Juodligės sukėlėjas

Juodligė yra ūminė infekcinė žmonių ir gyvūnų (naminių ir laukinių) liga.

Rusišką ligos pavadinimą suteikė S. S. Andrievskis, susijęs su didele epidemija Urale XVIII a. pabaigoje. 1788 m., atlikdamas didvyrišką saviinfekcijos eksperimentą, jis įrodė juodligės tapatybę žmonėms ir gyvūnams ir galutinai patvirtino jos nozologinį nepriklausomumą. Sukėlėją – Bacillus anthracis – ne kartą aprašė skirtingi autoriai (Pollender A., 1849; Dalen K., 1850; Braun F., 1854), tačiau jos etiologinį vaidmenį galutinai nustatė R. Kochas (1876) ir L. Pasteuras (1881).

B. anthracis (Bacillus gentis) priklauso Bacillaceae šeimai (Bacilli klasė). Tai didelė, 5–8, kartais iki 10 µm ilgio, 1,0–1,5 µm skersmens lazdelė. Gyvų lazdelių galai yra šiek tiek apvalūs, o negyvų – nupjauti ir šiek tiek įgaubti. Tepinėliuose lazdelės išsidėsčiusios poromis ir labai dažnai grandinėmis, ypač ilgos, ant maitinamųjų terpių, panašios į bambuko lazdelę. Juodligės lazdelė gerai nusidažo visais anilino dažais, yra gramteigiama. Ji neturi žiuželių, formuoja sporas, bet tik už žmogaus ar gyvūno kūno ribų, esant deguoniui ir tam tikrai drėgmei. Optimali sporuliacijos temperatūra yra 30–35 °C (sporos nesiformuoja žemesnėje nei 12 °C ir aukštesnėje nei 43 °C temperatūroje). Sporos yra centre, jų skersmuo neviršija bakterijų ląstelės skersmens. Sporos susidaro, kai bakterijoms trūksta energijos šaltinių, aminorūgščių ar bazių. Kadangi šie bakterijų mitybos šaltiniai yra kraujyje ir audiniuose, organizme sporuliacija nevyksta. Juodligės sukėlėjas suformuoja kapsulę, bet tik gyvūno ar žmogaus kūne; maistinėse terpėse (terpėse, kuriose yra kraujo ar serumo) ji stebima retai. Patogeninių bakterijų kapsuliavimas yra apsauginis mechanizmas. Ją sukelia kraujyje ir audiniuose esantys veiksniai, todėl kapsulės susidaro, kai bakterijos yra organizme arba auginamos terpėse su krauju, plazma ar serumu. G + C kiekis DNR svyruoja nuo 32 iki 62 mol % (visai genčiai).

Juodligės sukėlėjas yra aerobas arba fakultatyvinis anaerobas. Optimali augimo temperatūra yra 37–38 °C, terpės pH – 7,2–7,6. Jis nereiklus maitinamajai terpei. Tankioje terpėje suformuoja būdingas dideles matines, šiurkščias R formos kolonijas. Kolonijų struktūra dėl lazdelių grandininio išsidėstymo, sudarančio iš centro kylančius siūlus, panaši į garbanas arba liūto karčius (98 pav.). Agare, kuriame yra penicilino (0,05–0,5 U/ml), po 3 valandų auginimo bacilos suskyla į atskirus kamuoliukus, išsidėsčiusius grandinės pavidalu, sudarydamos „perlų vėrinio“ reiškinį. Sultinyje R formos lazdelė auga dugne, sudarydama vatos gumulo pavidalo nuosėdas, o sultinys išlieka skaidrus. R formoje B. anthracis yra virulentiška ir praranda virulentiškumą, kai pereina į S formą. Tokios lazdelės tankioje terpėje sudaro apvalias, lygias kolonijas su lygiais kraštais ir vienodu drumstumu sultinyje. Tokiu atveju lazdelės praranda gebėjimą tepinėliuose išsidėstyti grandinėmis ir įgauna kokobakterijų, išsidėsčiusių klasteriais, išvaizdą.

B. anthracis yra gana biochemiškai aktyvi: fermentuoja gliukozę, sacharozę, maltozę, trehalozę, be dujų susidarydama rūgštis, sudaro H2S, sutraukia pieną ir jį peptonizuoja, yra teigiamas katalazės atžvilgiu, turi nitratų reduktazę. Sėjant į 10–12 % mėsos peptono želatinos kolonėlę, ji sluoksnis po sluoksnio suskystėja.

Norint atskirti B. anthracis nuo kitų Bacillus rūšių, naudojamas savybių rinkinys.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

Juodligės sukėlėjo antigeninė struktūra

Juodligės sukėlėjas turi somatinių antigenų ir baltyminės kilmės kapsulinį antigeną (susidedantį iš D-glutamo rūgšties), daugiausia susidarantį gyvūnų ir žmonių organizme. Polisacharidinės kilmės somatinis antigenas yra atsparus karščiui ir ilgą laiką išsilaiko išorinėje aplinkoje bei gyvūnų lavonuose. Jo aptikimu pagrįsta diagnostinė Ascoli termoprecipitacijos reakcija. Juodligės lazdelė taip pat turi antigenų, bendrų Bacillus genčiai.

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Juodligės sukėlėjo patogeniškumo veiksniai

Svarbiausias juodligės bacilos virulentiškumo faktorius yra kapsulė. Kapsulės praradimas lemia virulentiškumo praradimą. Kapsulė apsaugo B. anthracis nuo fagocitozės. Kitas svarbus virulentiškumo faktorius, atsakingas už gyvūnų mirtį, yra sudėtingas toksinas, turintis tris skirtingus komponentus: I faktorių, kurį sudaro baltymai ir angliavandeniai; ir du grynai baltyminės prigimties faktorius (II ir III faktoriai). Sudėtingo toksino sintezę kontroliuoja pXOl plazmidė, kurios MD yra mm 110-114. pXOl plazmidėje yra trys genai, kurie lemia pagrindinių egzotoksino komponentų sintezę:

• genas cua - edemos faktorius (EF);
• pag genas – apsauginis antigenas (PA);
• lef genas – letalinis faktorius (LF).

Cua (OF) geno produktas yra adenilato ciklazė, kuri katalizuoja cAMP kaupimąsi eukariotinėse ląstelėse. Edemos faktorius sukelia padidėjusį kraujagyslių pralaidumą.

Apsauginis antigenas sukelia apsauginių antikūnų sintezę (tačiau imunogeniškiausias yra visų trijų neutralizuoto toksino komponentų kompleksas), letalinis faktorius sukelia gyvūnų mirtį. Visi trys toksino komponentai veikia sinergiškai. Juodligės kapsulės sintezę taip pat kontroliuoja plazmidė рХ02 su mm 60 MD.

B. anthracis atsparumas

Vegetatyvine forma juodligės sukėlėjas pasižymi tokiu pat atsparumu aplinkos veiksniams ir cheminėms medžiagoms kaip ir kitos sporų nesudarančios bakterijos – aukštesnėje nei 75 °C temperatūroje jis žūsta per 5–10 minučių, gyvūnų gaišenose, veikiamas pūvančių bakterijų atliekų – per kelias dienas. Juodligės lazdelės sporos yra itin stabilios: dirvožemyje jos išgyvena dešimtmečius, vandenyje – kelerius metus, veikiamos tiesioginių saulės spindulių, žūsta per 20 ar daugiau dienų, verdant sunaikinamos per 45–60 minučių, autoklavuojant 110 °C temperatūroje – per 5 minutes, sausą karštį (140 °C) galima atlaikyti iki 3 valandų. Sporos ilgai išgyvena įvairiems rauginimo būdams naudojamų gyvūnų vilnoje ir odoje, sūdytoje mėsoje.

Juodligės epidemiologija

Pagrindinis juodligės šaltinis yra sergantys žolėdžiai. Ligos laikotarpiu jie išskiria sukėlėją su šlapimu, išmatomis ir seilėmis į dirvožemį, jį užkrėsdami. Todėl dirvožemis, ypač turtingas organinių medžiagų, tampa papildomu sukėlėjo rezervuaru. Gyvūnai užsikrečia daugiausia per virškinamąjį kelią (per sporomis užterštą maistą ir geriamąjį vandenį), rečiau – per perdavimą – per musių, erkių, arklių įkandimus, kurie perneša sukėlėją iš sergančių gyvūnų, lavonų ir užkrėstų išorinės aplinkos objektų; labai retai – oro lašeliniu būdu. Sukėlėjas neperduodamas tiesioginio kontakto metu iš sergančio gyvūno sveikam.

Žmonės juodlige užsikrečia tiesioginio kontakto su gyvūnų gaišenomis metu, pjaustydami prievarta nužudytų gyvūnų gaišenas, rūpindamiesi sergančiais gyvūnais, valgydami iš sergančių gyvūnų gautą mėsą ar mėsos produktus arba kontaktuodami su vilna, odomis, oda ar šeriais, užkrėstais ligos sukėlėju ar jo sporomis. Sveiko žmogaus užsikrėtimas nuo sergančio žmogaus pasitaiko itin retai.

Infekcijos vartai yra oda ir žarnyno bei kvėpavimo takų gleivinės. Priklausomai nuo patekimo vartų, žmogaus juodligė pasireiškia odos (dažniausiai, iki 98% visų ligos atvejų), žarnyno arba plaučių forma. Inkubacinis periodas svyruoja nuo kelių valandų iki 6-8 dienų, dažniausiai - 2-3 dienos. Odos forma pasireiškia juodligės karbunkulu, kuris dažniausiai lokalizuojasi atvirose kūno vietose (veido, kaklo, viršutinių galūnių), rečiau - drabužiais uždengtose kūno vietose. Karbunkulas yra tam tikras hemoraginės nekrozės židinys, kurio viršuje susidaro pūslelė su seroziniu-krauju turiniu arba tankus juodai rudas šašas. Karbunkulo oda ir poodinis audinys bei aplink jį yra edematiški, prisisotinę serozinio-kraujo eksudato, tačiau pūliavimas ir abscesai paprastai nepastebimi. Uždegtuose audiniuose ir eksudate yra daug bacilų, apsuptų kapsulės.

Žarnyno formoje stebimas bendras apsinuodijimas su katariniais ir hemoraginiais virškinamojo trakto pasireiškimais (pykinimas, vėmimas su krauju, kruvinas viduriavimas, skausmas pilve ir apatinėje nugaros dalyje). Liga trunka 2–4 dienas ir dažniausiai baigiasi mirtimi.

Plautinė juodligės forma yra itin reta ir pasireiškia kaip bronchopneumonija, pasireiškianti didele bendra intoksikacija, skausmu krūtinėje, bendru negalavimu, aukšta temperatūra, kosuliu su skrepliais, iš pradžių gleivingais, vėliau kruvinais. Mirtis ištinka 2–3 dieną. Paprastai visas juodligės formas lydi aukšta temperatūra (39–40 °C). Sunkiausia juodligės forma yra septinė, kuri gali būti pirminė arba atsirasti dėl kitos ligos formos komplikacijos. Jai būdingas gausus hemoraginis pasireiškimas ir didelis patogeno kiekis sergančio žmogaus kraujyje, smegenų skystyje ir daugelyje organų. Juodligės ligos tarp žmonių yra sporadinės.

Poinfekcinis imunitetas yra susijęs su antitoksinų ir antimikrobinių (apsauginių) antikūnų atsiradimu.

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

Juodligės laboratorinė diagnostika

Tyrimo medžiaga yra: odos forma – pūslelių turinys, išskyros iš karbunkulės ar opos; žarnyno forma – išmatos ir šlapimas; plaučių forma – skrepliai; septinė forma – kraujas. Tyrimui gali būti tiriami įvairūs aplinkos objektai (dirvožemis, vanduo), maisto produktai, gyvūninės kilmės žaliavos ir kitos medžiagos. Patogenui nustatyti naudojamas bakterioskopinis metodas: gramteigiamų lazdelių, apsuptų kapsule (gyvūnų ar žmonių medžiagoje) arba turinčių sporų (aplinkos objektuose), aptikimas. Pagrindinis diagnostinis metodas yra bakteriologinis – grynos kultūros išskyrimas ir jos identifikavimas, privalomai atliekant patogeniškumo tyrimus laboratoriniams gyvūnams. Tais atvejais, kai tiriama medžiaga yra stipriai užteršta lydinčia, ypač puvimo, mikroflora, naudojamas biologinis tyrimas: baltosios pelės arba jūrų kiaulytės užkrečiamos poodiniu būdu. Esant B. anthracis, pelės ir jūrų kiaulytės miršta per 24–26 valandas, triušiai – per 2–3 dienas, pasireiškiant bendro sepsio požymiais; blužnis smarkiai padidėja, medžiagos injekcijos vietoje – infiltratas. Tepinėlių preparatuose iš kraujo ir organų – kapsulės lazdelės.

Iš serologinių reakcijų Ascoli termoprecipitacijos reakcija daugiausia naudojama diagnostikos tikslais. Ji naudojama tais atvejais, kai sunku tikėtis išskirti gryną patogeno kultūrą (ypač tiriant vilną, odą, šerius ir kitus objektus). Ascoli reakcija pagrįsta termostabilių patogeno antigenų, kurie išsilaiko daug ilgiau nei gyvybingos vegetatyvinės ląstelės ir juodligės lazdelės sporos, nustatymu. Retrospektyviai juodligės diagnostikai naudojamas alerginis testas su antraksinu.

Juodligės gydymas

Juodligės gydymas yra sudėtingas. Jo tikslas – neutralizuoti toksiną ir kovoti su sukėlėju: naudojami anti-juodligės imunoglobulinai ir antibiotikai (penicilinai, tetraciklinai, eritromicinas ir kt.).

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

Specifinė juodligės profilaktika

Pirmąją vakciną nuo juodligės 1881 m. gavo L. Pasteuras, mūsų šalyje – L. S. Tsenkovskis 1883 m. iš susilpnintų B. anthracis padermių. Šiuo metu Rusijoje juodligės profilaktikai žmonėms ir gyvūnams naudojama gyva, be sporų, kapsulėmis neapsaugota vakcina STI. Ji gaminama iš avirulentinės juodligės bacilos padermės. Vakcina nuo juodligės yra labai veiksminga. Vakcinacija atliekama vieną kartą, per odą arba į odą, tiems asmenims, kurie dėl savo profesijos gali užsikrėsti juodlige. Revakcinacija atliekama po metų.