Туляремия — особо опасная инфекция. Возбудитель туляремии. Морфологические и культуральные свойства возбудителя туляремии. Устойчивость к физическим и химическим факторам. Антигенное строение.Патогенность возбудителя туляремии Профилактика и меры борьбы

Туляремия является острым инфекционным природно-очаговым заболеванием с поражением лимфатических узлов, паренхиматозных органов, кожных покровов, иногда глаз, зева, легких и сопровождается выраженной интоксикацией. Заболевание преимущественно встречается в ландшафтах умеренного климатического пояса Северного полушария.

Основным резервуаром и источником инфекции при туляремии являются многочисленные виды диких грызунов, зайцеобразные и др. Основная роль в поддержании инфекции в природе принадлежит грызунам (водяная крыса, обыкновенная полевка, ондатра и др.). Больной человек не опасен для окружающих.

Механизм передачи заболевания множественный, чаще всего трансмиссивный. Возбудитель сохраняется в природе в цикле «клещ-животное», передается сельскохозяйственным животным и птицам клещами и кровососущими насекомыми. Специфические переносчики туляремии – иксодовые клещи. Человек заражается туляремией в результате прямого контакта с животными (снятие шкур, сбор павших грызунов и др.), а также алиментарным путем через инфицированные грызунами пищевые продукты и воду. Часто заражение происходит через кровососущих переносчиков (клещи, комары, блохи, слепни и другие членистоногие). Возможно заражение и аспирационным путем (при вдыхании инфицированной пыли от зерна, соломы, овощей). Зарегистрированы случаи заболеваний людей на производствах, связанных с переработкой природного сырья (сахарные, крахмалопаточные, спиртовые заводы, элеваторы и т.п.), на мясокомбинатах, при забое овец и крупного рогатого скота, на котором имелись инфицированные клещи.

Пути заражения: контактный (через кожу и слизистую оболочку глаз), трансмиссивный (при укусе переносчика), алиментарный (через ЖКТ), аспирационный (через дыхательные пути).

Возбудитель туляремии относится к γ–подклассу прото протобактерий, семейству Francisellaceae, роду Francisella , который включает два вида: F. tularensis и F. philomiragia.

В пределах вида F. tularensis выделяют 4 подвида: F. tularensis subsp. tularensis или nearctica - неарктический, F. tularensis subsp. holarctica – голарктический, F. tularensis subsp. mediasiatica - среднеазиатский и F. tularensis subsp. novicida . Подвид holarctica включает в себя три биологических варианта: japonica - японский биовар, биовар I Ery(S) (эритромицинчувствительный) и биовар II Ery(R) (эритромицинрезистентный).

Внутривидовая дифференциация возбудителя туляремии основывается на различиях подвидов и биоваров по ряду фенотипических признаков: биохимической активности, степени патогенности для человека и животных, чувствительности к некоторым антибиотикам, на особенностях экологии возбудителя и его ареале. На генотипическом уровне подвиды различаются при VNTR – анализе генома. На территории России встречается F. tularensis подвида holarctica с двумя биоварами – I Ery(S) и II Ery(R), циркуляция которых осуществляется главным образом среди грызунов и зайцеобразных. Распространение их также возможно через иксодовых клещей и водные объекты.

Возбудитель туляремии F.tularensis в мазках 1–2 суточной культуры, выращенной на плотных питательных средах, представляет собой кокковидные клетки диаметром 0,3–0,5 мкм. В мазках, приготовленных из культуры с жидких питательных сред, туляремийный микроб имеет форму коротких палочек. В тканях животных, погибших от туляремии, возбудителя обнаруживают в виде коккобактерий. При длительном выращивании на питательных средах туляремийные бактерии проявляют значительный полиморфизм: встречаются как более крупные, шарообразные до 3 мкм в диаметре клетки, так и мельчайшие до 0,1–0,2 мкм.

Туляремийные бактерии неподвижны, грамотрицательны, но окрашиваются бледнее анилиновыми красителями, чем другие грамотрицательные бактерии, размножаются почкованием, спор не образуют, выделяют капсулоподобное слизистое вещество. Слизистую консистенцию культуры выявляют в окрашенных мазках и при эмульгировании бактериальной массы в капле физиологического раствора (культура тянется за петлей). В мазках, окрашенных по Граму, обильную слизь обнаруживают в виде сплошной тонкой сеточки розового цвета.

Бактерии туляремии – факультативные анаэробы. Оптимальная температура их выращивания 36-38 ºС, при более низкой температуре размножение происходит медленнее, а ниже 20 ºС – прекращается. Оптимальная концентрация водородных ионов в средах для выращивания туляремийного микроба 6,8-7,3. Возбудитель туляремии не растет на обычных питательных средах – МПА и МПБ (исключение – F. tularensis subsp. novicida ), а требует для своего выращивания среды, содержащие кровь, яичный желток или их заменители. На этом основана дифференциальная диагностика туляремийного микроба. Из плотных питательных сред, применяемых для выращивания F. tularensis , наиболее распространена свернутая желточная среда Мак-Коя. Культура туляремийного микроба на ней растет в виде извилистого, блестящего, нежного, почти бесцветного, слизистого налета, хорошо снимающегося петлей. Поверхность посева состоит из множества слившихся мелких колоний, напоминающих «шагреневую кожу». Рост в виде отдельных колоний встречается только при посеве из органов животных со скудным содержанием туляремийных бактерий и появляется в более поздние сроки (на 9–12 сутки).

Наравне со свернутой желточной средой Мак-Коя для выращивания возбудителя туляремии используют кровяную среду Емельяновой, FТ-агар, среды, приготовленные на основе сухого агара для выращивания туляремийного микроба, в том числе с добавлением антибиотиков.

Культура в S-форме на кровяной среде Емельяновой вырастает в виде круглых с ровными краями, равномерно выпуклых, гладких, слабо блестящих беловатого цвета гомогенных колоний, размером до 1–2 мм в диаметре. Бактерии, образующие колонии в S-форме, высоковирулентны для лабораторных животных, колонии слабовирулентных штаммов (SR-форма) более крупных размеров. Авирулентные культуры вырастают в R- форме и агглютинируются трипафлавином. Туляремийные бактерии слабо ферментируют до кислоты лишь немногие углеводы и спирты на специальных средах. Среды Гисса для этого не пригодны. Ферментирующая способность у разных подвидов туляремийного микроба неодинакова (таблица 17).

Таблица 17

Характеристика F. tularensis (по подвидам) и F. philomiragia

Примечание: н/д – нет данных, +(–) – признак характерен для большинства выделенных штаммов.

Липополисахарид туляремийного микроба является основным иммунодоминантным антигеном и мишенью специфического антительного ответа макроорганизма на возбудитель. На выявлении специфических туляремийных антител против эпитопов ЛПС основана серологическая диагностика туляремии у человека и животных. Структура и антигенная специфичность ЛПС бактерий F. tularensis трёх основных подвидов (кроме F. tularensis subsp. novicida ) идентична. В отличие от классических эндотоксинов, препараты ЛПС возбудителя туляремии характеризуются биологической инертностью – они являются слабыми индукторами цитокинов и не токсичны для лабораторных животных. Экзотоксин у бактерий туляремии не обнаружен. Для человека высокопатогенен подвид tularensis , подвиды holarctica и mediasiatica умеренно патогенны.

Геном туляремийного микроба представлен хромосомой, размер которой около 1830 т.п.н. У большинства представителей семейства Francisellaceae не обнаружены собственные фаги и плазмиды. Исключение составляет только F.

tularensis subsp. novicida , у которой выявлена мелкая криптическая плазмида pFN. Для обнаружения ДНК возбудителя туляремии в исследуемом материале используется молекулярно-генетический метод – полимеразная цепная реакция (ПЦР). В основе ПЦР – выявление в геноме возбудителя нуклеотидных последовательностей, детерминирующих факторы патогенности F. tularensis . Причина высокой патогенности туляремийного микроба до конца не определена. Из числа возможных факторов вирулентности рассматриваются: липополисахарид (ЛПС), белок размером 23 kD, ферменты биосинтеза пуринов, пептидогликанов, Clp-протеаза теплового шока, белки патогенности Pdp, регуляторные белки MglA и MglB. Все они имеют значение для персистенции патогена в макрофагах – важного этапа в развитии инфекционного процесса. Однако наиболее специфичными из изученных генов являются fopA , отвечающий за синтез наружной мембраны и igl ABCD оперон, кодирующий синтез белка размером 23 kD. Они имеют высокую степень сходства у всех подвидов туляремийного микроба и на их основе осуществляется синтез туляремийных родоспецифичных праймеров для ПЦР.

Генетическую вариабельность подвидов и отдельных штаммов туляремийного микроба связывают с наличием областей дифференциации RD, с вариабельными тандемными повторами (VNTR) и полиморфизмом единичных нуклеотидов (SNP). VNTR- и SNP-типирование F. tularensis позволяет проводить межподвидовую и межштаммовую дифференциацию, устанавливать географическое происхождение возбудителя.

Возбудитель туляремии обладает выраженными аллергизирующими свойствами. Аллергенное действие характерно как для живых, так и убитых бактерий туляремии – различной степени вирулентности. На этом свойстве F. tularensis основан аллергический метод диагностики туляремии у человека. Туляремийный микроб патогенен для многих видов животных и человека. Из лабораторных животных высокую чувствительность к туляремии проявляют белые мыши и морские свинки. При подкожном заражении инфицированным материалом белые мыши в среднем погибают на 3–4 сутки, и при вскрытии у них обнаруживают: резкую гиперемию и отечность сосудов подкожной клетчатки; воспалительный инфильтрат в месте введения материала; увеличение, гиперемию и уплотнение регионарных лимфатических узлов, печени, селезенки; гиперемию стенок кишечника.

Морские свинки при подкожном заражении инфицированным материалом погибают на 6–9 сутки. Патологоанатомические изменения в органах морской свинки при гибели от туляремийной инфекции хорошо выражены. При вскрытии у них обнаруживают: гиперемию и отек сосудов подкожной клетчатки, воспалительный инфильтрат с геморрагиями и участками некроза в месте введения материала; резкое увеличение, гиперемию и уплотнение регионарных лимфатических узлов, печени, селезенки. На поверхности и в глубине ткани селезенки, печени хорошо заметны некротические узелки сероватого цвета («саговая селезенка»). В брюшной полости накапливается серозно-геморрагический экссудат.

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ

Род Francisella Основной вид - F.tularensis - возбудитель туляремии - природноочаговой инфекции, резервуаром которой являются многие виды преимущественно мелких диких позвоночных животных (представителей четырех основных семейств - мышевидных, заячьих, беличьих и тушканчиковых). На территории России основными носителями являются мышевидные грызуны - водяные крысы, ондатры, различные виды полевок. Помимо F. tularensis к этому роду относится F. novicida, патогенность которой для человека не доказана.

Морфология. Франциселлы - мелкие кокковидные или элипсоидные полиморфные палочки, неподвижные, грамотрицательные, не образующие спор.

Культуральные свойства .Строгие аэробы, оптимум температуры около +37 градусов Цельсия, pH- близкая к нейтральной. Культивируют на агаровых и желточных средах сложного состава с добавлением цистеина, глюкозы, крови. Рост медленный. Образуют мелкие колонии, напоминающие капельки росы, круглые с ровным краем, выпуклые, блестящие, с голубоватым отливом.

Биохимические свойства . Слабо ферментируют до кислоты без газа некоторые углеводы (глюкозу, мальтозу, левулезу, маннозу), образуют сероводород. Туляремийный микроб по вирулентности для кроликов и биохимическим особенностям, а также географическому распространению разделен на подвиды (эколого - географические расы) :

Голарктическую (не ферментирует глицерин, не имеет фермента цитруллинидазы , маловирулентен для кроликов и человека, распространен в Евразии);

Неоарктическую (ферментирует глицерин, не имеет цитруллинидазы, более вирулентен для кроликов и человека, распространен в Северной Америке);

Среднеазиатскую (ферментирует глицерин, имеет цитруллинидазу, мало вирулентен, вариант mediasiatica выявляют в Средней Азии, вариант japonica - в Японии).

По отношению к эритромицину голарктическая раса делится на два типа - устойчивый и чувствительный.

Антигенные свойства .F.tularensis в S (вирулентной) форме имеет два основных антигенных комплекса - О антиген (обнаруживает сходство с О - антигенами бруцелл) и Vi (капсульный) антиген. Диссоциация SàR приводит к утрате капсулы, вирулентности и иммуногенности.

Эколого-эпидемиологические особенности . На территории России выделено 7 основных ландшафтных типов природных очагов туляремии: пойменно-болотный, луго-полевой, степной, лесной, предгорно-ручьевой, тундровый и тугайный (пойменно-пустынный) со своими основными хозяевами возбудителя и эколого-эпидемиологическими особенностями. Человек очень чувствителен к туляремийному микробу, минимальная инфицирующая доза - одна микробная клетка. Животные по чувствительности к этому микроорганизму разделены на четыре группы. Особое значение в условиях Западной Сибири имеют водяные крысы и ондатры. Заражение человека может происходить путем контакта с грызунами или инфицированными ими предметами, алиментарным путем (инфицированные грызунами вода и пищевые продукты), воздушно-пылевым путем, трансмиссивно (иксодовые клещи и другие кровососы).

Клинико-патогенетические особенности.

Капсулой, угнетающей фагоцитоз;

Нейраминидазой, способствующей адгезии;

Эндотоксином (интоксикация);

Аллергенными свойствами клеточной стенки;

Способностью размножаться в фагоцитах и подавлять их киллерный эффект;

Наличием рецепторов к Fc- фрагменту IgG, подавлять активность систем комплемента и макрофагов.

Франциселлы проникают в организм через кожу и слизистые глаз, рта, дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта. Г.П. Руднев (1970) предложил в патогенезе туляремии выделить следующие стадии:

1. Внедрения и первичной адаптации возбудителя.

2. Лимфогенного заноса.

3. Первичных регионарно-очаговых (туляремийный бубон) и общих реакций.

4. Гематогенных матастазов и генерализации.

5. Вторичной полиочаговости.

6. Реактивно-аллергических изменений.

7. Обратного метаморфоза и выздоровления.

В ряде случаев процесс может ограничиваться первыми тремя фазами.

Основными клиническими формами туляремии являются язвенно-бубонная (ульцерогландулярная), глазо-бубонная (окулогландулярная), легочная, абдоминальная, генерализованная, другие формы (в т.ч. ангинозно-гландулярная), неуточненная.

Лабораторная диагностика.

Бактериологические методы диагностики туляремии для человека имеют дополнительное значение и не всегда эффективны, что определяется биологическими особенностями возбудителя и особенностями инфекции у человека (малая концентрация возбудителя в органах и тканях).

Биопроба является намного более эффективным методом диагностики. Материал от больного (пунктат бубона, выделения с конъюнктивы, пленка с миндалин, мокрота и др.) используют для заражения лабораторных животных (чаще белых мышей), из органов павших животных делают высевы на питательные среды, культуру идентифицируют по совокупности следующих признаков:

а) морфология клеток и грамотрицательная окраска;

б) рост на желточной среде и специальных средах и отсутствие роста - на простых мясо-пептонных средах;

в) специфическое свечение в реакции иммунофлюоресценции (МФА);

г) агглютинация культуры туляремийной сывороткой;

д) способность вызывать гибель белых мышей и морских свинок с характерными патологоанатомическими изменениями в органах и выделением чистой культуры.

Бактериологические методы и биопробы могут выполняться только специализированными лабораториями, имеющими разрешение на работу с возбудителем туляремии (2 группа патогенности). В качестве метода выявления туляремийного микроба может использоваться МФА, реакция нейтрализация антител - РНАТ, в качестве дополнительного - ПЦР.

Наибольшее значение в лабораторной диагностике туляремии имеют серологические методы - РА, РПГА. Обязательно исследование парных сывороток крови. Дополнительными серологическими методами являются ИФА, РНИФ.

Аллергодиагностика (проба с тулярином - туляремийным аллергеном) чаще используется для оценки естественного и вакцинального иммунитета. ГЗТ развивается на первой неделе болезни, а также после вакцинации и сохраняется несколько лет. У больных накожные и внутрикожные туляриновые пробы не рекомендуются в связи с возможностью ухудшения состояния больного. Могут применяться методы аллергодиагностики in vitro - реакция лейкоцитолиза, РТМЛ и др.

Специфическая профилактика.

На неблагополучных по туляремии территориях применяют живую туляремийную вакцину. Иммунитет длительный, проверяется с помощью пробы с тулярином. С помощью этой пробы отбирают контингенты на вакцинацию и ревакцинацию.

Таксономия . Возбудитель туляремии - Francisella tularensis относится к роду с невыясненным положением в систематике бактерий. Ее выделили в 1912 г. Дж. МакКой и Ч. Чепин в районе озера Туляре, находящегося в Ка­лифорнии, а всесторонне описал - Э. Франсис.

Клиника и эпидемиология. В зависимости от ворот вхождения инфекции при туляремии поражается кожа, слизистые оболочки и лимфатические узлы (кожно-бубонная, ангинозно-бубонная формы) или внутренние органы (абдоминальная и легочная туляремия). Различают также септическую, или генерализованную форму заболевания. Туляремия - природно-очаговая, особо опасная кровяная зоонозная инфекция, дающая высокий процент летальнос­ти. Возбудитель циркулирует в природе среди 70 видов поз­воночных. Основные источники инфекции - водяные кры­сы, ондатры, зайцы, серая и черная крысы, мыши. Болеть может крупный и особенно мелкий рогатый скот (овцы;, кошки и собаки. Больной человек неконтагиозен и для воз будителя туляремии является биологическим тупиком.

Механизм передачи инфекции разнообразен. В основном туляремия передается трансмиссивным путем через крово­сосущих членистоногих (всего около 60 видов). Среди них главное эпидемиологическое значение имеют клещи, кото­рые являются не только переносчиками, но и резервуаром туляремии в природе, так как способны передавать возбу­дителя трансовариально. Нередко люди заражаются контакт­ным, алиментарным и аспирационным путями.

Биологические особенности возбудителя туляремии. Морфология. Возбудитель туляремии представляет собой мелкие полиморфные микроорганизмы. В культурах ча­ще обнаруживаются кокковые формы (0,1-0,5 мкм), в ор­ганах животных - коккобактерии (0,7-1,0 мкм). Вирулент­ные штаммы образуют нежную капсулу, авирулентные часто покрываются массивным слоем слизи. Спор не обра­зуют, неподвижны. В мазке бактерии туляремии распола­гаются беспорядочно, грамотрицательны (иногда наблю­дается метахромазия).

Культуральные свойства . Бактерии туляремии выра­щиваются в аэробных условиях при температуре 37 °С на свернутой яично-желточной среде, глюкозоцистиновом кровяном или обычном агаре с лизатами дрожжей, жела­тина и экстрактами рыбной муки. Колонии на них появля­ются через несколько дней, иногда спустя 2-3 недели. Они имеют точечные размеры (1-2 мм), круглую форму (рис. 91), белый или молочно-белый цвет, а при старении обра­зуют SR- и R-формы, в культурах накапливается слизь.

Антигены . Возбудитель туляремии содержит два анти­гена: соматический нуклеопротеидный О-антиген и оболочечныи белково-липидный Vi-антиген, утрата которого приводит к диссоциации микро­ба, потере вирулентности и имму-ногенности. Бактерии туляремии обладают сенсибилизирующими свойствами, имеют групповые антигены с возбудителем бруцел­леза и агглютинируются в анти-"РУЦеллезной сыворотке.

Ферменты . Биохимические свойства франциселл вариабельны. Они постоянно ферментируют глюкозу, мальтозу, маннозу, образуют сероводород.

Патогенность . Наиболее чувствительны к туляремии белые мыши, в меньшей мере - морские свинки. При зара­жении материалом, содержащим заразное начало, живот­ные погибают от септического процесса в течение 4-10 дней, нередко - спустя 1мес.

Географические варианты. По вирулентности и биохи­мической активности различают три разновидности бак­терий туляремии: 1) американскую (неарктическую) -высокопатогенную для кролика (DCLM = 1 клетке), ферментирующую глицерин и содержащую цитруллину-реидазу; 2) европейскую (голарктическую) - маловирулентную для кролика (DCLM = 1 млрд м. т.) и биохимически инертную; 3) среднеазиатскую, близкую по ферментатив­ным свойствам американской, а по вирулентности - евро­пейской.

Иммунитет . Восприимчивость людей к туляремии вы­сокая, но у перенесших болезнь вырабатывается очень напряженный и длительный иммунитет, отражением которого является нарастание уровня специфических анти­тел, активация Т-лимфоцитов, фагоцитов и аллергичес­кая перестройка организма, сохраняющаяся на протяже­нии многих лет.

Лабораторная диагностика . Основными микробиоло­гическими методами, подтверждающими диагноз туляре­мии, являются: положительные аллергические пробы (5 сут), развернутая РА (10-14 сут) и РСК (5-7 сут).

Аллергическая реакция . Для ее выявления используют внутрикожную пробу с тулярином или в насечки кожи вводят туаллерген. Результаты аллергических реакций учитывают через 24-36-48 ч. Обычно на месте введения аллергенов развивается выраженная гиперемия и ин­фильтрат диаметром 5 мм. При этом нужно учитывать, что такая же положительная проба может возникать у реконвалесцентов и вакцинированных против туляремии лиц.

Развернутая РА. Антитела к возбудителю туляремии появляются на второй недели болезни (после 10-го дня). Для постановки развернутой РА у больного достаточно взять 2-3 мл крови. Полученную сыворотку последователь­но разводят от 1: 25 до 1: 400. Затем в каждую пробирку до­бавляют 0,5 мл туляремийного диагностикума, в результа­те сыворотка разводится от 1: 50 до 1: 800. Контроль сыво­ротки и диагностикума ставят, как обычно (табл. 19).

Таблица 19. Схема постановки развернутой РА

Пробирки помещают на 2 ч в термостат и после извлече­ния из него выдерживают при комнатной температуре еще 18-20 ч, после чего проводят окончательный учет. Диагноз подтверждает РА в разведении сыворотки 1: 100. При пов­торной постановке РА через 7-10 сут ее титр может возрас­тать в 4 и более раза, что очень важно при дифференциа­ции туляремии от бруцеллеза, возбудители которого, имея общую антигенную структуру с F. tularensis, могут агглю­тинироваться в сыворотке больных туляремией. Более чувствительными считаются РИГА и РСК на холоде.

При массовых обследованиях вместо развернутой РА можно применять кровяно-капельную реакцию: на пред­метное стекло наносят каплю крови и гемолизируют ее в Дистиллированной воде с последующим добавлением к и туляремийного диагностикума. Мгновенная агглютинация франциселл в гемолизированной капле крови соответствует титру антител 1: 100, а склеивание диагностикума через 2-3 мин. – титру 1: 50.

Выделение культуры. Получить чистую культуру бактуляремии из гноя, пунктата бубона, слизи из зева

или крови больного путем прямого посева на питательные среды не удается. Для активации ростовых потенций воз­будителя материалом человека заражают 3-5 белых мы- ше й или 2 морских свинок. Инфицированные животные погибают через 1-2 недели, а если выживают, то на 15-25-й день их убивают и эмульсией органов производят слепой пассаж интактным мышам и свинкам.

Культуру F. tularensis выделяют, засевая отпечатками срезов печени и селезенки инфицированных животных яично-желточную среду и глюкозоцистиновый агар с 5-10 % кроличьей дефибринированной крови или с нали­чием в нем 2,5 % аутолизата дрожжей, 10 % гидролизата желатина и 20 % гидролизата рыбной муки. Вырастить возбудитель туляремии удается также в желточном меш­ке 12-дневного куриного эмбриона.

Чистую культуру идентифицируют по наличию в маз­ках из колоний мелких беспорядочно располагающихся коккобактерий, агглютинирующихся в диагностической сыворотке.

Для обнаружения туляремийных антигенов у погиб­ших грызунов в энзоотических очагах широко применяет­ся реакция термо-колъцепреципитации Асколи.

Специфическая профилактика и лечение . Специфи­ческая профилактика туляремии проводится живой сухой аттенуированной вакциной из штамма 15-й линии НИИЭТ. Вакцинации подлежат лица, подвергающиеся опасности заражения туляремией, отрицательно реагирующие на тулярин и имеющие низкие титры антител. Применяют два способа введения вакцин: накожный и внутрикожный. Первый используется при плановой вакцинации де­тей от 7 лет и старше, второй - по эпидемическим показа­ниям. Ревакцинируют привитых через 5 лет. Лечат туля­ремию аминогликозидами, тетрациклинами, левомицети-ном, сочетая их с введением убитой вакцины при торпидно протекающей форме инфекции.

Это очень маленькие, размерами 0,2-0,7 мкм кокковидные или эллипсоидные полиморфные палочки, которые очень часто при специальных методах окрашивания дают биполярную окраску; неподвижны, грамотрицательны, спор не образуют; каталазонегативны, образуют H2S, строгие аэробы, температурный оптимум для роста 37 °С, рН 6,7-7,2. Вирулентные штаммы имеют капсулу, образуют кислоту без газа при ферментации некоторых углеводов (глюкоза, мальтоза, манноза, фруктоза, декстрин), степень ферментации у разных штаммов варьирует, содержание Г + Ц в ДНК - 33-36 мол %. F. tularensis на обычных средах не растет. Г. Мак-Кой и Ш. Чепин использовали свернутую желточную среду. На ней туляремийная палочка растет в виде нежных мелких колоний, напоминающих капельки росы, затем культура приобретает характер нежного шагреневого налета со слабо выраженной слизистой консистенцией. Э. Френсис предложил для выращивания туляремийной палочки питательный агар, содержащий 0,05-0,1 % цистина, 1 % глюкозы и 5-10 % крови. На такой среде рост более пышный и грубый: колонии круглые с гладкой поверхностью, молочного цвета, влажные, со слизистой консистенцией, окружены характерным зеленым ореолом. Рост медленный, максимального размера колонии достигают на 3-5-й день (1 - 4 мм). Туляремийные бактерии хорошо размножаются в желточном мешке куриного эмбриона, вызывая его гибель на 3-4-й день.

Для роста F. tularensis необходимы следующие аминокислоты: аргинин, лейчин, изолейцин, лизин, метионин, пролин, треонин, гистидин, валин, цистин, для некоторых подвидов - серии, тирозин, аспарагиновая кислота; кроме того, для Роста они нуждаются также в пантотеновой кислоте, тиамине и ионах Mg2. С учетом этих особенностей для культивирования F. tularensis можно использовать синтетические среды.

Род Francisella отнесен к классу Gammaproteobacteria, тип Proteobacteria. К этому же роду относится F. novicida, патогенность которой для человека не установлена.

F. tularensis в S-форме (вирулентный) имеет два антигена - О и Vi (капсульный антиген). О-антиген обнаруживает родство с антигенами бруцелл. Диссоциация S->SR->R приводит к утрате капсулы, вирулентности и иммуногенности. Вид F tularensis подразделяют на три географические расы (подвида):

• голарктическую (слабопатогенная для домашних кроликов, не ферментирует глицерина и не имеет фермента цитруллинуреидазы, встречается в странах северного полушария);
• среднеазиатскую (малопатогенная для кроликов, имеет цитруллинуреидазу и ферментирует глицерин);
• неарктическую (американскую), более патогенна для кроликов, ферментирует глицерин, имеет цитруллинуреидазу.

Резистентность возбудителя туляремии

F. tularensis довольно устойчива во внешней среде, особенно если содержится в патологическом материале. В фураже, зерне, загрязненных выделениями больных грызунов, выживает до 4 мес; в воде - до 3 мес; во льду - более 1 мес. Чувствительна к прямым солнечным лучам (погибает за 30 мин), высокой температуре (при 60 °С гибнет через 10 мин), под действием 3 % раствора лизола, 50 %-ного спирта, формалина и других антисептиков погибает через 5-10 мин.

Эпидемиология туляремии

Основным резервуаром туляремии в природе являются грызуны, среди которых в естественных условиях наблюдаются эпизоотии. Человек заражается только от животных, от человека к человеку возбудитель не передается. Возбудитель обнаружен у 82 видов грызунов и зайцеобразных, наиболее часто встречается у представителей 4 семейств: мышевидных (Muridae), заячьих (Leporidae), беличьих (Sciuridae) и тушканчиковых (Dipodidae). На территории России основными носителями являются мышевидные грызуны: водяные крысы, обыкновенные полевки, домовые мыши и ондатры.

По чувствительности к туляремии животные могут быть разбиты на четыре группы:

• 1-я группа - наиболее восприимчивы (полевки, водяные крысы, домовые мыши, белые мыши, морские свинки и некоторые другие). Минимальная смертельная доза составляет одну микробную клетку;
• 2-я группа - менее чувствительны (серые крысы, суслики и др.). Минимальная смертельная доза - 1 млрд микробных клеток, однако для заражения некоторых из них достаточно одной микробной клетки;
• 3-я группа (хищники - кошки, лисицы, хорьки). Устойчивы к высоким заражающим дозам, заболевание протекает без видимых проявлений;
• 4-я группа - невосприимчивы к туляремии (копытные животные, холоднокровные, птицы).

Для человека минимальная инфицирующая доза - одна микробная клетка. Заражение человека происходит всеми возможными способами: прямым и непрямым контактом с больными грызунами, их трупами или с предметами, зараженными грызунами; алиментарным (при употреблении пищевых продуктов и воды, инфицированных грызунами), воздушно-пылевым и трансмиссивным путем. Зараженность туляремийными бактериями установлена у 77 видов кровососущих членистоногих. Особенно большое значение имеют иксодовые клещи, у которых возбудитель сохраняется в течение всей жизни и даже передается трансовариально потомству. Эти обстоятельства способствуют укоренению болезни в природе. Заражение человека клещами происходит не путем укуса, а в результате попадания возбудителя на кожу вместе с испражнениями клеща.

Симптомы туляремии

Возбудитель туляремии проникает в организм через наружные покровы (поврежденную и неповрежденную кожу и слизистые). На месте внедрения нередко образуются язвочки. Через лимфатические сосуды бактерии попадают в регионарный лимфатический узел и беспрепятственно размножаются в нем; воспалительный процесс приводит к формированию бубона. Отсюда возбудитель проникает в кровь, бактериемия обусловливает генерализацию процесса, в него вовлекаются различные органы и ткани, размножение в которых бактерий приводит к образованию гранулем и некротических язв. С бактериемией и генерализацией связана аллергическая перестройка организма. Инкубационный период туляремии варьирует от 2 до 8 дней. Болезнь начинается остро: появляются лихорадка, головная боль, боли в мышцах, гиперемия лица. Дальнейшее течение зависит от места входных ворот, в соответствии с которым различают следующие клинические формы туляремии: язвенно-железистую (бубонную), глазо-железистую, ангинозно-железистую, абдоминальную и легочную. Летальность при туляремии не превышает 1-2 %.

Постинфекционный иммунитет прочный, стойкий, в большинстве случаев пожизненный, имеет клеточную природу, обусловлен главным образом Т-лимфоцитами и макрофагами, в меньшей степени - антителами. Фагоцитоз у лиц, имеющих иммунитет, имеет завершенный характер.

Лабораторная диагностика туляремии

Для диагностики туляремии применяют все микробиологические методы. Исследование проводят в режимных лабораториях. Материал для исследования - кровь, пунктат из бубона, соскоб из язвы, отделяемое конъюнктивы, налет из зева, мокрота и др. - определяется клинической формой болезни. Кроме того, на исследование можно брать воду и пищевые продукты. В природных очагах туляремии проводят плановые систематические исследования для выделения возбудителя туляремии от грызунов.

Бактериологический метод диагностики туляремии у человека редко дает положительные результаты. Чистую культуру, как правило, выделяют после накопления ее на восприимчивых лабораторных животных. Для биопробы используют белых мышей и морских свинок. Мышей заражают подкожно, морских свинок - внутрибрюшинно; животные погибают на 3-6-е сутки, иногда по инее. Зараженных животных содержат в особых условиях {как при диагностике чумы) и наблюдают за ними в течение 6-14 дней. Гели экспериментальные животные на протяжении 7-15 дней не погибают, их забивают на 15-20-й день и трупы вскрывают. При наличии туляремии обнаруживают патолого-анатомические изменения в виде продуктивного процесса с некрозом. Чистую культуру выделяют из внутренних органов на желточной среде, глюкозоцистеиновом кровяном очаге и др. При идентификации опираются на морфологию и тинкториальные свойства возбудителя, отсутствие роста на МПА, агглютинацию гомологичной сывороткой. патогенность для белых мышей и морских свинок. Чистую культуру можно выделить, заражая 12-дневные куриные эмбрионы и желточный мешок. Для выделения чистой культуры возбудителя из воды ее центрифугируют или фильтруют через бактериальные фильтры и осадком заражают лабораторных животных. При исследовании пищевых продуктов их промывают МП Б, центрифугируют и осадком заражают лабораторных животных.

Одновременно с бактериологическим исследованием из исследуемого материала готовят мазки-отпечатки и окрашивают их по Романовскому-Гимзе. В мазках из органов можно обнаружить мелкие кокковидные и палочковидные бактерии, которые располагаются внутриклеточно и в виде скоплений, образуя нежную капсулу.

Для диагностики используют развернутую реакцию агглютинации, РПГА, РИФ.

Аллергические пробы применяют для ранней диагностики туляремии (с 5-го дня от начата болезни). Используют два вила тулярина и соответственно два способа их введения: накожный и внутрикожный. Так как концентрация аллергена в обоих видах тулярина различная, недопустимо использовать накожный тулярин для внутрикожной пробы и наоборот. Результаты аллергической реакции учитывают в динамике через 24. 36, 48 ч. За положительный результат принимают инфильтрат диаметром не менее 5 мм. У вакцинированных или переболевших туляремией лиц в течение ряда лет аллергические пробы остаются положительными (анамнестическая реакция).

Неспецифическая профилактика туляремии такая же, как при других зоонозах, и направлена в первую очередь на борьбу с грызунами.

Возбудитель туляремии впервые был выделен в 1911 г. Мак-Коем и Чепином при изучении заболевания сусликов в США (штат Калифорния, округ Туляре). В 1921 г. американский исследователь Э. Френсис выяснил, что эта болезнь свойственна также людям и описал ее. Поэтому возбудитель получил название Francisella tularensis.

Морфология . Возбудители туляремии мелкие коккобактерии. Средняя величина их 0,3-0,6 × 0,1-0,2 мкм. Они очень полиморфны: в мазках обнаруживают шарообразные, нитевидные и другие формы. Встречаются культуры, которые проходят через бактериальные фильтры. Бактерии туляремии неподвижны, спор не образуют. Обладают нежной капсулой, грамотрицательны. В мазках-отпечатках, сделанных из органов и окрашенных по Романовскому, бактерии имеют нежно-фиолетовую окраску.

Культивирование . Возбудители туляремии - факультативные анаэробы. Растут они на средах, богатых питательными веществами: свернутой желточной среде, на агаровых мясных или рыбных средах с добавлением цистина, глюкозы и крови. Размножаются лучше на плотных питательных средах, но рост может быть и на жидких и полужидких средах. На плотных питательных средах бактерии туляремии растут медленно, 4-14 дней при температуре 36-37° С и рН 6,8-7,2. Они образуют мелкие, беловатого цвета, выпуклые, блестящие с ровными краями колонии диаметром в 1-3 мм. Вирулентные штаммы в S-форме. Вакцинные штаммы в SR-форме. R-форма бактерий - авирулентна (при длительном культивировании в лабораторных условиях они переходят в R-форму).

Ферментативные свойства . У бактерий туляремии ферментативные свойства мало выражены и выявляются только на специальных средах. Они могут ферментировать глюкозу, мальтозу, маннозу, левулезу с образованием кислоты без газа. Некоторые штаммы расщепляют глицерин, иногда образуют сероводород.

Токсинообразование . Экзотоксин у бактерий туляремии не обнаружен. Болезнетворное действие микробов связано, по-видимому, с эндотоксином.

Антигенная структура . S-форма туляремийных бактерий содержит два антигенных комплекса: О- и Vi-антигены. С Vi-антигеном связаны вирулентность и иммуногенность. R-формы теряют Vi-антиген. О-антиген имеет общий антиген С бруцеллезными бактериями.

Устойчивость к факторам окружающей среды . При температуре 100° С бактерии туляремии гибнут мгновенно, при температуре 60° С - сохраняются 20 мин. При низких температурах и во влажной почве возбудители сохраняются до 4-5 мес. При 1° С в воде они сохраняются до 9 мес, зерне и соломе при 0° С - до 150 дней, хлебе - до 14 дней, мясе - до 30 дней и т. д. Обычные растворы дезинфицирующих веществ убивают их в течение 10-15 мин. Бактерии туляремии чувствительны ко многим антибиотикам.

Восприимчивость животных . Возбудители туляремии патогенны для многих видов животных. Естественная зараженность туляремией известна у 145 видов позвоночных и более 100 видов беспозвоночных животных. Наиболее восприимчивыми к туляремии являются многие виды грызунов и некоторые насекомоядные.

Из экспериментальных животных чувствительны морские свинки и белые мыши.

Источники инфекции - грызуны, преимущественно водяные крысы, полевки, домовые мыши, ондатры, хомяки и зайцы. Источником заражения может быть вода, пищевые продукты, солома и другие субстраты, загрязненные выделениями больных животных.

Пути передачи . Трансмиссивный, воздушно-пылевой, пищевой, контактно-бытовой.

Патогенез . Бактерии туляремии обладают высокой инвазивной способностью. Они проникают через поврежденную и неповрежденную кожу и слизистые оболочки.

В зависимости от пути проникновения в организм возбудители могут локализоваться в коже, слизистых оболочках кишечного тракта, дыхательных путей, глаз и других органах. Из входных ворот по лимфатическим путям они попадают в ближайшие лимфатические узлы, где размножаются и поступают в кровь. В очагах скопления возбудителей туляремии образуются специфические туляремийные гранулемы - первичные бубоны. При дальнейшем распространении микробов могут возникнуть вторичные бубоны. Размеры бубонов колеблются от лесного ореха до куриного яйца.

Различают следующие клинические формы заболевания: бубонную, ангинозно-бубонную, глазобубонную, легочную, абдоминальную и генерализованную. По тяжести течения - легкую и тяжелую формы. По длительности течения - острую и затяжную формы.

Иммунитет . Напряженный и длительный. Определяется гуморальными и клеточными факторами. Характерным для туляремии является аллергическое состояние, возникающее с первых дней заболевания.

Профилактика . Борьба с грызунами и насекомыми. Общесанитарные мероприятия.

Специфическая профилактика . Иммунизируют людей, проживающих в зоне природных очагов. Иммунизацию проводят живой вакциной Гайского - Эльберта. Вакцинируют однократно, накожно. Продолжительность иммунитета 3-6 лет.

Лечение . Бактерии туляремии чувствительны ко многим антибиотикам: стрептомицину, биомицину, тетрациклину, мономицину, канамицину. К пенициллину и сульфамидам они не чувствительны.

Контрольные вопросы

1. Каковы морфологические и культуральные особенности возбудителей туляремии?

2. Антигенная структура. С каким антигеном связана вирулентность и какая форма S или R является более вирулентной?

3. Какова устойчивость бактерий туляремии во внешней среде?

4. Какие животные восприимчивы к туляремии? Основные источники заражения.

5. Входные ворота инфекции. Патогенез. Основные формы заболевания.

6. Специфическая профилактика.

Микробиологическое исследование

Цель исследования: выявление возбудителя туляремии.

Сбор материала и исследование проводят в строго режимных условиях !

Материал для исследования

1. Содержимое бубона (бубонная, язвенно-бубонная и ангинозно-бубонная формы).

2. Отделяемое слизистой глаз (глазобубонная форма).

3. Мокрота (легочная форма).

4. Испражнения (абдоминальная форма).

5. Кровь (генерализованная форма).

В специальных лабораториях исследуются грызуны и их выделения, членистоногие (клещи, блохи, комары, слепни), вода, пищевые продукты и т. д.

Способы сбора материала