до доксицикліну штами, хоча і рідко, але зустрічаються в природних умовах.
У ветеринарній практиці лікування не проводитися. При виявленні хворих тварин на фермах і сільськогосподарських підприємствах їх відправляють на забій.
ІНФЕКЦІЙНИЙ КОНТРОЛЬ
У запобіганні поширення хвороби важливе значення має дотримання відповідних правил поховання і кремації людей і тварин, які померли від сибірської виразки. Особлива увага повинна бути приділена процедурі кремації. Ризик передачі інфекції від померлої тварини зберігається до тих пір, поки воно не буде поховано або кремовано.
При аутопсії осіб, померлих від сибірської виразки, всі інструменти та матеріали повинні бути оброблені автоклавуванням або знищені термічним способом.
Вакцинопрофілактика
Перша вакцина проти сибірської виразки була створена в 1881 р., всього через 5 років після відкриття збудника хвороби. В даний час для вакцинації людей проти сибірської виразки використовуються жива аттенуіровані і інактивована адсорбована сібіреязвенние вакцини. В останні роки почалися дослідження по створенню нових генно-інженерних вакцин на основі рекомбінантного летального токсину.
Протипоказаннями для введення вакцини є: перенесена в анамнезі інфекція, викликана B.anthracis, і алергічні реакції на введення попередньої дози сібіреязвенной вакцини або на будь-який її компонент. Досліджень щодо застосування вакцини у вагітних поки не проводилося. Годування груддю не є протипоказанням для введення інактивованих вакцин, до яких і відноситься адсорбована сібіреязвенная вакцина.
Вакцинація інактивованої сібіреязвенной вакциною показана персоналу лабораторій, що працюють з B.anthracis, а також особам, чия професійна діяльність пов'язана з високою ймовірністю освіти бактеріального аерозолю. Вакцинація осіб, що займаються обробкою продуктів тваринництва.
В ендемічних регіонах з високою поширеністю сибірської виразки серед тварин вакцинація може проводитися працівникам ветеринарної служби, а також іншим контингентам групи високого ризику, які мають контакти з потенційно інфікованими тваринами. Планова вакцинація показана також військовослужбовцям та деяким спеціальним контингентам, ризик інфікування яких збудником сибірської виразки можна точно оцінити.
У Росії особам, що представляють групу ризику зараження сибірською виразкою (працівники підприємств з обробки продуктів тваринництва), проводять планову вакцинацію живої аттенуированного сібіреязвенной вакциною СТІ. У той же час в інших країнах живі вакцини не використовуються, що пов'язане з їх низькою безпекою для людини.
ВИСНОВОК
Сибірку хворіють багато сільськогосподарські тварини - коні, північні олені, велика і дрібна рогата худоба, свині. Однією з головних причин захворювання сільськогосподарських тварин служить низький рівень імунізації тварин у приватних господарствах, безконтрольний забій хворих тварин і вільна реалізація продуктів тваринництва без ветеринарного огляду.
В даний час, з розвитком санітарно-епідеміологічної служби, з появою антибіотиків захворюваність має лише спорадичний характер, проявляючись лише інколи і окремими спалахами. Але все ж ветеринарна та санітарно-епідеміологічна служби оцінюють епізоотологічних і епідеміологічну ситуацію щодо сибірки як напружену.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Мікробіологічна діагностика бактеріальних хвороб тварин. Довідник., Д.І. Скородумов., Москва 2005 р .
2. Мікробіологія., І.Л. Дикий, І.Ю. Холупяк, І.Є. Шевельова, М.Ю. Стегній., Київ 2007 р .
3. Ветеринарна мікробіологія та імунологія: Частина 1: Загальна мікробіологія: підручник для вузів., В.М. Кисленко, Н.М. Количев., Москва 2006 р .
4. Ветеринарна мікробіологія та імунологія., Н.М. Количев, Р.Г Госманов., Москва 2006 р .
5. Медична мікробіологія, вірусологія та імунологія Изд.4., Борисов Л. Б., Москва 2005 р .
МОСКОВСЬКА ДЕРЖАВНА АКАДЕМІЯ ветеринарної медицини та біотехнологій ім. К.І. СКРЯБІНА
Реферат
Сибірська виразка.
Виконав:
студент 3 курсу ФВМ 2 групи
Калін Сергій Володимирович
Москва 2008
ЗМІСТ
Введення
Етіологія
Епідеміологія
B.anthracis як агент біологічної зброї
Токсини
Патогенез
Клінічна картина
Клінічна діагностика різних форм сибірської виразки
Лікування
Інфекційний контроль
Вакцинопрофілактика
Висновок
Список літератури
ВСТУП
В якості введення я вирішила представити короткі історичні відомості. А також коротку характеристику сибірської виразки.
Під різними назвами сибірська виразка відома ще з часів Гіппократа. Російський лікар М. Ножевщіков в 1762 р. описав шкірну форму хвороби. Сучасна назва «сибірська виразка» запропоновано С.С. Андрієвським, який у 1788 р. досвідом самозараження довів ідентичність цієї хвороби у тварин і людини.
Збудник сибірської виразки вперше був виявлений в 1849-1850 рр.. одночасно в Росії, Франції та Німеччини, а чистий його культуру вперше виділив Р. Кох у 1876 р.
Сибірська виразка - гостра інфекційна хвороба, що протікає переважно у вигляді шкірної форми, значно рідше - в легеневій і кишкової формах. Назва походить від характерних виразок, що виникають на шкірі хворих. Назва в західній літературі - anthrax (углевік) - походить від латинського найменування інфекції і характеризує чорний наліт, що покриває ті самі характерні виразки.
Сибірська виразка широко поширена в багатьох країнах Азії, Африки і Південної Америки. Є її осередки і на території Росії - в скотомогильниках в Ставропольському краї, Бєлгородської, Воронезької, Курської, Самарської, Кіровської, Ростовської, Курганській і Орловській областях, республіках Північної Осетії, Чувашії, Бурятії, Чечні і Татарстані.
Ця інфекція належить до зоонози - тобто людина захворює або від самого зараженої тварини, або від його шкури і вовни. На початку століття захворюваність на сибірку в Росії носила масовий характер. У період з 1901 по 1910 роки ця важка інфекція щорічно вражала більше 16 тисяч чоловік і 75 тисяч сільськогосподарських тварин.
У Росії щорічно реєструється від 15 до 50 випадків сибірської виразки. Слід зазначити, що більшість з них носить професійний характер. Щорічно захворювання людей реєструються в 11-13 адміністративних регіонах. Серед хворих людей були смертельні випадки. Частка дорослих у загальній структурі захворілих склала 94%.
| Захворюваність | 1989 | 1990 | 1991 | 1992 | 1993 | 1994 | 1995 | 1996 | 1997 |
| по Росії, всього | 16 | 26 | 35 | 55 | 55 | 41 | 34 | 42 | 26 |
ЕТІОЛОГІЯ
Збудник сибірської виразки - Bacillus anthracis - належить до сімейства Bacillaceae і являє собою аеробну грампозитивну паличку довжиною 6-10 мкм і шириною 1-2 мкм, нерухому, що утворить суперечки і капсулу. Освіта капсули кодується плазмидой 60 kDa.
B.anthracis добре росте на простих живильних середовищах і кров'яному агарі, не вимагає використання спеціальних культуральних методик і утворює характерні колонії у вигляді «голови медузи». На агарі Мак-Конки та інших селективних поживних середовищах, що містять солі жовчних кислот, мікроорганізм не росте. Культури збудника не володіють гемолітичними властивостями.
Вегетативні форми B.anthracis швидко гинуть в анаеробних умовах, при нагріванні і дії дезінфікуючих засобів. Спори B.anthracis мають центральне розташування в клітині і є термостабільними. Як і в багатьох інших представників роду Bacillus, вони мають високу стійкість до дії факторів зовнішнього середовища і можуть зберігатися у грунті багато десятків років.
Капсула B.anthracis складається з полі-gD-глутамінової кислоти і може бути легко виявлена при відповідному фарбуванні препаратів.
B.anthracis продукує 3 термолабільних білка: набряклий фактор (EF), летальний фактор (LF) і протективний антиген (PA), кожен з яких окремо не володіє патогенними властивостями; токсичний ефект виникає лише в комбінації один з одним. До капсулі, набряклість і летального токсинів і протективного антигену в організмі людини і тварин виробляються специфічні антитіла.
Лабораторна ідентифікація B.anthracis заснована на таких критеріях: наявність капсули, відсутність рухливості, каталазна активність, чутливість до пеніциліну, здатність до утворення ендоспори в аеробних умовах. Для диференціальної діагностики мікроорганізмів роду Bacillus існують різні комерційні тест-системи, наприклад API 20Е і автоматичний біохімічний аналізатор Vitek (bioMerieux, Франція).
ЕПІДЕМІОЛОГІЯ
Основним резервуаром збудника сибірської виразки є грунт. Спори B.anthracis можуть роками персистувати в ній, зберігаючи життєздатність і патогенні властивості. Протягом цього часу вони є потенційним джерелом інфекції для великої рогатої худоби, але в той же час для людини не представляють безпосереднього ризику розвитку захворювання навіть у регіонах з високою контамінацією грунту даним збудником. Це, зокрема, пов'язано з утворенням великих агрегатів суперечка розміром більше 6 мкм з компонентами грунту, нездатних проникати у термінальні відділи дихальних шляхів, а також з високою мінімальної інфікуючої дозою, що становить 8000-10000 суперечка. Спори потрапляють в організм переважно травоїдних тварин, де перетворюються у вегетативні форми, які здатні викликати хворобу.
Джерелом інфекції найчастіше є домашні тварини - велика рогата худоба, вівці, кози, верблюди, свині. Людина може заразитися при догляді за інфікованими тваринами, забій худоби, обробці м'яса і при контакті з контамінованих продуктів тваринництва (шкура, шкіра, хутряні вироби, вовна, щетина). Зараження носить переважно професійний характер. Спори проникають в шкіру через мікротравми і садна, що призводить до розвитку шкірної форми хвороби. При аліментарному шляхи надходження збудника, наприклад при вживанні сирого або недостатньо термічно обробленого м'яса інфікованих тварин, виникає Орофарингеальна або кишкова (гастроінтестинальна) форма сибірської виразки.
Від тварини до людини інфекція може передаватися і аерогенним шляхом, зокрема при вдиханні інфікованої пилу, кісткового борошна, що спостерігається в даний час вкрай рідко. У цих випадках виникає інгаляційна форма сибірської виразки. Згідно з даними Лабораторної служби системи охорони здоров'я Великобританії, не виключається можливість передачі інфекції від людини до людини шляхом безпосереднього контакту з ділянками поразки у пацієнта зі шкірною формою сибірської виразки. У той же час підкреслюється, що поки не зареєстровані випадки передачі інфекції від людини до людини аерогенним шляхом.
B. ANTHRACIS ЯК АГЕНТ БІОЛОГІЧНОГО ЗБРОЇ
Застосування спор сибірської виразки в якості біологічної зброї обумовлено відносною легкістю отримання великої кількості біологічного матеріалу, можливістю його скритного застосування, високою ефективністю. Найбільш ймовірний спосіб застосування сибірської виразки у вигляді бактеріологічної зброї - розпорошення аерозолю, що містить життєздатні спори збудника. У зв'язку з цим серед уражених будуть переважати пацієнти з легеневою формою хвороби, що супроводжується високою летальністю.
За офіційними даними, збудником сибірської виразки як агентом бактеріологічної зброї мають Великобританія, Японія, Ірак, Росія і США. Проте, за оцінками експертів, на сьогоднішній день як мінімум 17 країн або вже мають у своєму розпорядженні готовим біологічною зброєю, або завершують розробки в цій галузі.
Експертами ВООЗ обчислено, що через 3 дні після застосування
Зараження людей сибірською виразкою, пов'язане з інгаляційним шляхом надходження збудника в організм, описано також як результат аварійних ситуацій у спеціальних лабораторіях, що займаються розробкою біологічної зброї.
За допомогою генної інженерії можливо вбудовування генів, що кодують синтез токсинів у B.anthracis, в геном інших мікроорганізмів роду Bacillus, наприклад B. сereus. У той же час поки не розроблено ефективних вакцин, здатних захистити від інфекції. Більше того, можлива селекція штамів B.anthracis, що володіють стійкістю до різних антимікробних препаратів.
ТОКСИНИ
Для того щоб штам B.anthracis був досить вірулентним, він повинен продукувати обидва токсину (летальний і набряклий) і володіти здатністю до утворення капсули. Такі штами мають у своєму складі дві плазміди патогенності:
pXO1 - кодує синтез токсинів;
pXO2 - відповідає за освіту антіфагоцітарной капсули, що дозволяє збудника уникнути впливу імунної системи.
Вироблення цих факторів патогенності залежить від ряду умов: концентрації в навколишньому середовищі гідрокарбонатів, певного температурного режиму та ін Як вказувалося, B.anthracis виробляє три термолабільних білка:
протективний антиген;
летальний фактор;
набряклий фактор.
Останні 2 білки попарно з'єднуються з протективного антигеном і утворюють 2 екзотоксину, відомих як летальний і набряклий токсини. Набряковий токсин складається з набрякового фактора і протективний антигену. Летальний токсин, у свою чергу, також складається з двох компонентів - летального фактора і протективний антигену. Протективний антиген, виконуючи роль молекули-переносника, є необхідним компонентом при реалізації токсичних ефектів, обумовлених обома токсинами.
Основна функція протективні антигену - формування в мембрані клітини каналів. Через них всередину проникають інші компоненти токсину - набряклий і летальний фактори. На першому етапі протективний антиген зв'язується зі специфічними рецепторами на поверхні мембрани клітин ссавців - головним чином макрофагів. Вони називаються ATX-рецепторами (anthrax toxin receptor) і відносяться до мембранних білків I типу. Після закріплення на мембрані клітини-мішені під дією мембранної протеази відбувається олігомеризація протективні антигену з утворенням гептамера, який послідовно пов'язується з набряковим або летальним фактором. Утворився комплекс проникає в цитоплазму клітини за допомогою рецепторопосредованного ендоцитозу.
В даний час за допомогою генно-інженерних методів отримано дефектний протективний антиген. Введення експериментальним тваринам такого антигену запобігає розвитку хвороби через порушення вбудовування власного протективні антигену B.anthracis в мембрану клітки-мішені.
Летальний токсин - основний фактор патогенності B.anthracis - є однією з провідних причин смерті інфікованих тварин. Внутрішньовенне введення його щурам в експерименті призводить до загибелі тварин менш ніж через 38 хвилин. Володіючи вираженою протеолітичної активністю, летальний токсин в поєднанні з набряковим індукує лізис макрофагів, викликає набряк і інгібує ріст клітин у культурі тканин.
Після зв'язування з рецепторами на поверхні макрофагів летальний токсин індукує поглинання клітиною кальцію і порушує внутрішньоклітинний синтез макромолекул. Впливаючи на протеїнфосфатази, летальний токсин викликає апоптоз і некроз клітин, що в кінцевому підсумку призводить до швидкого, протягом 2 годин, лізису макрофагів.
Летальний фактор є цінкзавісімой протеазой, має складну хімічну структуру і складається з 4 доменів, кожен з яких виконує специфічну функцію.
Набряковий фактор представляє собою кальцій-і кальмодулінзавісімую аденілатциклазу, за участю якої синтезується цАМФ в цитоплазмі еукаріотичних клітин.
Компоненти токсинів B.anthracis мають здатність блокувати фагоцитоз опсонізірованних бактерій. Поряд з придушенням фагоцитозу обидва токсину в комбінації інгібують киснезалежного бактерицидні системи поліморфно-ядерних лейкоцитів (нейтрофілів).
Ефекти летального токсину реалізуються через активацію низки цитокінів, у тому числі інтерлейкіну-1 і фактора некрозу пухлини, що виділяються з пошкоджених макрофагів і призводять до порушення згортання крові, а також сприяють розвитку септичного шоку і поширеного набряку тканин.
Застосування антагоністів рецепторів інтерлейкіну-1 дозволяє частково блокувати ефекти летального токсину. Антагоністичною активністю щодо летального токсину володіють і деякі інші препарати, такі, як каптоприл і хлорохін, а також синтетичні білкові структури, наприклад Bcl-XL-протеїн. Більш того, в недавніх експериментах на мишах було виявлено ген Ltxs1, що кодує синтез особливого білка (kinesin-like motor protein), відповідального за стійкість макрофагів до летального фактору B.anthracis.
ПАТОГЕНЕЗ
Вхідними воротами інфекції при шкірній формі сибірської виразки найчастіше є мікротравми і пошкодження шкіри верхніх кінцівок (50%) і голови (до 30%), рідше тулуба (3-8%) і нижніх кінцівок (1-2%). Уражаються в основному відкриті ділянки шкіри, що мають найбільшу ймовірність контакту з інфікованим матеріалом.
Вже через кілька годин після інфікування починаються проростання суперечка у вегетативні форми і розмноження збудника в області вхідних воріт. Лімфогенним шляхом збудник досягає регіонарних лімфатичних вузлів. У них також мікроорганізм розмножується і продукує летальний і набряклий токсини, що викликають відповідно місцевий некроз і поширений набряк тканин, які є основними характеристиками шкірної форми хвороби. Принаймні розмноження збудника в лімфатичних вузлах наростає токсемія, а в ряді випадків розвивається бактеріємія, супроводжується гематогенним його розповсюдженням в різні органи і системи.
При інгаляційному надходженні спор збудника сибірської виразки в організм не відбувається їх негайного проростання у вегетативні форми. В експериментах на приматах встановлено, що спори можуть перебувати в альвеолах в неактивному стані протягом декількох тижнів до тих пір, поки не будуть захоплені альвеолярними макрофагами.
Лейкоцити і макрофаги, фагоцитовані суперечки, переносять їх у трахеобронхіальне і медіастінальні лімфатичні вузли. Тут суперечки B.anthracis знаходять сприятливі умови для проростання у вегетативні форми і розмноження збудника. Мікроорганізми починають продукувати токсини, внаслідок дії яких виникають набряк і характерні для сибірської виразки некротичні зміни. Розвиваються виражений медіастиніт, геморагічні та некротичні зміни плеври з утворенням геморагічного випоту. Наростає набряк середостіння. Набряк може бути значно вираженим і розповсюджуватися по клітковинних просторів на шию. Вторинним є ураження трахеї, що приводить до появи болісного кашлю і стридора.
В результаті некрозу лімфатичної тканини під дією токсинів збудник потрапляє у кровоносне русло. Розвивається септичний стан, що супроводжується генералізованим ураженням різних органів і систем. На аутопсії виявляються поширені геморагічні та некротичні зміни в багатьох органах і тканинах.
Поширюючись гематогенним шляхом, B.anthracis вражає слизову оболонку шлунково-кишкового тракту: виникають виразки з розвитком шлунково-кишкових кровотеч і освітою мелени. У деяких випадках розвиваються набряк та некроз мезентеріальних лімфатичних вузлів.
Гематогенне поширення інфекції в мозкові оболонки призводить до розвитку гнійного менінгіту, який як ускладнення спостерігається у 50% пацієнтів з інгаляційної формою сибірської виразки. Викид з пошкоджених макрофагів великої кількості медіаторів запалення зумовлює розвиток септичного шоку і ДВЗ-синдрому.
При аліментарному шляхи зараження (вживання інфікованого м'яса, що містить велику кількість спор), розвивається гастроінтестинальна форма сибірської виразки, при якій збудник розмножується в області вхідних воріт інфекції і в регіонарних лімфатичних вузлах, що супроводжується запальними змінами в стравоході чи кишечнику. У ряді випадків збудник проникає в системний кровотік, і хвороба прогресує в генералізовану септичну форму, що закінчується у більшості хворих летальним результатом.
Після перенесеної сибірської виразки утворюється стійкий імунітет.
КЛІНІЧНА КАРТИНА
Інкубаційний період при сибірці залежить від шляху передачі інфекції, інфікуючої дози збудника і коливається від 1 до 6-7 днів (частіше 2-3 дні). Однак іноді при інгаляційному шляху надходження збудника в організм інкубаційний період може подовжуватися до 8 тижнів. Так, дані, отримані в дослідженнях на лабораторних тваринах, свідчать про те, що тривалість інкубаційного періоду при інгаляційній формі сибірської виразки обернено пропорційна кількості надходження в організм збудника. Більш того, спори B.anthracis можуть вегетувати в альвеолах організму хазяїна ще кілька тижнів після інфікування, а призначення антибактеріальних препаратів здатне збільшувати тривалість інкубаційного періоду.
Розрізняють шкірну, інгаляційну (легеневу) та гастроінтестинальних (кишкову) форми сибірської виразки. Близько 95% всіх спорадичних випадків захворювань на сибірку припадає на шкірну форму і лише 5% - на інгаляційну. Гастроінтестинальна (кишкова) форма сибірської виразки зустрічається в країнах, що розвиваються. В даний час вона реєструється вкрай рідко: приблизно 1% випадків.
КЛІНІЧНА ДІАГНОСТИКА РІЗНИХ ФОРМ сибірської виразки
Попередній діагноз шкірної форми сибірської виразки може бути поставлений на підставі даних епідеміологічного анамнезу, типової клінічної картини хвороби та динаміки розвитку шкірних змін.
Для підтвердження діагнозу використовуються традиційні мікробіологічні методи. Попередні результати можуть бути отримані при фарбуванні за Грамом мазків клінічного матеріалу, взятого з ураженої ділянки, в яких виявляються великі грампозитивні палички. Досліджують вміст везикул або мазки, взяті з дна виразкового дефекту або з-під некротичного струпа.
Для остаточного підтвердження діагнозу проводять культуральне дослідження отриманого матеріалу. Імовірність отримання позитивних результатів при культуральному дослідженні невисока і становить від 10 до 40% в перші 3 тижні хвороби. На результати культурального дослідження несприятливо впливає попередня антибактеріальна терапія, яка вже протягом перших 24 год призводить до ерадикації вегетативних форм B.anthracis. У зв'язку з цим у пацієнтів, які отримують антимікробні препарати, а також при негативних результатах мікроскопії та культурального дослідження для діагностики шкірної форми сибірської виразки використовують серологічні методи.
Діагностичні титри специфічних антитіл більш ніж у 90% пацієнтів зі шкірною формою сибірської виразки починають виявлятися з 3-го тижня і визначаються протягом 6 місяців від початку хвороби. Більш того, в даній ситуації можна виконати пункційну біопсію шкіри в центрі первинного афекту з подальшим імуногістохімічним дослідженням отриманого матеріалу або забарвленням його сріблом.
ЛІКУВАННЯ
Природні штами B.anthracis, в тому числі і штами чутливі до багатьох антибіотиків, включаючи пеніцилін, амоксицилін, доксициклін, тетрациклін, кларитроміцин, кліндаміцин, рифампіцин, ванкоміцин, хлорамфенікол та ципрофлоксацин.
Незважаючи на те що довгий час пеніцилін був препаратом вибору для лікування сибірської виразки, зустрічаються, хоча і в рідкісних випадках, природні штами B.anthracis, резистентні до пеніциліну. У зв'язку з цим пеніцилін вже не може вважатися препаратом вибору для лікування різних форм сибірської виразки. Більш того, вже описані випадки розвитку резистентності у штамів B.anthracis при культивуванні її на середовищах, що містять субінгібірующіе концентрації деяких антибіотиків (доксициклін, еритроміцин, азитроміцин, кларитроміцин, ципрофлоксацин, алатрофлоксацін, гатифлоксацин).
Так, в одному дослідженні після декількох пасажів збудника на середовищі з яких-небудь фторхінолоном спостерігалося підвищення МПК для всіх антибіотиків цієї групи, також були отримані штами, резистентні до доксицикліну. Стійкі до доксицикліну штами, хоча і рідко, але зустрічаються в природних умовах.
У ветеринарній практиці лікування не проводитися. При виявленні хворих тварин на фермах і сільськогосподарських підприємствах їх відправляють на забій.
ІНФЕКЦІЙНИЙ КОНТРОЛЬ
У запобіганні поширення хвороби важливе значення має дотримання відповідних правил поховання і кремації людей і тварин, які померли від сибірської виразки. Особлива увага повинна бути приділена процедурі кремації. Ризик передачі інфекції від померлої тварини зберігається до тих пір, поки воно не буде поховано або кремовано.
При аутопсії осіб, померлих від сибірської виразки, всі інструменти та матеріали повинні бути оброблені автоклавуванням або знищені термічним способом.
Вакцинопрофілактика
Перша вакцина проти сибірської виразки була створена в 1881 р., всього через 5 років після відкриття збудника хвороби. В даний час для вакцинації людей проти сибірської виразки використовуються жива аттенуіровані і інактивована адсорбована сібіреязвенние вакцини. В останні роки почалися дослідження по створенню нових генно-інженерних вакцин на основі рекомбінантного летального токсину.
Протипоказаннями для введення вакцини є: перенесена в анамнезі інфекція, викликана B.anthracis, і алергічні реакції на введення попередньої дози сібіреязвенной вакцини або на будь-який її компонент. Досліджень щодо застосування вакцини у вагітних поки не проводилося. Годування груддю не є протипоказанням для введення інактивованих вакцин, до яких і відноситься адсорбована сібіреязвенная вакцина.
Вакцинація інактивованої сібіреязвенной вакциною показана персоналу лабораторій, що працюють з B.anthracis, а також особам, чия професійна діяльність пов'язана з високою ймовірністю освіти бактеріального аерозолю. Вакцинація осіб, що займаються обробкою продуктів тваринництва.
В ендемічних регіонах з високою поширеністю сибірської виразки серед тварин вакцинація може проводитися працівникам ветеринарної служби, а також іншим контингентам групи високого ризику, які мають контакти з потенційно інфікованими тваринами. Планова вакцинація показана також військовослужбовцям та деяким спеціальним контингентам, ризик інфікування яких збудником сибірської виразки можна точно оцінити.
У Росії особам, що представляють групу ризику зараження сибірською виразкою (працівники підприємств з обробки продуктів тваринництва), проводять планову вакцинацію живої аттенуированного сібіреязвенной вакциною СТІ. У той же час в інших країнах живі вакцини не використовуються, що пов'язане з їх низькою безпекою для людини.
ВИСНОВОК
Сибірку хворіють багато сільськогосподарські тварини - коні, північні олені, велика і дрібна рогата худоба, свині. Однією з головних причин захворювання сільськогосподарських тварин служить низький рівень імунізації тварин у приватних господарствах, безконтрольний забій хворих тварин і вільна реалізація продуктів тваринництва без ветеринарного огляду.
В даний час, з розвитком санітарно-епідеміологічної служби, з появою антибіотиків захворюваність має лише спорадичний характер, проявляючись лише інколи і окремими спалахами. Але все ж ветеринарна та санітарно-епідеміологічна служби оцінюють епізоотологічних і епідеміологічну ситуацію щодо сибірки як напружену.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Мікробіологічна діагностика бактеріальних хвороб тварин. Довідник., Д.І. Скородумов., Москва
2. Мікробіологія., І.Л. Дикий, І.Ю. Холупяк, І.Є. Шевельова, М.Ю. Стегній., Київ
3. Ветеринарна мікробіологія та імунологія: Частина 1: Загальна мікробіологія: підручник для вузів., В.М. Кисленко, Н.М. Количев., Москва
4. Ветеринарна мікробіологія та імунологія., Н.М. Количев, Р.Г Госманов., Москва
5. Медична мікробіологія, вірусологія та імунологія Изд.4., Борисов Л. Б., Москва