Miltbrannpatogenet

Miltbrann er en akutt smittsom sykdom som rammer mennesker og dyr (både tamme og ville).

Det russiske navnet på sykdommen ble gitt av SS Andrievsky i forbindelse med en stor epidemi i Uralfjellene på slutten av 1700-tallet. I 1788, med et heroisk eksperiment med selvinfeksjon, beviste han identiteten til miltbrann hos mennesker og dyr og bekreftet endelig dens nosologiske uavhengighet. Årsaksmiddelet - Bacillus anthracis - ble gjentatte ganger beskrevet av forskjellige forfattere (Pollender A., 1849; Dalen K., 1850; Braun F., 1854), men dens etiologiske rolle ble endelig fastslått av R. Koch (1876) og L. Pasteur (1881).

B. anthracis (slekten Bacillus) tilhører familien Bacillaceae (klasse Bacilli). Det er en stor stav på 5–8, noen ganger opptil 10 µm lang, med en diameter på 1,0–1,5 µm. Endene på levende staver er litt avrundede, mens endene på døde staver er avskårne og litt konkave. Stavene i utstryk er plassert parvis og ofte i kjeder, spesielt lange på næringsmedier, som ligner en bambusstokk. Miltbrannstaven farges godt med alle anilinfargestoffer og er grampositiv. Den har ikke flageller, den danner sporer, men bare utenfor menneske- eller dyrekroppen i nærvær av oksygen og en viss fuktighet. Den optimale temperaturen for sporulering er 30–35 °C (sporedannelse forekommer ikke under 12 °C og over 43 °C). Sporene er plassert sentralt, diameteren deres overstiger ikke diameteren på bakteriecellen. Sporedannelse skjer når bakterier opplever mangel på enten energikilder, aminosyrer eller baser. Siden disse næringskildene for bakterier finnes i blod og vev, forekommer ikke sporulering i kroppen. Miltbrannsutløseren danner en kapsel, men bare i kroppen til et dyr eller en person; det observeres sjelden på næringsmedier (på medier som inneholder blod eller serum). Innkapsling av patogene bakterier er en beskyttelsesmekanisme. Det induseres av faktorer som finnes i blod og vev, derfor dannes kapsler når bakterier er i kroppen eller når de dyrkes på medier med blod, plasma eller serum. G+C-innholdet i DNA varierer mellom 32–62 mol% (for slekten som helhet).

Den forårsakende agensen for miltbrann er en aerob eller fakultativ anaerob bakterie. Den optimale temperaturen for vekst er 37–38 °C, og mediets pH er 7,2–7,6. Den er lite krevende for næringsmedier. På tette medier danner den karakteristiske store, matte, ru kolonier av R-form. Kolonistrukturen, på grunn av kjedearrangementet til stavene, som danner tråder som strekker seg fra midten, ligner på krøller eller en løvemanke (fig. 98). På agar som inneholder penicillin (0,05–0,5 U/ml), går basillene etter 3 timers vekst i oppløsning i individuelle kuler i form av en kjede, og danner fenomenet "perlekjede". I buljong vokser staven, som er i R-form, på bunnen og danner et sediment i form av en klump bomull, mens buljongen forblir gjennomsiktig. B. anthracis er virulent i R-form og mister sin virulens når den går over i S-form. Slike stenger danner runde, glatte kolonier med glatte kanter på et tett medium, og jevn turbiditet i kraften. I dette tilfellet mister stengene evnen til å bli ordnet i kjeder i utstryk og får utseendet til kokobakterier, ordnet i klynger.

B. anthracis er ganske aktiv biokjemisk: den fermenterer glukose, sukrose, maltose og trehalose med dannelse av syre uten gass, danner H2S, koagulerer melk og peptoniserer den, er katalasepositiv og har nitratreduktase. Ved såing ved injeksjon i en kolonne med 10-12 % kjøttpeptongelatin, forårsaker den lagvis flytendegjøring.

For å skille B. anthracis fra andre arter av Bacillus brukes et sett med kjennetegn.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Antigenisk struktur av miltbrannpatogenet

Det som forårsaker miltbrann har somatiske antigener og et kapselantigen av proteinnatur (består av D-glutaminsyre), som hovedsakelig dannes i kroppen til dyr og mennesker. Det somatiske antigenet av polysakkaridnatur er varmestabilt og bevares lenge i det ytre miljøet og i dyrekropper. Den diagnostiske Ascoli-termoutfellingsreaksjonen er basert på deteksjon. Miltbrannbasillen har også antigener som er felles for slekten Bacillus.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Patogenitetsfaktorer for miltbrannpatogenet

Den viktigste virulensfaktoren til miltbrannbasillen er kapselen. Tap av kapselen fører til tap av virulens. Kapselen beskytter B. anthracis mot fagocytose. En annen viktig virulensfaktor, som er ansvarlig for dyrenes død, er et komplekst toksin som inneholder tre forskjellige komponenter: faktor I, som består av protein og karbohydrat; og to faktorer av ren proteinnatur (faktor II og III). Syntesen av det komplekse toksinet kontrolleres av pXOl-plasmidet med mm 110-114 MD. pXOl-plasmidet inneholder tre gener som bestemmer syntesen av hovedkomponentene i eksotoksinet:

• gen cua - ødemfaktor (EF);
• pag-gen - beskyttende antigen (PA);
• lef-genet - dødelig faktor (LF).

Produktet fra cua (OF)-genet er adenylatcyklase, som katalyserer akkumuleringen av cAMP i eukaryote celler. Ødemfaktoren forårsaker økt vaskulær permeabilitet.

Det beskyttende antigenet induserer syntesen av beskyttende antistoffer (det mest immunogene er imidlertid komplekset av alle tre komponentene i det nøytraliserte toksinet), den dødelige faktoren forårsaker dyrenes død. Alle tre komponentene i toksinet virker synergistisk. Syntesen av miltbrannkapselen kontrolleres også av plasmidet рХ02 med mm 60 MD.

Resistens hos B. anthracis

I sin vegetative form har miltbrannpatogenet samme motstandskraft mot miljøfaktorer og kjemikalier som andre ikke-sporedannende bakterier – ved temperaturer over 75 °C dør den i løpet av 5–10 minutter, i dyrekadaver under påvirkning av avfallsprodukter fra forråtnelsesbakterier – i løpet av få dager. Sporene til miltbrannbasillen er ekstremt stabile: de overlever i jord i flere tiår, i vann – i flere år, under påvirkning av direkte sollys dør de i løpet av 20 dager eller mer, ved koking ødelegges de i løpet av 45–60 minutter, ved autoklavering ved 110 °C – i løpet av 5 minutter, tørr varme (140 °C) kan motstås i opptil 3 timer. Sporene overlever lenge i ull og skinn fra dyr som brukes til ulike garvingsmetoder, og i saltet kjøtt.

Epidemiologi av miltbrann

Hovedkilden til miltbrann er syke planteetere. Gjennom sykdomsperioden skiller de ut patogenet med urin, ekskrementer og spytt i jorden, og infiserer den. Derfor blir jord, spesielt rik på organisk materiale, et ekstra reservoar for patogenet. Dyr smittes hovedsakelig gjennom fordøyelsesveien (gjennom mat og drikkevann forurenset med sporer), sjeldnere - gjennom overføring - gjennom bitt av fluer, flått, klegg, som bærer patogenet fra syke dyr, lik og infiserte gjenstander i det ytre miljøet; svært sjelden - via luft. Patogenet overføres ikke gjennom direkte kontakt fra et sykt dyr til et friskt.

Mennesker blir smittet med miltbrann gjennom direkte kontakt med dyrekadaver, ved oppskjæring av kadaver av dyr som er blitt drept med makt, ved pleie av syke dyr, ved inntak av kjøtt eller kjøttprodukter fra syke dyr, eller ved kontakt med ull, skinn, lær eller bust som er infisert med patogenet eller dets sporer. Infeksjon av en frisk person fra en syk person forekommer ekstremt sjelden.

Inngangsveiene for infeksjonen er hud og slimhinner i tarm og luftveier. Avhengig av inngangsveien forekommer miltbrann hos mennesker i form av kutan (oftest opptil 98 % av alle tilfeller av sykdommen), tarm eller lunge. Inkubasjonsperioden varierer fra flere timer til 6–8 dager, oftest 2–3 dager. Den kutane formen manifesterer seg i form av en miltbrannkarbunkel, som vanligvis er lokalisert på åpne deler av kroppen (ansikt, nakke, øvre lemmer), sjeldnere på områder av kroppen som er dekket av klær. En karbunkel er en slags hemoragisk nekrosefokus, på toppen av hvilken en vesikkel med serøs-blodig innhold eller en tett svartbrun skorpe dannes. Huden og det subkutane vevet i karbunkelen og rundt den er ødematøse, mettet med serøs-blodig ekssudat, men pussdannelse og abscesser observeres vanligvis ikke. I betent vev og ekssudat er det et stort antall basiller omgitt av en kapsel.

I tarmform observeres generell rus med katarrale og hemoragiske manifestasjoner fra mage-tarmkanalen (kvalme, oppkast med blod, blodig diaré, smerter i magen og korsryggen). Sykdommen varer 2-4 dager og ender oftest med døden.

Den pulmonale formen for miltbrann er ekstremt sjelden og forekommer som bronkopneumoni med dyp generell rus, brystsmerter, generell uvelhet, høy temperatur, hoste med sputumproduksjon, først slimete, deretter blodig. Døden inntreffer på 2.-3. dag. Som regel er alle former for miltbrann ledsaget av høy temperatur (39-40 °C). Den mest alvorlige formen for miltbrann er den septiske formen, som enten kan være primær eller en konsekvens av en komplikasjon av en annen form for sykdommen. Den er preget av en overflod av hemorragiske manifestasjoner og tilstedeværelsen av en stor mengde av patogenet i blodet, cerebrospinalvæsken og i en rekke organer hos den syke personen. Miltbrannsykdommer blant mennesker er sporadiske.

Postinfeksiøs immunitet er assosiert med forekomsten av antitoksiner og antimikrobielle (beskyttende) antistoffer.

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ]

Laboratoriediagnostikk av miltbrann

Følgende brukes som materiale for studien: i kutan form - innholdet i vesiklene, utflod fra karbunkel eller magesår; i tarmform - avføring og urin; i lungeform - sputum; i septisk form - blod. Ulike miljøobjekter (jord, vann), matvarer, råvarer av animalsk opprinnelse og andre materialer kan underkastes studien. For å oppdage patogenet brukes en bakterioskopisk metode: deteksjon av grampositive staver omgitt av en kapsel (i materiale fra dyr eller mennesker) eller som inneholder sporer (miljøobjekter). Den viktigste diagnostiske metoden er bakteriologisk - isolering av en renkultur og dens identifikasjon, med obligatorisk testing for patogenitet for forsøksdyr. I tilfeller der materialet som studeres er sterkt forurenset med ledsagende, spesielt putrefaktiv, mikroflora, brukes en biologisk test: hvite mus eller marsvin infiseres subkutant. I nærvær av B. anthracis dør mus og marsvin i løpet av 24-26 timer, kaniner - i løpet av 2-3 dager, med tegn på generell sepsis; milten er kraftig forstørret, på injeksjonsstedet for materialet - infiltrat. I smearpreparater fra blod og organer - kapselstenger.

Blant de serologiske reaksjonene brukes Ascoli-termoutfellingsreaksjonen primært til diagnostiske formål. Den brukes i tilfeller der det er vanskelig å stole på å isolere en renkultur av patogenet (spesielt ved undersøkelse av ull, skinn, bust og andre gjenstander). Ascoli-reaksjonen er basert på påvisning av termostabile antigener av patogenet, som bevares mye lenger enn levedyktige vegetative celler og sporer av miltbrannbasillen. For retrospektiv diagnostikk av miltbrann brukes en allergisk test med antraksin.

Behandling av miltbrann

Behandling av miltbrann er kompleks. Den tar sikte på å nøytralisere toksinet og mot patogenet: anti-miltbrann immunoglobulin og antibiotika (penicilliner, tetracykliner, erytromycin, etc.) brukes.

[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ], [ 19 ]

Spesifikk profylakse mot miltbrann

Den første vaksinen mot miltbrann ble fremstilt av L. Pasteur i 1881, i vårt land av L.S. Tsenkovsky i 1883 fra svekkede stammer av B. anthracis. For tiden brukes en levende, sporefri, kapselfri vaksine mot seksuelt overførbare infeksjoner i Russland for å forebygge miltbrann hos mennesker og dyr. Den er fremstilt fra en avirulent stamme av miltbrannbasillen. Vaksinen mot miltbrann er svært effektiv. Vaksinasjoner administreres én gang, enten kutant eller intradermalt, til de individene som på grunn av yrket sitt kan være smittet med miltbrann. Revaksinasjon administreres etter et år.