Прогресс в области биохимических исследований токсина Bac.anthracis и механизма его патогенетического воздействия на животные клетки во многом связан с работами S. Lеppla (1982-1989). Автору удалось получить в препаративных количествах все 3 компонента токсина в высокоочищенном состоянии, что позволило использовать их как для характеристики функциональной активности, так и для разработки эффективных средств диагностики.

Механизм действия сибиреязвенного (антракс) токсина. До последнего времени оставался не вполне ясным вопрос о механизме взаимодействия PA, LF и EF с животными клетками, расшифровка которого могла бы во многом способствовать пониманию интимной природы патогенетического действия сибиреязвенного (антракс) токсина. Существенные успехи в этом направлении были достигнуты с началом использования культур эукариотических клеток. В 1982 и 1984 гг. S. Leppla опубликовал результаты изучения биохимической природы EF сибиреязвенного микроба. Автору удалось показать, что EF Bac. anthracis вызывает морфологические изменения в монослое культуры клеток ряда клеточных линий. В 1986 г. A. Friedlander показал, что добавление РА и LF к монослою перитонеальных макрофагов приводит к его деструкции при отсутствии таковой в случае использования отдельно взятых РА и LF. Отмеченный факт послужил основанием для выдвижения предположения, что LF, так же как и EF, обладает ферментативной активностью, точка приложения которой, однако, остается невыясненной. Интересно, что, как и в случае с отечным токсином, для реализации цитотоксического действия летального токсина требуются ионы «Са».

Необходимо также отметить, что из 3 указанных компонентов токсина лишь иммунизация РА предохраняла лабораторных животных от гибели при их заражении вирулентными штаммами Bac.anthracis, что позволило использовать в ряде стран препараты на его основе в качестве химической сибиреязвенной вакцины. Данные ряда исследований позволяют отнести сибиреязвенный (антракс) токсин к категории известных бифункциональных (бинарных) токсинов, механизм действия которых в определённой мере укладывается в рамки так называемой А-В-структурной модели, описанной для токсинов Cl. tetani,V. cholerac, C. Diphtheriae (K.Sandvig et al., 1982), экзотоксина А и цитотоксина псевдомонад (D.Fizgerald et al., 1982; T.Sasaki et al., 1985), шига-токсина, а-токсина стафилококков, энтеротоксинов Cl рerfringens (Ю.В.Езепчук.1985; I. Freer, 1988). В качестве В-субъединицы (от англ. binding - связывание) в данном случае выступает протеолитически активированный РА, а в качестве субъединицы А (каталитической, активной) - LF или EF.

Полученные данные свидетельствуют о том, что цитотоксическое действие летального токсина Bac.anthracis реализуется на уровне внутриклеточной мишени, природа которой остается неизвестной (K.Sandvig et al., 1986).

Несмотря на разнообразие и неоднородность изменений, вызываемых обоими компонентами сибиреязвенного токсина, в их основе лежат единые регуляторные механизмы. R.Liddington et al. (1998) провели кристаллографическое изучение летального токсина Bac.anthracis. Оказалось, что она не имеет сходства с другими бактериальными токсинами и определяет новый структурный класс. Летальный фактор является каталитическим компонентом летального токсина Bac.anthracis.

Ph.Hanna (1998) указывает, что после проникновения спор антракса в организм происходит их размножение, рост вегетативных клеток и экспрессия летального токсина и других факторов вирулентности. Летальный токсин Bac.anthracis (Leix) является ответственным за большинство патологий, наблюдаемых при системной сибиреязвенной инфекции. Введение стерильного Leix подопытным животным проявляется в виде шока и внезапной смерти, как это происходит в течении активных бактериальных инфекций. При заражении в организме сразу накапливается Leix в высокой концентрации. Разрушение бактерий при применении антибиотиков чаще всего не приносит успеха. Считается, что Leix секретируется в кровяное русло и свободно циркулирует по организму, проникая в клетки хозяина. Непосредственно в цитоплазме летальный токсин нарушает нормальные гомеостатические функции. Макрофаги являются уникально чувствительными типами клеток, которые, по-видимому, служат жизненными глобальными медиаторами патологий, индуцируемых токсинами. От взаимодействия протективного антигена и летального фактора токсина Bac.anthracis зависит цитотоксичность этого токсина. По данным Y. Sigh и S.Lеppla (1998), в процессе цитотоксичности РА связывается с поверхностным клеточным рецептором и LF транслоцируется в цитозоль клеток. В другой работе те же авторы пишут, что главную роль, которую играет токсин в патогенезе антракса, является то, что токсин эволюционировал в эффективную систему для переноса его двух каталитических белковых, компонентов - фактора отека и летального фактора в цитозоль клеток хозяина. А.С.Степанова и S.Leppla (1996) считают, что взаимодействие летального токсина и фагоцитов животного играет центральную роль в вызывании серьезных симптомов сибирской язвы и летальности.

По данным этих авторов, макрофаги являются мишенью для сложного воздействия обоих факторов вирулентности. Летальный токсин и капсула, при определенных условиях, оказывается, действуют главным образом внутриклеточно, значительно снижая жизнеспособность макрофагов. Эти данные показывают решающую роль бактериального фагоцитоза на начальных стадиях патогенеза сибирской язвы, где фагоциты могут служить в качестве резервуара для аккумуляции, размножения и рассеивания микроорганизма по телу, играя, таким образом, роль в установлении и последующем прогрессировании болезни. На конечных этапах болезни аккумулированные и освобожденные токсины играют первичную роль.

По мнению Т. Koehler, R.Blaustein, A.Fmkelstem, R.Collier (1990), РА компонент антракс токсина играет центральную роль в проявлении интоксикации. Он взаимодействует с мембранным рецептором; подвергается протеолитической обработке; является посредником между эндоцитозом и последующей транслокацией других белков токсина, EF и LF в цитозоль. Путь, по которому токсин, связанный с клеточной поверхностью, достигает цитоплазмы, не известен. За последние годы обнаружено, что токсин Вас. anthracis играет решающую роль в патологии и гибели макроорганизма, независимо от способа введения.

Пищевые отравления, вызываемые бактериями BAC.CEREUS

Вызвать пищевое отравление человека могут и бактерии Bacillus cereus.

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА. С середины шестидесятых годов в литературе появились данные о пищевых отравлениях, вызываемых бактериями рода Baillus и, в частности, Bac.сеreus. Описано несколько случаев отравления, причиной которого послужил жареный рис, содержащий указанные бактерии. Позднее наблюдали случаи вспышек пищевого отравления после употребления студня, содержащего бактерии того же вида. В 1979 году было описано заболевание 28 пациентов госпиталя, употребляющих в пищу мясо индейки, из которого впоследствии микробиологи выделили данный микроорганизм. В обзоре Foot Technol за 1988 год Bac.cereus вошел в список 10 основных инфекционных агентов, вызывающих кишечные заболевания людей в Северной Америке. По мнению W. Sperber (1991г.) бактерии Bac.сereus входят в группу из 4-х наиболее опасных микроорганизмов - источников пищевого отравления людей.

МОРФОЛОГИЯ И КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА. Bacillus cereus (от лат. cera -- воск, свеча) широко распространена в природе, морфологически сходна с Bacillus anthracis (характерно расположение микробных тел в виде штакетника). Bac.cereus подвижная бактерия, значит обладает Н-антигеном, по которому различают более 20 серологических вариантов. По 0-антигенам в группе B.cereus-В.thiiringiensis выделено 13 серотипов. Микроорганизм не обладает капсулой, но образует споры - устойчив к воздействию высокой температуры. Грамположительный.

Температурный оптимум роста 30°С, оптимум рН 7-9,5. На МПА образует «распластанные» колонии с неровными краями; на КА колонии «распластанные», зернистые, с широкой зоной гемолиза, на яичном агаре образует широкую зону преципитации белого цвета (эффект бактериальной лецитиназы), зона быстро растет и через несколько суток инкубации охватывает всю поверхность чашки. Колонии, выросшие на агаре, имеют характерный восковидный вид. На жидких средах бацилла образует белый хлопьевидный осадок, нежную пленку на поверхности и вызывает помутнение бульона. Следует отметить высокую протеолитическую активность микроорганизма -- разжижает желатин в течение 1- 4 суток (80% штаммов); гемолизирует эритроциты барана, все штаммы образуют лецитиназу и ацетилметилкарбинол, расщепляют до кислоты глюкозу и мальтозу, а часть штаммов -- также и сахарозу, глицерин, лактозу, галактозу, инулин, дульцит и декстрин

УСТОЙЧИВОСТЬ. Данный микроорганизм выделяют практически из всех пищевых продуктов, муки и теста, мясных продуктов, из практически всех видов специй (лавр, перец, сухой чеснок и т.д.). Бактерии широко распространены в природе. Основная среда обитания это почва, оттуда микроб попадает в воздух и воду. Вегетативная форма бактерий отмирает при воздействии температуры в 70°С. При температуре холодильника, бактерии не размножаются, при низких температурах (до -20°С) сохраняет жизнеспособность до 4-х месяцев. Споровая форма бактерий выдерживает режимы пастеризации, температуру в 100°С выдерживает 1 час, в 125°С - 10-13 минут. Микроб может сохраняться в широком диапазоне показателя кислотности - от величины рН равной 4,0 и выше, то есть процессы консервирования методом маринования на него не действуют. Эти бактерии хорошо переносят значительные концентрации нитритов, сахара, коптильных жидкостей, поваренной соли (прекращая свой рост только при 15% ее концентрации).

БОЛЕЗНЕТВОРНОСТЬ (ПАТОГЕННОСТЬ), ПРОЯВЛЕНИЕ ВНЕШНИХ ПРИЗНАКОВ БОЛЕЗНИ. Пищевые отравления, причиной которых является Bac.cereus возникают при употреблении продуктов питания животного, растительного и смешанного происхождения. Bacillus cereus вызывает два типа пищевых отравлений (гастроэнтеритов); интоксикацию опосредует энтеротоксин, образуемый вегетирующими формами, прорастающими из спор устойчивых к определенным термическим режимам обработки пищевых продуктов. Бациллы образуют токсины только in vivo, во время прорастания спор.

Первый тип отличает укороченный инкубационный период (около 4-5 ч.), характерны изнуряющие диарея и рвота. Заболевание развивается при употреблении пищи, обсемененной большим количеством микроорганизмов Часты случаи отравлений в связи с употреблением жареного риса, содержащего проросшие споры Bacillus cereus, эти случаи не менее часто ошибочно связывают с отравлениями стафилококковым энтеротоксином. Подобные отравления можно считать токсикозами, связанными не столько с активностью токсина, сколько с действием метаболитов, накапливающихся в пищевых продуктах

Второй тип отравлений характеризует более продолжительный инкубационный период (около 17 ч); патогенез полностью опосредован действием энтеротоксина, больные жалуются на схваткообразные боли в животе, диарею; этот комплекс симптомов часто и ошибочно принимают за пищевые отравления, вызванные клостридиями. Патогенез обоих типов отравлении в большей или меньшей степени связан с действием энтеротоксина. В материалах семинара, состоявшегося в 1990 году, опубликована работа Ю.В. Езепчука и А.Р. Битцаева «Структурное сходство токсинов Bac.cereus и Bac.anthracis». Авторы считают, что существует структурное и функциональное сходство между диареегенным - летальным токсином (DLT) Bac.cereus и экзотоксином Bac.anthracis. DLT обладает тремя типами биологической активности: диареегенным, летальным и васкулярным, увеличивающим проницаемость. Однако механизмы действия токсина Bac.cereus остаются до конца не изученными. Считается, что патогенность B.cereus связана с ее способностью синтезировать и секретировать два экзотоксина. Один из них состоит из трех белковых компонентов, обладает, как выше указывалось, диареегенной, летальной активностью и повышает проницаемость сосудов (диареегенно-летальный токсин). Второй токсин -- цереолизин -- вызывает цитолитический и летальный эффект и также нарушает проницаемость кровеносных сосудов. Попадая в пищевые продукты, патогенные варианты B.cereus размножаются в них и продуцируют экзотоксины. Под влиянием протеолитических и других ферментов, выделяемых B.cereus, в продуктах накапливаются различные ядовитые вещества (птомаины). Все это вместе взятое и приводит к развитию пищевого отравления. Заражение чаще всего происходит при употреблении зараженных B.cereus растительных продуктов и молока (40-55%), а также мясных (25%) и других продуктов.

При бактериологической диагностике таких пищевых отравлений необходимо обращать внимание на количественное содержание B.cereus в продуктах (10⁶ и более клеток в 1 г). Серологическое подтверждение диагноза дают обнаружение в сыворотке антител к B.cereus и нарастание их титра. Длительность болезни 3-6 дней. Смертельный исход редок.

ПРОФИЛАКТИКА ЗАБОЛЕВАНИЯ. В настоящее время не установлено, что у животных есть болезнь, вызываемая этим микроорганизмом. Ученые считают, что в пищевые продукты бактерии попадают из внешней среды: с кожного покрова животных, из воды, с частичками почвы, со специями. Отравления чаще всего обусловлены мясными блюдами, колбасами, консервами. В консервах Bac.cereus начинает размножаться и вырабатывать токсин при температуре от 20°С и выше. При этом на поверхности продукта появляется налет серого цвета. В сырых продуктах (мясо, мясные полуфабрикаты) быстрое размножение микроба начинается при температуре 17°С. При хранении готовой колбасы в температурном режиме холодильника (4-6°C) эти бактерии не размножаются, но при комнатной температуре (от 20°С и выше) начинается их быстрый рост с выделением токсина. На этих фактах и основывается профилактика данного заболевания. Она включает в себя соблюдение чистоты при забое животного, в первую очередь дезинфекция его кожного покрова, использование чистых инструментов при разделке туши, чистой воды, контроль условий хранения пищевых продуктов.

ОЦЕНКА ПИЩЕВЫХ ПРОДУКТОВ обсемененных данным микроорганизмом в нашей стране не разработана. Диагностическим признаком считают обнаружение в подозрительных продуктах более 10⁵ бактерий в 1 г/мл продукта либо 10²-10³ бактерий в 1 г/мл каловых и рвотных масс или промывных вод. В консервах наличие Bac.сеreus как и в сырье для консервирования не допускается.

заключение

В данном издании описаны основные и наиболее распространенные в нашей стране пищевые отравления, причиной которых послужили больные животные или скрытые носители инфекционного агента. Всех их объединяет два фактора: первый - наличие общих симптомов характерных для отравления (рвота, понос, слабость, головокружение) с определенными, характерными для каждого из них особенностями; второй - причиной заболевания послужили микроорганизмы находящиеся в продуктах полученных от животных. Эти животные могут выглядеть как здоровые или переболеть достаточно давно, но являются микробоносителями. Не обязательно животные должны переболеть или болеть инфекционными заболеваниями. Возможна любая причина ослабления их организма (будь то рана или простуда). В этом случае на первую причину, в результате ослабления организма будет наслаиваться «секундарная инфекция» - «вторичная» инфекция, которая зачастую и является фактором вызывающим отравление. Поэтому при убое подобных животных и необходимо проведение ветеринарно-санитарной экспертизы с дополнительным бактериологическим исследованием полученного мяса. В зависимости от результатов микробиологических исследований, ветеринарный врач подскажет владельцу туши, что делать с мясом или продуктом, полученным из этого мяса.

Список литературы

1. Дерябкин Г.Д. Стафилококки: экология и патогенность. Екатеринбург 2000.

2. Мазохина - Поршнякова Н.Н. Подавление возбудителей ботулизма в пищевых продуках. М. Агропромиздат.1989.

3. Никифоров В.Н, Никифоров В.В Ботулизм М Медицина 1985.

4. Ленченко Е.М., Куликовский А.В, Павлова И.Б. Иерсиниоз М.1998.

5. Энтеробактерии. Под редакцией В.И. Покровского М. Медицина1985.

6. Бакулов И.А., Смирнов А.М, Васильев Д.А. Токсикоинфекции, пищевые инфекции и токсикозы микробного происхождения. М. МСХиП РФ 1995.

7. Бакулов И.А., Гаврилов В.А, Селивёрстов В.В. Сибирская язва.

8. Далин М.В, Фиш Н.Г. Белковые токсины микробов М.Медицина 1980.

9. Месорбяну Л, Пэунеску, Физиология бактерий. Бухарест. 1963.

10. Чайка Н.А., Хазенсон Л.Б., Бутцлер Ж.П. Кампилобактериоз. М. Медицина, 1988.