ГОУ ВПО «Омская медицинская академия» Кафедра микробиологии, вирусологии и иммунологии Кумпан Людмила Валерьевна. к. м. н. , старший преподаватель кафедры Возбудители сибирской язвы, чумы и иерсиниозов 1. 2. 3. 4. Основные вопросы Бациллы. Основные свойства. Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis. Лабораторная диагностика. Иерсинии. Основные свойства. Возбудители чумы, псевдотуберкулеза, кишечного иерсиниоза. Лабораторная диагностика. 1
Сиби рская я зва (карбу нкул злока чественный) — острая бактериальная антропозоонозная инфекция, характеризующаяся интоксикацией, развитием серозногемморагического воспаления кожи, лимфатических узлов и внутренних органов, протекающая в кожной или септической форме. Этиология Сибирская язва, известная с древнейших времен под названиями «священный огонь» , «персидский огонь» и др. , неоднократно упоминалась в сочинениях античных и восточных писателей и ученых. В дореволюционной России ввиду преимущественного распространения в Сибири это заболевание получило название сибирской язвы, когда русский врач Андреевский (1788 г. ) описал в сочинении «О сибирской язве» крупную эпидемию этой инфекции в западносибирских губерниях, а в опыте самозаражения установил идентичность сибирской язвы животных и человека 2 и доказал возможность её передачи от животных к людям.
Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis относится к роду Bacillus семейства Bacillaceae (бациллам). l Морфология. Крупная грам+ палочка с закругленными концами, образует эндоспоры. В отличии от др. бацилл неподвижна, хорошо окрашивается анилиновыми красителями. В образцах от больных – парами или короткими цепочками, окруженными общей капсулой. Эндоспоры образует во внешней среде при доступе кислорода и оптимальной температуре от +30 до +35°С. 3
Морфология : крупная спорообразующая . грамположительная палочка размером 5— 10 х 1— 1, 5 мкм 4
Культуральные свойства l Возбудитель растет в аэробных и факультативноанаэробных условиях на простых средах (МПА, дрожжевая среда, среда ГКИ), настое соломы, экстрактах бобовых и злаковых культур, на картофеле. При посеве уколом в желатин – «перевернутая елочка» . Вирулентные R-формы образуют серовато-белые колонии волокнистой структуры ( «голова медузы» , «львиная грива» ). На жидких средах – осадок в виде комочка ваты. 5
l Возбудитель сибирской язвы может образовывать также гладкие (S), слизистые (М) или смешанные (SM) колонии, особенно в микроаэрофильных условиях. В S- форме возбудитель утрачивает вирулентность. 6
Биохимические свойства l Ферментирует углеводы до l кислоты без газа. Выраженные протеолитические свойства (молоко и желатин). l Дает характерный рост при посеве уколом в желатин (“перевернутая елочка”). Пептонизация молока. 7
Mукоидные колонии(М тип) Bacillus anthracis 8
l Антигенная структура. Три основных Аг – капсульный (полипептид, образуется в организме), соматический (термостабильные полисахариды клеточной стенки, сохраняются в почве, трупах, выявляют в реакции термопреципитации Асколи), токсин – кодируется плазмидой, определяет вирулентность (отечный и летальный факторы) и иммунитет (протективный фактор). l 9
ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ: l l l экзотоксин представляющий собой белковый комплекс, состоящий из вызывающего отёк протективного и летального компонентов. Образование капсулы, обладающей антифагоцитарной активностью и адгезивными свойствами; Сибиреязвенная бактерия вне организма при доступе кислорода воздуха образует споры, вследствие чего обладает большой устойчивостью к высокой температуре, высушиванию и дезинфицирующим веществам. Споры могут сохраняться годами; пастбище, заражённое испражнениями и мочой больных животных, может долгие годы сохранять сибиреязвенные споры. Вегетативные формы сибиреязвенной палочки быстро погибают при кипячении и воздействии обычных дезинфектантов. При автоклавировании споры при температуре 110 °C гибнут лишь через 40 мин. Сухой жар при температуре 140 °C убивает споры через 2, 5— 3 ч. Прямые солнечные лучи споры сибирской язвы 10 выдерживают в течение 10— 15 суток. Спороцидным действием обладают также активированные растворы хлорамина.
Формы проявления (зависят от входных ворот): кожная (карбункул), кишечная, легочная, септическая. Высокая летальность. l Эпидемиология. Зоонозная инфекция. Инфицирование – от травоядных, они заглатывают споры из почвы. 11
l Патогенез l Входными воротами возбудителя сибирской язвы обычно является повреждённая кожа. В редких случаях бацилла внедряется через слизистые оболочки дыхательных путей и желудочно-кишечного тракта. На месте внедрения возбудителя в кожу возникает сибиреязвенный карбункул в виде очага серозно-геморрагического воспаления с некрозом, отеком прилегающих тканей и регионарным лимфаденитом l Местный патологический процесс обусловлен действием экзотоксина сибиреязвенной палочки, отдельные компоненты которого вызывают выраженные нарушения микроциркуляции, отек тканей и коагуляционный некроз. l Также опасность эпидемий сибирской язвы в настоящее время исходит от террористических группировок, которые имеют на вооружении бактериологическое оружие для проведения диверсий и терактов. После терактов 11 сентября 2001 года США столкнулись с угрозой бактериологического терроризма. "Антракс" рассылался в почтовых конвертах по гос. учреждениям США. 12 12
Кожная форма сибирской язвы 13
Лабораторная диагностика l Материалом для лабораторного исследования являются содержимое везикул и карбункулов, а также мокрота, кровь, испражнения и рвотные массы при септической форме. l Бактериоскопический : для обнаружения грам+ палочек, окруженных капсулой (мат-лы от людей, животных), спор (внешняя среда). l ГР + палочки 14
Капсула l Чаще применяют метод флюоресцирующих антител (МФА), позволяющий выявлять капсульные антигены и споры. Окраска по Гинсу ( для выявления капсулы) 15
Phase Photomicrograph of vegetative cells, intracellular spores (light) and parasporal crystals (dark). 1000 X 16
бактериологический l применяется в лабораториях особо опасных инфекций по стандартной схеме с посевом на простые питательные среды (МПА, дрожжевая среда, среда ГКИ) при просмотре колоний на следующий день на малом увеличении микроскопа заметен характерный вид колоний в виде гривы льва 17
бактериологический l l применяется в лабораториях особо опасных инфекций(ООИ) по стандартной схеме с посевом на простые питательные среды (МПА, дрожжевая среда, среда ГКИ) при просмотре колоний на следующий день на малом увеличении микроскопа заметен характерный вид колоний в виде гривы льва. В дифференциации от других бацилл (B. subtilis, B. cereus) – биопроба на животных, чувствительность к бактериофагам и к пенициллину, неподвижность, капсулообразование при повышенном содержании СО 2. 18
19
идентификация l далее получаем чистую культуру микроба и проводим ее идентификацию с определением подвижности (он не подвижен в отличии от сапрофитов из сем-ва бацилл), окраской по Граму и изучением биохимических особенностей: разжижение желатина и пептонизация молока, определяют также лизабельность бактериофагами, чувствительность к пенициллину (бациллы имеют вид протопластов «жемчужное ожерелье» при микроскопии). 20
Lysis of Bacillus anthracis by the lytic phage gamma. The plaque (clear area) in the region of confluent growth is where the gamma phage was applied. The plaque results from the phage's ability to lyse the bacterial cells. ЛИЗИС культуры ФАГОМ 21
l . Для ретроспективной диагностики используют серологические тесты, аллергическую пробу с антраксином, l для выявления соматического антигена - реакция Асколи. Ее суть в том, что из некоторого материала не возможно получить чистую культуру, поэтому из материала готовят термоэкстракт (фильтрат) антигена и наслаивают его по стенке пробирки на преципитирующую сыворотку. l 22
l Лечение – противосибиреязвенный иммуноглобулин, антибиотики (пенициллины, тетрациклины и др. ). l Профилактика. Применяют живую споровую безкапсульную вакцину СТИ, протективный антиген. l l Основное значение имеют меры ветеринарно-санитарного надзора, вакцинация животных в неблагополучных районах, надзор за сибиреязвенными скотомогильниками. Выявленных больных животных следует изолировать, , инфицированные объекты необходимо обеззараживать. Лица, находившиеся в контакте с больными животными или заразным материалом, подлежат активному врачебному наблюдению в течение 2 недель. 23
Род Yersinia Входят в семейство Enterobacteriaceae. Род включает 11 видов. У человека Y. pestis вызывает чуму, Y. pseudotuberculosis – псевдотуберкулез и Y. enterocolitica – кишечный иерсиниоз, остальные виды – непатогенные или условно-патогенные для человека. Морфология. Грам-, кокко бациллярная ( овоидная) форма, подвижны ( перитрихи) при t ни же +30 °С, окрашиваются бипо лярно, Y. pestis неподвижны, имеют капсулу. l 24
Возбудитель чумы - Y. pestis Морфология. Чумной микроб неподвижен, имеет капсулу. l Культуральные св-ва. Молодые микроколонии Y. pestis с неровными краями (стадия «битого стекла» ) сливаются, образуя нежные плоские образования с фестончатыми краями (стадия «кружевных платочков» ), затем переходят в зрелые крупные колонии с бурым зернистым центром и неровными краями (стадия «ромашки» ). Могут восстанавливать красители (метиленовый синий, индиго) с обесцвечиванием сред. На скошенном агаре через 2 суток при +28ºС образуют серовато-белый налет, врастающий в среду, на бульоне – нежную поверх ностную пленку и хлопковидный осадок. l 25
Антигенные свойства Все виды иерсиний имеют О-антиген (эндотоксин). Комплексы О-Аг разделяют на S (гладкие) и R (шероховатые), последние – общие для Y. pestis и Y. pseudotuberculosis. l Y. pestis имеют капсульный антиген , антигены T, V-W, белки плазмокоагулазы, фибринолизина. l Большинство факторов вирулентности (V-, W-антигены, мышиный токсин, коагулаза и др. ) контролируется генами плазмид. Патогенность. Возбудитель чумы обладает наибольшей патогенностью среди микробов. Подавляет функции фагоцитов (окислительный взрыв) и беспрепятственно размножаются в них. В патогенезе 3 стадии – лимфогенного заноса, бактеремии, генерализованной септицемии (размножение в крови). Клинически – бубонная, легочная (передача с мокротой) и кишечная формы. l 26
Эпидемиология и природная очаговость l l l Чума – природноочаговый зооноз, основные хозяева в природе - сурки, суслики, песчанки, пищухи, в городах – крысы, передача человеку - через блох животных, эпидемиологическую опасность могут представлять верблюды. Природные очаги занимают огромные площади, находятся за пределами и на южных окраинах России (Кавказ, Монголия, Китай, Средняя Азия). Чумой занимаются противочумные учреждения (НИИ, станции). 27
l Долгое время врачи не знали, как спасти пациента от «черной смерти» . Болезнь не щадила ни голодную оборванную толпу, ни привилегированные и обеспеченные классы. Посты и молитвы не помогали. Причина болезни оставалась неизвестной. l l Микроорганизмы – возбудители чумы Yersinia pestis эл. микроскопия 28
l l l l В 1894 году на борьбу с третьей пандемией чумы, начавшейся в Китае, были брошены лучшие врачебные силы многих стран мира. Японское правительство направило в Китай врача Шибасабуро Китадзато, а французское — Александра Иерсена. К этому времени уже были открыты возбудители холеры, туберкулеза, сибирской язвы и некоторых других инфекций, но микроорганизм, вызывающий чуму, оставался неизвестным. Китадзато выделил из тканей умершего больного микроорганизмы, которые посчитал возбудителями чумы. Независимо от японского врача Иерсен, получив культуру микроорганизмов из погибших от чумы, одновременно обнаружил чумную палочку в трупах павших крыс. Долгое время в медицинских кругах считалось, что микроорганизмы, обнаруженные исследователями, идентичны. Но через два года японские бактериологи К. Накамура и М. Огата с патологом М. Ямагава установили, что истинным возбудителем чумы все же является микроб, выделенный А. Иерсеном, а микроорганизм, изолированный Ш. Китадзато, относится к сопутствующей микрофлоре. Об этом Огата сделал доклад на Международном конгрессе в Москве в 1896 году 29
l Микроорганизм, вызывающий заболевание чумой, — чумная палочка — несколько раз менял свою таксономическую номенклатуру: Bacterium pestis — до 1900 года, Bacillus pestis — до 1923 го, Pasteurella pestis — до 1970 -го и, наконец, Yersinia pestis как признание приоритета французского ученого. 30
l Итак, возбудитель чумы был найден, но оставалось непонятным, какими путями происходит распространение болезни. l Перед началом третьей пандемии чумы в Китае (в Кантоне) наблюдали массовую миграцию крыс, оставлявших свои гнезда. Без всякой видимой причины при свете дня они шатались как пьяные, делали частые высокие скачки на задних лапах, как бы стараясь откуда-то выпрыгнуть, затем производили одно или два круговых непроизвольных движения, харкали кровью и околевали. К концу эпидемии «человеческой» чумы в городе вымерли почти все крысы. Медики поняли, что существует прямая связь между болезнью грызунов и пандемией чумы среди людей. 31
l В 1899 году известный российский эпидемиолог и микробиолог Д. К. Заболотный писал: «Различные породы грызунов, по всей вероятности, представляют в природе ту среду, на которой сохраняется чумные бактерии» . Предположение удалось проверить в 1911 году, когда для изучения и ликвидации эпидемии легочной чумы в Маньчжурию была направлена русская экспедиция во главе с Заболотным. l Первое объективное подтверждение того, что чумный микроб может передаваться от грызунов к человеку, получено в 1912 году. Тогда в северо-западном Прикаспии начали работу передвижные лаборатории под началом Д. К. Заболотного и И. И. Мечникова. Участник экспедиции врач И. А. Деминский выделил чумного микроба из органов суслика. Работая с полученным штаммом, И. А. Деминский заразился чумой и умер. l Стало понятно, что грызуны являются как бы природным резервуаром возбудителя чумы. От «хозяев» чумной палочки человек может заразиться непосредственно при разделке туш животных и через «посредников» – блох, как это было во время «портовой чумы» в Китае. При массовой гибели крыс блохи покидают мертвые тела грызунов в поисках новых хозяев. В окружении человека появляются десятки тысяч насекомых, переносящих смертельно опасную болезнь. 32
33
l Сейчас понятно, что от человека к человеку чума передается в основном воздушно-капельным путем, поэтому больные, особенно легочной формой чумы, представляют огромную опасность для окружающих. Также возбудитель чумы может проникнуть в организм человека через кровь, кожу и слизистые оболочки. 34
ЭПИДЕМИОЛОГИЯ l l Основной механизм передачи инфекции - трансмиссивный. Человек заражается в результате укуса инфицированной блохи, а также контактным (при убое больного животного, снятии шкуры, разделке туши) и пищевым (употребление недостаточно термически обработанного мяса больного животного) путями. После заражения источником чумы является больной человек. Особо высокой контагиозностью отличается больной с легочной формой чумы. При любой форме заболевания больных l изолируют, проводят строгие карантинные мероприятия. 35 l
Все исследования проводятся в специальных лабораториях, l в защитных костюмах. Материалом для исследования могут служить содержимое бубона, l мокрота, кровь, кал, кусочки органов умерших, трупов животных и др. l 36
Бактериоскопическое исследование мазках обнаруживаются грамотрицательные овоидные биполярно окрашенные палочки, позволяющие поставить предварительный l диагноз. l 37
Методы экспрессвыявления l Y. pestis – МФА, РНГА с эритроцитарным диагностикумом, сенсибилизирован ным моноклональными антителами (МКА) к капсульному Аг, ИФА. l 38
Диагностика Окончательный диагноз ставится на основании выделения и идентификации культуры l и гибели зараженных морских свинок и белых мышей после введения исследуемого материала. l 39
Бактериологическая диагностика l l l Первичное культививирование на средах кроью и генциан- виолетом (агар Хоттингера). Температур а для культивирования д. б 27 -30 градусов С. Отбор подозрительных колониий(битое стекло, ромашки…) Накопление ЧК на скошенном агаре l l l l ИДЕНТИФИКАЦИЯ: Y. pestis сходна по ряду свв с Y. pseudotuberculosis , но не расщепляет рамнозу и не растет на голодном агаре, не подвижна в висячей капле, лизируется пециальным фагом, РА на стекле. 40
l Серологическая l Вутрикожная диагностика – ИФА. аллергическая проба с пестином – для оценки постинфекционного и вакцинального иммунитета. 41
Специфическая профилактика. Проводят в очагах чумы. Используют ослабленную живую вакцину из штамма EV, сухую таблетированную вакцину для перорального применения. 42
Возбудители псевдотуберкулеза (Y. pseudotuberculosis) и кишечного иерсиниоза (Y. enterocolitica) l Морфология. Кокко-бациллярная форма, грамотрицательны, окрашиваются биполярно, имеют капсульное в-во, подвижны при низких температурах (жгутики-перитрихи). 43
Культуральные и биохимические свойства. ИЕРСИНИИ l l Температурный оптимум – около 28ºС, могут размножаться при низких температурах (психрофильные свойства). Растут на простых средах (Эндо, Серова, Мак. Конки) в сочетании с методами накопления в холодовых условиях. Образуют R (шероховатые), RS (переходные) и сероватые слизистые гладкие S формы колоний. Колонии вначале мелкие, затем – сливной рост с образованием выпуклых бугристых колоний, напоминают Y. pestis. Оксидаза-, каталаза+, ферментируют углеводы без газа. 44
Антигенные свойства Возбудитель псевдотуберкулеза по О- и Н- антигенам разделен на 13 сероваров (чаще серовар 1), иерсиниоза – на 34 серовара по О-Аг (чаще О 3 и О 9). Патогенность. Имеют адгезины и инвазины, низкомолекулярные протеины (снижают бактерицидность), энтеротоксин. Клиника многообразна – региональная лимфоаденопатия, энтероколиты, скарлатиноподобная лихорадка, реактивные артриты, спондилит. Кишечный иерсиниоз характеризуется в первую очередь поражением ЖКТ, тенденцией к генерализации с вовлечением в патологический процесс различных органов и систем. Эпидемиология. Основной резервуар – грызуны, иерсинии способны накапливаться при низких температурах (овощехранилища), способны вызывать заболевания у сельскохозяйственных животных. Человеку передаются преимущественно с пищевыми продуктами растительного и 45 животного происхождения.
Лабораторная диагностика l l l В связи с психрофильными свойствами и накоплением иерсиний при низких температурах материал забирают в забуференный физиологический раствор и хранят в холодильнике с периодическими высевами на среды Эндо, Серова, Плоскирева. Подозрительные колонии пересевают для получения чистых культур, изучают биохимические свойства(образование индола) и агглютинируют с диагностическими сыворотками в РА. Для серодиагностики используют РА и РНГА (на псевдотуберкулез – с 1 сероваром, на иерсиниоз – с сероварами О 3 и О 9). 46
Скачать презентацию ГОУ ВПО Омская медицинская академия Кафедра микробиологии вирусологии
лек иерсинии, бациллы яяя изм2.ppt