В России первую культуру сибиреязвенного микроба получил В. К. Высокович в 1882 г

Р. Кох в 1876 г. доказал, что вегетативные клетки сибире­язвенного микроба обладают способностью формировать спо­ры, в 1888 г. Серафини обнаружил капсулу микроба.

Морфология. Бациллы антракса довольно крупные (1-1,3 х 3,0-10,0 мкм) палочки, неподвижные, грамположительные; образуют капсулу и споры (рис. 25-28). Микроб встречается в двух формах: вегетативной, в виде палочки различной величи­ны клеток (капсульных и бескапсульных), и споровой. Споры могут быть заключены в хорошо выраженный экзоспориум и находиться внутри и вне палочек в виде изолированных телец.

Рис. 26 Споры

В окрашенных препаратах из крови и тканей больных или погибших от сибирской язвы животных бациллы располагают­ся одиночно, попарно и в виде коротких цепочек (3-4 клетки, окруженные капсулой). Концы палочек в цепочках прямые, с резко обрубленными концами, а свободные — слегка

загругленные. Иногда цепочки имеют форму бамбуковой трости. В маз­ках из культур, на плотных и в жидких питательных средах па­лочки располагаются длинными цепочками.

В организме или при культивировании на искусственных питательных средах с большим содержанием нативного белка сибиреязвенная бацилла образует капсулу.

Сибиреязвенная бацилла во внешней среде при неблагоп­риятных условиях существования формирует споры. В каждой вегетативной клетке образуется только одна эндоспора, чаще располагающаяся центрально, реже — субтерминально. Споры овальные, иногда округлые. Размеры зрелых спор колеблются в пределах 1,2-1,5 мкм в длину и 0,8-1,0 мкм в поперечнике.

Культивирование. Сибиреязвенный микроб по способу ды­хания относят к факультативным анаэробам: он хорошо раз­множается в обычных атмосферных условиях и в условиях по­ниженного содержания кислорода.

Бацилла антракса нетребовательна к условиям питания и хорошо растет на универсальных средах (МПБ, МПА, МПЖ, картофеле, молоке). Кроме того, может расти на различных ра­стительных субстратах: настоях соломы, сена, экстрактах го­роха, сои, вики, ломтиках вареного картофеля, свеклы, морко­ви и др.

Оптимальная температура роста культуры 35-37°С; при температуре ниже 12 и выше 45°С она не растет; оптимум рН среды 7,2-7,6.

На поверхности МПА в аэробных условиях при 37°С пер­вые признаки роста появляются уже через 6-8 ч после посева,

17-24-часовые культуры имеют вид серовато-беловатых коло­ний с неровными краями и шероховатой поверхностью диамет­ром 3-5 мм. От их краев отходят завитки. Под лупой или ма­лым увеличением микроскопа колонии имеют локонообразную структуру, что характерно для типичных вирулентных штам­мов, образующих R-форму.

В МПБ и других жидких средах сибиреязвенная бацилла ^К-форма) через 16-24 ч образует на дне пробирки рыхлый бе­лый осадок, сам бульон остается прозрачным, при встряхива­нии осадок разбивается на мелкие хлопья. Некоторые штаммы растут в виде нежных мелких хлопьев, взвешенных в столбике бульона, которые через 48 ч оседают на дно. Отдельные штам­мы на 3-4-е сутки дают рыхлое пристеночное кольцо, пленка на поверхности среды не образуется.

Весьма характерный рост отмечают в столбике желатина при посеве уколом. По ходу укола на 2-5-е сутки появляется серовато-белый стержень, от которого под прямым углом ради-ально отходят нежные боковые отростки — более длинные по мере приближения к поверхности среды и постепенно укорачи­вающиеся по направлению вниз. Такая культура напоминает елочку, перевернутую верхушкой вниз. Постепенно верхний слой желатина начинает разжижаться, принимая сначала фор­му воронки, затем мешочка.

В молоке В. anthracis размножается быстро, вырабатывает кислоту и через 2-4 сут оно свертывается с последующей пептонизацией сгустка. На картофеле образует обильный, сухой, серо-белый налет, иногда с кремовым оттенком.

Агаровые и бульонные культуры некоторых штаммов интенсивно окраши­ваются в светло-коричневый цвет вследствие окисления тиро­зина.

Биохимические свойства. В. anthracis вырабатывает следу­ющие ферменты: липазу, диастазу, протеазу, желатиназу, де-гидразу, цитохромоксидазу, пероксидазу, каталазу и др. Неко­торые штаммы образуют сероводород, особенно это свойство проявляется в средах, богатых пептонами; выделяют аммиак. Ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, маль­тозу, медленно сахарозу, трегалозу, фруктозу и декстрин. На цредах с глицерином и салицином возможно слабое кислотооб-разование. Арабинозу, рамнозу, галактозу, маннозу, рафинозу, инулин, маннит, дульцит, сорбит, инозит не сбраживает. Утилизирует цитраты, образует ацетал-метилкарбинол и вслед­ствие этого дает положительную реакцию Фогеса — Проскауэ-ра. Синтезирует лецитиназу и медленно коагулирует растворы желтка куриного яйца. Редуцирует метиленовый синий и вос­станавливает нитраты в нитриты. Вырабатывает желатиназу, а также протеазу и достаточно быстро гидролизует желатин и свернутую сыворотку.

Токсинообразование. Бацилла антракса образует сложный экзотоксин, включающий три компонента (фактора): эдемато-генный фактор (EF), протективный антиген (РА) и летальный фактор (LF), или соответственно факторы I, II, III. Их синтези­руют капсульные и бескапсульные варианты микроба. Эдемато-генный фактор представляет собой липопротеин, вызывает мес­тную воспалительную реакцию — отек и разрушение тканей.

Протективный антиген — носитель защитных свойств, об­ладает выраженным иммуногенным действием. В чистом виде нетоксичен. Летальный фактор сам по себе нетоксичен, но в смеси со II фактором (РА) вызывает гибель белых крыс, мышей и морских свинок.

Протективный антиген и летальный фак­тор — гетерогенные в молекулярном отношении белки.

Все три компонента токсина составляют синергическую смесь, оказы­вающую одновременно эдематогенное и летальное действия, каждый из них обладает выраженной антигенной активностью и серологически активен.

Инвазивные свойства микроба обусловлены капсульным полипептидом d-глутаминовой кислоты и экзоферментами.

Антигенная структура. В состав антигенов бациллы ант­ракса входят неиммуногенный соматический полисахаридный комплекс и капсульный глутаминполипептид. Полисахаридный антиген не создает иммунитета у животных и не определя­ет агрессивных функций бациллы: всегда присутствует как у вирулентных, так и у авирулентных штаммов.

В связи с тем что полисахарид тесно связан с телом бактериальной клетки, он получил название соматического антигена.

Сибиреязвенный соматический антиген очень часто обозначают буквой С, капсульный полипептид — буквой Р.

Капсульный антиген бациллы антракса представлен сложным полипептидом d-глутаминовой кислоты; его принимают за группо-специфическое вещество, так как он дает перекрестные серологические реакции с полипеп­тидом В. subtilis, В. cereus и В. megaterium. Активными антиге­нами также являются все три компонента сибиреязвенного эк­зотоксина.

Устойчивость. Устойчивость и длительность выживания у вегетативных клеток и спор возбудителя сибирской язвы раз­личны. Вегетативные формы относительно лабильны, споры обладают высокой резистентностью.

В невскрытом трупе вегетативная форма микроба в резуль­тате воздействия протеолитических ферментов разрушается уже в течение 2-2 сут, в зарытых трупах сохраняется до 4 сут, через 7 сут завершается лизис бактерий даже в костном мозге.

В желудочном соке при 38°С гибнет через 30 мин, в заморожен­ном мясе при -15°С жизнеспособна 15 сут, в засоленном мясе — до 1,5 мес. Навозная жижа, смешанная с сибиреязвенной кро­вью, губительно действует на вегетативные клетки уже через 2-3 ч, однако споры остаются в ней вирулентными в течение многих месяцев и лет.

Споры в запаянных ампулах сохраня­ют жизнеспособность и вирулентность до 63 лет, а в почве — более 60 лет.

К воздействию различных химических веществ вегета­тивные клетки малоустойчивы. Спирт, эфир, 2%-й форма­лин, 5%-й фенол, 5-10%-й хлорамин, свежий 5%-й раствор хлорной извести, пероксид водорода разрушают их в тече­ние 5 мин.

Для уничтожения споровой формы возбудителя необходи­ма более длительная экспозиция. Этиловый спирт в концентра­циях от 25% до абсолютного разрушает споры в течение 50 сут и более, 5%-й фенол и 5-10%-й раствор хлорамина— через несколько часов и даже суток, 2%-й раствор формалина — че­рез 10-15 мин, 1%-й раствор пероксида водорода — через 1 ч, 10% -й раствор гидроксида натрия — через 2 ч.

На споры высушивание не оказывает губительного дей­ствия: сухой жар при 120-140°С убивает споры только через 2-3 ч, при 150°С — через 1 ч.

Вегетативные клетки малоустойчивы к высоким темпера­турам. При нагревании до 50-55°С гибнут в течение 1 н, при 60°С — через 15 мин, при 75°С — через 1 мин, при кипячении — мгновенно. Они чувствительны к высушиванию, однако при медленном высушивании происходит спорообразование, и мик­роб не гибнет.

К низким температурам бактерии малочувстви­тельны: при -10°С сохраняются 24 сут, при-24°С до 12 сут. Воздействие прямого солнечного света обезвреживает бактерии через несколько часов.

Возбудитель сибирской язвы проявляет высокую чувстви­тельность к пенициллину, хлортетрациклину и левомицетину, а также к литическому действию лизоцима.

Патогенность. К возбудителю сибирской язвы восприим­чивы все виды млекопитающих. В естественных условиях чаще болеют овцы, крупный рогатый скот, свиньи, лошади, реже — ослы и мулы. Чрезвычайно восприимчивы козы, буйволы, вер­блюды и северные олени. Сибирская язва у свиней протекает, как правило, хронически, с длительным бациллоносительством. Среди диких животных восприимчивы все травоядные. Извес­тны случаи заболевания собак, волков, лисиц, песцов, среди птиц — уток и страусов.

Патогенез. Бацилла антракса обладает выраженной инва-ивностью и легко проникает через царапины кожных покро­вов или слизистых оболочек. Заражение животных происхо­дит преимущественно алиментарным путем. Через поврежден­ную слизистую оболочку пищеварительного тракта микроб проникает в лимфатическую систему, а затем — в кровь, где фагоцитируется и разносится по всему организму, фиксируясь в элементах лимфоидно-макрофагальной системы, после чего снова мигрирует в кровь, обусловливая септицемию.

Размножаясь в организме, бацилла антракса синтезирует капсульный полипептид и выделяет экзотоксин. Капсульное вещество ингибирует опсонизацию, в то время как экзотоксин разрушает фагоциты, поражает центральную нервную систему, вызывает отек, гипергликемию и повышение активности ще­лочной фосфатазы.

В терминальной фазе процесса в крови снижается содержа­ние кислорода до уровня, несовместимого с жизнью. Резко на­рушается метаболизм, развивается вторичный шок и наступа­ет гибель животных.

Возбудитель сибирской язвы может выделяться из организ­ма с бронхиальной слизью, слюной, молоком, мочой и испраж­нениями.

Лабораторная диагностика. При подозрении на сибирскую язву воспрещается вскрывать трупы павших животных. Для лабораторного исследования чаще всего направляют ухо пав­шего животного или толстые нефиксированные мазки крови из надреза сосуда на предметном стекле. При вынужденном убое или подозрении на сибирскую язву во время вскрытия осторожно отбирают кусочки селезенки, печени, измененные лимфоузлы, от трупов свиней — кусочки отечных тканей в области глотки и заглоточные лимфоузлы. Материал должен быть свежим: в разложившихся тканях бацилла антракса подвергается лизису. Направляют также пробы почвы, фу­ража, воды, шерсти и кожевенно-мехового сырья; объектами для серологического исследования в реакции преципитации служат пробы кожевенно-мехового сырья и разложившиеся ткани.

Исследование проводят по обычной схеме: бактериоскопия мазков, выделение и изучение свойств чистой культуры, био­проба на лабораторных животных, при необходимости, сероло­гические исследования — реакция преципитации и иммуно-флюоресцентный анализ.

Бактериоскопия: из патологического материала готовят мазки, часть которых красят по Граму и обязательно на н али­чие капсулы — по Михину, Ребигеру, Ольту и др.

Важным ди­агностическим признаком является обнаружение типичных по морфологии капсульных палочек.

Посев на питательные среды: исходный материал засевают в МПБ и на МПА (рН 7,2-7,6), посевы инкубируют при 37°С в течение 18-24 ч; при отсутствии роста выдерживают в термо­стате еще 2 сут.

Культуры просматривают, определяют их ти­пичность, готовят препараты, микроскопируют. В мазках из культур обнаруживают бескапсульные палочки, расположен­ные длинными цепочками, и споры.

Биологическая проба: заражают белых мышей, морских свинок, кроликов одновременно с посевом материала на пита­тельные среды.

Белым мышам вводят подкожно в заднюю часть спины (по 0,1-0,2 мл), морским свинкам и кроликам — под кожу в область живота (по 0,5-1,0 мл). Мыши погибают через 1-2 сут, морские свинки и кролики — через 2-4 сут. Павших животных вскрывают, делают мазки и посевы из крови, серд­ца, селезенки, печени и инфильтрата на месте инъекции иссле­дуемого материала.

Идентификация бациллы антракса. В природе существует несколько видов аэробных споровых сибиреязвенноподобных сапрофитов: В. cereus, В. megaterium, В. mycoides и B.subtilis.

Так как они по морфологии и культуральным признакам во мно­гом сходны с бациллой антракса, то часто при лабораторной диагностике возникает необходимость решить вопрос: выделе­на ли культура возбудителя сибирской язвы или подобного ему сапрофита?

Идентификацию и дифференциацию культуры проводят на основании главных и дополнительных признаков.

К главным относят патогенность, капсулообразование, определение под­вижности, тест «жемчужного ожерелья», пробу со специфичес­ким фагом, иммунофлюоресцентный тест,

к дополнительным — тесты на отсутствие гемолиза и лицетиназной активности, об­разование фосфатазы.

Бацилла антракса патогенна для лабораторных животных. Сибиреязвенноподобные сапрофиты не вызывают их гибель, за исключением В. cereus, которая убивает белых мышей при внут-рибрюшинном заражении. Массивную с четкими контурами кап­сулу в организме образует только возбудитель сибирской язвы.

Тест «жемчужногоожерелья», предложенный в 1953 г. Иенсеном и Клеемейером, основан на способности пенициллина уг­нетать синтез клеточной стенки бациллы антракса и образо­вывать сферопласты. Испытуемую трехчасовую бульонную культуру высевают на МПА в чашки Петри: в первой чашке содержится 0,5, во второй — 0,05 ЕД пенициллина в 1 мл сре­ды, третья — контрольная. Посевы инкубируют 3 ч при 37°С.

На агаре с пенициллином бацилла антракса растет в виде цепо­чек, состоящих из шарообразных клеток, напоминающих оже­релье из жемчуга. Сибиреязвенноподобные сапрофиты на ага­ре с пенициллином этого феномена не образуют.

Проба с бактериофагом (лизабельность фагом): сибиреязвен­ный фаг, взаимодействуя с гомологичной культурой, вызывает ее лизис.

Эту высокоспецифичную реакцию применяют для идентификации бациллы антракса, а также дифференциации ее oт ложносибиреязвенных бацилл.

В качестве индикатора в России выпускают фаг ВНИИВВиМ, гамма-фаг МВА.

Иммунофлюоресцентный тест: идентификация возбудите­ля сибирской язвы при помощи флюоресцирующих антител — ориентировочный метод, который требует дополнительного изу­чения вирулентности, капсулообразования, фагочувствительности.

Подвижность устанавливается микроскопически или путем посева культуры уколом в столбик 0,3%-го МПА.

Неподвижные культуры растут только по ходу укола, подвижные — дают диф­фузный рост. Возбудитель сибирской язвы неподвижен, тогда как многие спорообразующие аэробные сапрофиты подвижны.

Гемолитическая активность не может быть надежным кри­терием дифференциации: как правило, бациллы антракса не гемолизируют эритроциты барана или же лизируют их очень медленно и незначительно, но этот признак у разных штаммов вариабелен.

Лецитиназная активность у возбудителя сибирской язвы низкая: медленно свертывает или вообще не свертывает жел­ток куриного яйца. В. cereus интенсивно синтезирует лецити-назу и вызывает свертывание желтка через 6-10 ч. Не образует бацилла антракса и фосфатазу, в то время как сапрофитные спо­ровые аэробы ее продуцируют.

Серологическое исследование: для обнаружения сибиреяз­венных антигенов применяют реакцию преципитации по Асколи.

Эту реакцию используют для исследования на сибирскую язву кожевенного и мехового сырья, загнившего патологичес­кого материала, в котором происходит лизис бациллы антрак­са, а также для исследования свежего патологического матери­ала и серологической идентификации выделенных культур.

РП по Асколи — достоверный и широко применяемый в практике тест серологической диагностики сибирской язвы. В качестве серологического теста, главным образом для изучения антиген­ного спектра бациллы антракса, применяют реакцию диффузи­онной преципитации (РДП).

Для идентификации и дифференциации возбудителя сибир­ской язвы от сходных микроорганизмов применяют селектив­ную агаровую среду для выявления щелочной фосфатазы по изменению цвета колоний после воздействия паров аммиака. При этом сибиреязвенные колонии цвет не изменяют. С целью дифференциации от антракоидов рекомендована реакция диск преципитации, которая сочетает бактериологическую и серо­логическую диагностику.

Для выявления свежих случаев и ретроспективной диаг­ностики сибирской язвы у животных предложен аллерген ВНИИВВиМ.

Иммунитет и средства специфической профилактики. Соматические полисахариды и капсульные полипептиды глу-таминовой кислоты бациллы антракса не способны обусловить синтез защитных антител. Эту функцию у бациллы антракса выполняет протективный антиген: будучи одним из факторов патогенности, он обусловливает формирование иммунитета к этой инфекции по типу антитоксического.

В настоящее время защитные антитела обнаруживают при помощи РСК, РДП и непрямого варианта метода флюоресциру­ющих антител в сыворотках животных, вакцинированных си­биреязвенным протективным антигеном или живыми споровы­ми вакцинами.

Переболевание животного сибирской язвой или же его вак­цинация сопровождаются развитием гиперчувствительности замедленного типа. В результате естественного заражения и переболевания сибирской язвой у животных возникает длитель­ный иммунитет.

Активная защита животных от сибирской язвы путем вак­цинации — надежное средство профилактики данного заболе­вания. С этой целью применяют живые споровые сибиреязвен­ные вакцины.

Н. Н. Гинсбург в 1940 г. селекционировал из культуры ви­рулентного штамма вакцинный бескапсульный мутант СТИ-1. С 1942 г. вакцину СТИ, приготовленную из этого варианта, ис­пользуют для профилактики сибирской язвы животных. Она зарекомендовала себя как высокоиммунный препарат. В нас­тоящее время вакцину СТИ в споровой форме применяют для вакцинации животных против сибирской язвы. Иммунитет на­ступает через 10 сут и длится не менее 12 мес.

Новую вакцину против сибирской язвы из бескапсульного авирулентного штамма 55 выпускают в жидком и лиофилизированном виде. Вакцину вводят животным, начиная с 3-месяч­ного возраста, однократно подкожно. Иммунитет наступает че­рез 10 сут и сохраняется около 1 года.

В практике используют также живую вакцину ВГНКИ, ас­социированную живую вакцину против сибирской язвы и эм­физематозного карбункула крупного рогатого скота.

Для лечения и пассивной профилактики применяют анти­биотики, противосибиреязвенную гипериммунную сыворотку и гамма-глобулин. Пассивный иммунитет наступает через не­сколько часов и сохраняется до 14 сут.

Использованная литература.