Сибирская язва

Сибирская язва

Сибирская язва (синонимы: злокачественный карбункул; anthrax - англ.; Milzbrand - нем.; charbon, anthrax carbon - франц.) - острая инфекционная болезнь, зоонозного происхождения из группы инфекций наружных покровов. Введена в группу особо опасных инфекций. Название микроба берет свое название от греческого "anthracis" - уголь, что объясняется образованием при инфекции на коже схожих по цвету язв.

Характеристика возбудителя

Возбудитель - Bacillus anthraxis, аэроб, факультативный анаэроб, представляет собой грамположительную неподвижную довольно крупную палочку длиной 6-10 мкм и шириной 1-2 мкм; окрашивается по Граму. Bac.anthracis является отчетливым и гомогенным видом с гомологиями между штаммами 90-99%. Гомологии представителей других видов к Bac.anthracis равны или меньше 59%. (Бакулов И.А. и др., 2001)

При неблагоприятных условиях существования формирует споры, способные долго сохранять генетический материал исходных клеток и обеспечивать передачу основных свойств потомству в последующих генерациях. Высокая устойчивость спор к различным воздействиям связана с наличием плотной многослойной оболочки, низким содержанием в ней воды и присутствием кальциевой соли дипиколиновой кислоты. Биологически полноценные споры при выращивании их методом микрокультур прорастают почти в 100% случаев в течение 2,5 часов на различных питательных средах.

В организм диких и домашних животных могут попасть споры, которые затем прорастают с образованием вегетативной формы. В таком виде B.anthracis и существует в тканях, и передается от больного к здоровому. Достаточно небольшого числа спор или вегетативных клеток, попавших тем или иным способом в организм, чтобы бактерия размножилась в тканевой жидкости и макрофагах. При этом она выделяет экзотоксин и капсульную субстанцию - вещества, поражающие клетку. Дополнительно к ним бактерия продуцирует еще и экзопротеазы - ферменты, расщепляющие белки организма-хозяина.

В восприимчивом организме вегетативная форма при доступе свободного кислорода воздуха и температуре 15-42°С образует капсулу, которая представляет собой полипептид, обладает антифагоцитарной активностью, препятствует опсонизации и фагоцитозу бацилл и одновременно способствует фиксации их на клетках хозяина. Это придает микробу инвазивность в виде приживления в макроорганизме, размножения и развития бактериемии. Три мембраносвязанные энзима, необходимые для синтеза капсулы, кодируются pXO2 плазмидой, массой 60 мегадальтон Наличие капсулы отличает вирулентные штаммы сибирской язвы от вакцинного.

Термолабильный экзотоксин, состоящий из трех компонентов - эдематозного (отечного), защитного антигена (иммуногена) и летального фактора, угнетает неспецифическую бактерицидную активность гуморальных и клеточных факторов, фагоцитоз, обладает антикомплементарной активностью, повышает вирулентность сибиреязвенных бацилл, обуславливает летальный исход в терминальной стадии заболевания, угнетая функцию дыхательного центра и гипоталамуса. Синтез токсина кодируется рХО1 плазмидой, массой 100 мегадальтон. В молекуле токсина протективный антиген играет транспортную роль: сначала соединяется со специфическим клеточным рецептором, потом активируется за счет гидролиза и в результате обретает способность образовывать мембранные каналы, чем и обеспечивает перенос двух других субъединиц - отечного и летального факторов - в клетку организма-хозяина.

Там эти, по сути самостоятельные, токсины и осуществляют свое цитотоксическое действие: вместе с экзопротеазами вызывают резкие нарушения клеточного обмена, приводя к деградации и гибели клетки. В организме больного протективный антиген стимулирует образование антител, которые предотвращают последующее заражение высоковирулентными штаммами бактерий. Эндогенные продукты сибиреязвенных микробов не обладают выраженным токсическим действием.

Агрессивность микроба в организме в большой степени обусловлена капсульной субстанцией, которая представляет собой полимер D-глутаминовой кислоты. Именно капсула ингибирует фагоцитоз, предотвращая гибель бациллы, защищает ее от бактерицидного действия лимфы и крови.

Многочисленные исследования убедительно показали, что вирулентность возбудителя сибирской язвы, утратившего способность образовывать капсулу, снижается в десятки тысяч раз, хотя его способность вызывать иммунитет сохраняется. Это послужило основой для разработки в конце 1930-х - начале 1940-х гг. живых споровых вакцин на основе штаммов, не имеющих капсулы, но вырабатывающих токсин.

Генетический аппарат сибиреязвенного микроба состоит из хромосомы и двух плазмид (pXO1 и рХО2) - внехромосомных элементов, открытых в начале 80-х гг. и очень важных для проявления вирулентности и иммуногенности. Плазмида pXO1 содержит три гена экзотоксина - pag, lef и суа. Первый из них кодирует синтез протективного антигена, второй - летального фактора, третий - отечного фактора. В pXO1 имеются также гены регуляторов синтеза этих продуктов. Плазмида рХО2 содержит наиболее значимые гены, определяющие синтез капсулы.

Полностью расшифрована нуклеотидная последовательность первой плазмиды и значительная часть второй. Благодаря этому существенно расширились возможности генетических манипуляций с бациллой.

В генетическом отношении она оказалась одним из наиболее однородных микроорганизмов, что во многом связано со способностью бациллы образовывать споры. Различия между ее штаммами сводятся к наличию или отсутствию плазмид или вариабельности их структуры. Определение вирулентности клонов, выделенных из высоковирулентного штамма Bac/anthracis 81\1, показало, что процессы, сопряженные с утратой способности к спорообразованию, ведут к значительному снижению вирулентности для лабораторных животных. (Бакулов И.А.,2001).

Согласно биологическим, иммунологическим, серологическим и генетическим характеристикам Bac.anthracis может быть представлена 4 типами. Типирование основано первоначально на выявлении плазмид, поэтому эту классификацию можно назвать как типирование плазмидных мутантов.

Рекомендации по типированию Bac.anthracis

Бацилла чувствительна к большинству обычных антибиотиков пенициллиновой, тетрациклиновой групп, левомицетину, стрептомицину, неомицину.

Вегетативные формы микроба относительно мало устойчивы: при температуре 55°С погибают через 40 минут, при 60°С - через 15 минут, при кипячении - мгновенно. Вегетативные формы быстро погибают без доступа воздуха, инактивируются стандартными дезинфицирующими растворами через несколько минут. В невскрытых трупах они сохраняются до 7 суток.

Споры чрезвычайно устойчивы: после 5-10 минутного кипячения все они сохраняют способность к вегетации. Под действием сухого жара при 120-140°С они погибают через 1-3 часа, в автоклаве при 110°С - через 40 минут. 1% раствор формалина и 10% раствор едкого натра убивают споры за 2 часа. На длительность выживания спор влияет температура окружающей среды, при которой происходило спорообразование. Более устойчивы споры, образовавшиеся при температуре 18-20°С. В почве сибиреязвенные микробы не только могут сохраняться в течение десятилетий (до 100 лет), но и при температуре от 12-15°С до 42-43°С при 29-85% влажности в нейтральной либо слабо щелочной среде способны прорастать и затем вновь образовывать споры, тем самым поддерживая существование почвенного очага. Во время Второй Мировой войны Великобритания тестировала взрывчатку с бациллами сибирской язвы на шотландском острове Груинард. Четыре десятилетия спустя на островах все еще оставались следы спор.

Споры образуются вне организма при доступе свободного кислорода. Они выдерживают множественные циклы замораживания-оттаивания и обезвоживания, способны выживать, будучи погребенными глубоко в земле или пройдя через горлышко аэрозольного баллончика. В теплых и благоприятных условиях повышенной влажности (например, в легких) споры прорастают в обычную бактерию. Бактерии сибирской язвы попадают внутрь макрофагов и быстро размножаются.

Историческая справка

Сибирская язва известна человечеству с давних пор. Сохранились рукописи с описанием этого заболевания у человека и животных под названием «священный огонь», «персидский огонь» и др. Значительные эпидемические вспышки сибирской язвы имели место в Европе и Сибири в 17 веке. С.С.Андреевский в 1788 году, работавший на Урале, в опыте самозаражения установил идентичность сибирской язвы у животных и человека. Возбудитель сибирской язвы был открыт и выделен в чистой культуре в 1876 г. Р.Кохом. Он же вырастил бактерию на искусственной питательной среде, выявил у неё спорообразование и воспроизвел сибиреязвенную инфекцию в эксперименте на мышах. Спустя всего 5 лет Л. Пастер получил и опробировал живую противосибиреязвенную вакцину для животных.

Косвенные доказательства показывают, что человек умеренно резистентен к сибирской язве. До того, как вакцины и антибиотики стали доступны, и во времена, когда понимание индустриальной гигиены было весьма относительным, рабочие, занятые на работах по переработке продуктов животноводства, ежедневно подвергались воздействию значительного количества спор сибирской язвы. В Британии в период с 1899 по 1912 годы на таких производствах были отмечены 354 случая сибирской язвы. (Anon, 1918). Количество людей, подвергавшихся воздействию спор сибирской язвы, составляло много тысяч и явно выявленные случаи такого воздействия составляют лишь очень небольшую часть.

На четырех фабриках США невакцинированные рабочие в количестве от 148 до 655 человек хронически подвергались воздействию сибирской язвы и доля ежегодно заболевших составляла всего от 0.6 до 1.4% (Brachman et al., 1962). На одной фабрике рабочие вдыхали от 600 до 1300 спор сибирской язвы в течение 8 часов и не заболевали (Dahlgren et al., 1960) и на двух фабриках по переработке козьей шерсти B. anthracis были выделены из носа и зева от 14 до 101 здоровых людей. Несмотря на обширное воздействие сибирской язвы, случаи заболевания среди работающих на живой природе исключительно редки (Quinn and Turnbull, 1998).

Тем не менее, среди людей бывают вспышки и эпидемии, иногда они бывают значительными, такие как эпидемия в Зимбабве, которая началась в 1979 и тянулась до 1984-1985 года и при которой, хотя и с низким процентом смертности, были поражены болезнью одновременно много тысяч человек (Turner, 1980; Davies 1982; Kobuch et al. 1990). Иногда процент смертности бывает значительным, как в Свердловске в 1979 (Abramova et al., 1993; Meselson et al., 1994). Вспышка на фабрике в New Hampshire, США, в 1957 не была связана с какими-либо необычными изменениями в профессиональной экспозиции, но, по-видимому, стало результатом пролонгированного периода экспозиции (Brachman et al., 1960).( Guidelines for the Surveillance and Control of Anthrax in Human and Animals,

Эпидемиология

Сибирская язва уникальная инфекционная болезнь животных и человека. Возникнув однажды в какой-либо местности, она может укореняться, сохраняя на многие годы угрозу повторных вспышек.

До начала 20-го века в России это заболевание было весьма распространено

Территориальное распределение сибирской язвы носит повсеместный характер. Болезнь не регистрируется только на крайнем севере Американского континента и на немногочисленных островных территориях. Сравнительно высокая заболеваемость поддерживается в странах развитого животноводства Азии, Южной Африки, Южной Америки. Наиболее напряженная эпизоотическая ситуация по антраксу животных в странах Средиземноморья - Греции, Италии, Испании, Албании, Румынии; в Центральной и Южной Америке - Гватемале, Гондурасе, Чили, Гаити, Перу; в Северной Америке - Канаде и США (спорадические случаи); в Африке - в западной и центральной частях; в Азии - в центральной и южной её частях (Сирия, Индия, Шри-Ланка, Тамил, Турция); есть сообщения о вспышке сибирской язвы в Австралии. По данным ВОЗ наибольшая заболеваемость людей сибирской язвой приходится на Европу. Там, где болезнь нечаста или редка у животных, там она редко наблюдается и у людей. во многих её областях. От него ежегодно погибало огромное количество сельскохозяйственных животных, возникали массовые заболевания людей. Так, в 1864 году только в Европейской части России от сибирской язвы погибло свыше 90000 животных, в 1875 году в Сибири - около 100000 лошадей, в 1879 году в одном из овцеводческих хозяйств южной России - 125000 овец. На каждые 10000 случаев заболеваний животных приходилось в среднем около 200 случаев сибирской язвы среди людей. Введение вакцинации животных против этого опасного заболевания в 1883 году в России несколько смягчило ситуацию, однако и в более поздние годы отмечены огромные эпизоотии и эпидемии сибирской язвы. В 1900-1912 годах в России ежегодно заболевало антраксом 40000-60000 голов скота, а всего за этот период зарегистрировано 623500 случаев сибирской язвы среди сельскохозяйственных животных.

За период с 1848 по 1917 годы в Большемельской, Малоземельской, Обской, Таймырской и Енисейской тундрах пало от сибирской язвы 1514500 оленей.

Сибирская язва всегда была распространена на юге Сибири (отсюда и название), в Казахстане, Бурятии, Туве, Монголии. Абсолютное большинство зарегистрированных в последние годы вспышек болезни возникло в учтенных стационарно неблагополучных пунктах, причем в некоторых из них активность почвенных очагов сибирской язвы не проявлялась в течение 40-60 лет. Так в 1997 году вспышки болезни возникли в пунктах, где активность почвенных очагов не проявлялась с 1949 (Самарская обл.), 1953 (Алтайский край), 1958 (Удмуртия) годов.

В 57 из 60 губерний царской России сибирская язва регистрировалась среди людей. С 1896 по 1913 годы в России болело антраксом 268000 человек, из которых около 255 умерло. По данным медицинского департамента внутренних дел в 1900-1914 годах в России ежегодно заболевало сибирской язвой 15000-20000 человек. В настоящее время в России заболеваемость носит спорадический характер с отдельными групповыми вспышками. По-прежнему большая часть пострадавших является сельскими жителями. Доля взрослых в общей структуре заболевших составила 94%. (Шувалова Е.П. 1976).

Наибольшее число вспышек регистрируется с мая по сентябрь.

В США наблюдаются единичные случаи заболеваний людей.

Регистрируются спорадические случаи и эпидемические вспышки с числом случаев до 20-25. Заболевания людей возникают при забое инфицированных животных, разделке туш, в теплое время года, когда преобладает заболеваемость среди животных. Заражение людей может происходить при контакте с инфицированной почвой в ходе проведения земляных работ, при нарушении техники безопасности в лабораториях.

Источники возбудителя являются домашние травоядные животные - крупный и мелкий рогатый скот, лошади, верблюды, свиньи.У животных заболевание протекает тяжело, с преобладанием висцеральных форм. Больной человек эпидемиологической опасности не представляет. (Слюсарь Л.И и др., 1997)

Среди животных важное эпизоотологическое значение имеет алиментарный путь заражения - через корм, воду, загрязненные спорами сибирской язвы, меньшее значение имеют аэрозольный, трансмиссивный пути заражение, через молоко и молочные продукты. Переносчиками возбудителя могут быть слепни и мухи-жигалки, в ротовом аппарате которых возбудитель может сохраняться до 5 дней.

Заражение человека может наступать при уходе за больными животными, убое скота, обработке мяса, а также при контакте с продуктами животноводства (шкуры, кожи, меховые изделия, шерсть, щетина), обсемененными спорами сибиреязвенного микроба. Заражение имеет преимущественно профессиональный характер. Заражение может наступать через почву, в которой споры сибиреязвенного возбудителя сохраняются в течение многих лет. Споры попадают в кожу через микротравмы; при алиментарном инфицировании (употребление зараженных продуктов) возникает кишечная форма. Передача возбудителя может осуществляться аэрогенным путем (вдыхание инфицированной пыли, костной муки). В этих случаях возникают легочные и генерализованные формы сибирской язвы. В странах Африки допускается возможность передачи инфекции посредством укусов кровососущих насекомых. Заражения человека от человека обычно не наблюдается.

Заболевание сибирской язвой у людей обусловлено, как правило, характером их трудовой деятельности и особенностями быта. В связи с этим различают три типа заболеваний: профессионально-сельскохозяйственные (60,8%), профессионально-индустриальные (18.6%) и случайно-бытовые (15.1%). 1 и 3 тип заболевания наиболее часто встречаются в летне-осенние месяцы, совпадая с одноименными эпизоотиями у домашних животных. 2-й тип возможен в любое время года. Известны случаи заражения людей сибирской язвой от предметов, изготовленных из инфицированного животного сырья: головных уборов, полушубков, рукавиц, чулок, одеял, щеток, кисточек для бритья и др. Одновременные множественные заболевания сибирской язвой наблюдались в прошлом в организованных коллективах, снабжавшихся централизованно одеждой из натурального меха.

Сибирская язва у человека классифицируется двумя способами. Первый тип классификации, который отражает как работа человека влияет на экспозицию, различает неиндустриальную сибирскую язву, которая встречается на фермах, при убое животных, на живодернях у ветеринаров и т.д., и индустриальная СЯ, которая встречается у тех, кто занят в переработке костей, шкур, шерсти и других животных продуктов.

Другая классификация отражает путь проникновения инфекции и различает кожную СЯ, полученную через повреждения кожи, гастроинтестинальную СЯ, обусловленную приемом зараженной пищи, преимущественно мяса, полученного от погибших от СЯ животных или при употреблении в пищу зараженной воды, и легочную (ингаляционную) СЯ при вдыхании переносимых по воздуху спор СЯ.

Неиндустриальная СЯ, полученная при разделке мясных туш, обычно проявляет себя в кожной СЯ форме, она имеет тенденцию к сезонности и параллельна сезонному проявлению у животных. Кожная СЯ, которая передается через укусы насекомых, и кишечная СЯ, которая передается путем поедания зараженного мяса, также считаются неиндустриальными формами болезни. Индустриальная форма тоже обычно проявляется в кожной форме, но имеет гораздо большую вероятность принять легочную форму при вдыхании спор.

Также люди постоянно заражаются СЯ прямо или косвенно от зараженных животных. Случаи заболевания переноса от человека к человеку или в лабораторных условиях редки (Heyworth et al.,1975; Collins 1988; Lalitha et al., 1988; Quinn and Turnbull, 1998).

Обычно считается, что B. anthracis не инвазивна и для развития кожной и кишечной формы СЯ требуется наличие маленьких порезов, ссадин или других повреждений (укусов насекомых, язвы и т.д.). Таким образом, СЯ струпы находятся в основном на открытых участках тела, преимущественно на лице, шее, руках и запястьях.

Как отмечалось ранее, укусы насекомых в некоторых странах могут быть вполне вероятным способом передачи инфекции (Rao and Mohiyudeen, 1958; Davies, 1983), возможность такого пути была доказана экспериментально (Sen and Minett, 1944; Turell and Knudson, 1987).

Мужчины заболевают сибирской язвой чаще, чем женщины. Дети болеют относительно редко (ШуваловаЕ.П.,1976).

Таким образом, основными источниками сибирской язвы для человека являются прямые или непрямые контакты с инфицированным животным или профессиональный контакт с инфицированными или контаминированными животными продуктами. Другие возможные источники заболевания встречаются редко и эпидемиологически они незначительны. Охват сибирской язвой человека зависит от уровня экспозиции зараженных животных и национальные данные охвата для неиндустриальных случаев отражают ситуацию национального поголовья скота.

Исторический анализ эпидемиологических данных обнаруживает в мировом масштабе следующие приблизительные соотношения:

А) один человек с кожной формой сибирской язвы на десять туш животных, больных сибирской язвой;

Б) один случай кишечной формы сибирской язвы у человека на 30-60 съеденных инфицированных животных;

В) у человека 100-200 случаев кожной формы на каждый случай кишечной формы.

Данные по доле индустриальной сибирской язвы можно вывести исходя из объема и веса потенциально зараженного обрабатываемого или импортируемого материала, принимая во внимание качество защиты, такой как вакцинация персонала и усиленная вентиляция рабочего места. Эти взаимосвязи особенно существенны для тех, кто использует данные для многих стран, где сибирская язва встречается редко, эпизодически или данные о ней публикуются в неполном виде. Кроме того, такие страны запрещают сообщать о сибирской язве на местном или государственном уровнях.

Механизм передачи возбудителя.

Отсутствие заражения человека от человека объясняется особенностями механизма передачи, реализуемого среди животных или от животного человеку и невозможными среди людей особенностями первой фазы выделения возбудителя из зараженного организма. У больного животного перед смертью возбудитель выделяется с различными экскретами, кровь из трупа насыщена сибиреязвенными палочками, что приводит к высокой интенсивности заражения получаемых от животных продуктов. Самопроизвольное выделение сибиреязвенных палочек из кожного очага поражения у человека не наблюдается. Так как в серозно-геморрагическом экссудате карбункула в начале заболевания палочки не обнаруживаются, то для их выделения из крови требуется инструментальное вмешательство. Сибиреязвенные палочки отсутствуют и в выделениях больного при септической форме болезни.

Период заразительности источника равен периоду заболевания животных, в течение которого они выделяют заразное начало с мочой, калом, кровянистыми выделениями из естественных отверстий. В течение 7 суток заразен невскрытый труп павшего от сибирской язвы животного. Полученное от больного животного сырье (шерсть, шкура, волосы) и изготовленные из него предметы представляют эпидемиологическую опасность в течение многих лет.

Пути заражения

Входными воротами при кожной (локализованной) форме является любой участок кожных или слизистых покровов. Обычно возбудитель внедряется в кожные покровы верхних конечностей (около половины всех случаев) и головы (20-30%), реже туловища (3-8%) и ног (1-2%). В основном поражаются открытые участки кожи. Уже через несколько часов после заражения начинается размножение возбудителя в месте ворот инфекции (в коже). При этом возбудители образуют капсулы и выделяют экзотоксин, который вызывает плотный отек и некроз. Из мест первичного размножения возбудители по лимфатическим сосудам достигают регионарных лимфатических узлов, при прорыве последних возможна генерализация заболевания. При кожной форме в месте первичного воспалительно-некротического очага вторичная бактериальная инфекция особой роли не играет. По истечении 2-14 дней в месте внедрения развивается сибиреязвенный карбункул.

При аэрогенном (пылевом) заражении споры фагоцитируются альвеолярными макрофагами, затем они попадают в медиастенальные лимфатические узлы, где происходит размножение и накопление возбудителя, некротизируются и лимфатические узлы средостения, что приводит к геморрагическому медиастениту и бактериемии, с последующей генерализацией процесса, заканчивающегося летальным исходом. В результате бактериемии возникает вторичная геморрагическая сибиреязвенная пневмония. Первичная аспирационная сибиреязвенная пневмония не развивается.

Для алиментарного заражения необходимы механические повреждения слизистой кишечника. При употреблении инфицированного (и недостаточно прогретого) мяса споры проникают в подслизистую оболочку и регионарные лимфатические узлы. Развивается кишечная форма сибирской язвы, при которой возбудители также проникают в кровь и заболевание генерализуется и переходит в септическую форму. Первичное сибиреязвенное поражение кишечника не развивается.

Таким образом, септическое течение может возникнуть при любой форме сибирской язвы. В патогенезе сибирской язвы большое значение имеет воздействие токсинов, образуемых возбудителем. Перенесенное заболевание оставляет после себя стойкий иммунитет, хотя и имеются описания повторных заболеваний через 10-20 лет после первого заболевания.

Инфицирующая доза

Инфекционная доза, которая для человека не установлена, и серьезность конечной инфекции явно зависят от нескольких факторов, таких как путь заражения, истощение и другие аспекты состояния здоровья инфицированного и, вероятно, от относительной вирулентности инфицирующего штамма. При оценке риска неизбежна зависимость от информации о тестах на животных. Опубликованные данные по инфицирующей и летальной дозе для животных переносятся и на человека (Watson and Keir, 1994).

Кожная инфекция. Для начала кожной инфекции, по-видимому, не требуется большого количества спор, но споры должны проникнуть в субэпидермальные ткани через порез или ранку. Риск заражения значительно снижается при использовании на опасных работах соответствующей одежды и перчаток, перевязкой ран и другими гигиеническими мерами.

Легочная (ингаляционная) инфекция. Зарегистрированная LD50 у нечеловеческих приматов составляет от 2 500 до 760 000 спор (Meselson et al., 1994; Watson and Keir, 1994). US Department of Defence основывает свои стратегические планы, исходя из LD50 для человека, равной 8 000 - 10 000 спор (Meselson et al., 1994). Тем не менее единственными строго определенными данными по ингаляционной инфицирующей дозе для человека являются данные, полученные в ходе исследовании на фабриках по переработке козьей шерсти, приведенные ранее. В любом случае, для того, чтобы риск легочной сибирской язвы стал значительным, очевидно необходима существенная экспозиция. В недавних исследованиях (Turnbull et al., 1998) наибольшие уровни в пробах воздуха от 3 до 9 м по ветру от disturbed dry сухой остаток the highest levels found in air sampled 3 to 9 m downwind from disturbed dry, dusty anthrax carcass sites in Namibia were 20 to 40 colony forming units of spores per cubic metre.

Это соответствует сдержанным оценкам о том, что обычному человеку, проявляющему умеренную активность, требуется около 2,5 мин., чтобы вдохнуть одну спору. Более того, установлено, что при размерах частиц более 5 µm они достигают альвеол легких с возрастающими трудностями. Следовательно, вероятность того, что вдыхаемые споры проникнут внутрь достаточно глубоко, чтобы индуцировать легочную форму сибирской язвы, сильно зависит от размеров частиц, к которым споры прикреплены.

Следовательно, риск заболевания легочной формой сибирской язвы вне промышленных условий чрезвычайно низок.

Оральный путь инфекции. Информации об инфекционной дозе через оральные ворота очень мало, однако то, что верно для кожных покровов, в большой степени справедливо и для орофарингеального и гастроинтестинального эпителия. Вероятность инфицирования, очевидно, значительно увеличивается, если не прямо зависит от того, есть ли пораженные участки эпителия, через которые споры могу проникнуть внутрь и дать начало инфекции.

При оценке риска необходимо также учитывать тот факт, что сибирская язва хорошо поддается лечению, если диагноз установлен на ранних стадиях болезни. Сведения о возможной экспозиции также являются важной составляющей для стабилизации положения.

Таким образом, можно выделить главные эпизоотологические критерии сибирской язвы.

1. Восприимчивые животные. Сибирской язвой болеют крупный рогатый скот, овцы, козы, лошади, олени, верблюды, буйволы, свиньи. Этот список пополнили представители многих видов диких животных: слоны, водяные и африканские буйволы, лесные бизоны, белохвостые олени, антилопы-куду, лошадиная антилопа, лесная антилопа (дукер), антилопа импала, антилопа канна, стенбоки, зебры Бурчелла, бегемоты, болотные козлы, страусы, хорьки, ослы. В 1996 году появилось сообщение о заболевании диких гиеновых собак (Coper J.E.,1996). 36 видов африканских диких животных погибают от антракса.

2. Источники возбудителя инфекции и факторы его передачи. Наибольшую опасность представляют больные животные, выделяющие возбудитель во внешнюю среду. Огромную опасность представляют места гибели или захоронения павших от сибирской язвы животных, неубранные трупы, которые растаскивают хищники. Установлено, что наиболее высокая концентрация спор Bac. Anthracis отмечена вокруг трупа в радиусе до 5 метров (до 10⁵ спор на 1 г почвы). В фекалиях гиен также высокая концентрация возбудителя, т.к. они поедают трупы павших от антракс животных. Ниже концентрация спор в фекалиях грифов, которые питаются на более свежих трупах. У львов, гиен и шакалов обнаружен высокий титр антител к протективному сибиреязвенному антигену (Lindeque P.M.,1996).

Занос сибирской язвыв благополучные страны чаще всего происходит с инфицированным мясом и мясными продуктами, а также с костной мукой. Такие случаи отмечены в Норвегии, Непале, Индонезии и т.д.

Подчеркивается роль насекомых (членистоногих) как переносчиков возбудителя антракс особенно на территории Индии и Канады.

3. Стационарность сибирской язвы. Это наиболее яркая эпизоотологическая особенность сибирской язвы. В ранее неблагополучных пунктах спустя многие десятилетия полного благополучия вновь возникали случаи сибирской язвы. Как правило, это связано со стихийными бедствиями (наводнениями, землетрясениями, оползнями, пыльными бурями и т.п.), а также с проведением различного вида земляных, строительных и мелиоративных работ. Отмечены вспышки антракса в Австралии и США на трассах перегона скота спустя не менее ста лет после первых зарегистрированных случаев. Ранее инфицированные пастбища многие десятилетия сохраняют опасность.

4. Сезонность болезни. Периодичность. Особой закономерности в проявлении сибирской язвы не просматривается, интервалы между крупными эпизоотиями составляют в разных регионах 3-5 лет и более.Сезонность просматривается довольно четко, но зависит от географии болезни, от климатических, а иногда и хозяйственных условий. Как правило, вспышки регистрируются чаще в теплое время года. Инцидентность повышается в условиях засухи.

5. Особенности процесса в современных условиях. Благодаря налаженному контролю за этой инфекцией, системе мероприятий с применением высокоэффективных средств профилактики эпизоотический процесс характеризуется лишь проявлением спорадических, единичных случаев. В ряде случаев благополучие достигается широкомасштабной вакцинацией животных. Однако сохраняются регионы, где наблюдаются эпизоотии антракс, особенно часто среди свободно живущих диких животных.

Благодаря наличию споровых форм, бактерия сибирской язвы всегда рассматривалась как объект разработок биологического оружия массового поражения. При наличии соответствующих погодных условий, 50 килограмм сибириязвенных спор, распыленных с самолета, могут покрыть территорию в 20 квадратных километров, при этом (благодаря маленьким размерам спор) будут поражены все жители независимо от того, находятся ли они в помещении или на улице. По расчетам ВОЗ, на каждые 5 млн. случаев пораженной таким образом популяции будет 250 тыс. заболевших и до 100 тыс. жертв. По оценкам американских военных достаточно лишь 100 килограмм спор для того, чтобы биотеррористы смогли убить до 3 млн. человек в г.Вашингтоне, округ Колумбия.
Иллюстрацией опасности сибирской язвы может послужить последний случай массового заражения легочной формой, который имел место в России в 1979 г., в Свердловске, где заболело 79 человек, 68 из которых погибли.

Ещё во время второй мировой войны остров Gruinard был местом первого научного испытания Bac.anthracis в качестве потенциального агента биологического оружия.

Испытания подтвердили, что жизнеспособные споры антракса можно с помощью взрыва рассеивать в виде облака, которое вызывало летальное поражение при вдыхании чувствительными млекопитающими. Более чем через 20 лет большое количество жизнеспособных высоковирулентных спор было обнаружено в почве. В 1986 году проведена деконтаминация почвы с предварительным сжиганием растительности. Формальдегид растворяли в морской воде. Наиболее эффективным оказалось использование 5%-го раствора формальдегида из расчета 50 литров\кв.м. Через 2 месяца были взяты пробы почвы. В 9 местах обнаружены споры возбудителя. Эти участки были повторно обработаны формальдегидом посредством поверхностной ирригации. В октябре 1987 года споры антракса в этих местах не были обнаружены.

Диагноз и дифференциальный диагноз. Идентификация возбудителя.

Распознавание сибирской язвы основывается на данных эпидемиологического анамнеза (профессия больного, характер обрабатываемого материала, откуда доставлено сырье, контакт с больными животными и др.). Учитываются также характерные изменения кожи в области ворот инфекции (расположение на открытых участках кожи, наличие темного струпа, окруженного вторичными пустулами, отеком и гиперемией, анестезия язвы). Следует учитывать, что у привитых все изменения кожи могут быть выражены слабо и напоминать стафилококковые заболевания (фурункул и другие). Лабораторным подтверждением диагноза служит выделение культуры сибиреязвенной палочки и ее идентификация. Для исследования берут содержимое пустулы, везикулы, тканевой выпот из-под струпа. При подозрении на легочную форму берут кровь, мокроту, испражнения. При кожных формах гемокультура выделяется редко. Взятие и пересылку материала проводят с соблюдением всех правил работы с особо опасными инфекциями. Для исследования материала (шкуры, шерсть) применяют реакцию термопреципитации (реакция Асколи). Для обнаружения возбудителя используют также иммунофлуоресцентный метод. В качестве вспомогательного метода можно использовать кожно-аллергическую пробу со специфическим аллергеном - антраксином. Препарат вводят внутрикожно (0,1 мл). Результат учитывают через 24 и 48 ч. Положительной считается реакция при наличии гиперемии и инфильтрата свыше 10 мм в диаметре при условии, что реакция не исчезла через 48 ч.

Разработан быстрый метод для обнаружения протективного антигена в крови, сыворотке и других жидкостях организма у инфицированных животных и человека с использованием иммунохроматографической мембраны. Антиген улавливается моноклональными антителами, связанными с нитроцеллюлозной мембраной, а вторые моноклональные антитела, специфичные к различным эпитопам, связанные с частицами коллоидного золота, являются реагентами для его детекции. Для проведения реакции требуется 10 минут, наименьшее количество антигена, обнаруживаемого за одну стадию, равняется 25 нг\мл. При оценке панели положительных и отрицательных сывороток подтверждена высокая чувствительность метода и его 100% специфичность при концентрации мишени 25 нг\мл. По чувствительности этот метод сопоставим с методом ELISA при использовании одинаковых реагентов, но последний требует для проведения 4 часа.

Дифференцировать необходимо от фурункула, карбункула, рожи, в частности от буллезной формы. Легочную (ингаляционную) форму сибирской язвы дифференцируют от легочной формы чумы, туляремии, мелиоидоза, легионеллеза и тяжелых пневмоний другой этиологии.

Следует отметить, что широкое применение в ветеринарии антибиотиков, инактивированных и живых вакцин привело к реверсии и длительной персистенции вакцинных штаммов в организме животных, загрязнению окружающей среды живыми микроорганизмами с измененными свойствами, циркуляции атипичных штаммов.

Разработан диагностический набор для постановки иммуноферментного твердофазного «сэндвич»-анализа, позволяющего идентифицировать возбудителя сибирской язвы и дифференцировать его от родственных видов спорообразующих бацилл. Метод превосходит по чувствительности прямой иммуноферментный в 50-100 раз, реакцию торможения непрямой гемагглютинации - в 100-200 раз, реакцию диффузионной преципитации - в 500-1000 раз (Николайчук Л.Ф.,1998)

В настоящее время наиболее надежными тестами для идентификации возбудителя сибирской язвы являются тесты на чувствительность к гамма фагу, обнаружение галактозо\N-ацетилглюкозамин полисахарида и поли-Д-глютаминовой кислоты, наличие генов токсина и капсулы, определяемых ПЦР. Наименее надежными являются методы, основанные на утилизации субстрата. Посредством ПЦР-ELISA модификации и маркировки мишеневой ДНК дигексигенином можно обнаружить 4 споры Bac.anthracis в 100 граммов почвы. Однако возможны и ложноположительные реакции, особенно с пробами из микробиологически активных слоев почвы.

При анализе проб почвы и других образцов, содержащих ингибиторы, предварительно до проведения ПЦР необходимо провести их интенсивную обработку для удаления ингибиторов.

Для практических работников не вызывает затруднений идентификация вирулентных капсульных штаммов: они однотипны независимо от источника выделения, характеризуются лишь небольшими отличиями. Проблему представляет идентификация полевых бескапсульных штаммов, обладающих слабой вирулентностью для мышей, морских свинок, а также дифференциация их от Bac.cereus, патогенных для людей и лабораторных животных. С этой целю используются методы молекулярной биологии - ПЦР, геномной дактилоскопии, рестрикционного анализа. Следует обратить внимание на американскую стратегию: предполагается снабдить практические лаборатории всеми необходимыми компонентами для генотипирования в короткий срок в полевых условиях выделенных штаммов и быстрой расшифровки эпизоотии. (Бакулов И.А.,2001)

Клинические формы сибирской язвы

Сибирская язва - инфекционная болезнь с острым началом, которая характеризуется несколькими клиническими формами: кожной (локализованная форма), легочной и кишечной (системные формы). В естественных условиях более распространена кожная форма, легочная форма до недавних случаев биотерроризма представляла скорее исторический интерес. Болеют чаще взрослые, чем дети и мужчины, чем женщины.

При любой из описанных форм может развиться сибиреязвенный сепсис с бактериемией, возникновением вторичных очагов (менингит, гнойно-токсическое поражение печени, почек, селезенки и другие).

Сибиреязвенный менингит

Менингит - серьезное клиническое осложнение, которое может развиться после любой из трех форм сибирской язвы. Смертность при этом составляет почти 100%, после клинических симптомов менингита с интенсивным воспалением meninges, значительным увеличением CSF давления и появлением крови в CSF (сибиреязвенный менингит - геморрагический менингит) быстро наступает потеря сознания и смерть.(Levy et al., 1981; Koshi et al., 1981; Lalitha et al., 1990; George et al., 1994; Lalitha et al., 1996). Зарегистрированы только несколько случаев выживания в результате раннего определения менингита и неотложного лечения. (Khanne et al., 1989; Lalitha et al., 1996).

При дифференциальном диагнозе необходимо учитывать острый менингит бактериальной этиологии. Окончательный диагноз устанавливается после визуализации капсулированных бацилл в CSF и/или культивированием.

Сибиреязвенный сепсис

После лимфогематогенного (lymphohematogenous) распространения B. anthracis из областей первичных поражений (кожи, кишечного тракта или легких) развивается сепсис. Клиническими чертами являются высокая температура, токсемия и шок с последующей смертью через непродолжительное время.

При дифференциальном диагнозе необходимо иметь в виду сепсис, вызванный другими бактериями. Окончательный диагноз ставится после выделения B. anthracis из областей первичных поражений и из культуры крови.