Микробиология сапа и мелиоидоза
Сап – острое инфекционное заболевание зоонозной природы, протекающее по типу септикопиемии в острой или хронической форме с образованием пустул, язв, множественных абсцессов в различных тканях и органах. Возбудитель сапа – Burkholderia mallei (по старой классификации – Pseudomonas mallei) был впервые выделен в чистой культуре Ф. Леффлером и Х. Шутцем в 1882 г.
Род Burkholderia отнесен к классу Betaproteobacteria. B. mallei – тонкая прямая или слегка изогнутая палочка с закругленными концами, имеет размеры 2 – 3 мкм в длину и 0,5 – 1,0 мкм в ширину. Жгутиков не имеет, спор и капсул не образует, грамотрицательна. При выращивании на питательных средах склонна к полиморфизму – в препарате могут встречаться колбовидные, нитевидные формы, контуры клеток могут быть неровными. Хорошо окрашивается всеми анилиновыми красителями, при этом часто выявляется биполярность или неравномерность окраски в связи с наличием включений полигидроксимасляной кислоты. Содержание Г + Ц в ДНК составляет 69 мол %. Строгий аэроб, оптимальная температура для роста 35 – 37 °C, рН 6,8. Хорошо растет на обычных средах с добавлением 4 – 5 % глицерина. В МПБ с глицерином в начале роста образуется равномерное помутнение, на второй день – пристеночный рост, превращающийся в пленку, от которой вниз спускаются нити. На агаре с глицерином при 37 °C уже через сутки появляются плоские полупрозрачные колонии, которые затем сливаются и образуют густые налеты слизистой тягучей массы янтарного цвета. На картофеле через сутки образуются нежные полупрозрачные колонии, которые через неделю сливаются и образуют налет желто-бурого цвета, похожий на мед.
Биохимические свойства выражены слабо и нестабильны. Обычно ферментирует глюкозу, маннит, ксилозу с образованием кислоты, желатин не разжижает. Не образует индола и не восстанавливает нитраты в нитриты. На жидких средах образует сероводород и аммиак. Обладает каталазной активностью. Свертывает, но не пептонизирует молоко. Тест на ?-галактозидазу положительный; имеет фермент аргининдигидролазу.
В антигенном отношении родствен возбудителю мелиоидоза и некоторым другим псевдомонадам; в то же время установлено, что различные штаммы возбудителя сапа не однородны по антигенной структуре, содержат специфические полисахаридные и неспецифические нуклеопротеидные антигенные фракции.
Экзотоксина возбудитель сапа не образует. При нагревании возбудителя в течение 1 – 2 ч при 60 °C выделяется эндотоксин, активно действующий на клетки гладких мышц изолированных органов и оказывающий общетоксическое действие.
Эпидемиология. Источник инфекции – больные лошади, иногда мулы, ослы, верблюды, которые заражаются путем прямого контакта. Особо заразны животные с острой формой сапа. Возбудитель содержится в выделениях из кожных повреждений и дыхательной системы. Заражение человека происходит при уходе за больными животными, при контакте с трупами животных или вторично инфицированными объектами (солома, фураж, сбруя и пр.). Возможно внутрилабораторное аэрогенное заражение. Передача инфекции от человека к человеку маловероятна. В России сап уже давно не регистрируется. Заболевание встречается очень редко и ограничено частью Африки и Средним Востоком.
Во внешней среде возбудитель сапа малоустойчив. При температуере 100 °C погибает в течение нескольких минут, при 70 °C – в течение 1 ч. Под действием солнечного света в чистой культуре погибает в течение суток, в выделениях животных сохраняется несколько недель.
Патогенез и клиника. Возбудитель сапа проникает в организм человека через поврежденную кожу, слизистую носа, глаз, а также перорально и аэрогенно. Проникшие палочки сапа сначала размножаются в лимфатических узлах, затем проникают в кровь и распространяются по всему организму. Процесс принимает септикопиемический характер с образованием множественных рассеянных очагов гнойного расплавления, формируются язвы и абсцессы. Реже наблюдается хроническое течение в виде хрониосепсиса с полиартритами и множественными абсцессами в различных органах, в коже, подкожной клетчатке, мышцах, на слизистых оболочках, с явлениями рубцевания и инкапсуляции. Инкубационный период при сапе от 1 до 5 сут., реже 2 – 3 нед. Летальность при острой форме в случае позднего диагноза или отсутствия лечения достигает 100 %, при хронических формах – 50 % и выше.
Иммунитет. В случае перенесенного заболевания формируется кратковременный, преимущественно гуморальный иммунитет. В сыворотке крови больных и реконвалесцентов обнаруживаются агглютинины, преципитины и комплементсвязывающие антитела.
Лабораторная диагностика. Включает в себя микроскопическое исследование (РИФ, окраска по Граму или Романовскому – Гимзе) отделяемого материала из язв, полости носа, пунктата из лимфатического узла или абсцесса, а также бактериологический, серологический, биологический и аллергический методы. Для выделения чистой культуры сеют патологический материал на питательные среды, содержащие картофель и агар, и в бульон с 3 % глицерина. С помощью РПГА и РСК в парных сыворотках больного обнаруживают нарастание титра антител, или с помощью РПГА обнаруживают антиген возбудителя в исследуемом материале.
Для заражения используют морских свинок или хомячков; заражают подкожно, если материал загрязнен сопутствующей микрофлорой; или внутрибрюшинно, если это чистая культура возбудителя сапа. Характерны развитие у зараженных самцов поражения яичек, а также кожные гнойники и язвы. Аллергическая диагностика сапа осуществляется путем внутрикожного введения маллеина, получаемого из возбудителя сапа при его разрушении. В основе пробы лежит реакция гиперчувствительности замедленного типа, результат учитывается через 24 – 48 ч; положительна с 10 – 15-го дня заболевания.
Специфическая профилактика и лечение не разработаны. Для лечения используют антибиотики (тетрациклины, аминогликозиды, рифампицин).
Мелиоидоз – так же, как и сап, протекает по типу тяжелой септикопиемии в острой или хронической форме с образованием абсцессов в различных органах и тканях. Возбудитель был выделен и описан А. Уитмором и К. Кришнасвами в 1912 г.
Возбудитель мелиоидоза – Burkholderia pseudomallei (по старой классификации – Pseudomonas pseudomallei) – грамотрицательная палочка с закругленными концами, размером 0,3 – 0,6 ? 3 – 6 мкм, располагается поодиночке или в виде коротких цепочек. В старых культурах встречаются нитевидные, короткие и толстые палочки, коккобактерии и т. д. Спор не образует, свежевыделенные бактерии часто имеют псевдокапсулу. Микроб подвижен; лофотрих, в молодых культурах – монотрих. Как и возбудитель сапа, часто дает биполярное окрашивание, так как имеются расположенные по полюсам включения полигидроксимасляной кислоты. Содержание Г + Ц в ДНК – 69 мол %. Строгий или факультативный аэроб, растет на среде, в которой единственным источником азота является сульфат аммония, а углерода – глюкоза. Оптимальная температура для роста 37 °C, рН среды нейтральная. На МПА с 3 – 5 % глицерина через сутки вырастают блестящие, гладкие S-колонии; в дальнейшем возможна диссоциация, колонии приобретают желтовато-коричневую окраску, становятся складчатыми. В МПБ с глицерином через сутки появляется равномерное помутнение, в последующем образуется осадок без просветления среды, а на 2 – 3-й день на поверхности появляется нежная пленка, прилегающая к стенке пробирки. Затем пленка утолщается и становится складчатой. Многие штаммы возбудителя мелиоидоза при росте на средах вначале издают неприятный гнилостный запах, который затем сменяется приятным ароматом трюфелей. На кровяном агаре иногда дает гемолиз. Ферментирует с образованием кислоты глюкозу, лактозу и другие углеводы. По мере старения культуры ферментативная активность падает. Разжижает желатин и свернутую сыворотку. Молоко пептонизирует, но не свертывает. Индола не образует. Обладает денитрифицирующим свойством и лецитиназной активностью.
В антигенном отношении возбудитель мелиоидоза довольно однороден. У него обнаружены соматический (О), оболочечный (К), слизистый (М) и жгутиковый (Н) антигены, причем соматический О-антиген родствен О-антигену возбудителя сапа. Возбудитель мелиоидоза образует два термолабильных токсина. Один из них обусловливает геморрагические и некротические поражения, второй – вызывает гибель лабораторных животных (летальный токсин) без повреждения тканей в месте введения.
Эпидемиология. Источником возбудителя инфекции являются грызуны (крысы, мыши), кошки, собаки, козы, овцы, свиньи, коровы, лошади, среди которых могут возникать эпизоотии. В эндемичных районах возбудитель обнаруживают в почве, воде открытых водоемов, загрязненных испражнениями больных животных. Не исключается возможность заражения человека не только контактным, но и алиментарным путем. Больной человек для окружающих не заразен. В России в течение многих десятилетий случаев мелиоидоза среди людей не наблюдается. Заболевание встречается в ряде стран Юго-Восточной Азии, Европы, Африки, Северной и Южной Америки, Австралии.
Возбудитель погибает при температуре 56 °C в течение 30 мин, 1 % раствор фенола или 0,5 % раствор формалина убивают его в течение 10 мин. В воде и почве сохраняется до 1,5 мес., в трупах животных – до 12 дней.
Патогенез и клиника. Заражение человека происходит преимущественно через поврежденную кожу или слизистые оболочки при контакте с водой или почвой, в которых содержится возбудитель мелиоидоза. Инкубационный период от 4 дней до нескольких месяцев. Возбудитель размножается в крови, разносится по всему организму, что приводит к образованию абсцессов в различных органах и тканях.
Течение может быть острым и хроническим. Прогноз всегда серьезный, заболевание может тянуться месяцами и даже годами.
Иммунитет. В крови переболевших мелиоидозом людей обнаруживаются специфические антитела; заболевание протекает на фоне выраженной инфекционной аллергии (ГЧЗ).
Лабораторная диагностика. Используют бактериологический, серологический и биологический методы. Для выделения чистой культуры берут кровь, мокроту, гной из абсцессов, отделяемое из носа и мочу, а также трупный материал. Кровь больных засевают на глицериновый МПБ, любой другой материал – на глицериновый агар. Возбудитель, в отличие от других псевдомонад, устойчив к полимиксину в концентрации 400 мкг/мл.
Наряду с посевом материала на среды заражают морских свинок или хомячков: кровь больных вводят внутрибрюшинно, другой материал – подкожно или путем втирания в скарифицированную кожу. При положительном результате в месте введения развивается отек, некроз, язва, в лимфатических узлах появляются абсцессы. При вскрытии погибшего животного обнаруживаются множественные абсцессы во внутренних органах; из них легко выделить чистую культуру.
Для обнаружения специфических антител в крови больных или переболевших используют РСК, РПГА и реакцию агглютинации. Нарастание титров антител в этих реакциях является важным диагностическим признаком, но и в этом случае не всегда удается дифференцировать мелиоидоз от сапа.
Специфическая профилактика и лечение. Специфическая профилактика не разработана. Общая профилактика сводится к проведению дератизационных мероприятий в местностях, не благополучных по мелиоидозу, предотвращению доступа грызунов к источникам водоснабжения, жилищам и продуктам. Запрещают купание в стоячих водоемах, употребление необеззараженной воды. Больных домашних животных изолируют, проводят лечение (или уничтожают). Для лечения людей используют антибиотики (тетрациклины, левомицетин, канамицин, рифампицин) в сочетании с хирургическим лечением (например, дренирование абсцессов).
