ตัวแทนแอนแทรกซ์

โรคแอนแทรกซ์เป็น โรคติดเชื้อเฉียบพลันในมนุษย์และสัตว์ (ในบ้านและป่า)

ชื่อโรคในภาษารัสเซียตั้งโดย SS Andrievsky ซึ่งเชื่อมโยงกับการระบาดครั้งใหญ่ในเทือกเขาอูราลเมื่อปลายศตวรรษที่ 18 ในปี 1788 ด้วยการทดลองติดเชื้อด้วยตนเองอย่างกล้าหาญ เขาได้พิสูจน์อัตลักษณ์ของเชื้อแอนแทรกซ์ในมนุษย์และสัตว์ และในที่สุดก็ยืนยันได้ว่าเชื้อนี้เป็นอิสระจากโนโซโลยีเชื้อก่อโรค - Bacillus anthracis - ได้รับการอธิบายซ้ำแล้วซ้ำเล่าโดยผู้เขียนหลายคน (Pollender A., 1849; Dalen K., 1850; Braun F., 1854) แต่บทบาททางสรีรวิทยาของเชื้อนี้ได้รับการระบุในที่สุดโดย R. Koch (1876) และ L. Pasteur (1881)

แบคทีเรียแอนแทรกซ์ (สกุล Bacillus) เป็นของวงศ์ Bacillaceae (ชั้น Bacilli) เป็นแท่งขนาดใหญ่ 5-8 อัน บางครั้งยาวได้ถึง 10 ไมโครเมตร มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.0-1.5 ไมโครเมตร ปลายของแท่งที่มีชีวิตจะโค้งมนเล็กน้อย ในขณะที่ปลายของแท่งที่ตายแล้วจะถูกตัดออกและเว้าเล็กน้อย แท่งที่มีลักษณะเป็นรอยเปื้อนจะอยู่เป็นคู่และมักจะเป็นโซ่ โดยเฉพาะโซ่ยาวบนอาหารเลี้ยงเชื้อ ซึ่งมีลักษณะคล้ายไม้ไผ่ แท่งของแบคทีเรียแอนแทรกซ์จะย้อมติดได้ดีกับสีอะนิลีนทุกชนิด เป็นแบคทีเรียแกรมบวก ไม่มีแฟลกเจลลา แต่จะก่อตัวเป็นสปอร์ แต่จะก่อตัวเฉพาะภายนอกร่างกายมนุษย์หรือสัตว์เท่านั้น เมื่อมีออกซิเจนและความชื้นในระดับหนึ่ง อุณหภูมิที่เหมาะสมที่สุดสำหรับการสร้างสปอร์คือ 30-35 องศาเซลเซียส (สปอร์จะไม่ก่อตัวที่อุณหภูมิต่ำกว่า 12 องศาเซลเซียสและสูงกว่า 43 องศาเซลเซียส) สปอร์จะอยู่ตรงกลาง โดยเส้นผ่านศูนย์กลางจะไม่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของเซลล์แบคทีเรีย การสร้างสปอร์เกิดขึ้นเมื่อแบคทีเรียขาดแหล่งพลังงาน กรดอะมิโน หรือเบส เนื่องจากแหล่งอาหารเหล่านี้ของแบคทีเรียมีอยู่ในเลือดและเนื้อเยื่อ จึงไม่เกิดการสร้างสปอร์ในร่างกาย เชื้อก่อโรคแอนแทรกซ์จะสร้างแคปซูล แต่จะเกิดขึ้นในร่างกายของสัตว์หรือคนเท่านั้น และพบได้น้อยมากในอาหารเลี้ยงเชื้อ (ในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีเลือดหรือซีรั่ม) การห่อหุ้มแบคทีเรียก่อโรคเป็นกลไกป้องกัน เกิดจากปัจจัยที่มีอยู่ในเลือดและเนื้อเยื่อ จึงเกิดแคปซูลขึ้นเมื่อแบคทีเรียอยู่ในร่างกายหรือเมื่อเจริญเติบโตในอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีเลือด พลาสมา หรือซีรั่ม ปริมาณ G + C ใน DNA แตกต่างกันในช่วง 32-62 โมลเปอร์เซ็นต์ (สำหรับสกุลทั้งหมด)

สาเหตุของโรคแอนแทรกซ์คือแบคทีเรียชนิดแอโรบิกหรือแอนแอโรบิกตามต้องการ อุณหภูมิที่เหมาะสมในการเจริญเติบโตคือ 37-38 องศาเซลเซียส ค่า pH ของอาหารเลี้ยงเชื้อคือ 7.2-7.6 แบคทีเรียชนิดนี้ไม่ต้องการสารอาหารมาก เมื่อเลี้ยงในอาหารหนาแน่น แบคทีเรียชนิดนี้จะสร้างกลุ่มแบคทีเรียขนาดใหญ่ที่มีพื้นผิวด้านหยาบแบบ R โครงสร้างของแบคทีเรียชนิดนี้จะคล้ายกับขดหรือแผงคอของสิงโต เนื่องมาจากการเรียงตัวของแท่งแบคทีเรียเป็นสายโซ่ ซึ่งก่อตัวเป็นเส้นด้ายที่ทอดยาวจากจุดศูนย์กลาง (รูปที่ 98) เมื่อเลี้ยงในวุ้นที่มีเพนิซิลลิน (0.05-0.5 หน่วยต่อมิลลิลิตร) หลังจากเติบโตเป็นเวลา 3 ชั่วโมง แบคทีเรียจะสลายตัวเป็นก้อนเดี่ยวๆ เรียงเป็นสายโซ่ ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "สร้อยคอมุก" ในน้ำซุป แท่งแบคทีเรียซึ่งอยู่ในรูปแบบ R จะเติบโตที่ก้นภาชนะและก่อตัวเป็นตะกอนในรูปก้อนสำลี ในขณะที่น้ำซุปยังคงใส เชื้อแบคทีเรีย B. anthracis ก่อโรคได้ในรูปแบบ R และจะสูญเสียความรุนแรงเมื่อเปลี่ยนเป็นรูปแบบ S เซลล์แบบแท่งเหล่านี้จะรวมตัวกันเป็นโคโลนีที่กลมและเรียบ โดยมีขอบเรียบบนอาหารเลี้ยงเชื้อที่มีความหนาแน่น และมีความขุ่นสม่ำเสมอในน้ำซุป ในกรณีนี้ เซลล์แบบแท่งจะสูญเสียความสามารถในการเรียงตัวเป็นโซ่ในคราบ และมีลักษณะเหมือนแบคทีเรียค็อกโคแบคทีเรียที่เรียงตัวเป็นกลุ่ม

B. anthracis มีฤทธิ์ทางชีวเคมีค่อนข้างมาก โดยจะหมักกลูโคส ซูโครส มอลโตส เทรฮาโลสด้วยการสร้างกรดโดยไม่มีก๊าซ สร้าง H2S ทำให้นมเป็นก้อนและเปปโตไนซ์ เป็นสารคาตาเลสบวก มีไนเตรตรีดักเตส เมื่อหว่านโดยการฉีดลงในคอลัมน์ที่มีเจลาตินเปปโตนเนื้อ 10-12% จะทำให้ชั้นของเจลาตินเหลวเป็นชั้นๆ

ในการแยกแยะ B. anthracis จากเชื้อ Bacillus สายพันธุ์อื่น จะต้องอาศัยชุดคุณลักษณะดังต่อไปนี้

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]

โครงสร้างแอนติเจนของเชื้อก่อโรคแอนแทรกซ์

เชื้อก่อโรคแอนแทรกซ์มีแอนติเจนแบบโซมาติกและแอนติเจนแคปซูลที่มีลักษณะเป็นโปรตีน (ประกอบด้วยกรด D-กลูตามิก) ซึ่งเกิดขึ้นส่วนใหญ่ในร่างกายของสัตว์และมนุษย์ แอนติเจนแบบโซมาติกที่มีลักษณะเป็นโพลีแซ็กคาไรด์นั้นทนความร้อนได้ดี และคงสภาพไว้ได้เป็นเวลานานในสภาพแวดล้อมภายนอกและในซากสัตว์ ปฏิกิริยาการตกตะกอนความร้อนของเชื้อ Ascoli ในการวินิจฉัยนั้นอาศัยการตรวจจับเชื้อนี้ เชื้อแอนแทรกซ์ยังมีแอนติเจนที่พบได้ทั่วไปในสกุล Bacillus

[ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

ปัจจัยความก่อโรคของเชื้อก่อโรคแอนแทรกซ์

ปัจจัยก่อโรคที่สำคัญที่สุดของเชื้อแอนแทรกซ์คือแคปซูล การสูญเสียแคปซูลทำให้สูญเสียฤทธิ์ก่อโรค แคปซูลจะปกป้องเชื้อ B. anthracis จากการถูกกลืนกิน ปัจจัยก่อโรคที่สำคัญอีกประการหนึ่งซึ่งเป็นสาเหตุของการตายของสัตว์คือสารพิษเชิงซ้อนที่มีองค์ประกอบที่แตกต่างกันสามประการ ได้แก่ ปัจจัย I ซึ่งประกอบด้วยโปรตีนและคาร์โบไฮเดรต และปัจจัยสองประการที่มีลักษณะเป็นโปรตีนล้วน (ปัจจัย II และ III) การสังเคราะห์สารพิษเชิงซ้อนนั้นควบคุมโดยพลาสมิด pXOl ที่มี mm 110-114 MD พลาสมิด pXOl ประกอบด้วยยีนสามตัวที่กำหนดการสังเคราะห์องค์ประกอบหลักของเอ็กโซทอกซิน:

• ยีนกระตุ้นปัจจัยอาการบวมน้ำ (EF);
• ยีนเพจ - แอนติเจนป้องกัน (PA);
• ยีน lef - ปัจจัยที่ก่อให้เกิดโรคร้ายแรง (LF)

ผลิตภัณฑ์ของยีน cua (OF) คืออะดีไนเลตไซเคลส ซึ่งเร่งปฏิกิริยาการสะสมของ cAMP ในเซลล์ยูคาริโอต ปัจจัยอาการบวมน้ำทำให้หลอดเลือดมีการซึมผ่านเพิ่มขึ้น

แอนติเจนป้องกันกระตุ้นให้เกิดการสังเคราะห์แอนติบอดีป้องกัน (อย่างไรก็ตาม แอนติบอดีที่กระตุ้นภูมิคุ้มกันได้มากที่สุดคือสารเชิงซ้อนของส่วนประกอบทั้งสามของสารพิษที่ถูกทำให้เป็นกลาง) ปัจจัยที่ก่อให้เกิดอันตรายทำให้สัตว์ตาย ส่วนประกอบทั้งสามของสารพิษทำงานร่วมกัน การสังเคราะห์แคปซูลแอนแทรกซ์ยังควบคุมโดยพลาสมิด рХ02 ที่มีขนาด mm 60 MD

ความต้านทานต่อเชื้อ B. anthracis

ในรูปแบบการเจริญเติบโต เชื้อก่อโรคแอนแทรกซ์มีความต้านทานต่อปัจจัยด้านสิ่งแวดล้อมและสารเคมีเช่นเดียวกับแบคทีเรียที่ไม่สร้างสปอร์ชนิดอื่น - ที่อุณหภูมิสูงกว่า 75 °C จะตายภายใน 5-10 นาที ในซากสัตว์ภายใต้อิทธิพลของของเสียจากแบคทีเรียที่เน่าเสีย - ภายในไม่กี่วัน สปอร์ของเชื้อแอนแทรกซ์มีความเสถียรมาก: พวกมันสามารถอยู่รอดในดินได้นานหลายทศวรรษ ในน้ำ - เป็นเวลาหลายปี ภายใต้อิทธิพลของแสงแดดโดยตรง พวกมันจะตายภายใน 20 วันหรือมากกว่านั้น เมื่อต้ม พวกมันจะถูกทำลายภายใน 45-60 นาที เมื่อนึ่งด้วยไอน้ำที่อุณหภูมิ 110 °C - พวกมันสามารถทนต่อความร้อนแห้ง (140 °C) ได้นานถึง 3 ชั่วโมงใน 5 นาที สปอร์สามารถอยู่รอดได้นานในขนสัตว์และผิวหนังของสัตว์ที่ใช้ในการฟอกหนังต่างๆ และในเนื้อสัตว์ที่เค็ม

ระบาดวิทยาของโรคแอนแทรกซ์

แหล่งที่มาหลักของโรคแอนแทรกซ์คือสัตว์กินพืชที่ป่วย ตลอดช่วงของโรค สัตว์เหล่านี้จะขับถ่ายเชื้อก่อโรคพร้อมปัสสาวะ อุจจาระ และน้ำลายลงในดิน ทำให้ติดเชื้อ ดังนั้น ดินซึ่งอุดมไปด้วยอินทรียวัตถุโดยเฉพาะ จึงกลายเป็นแหล่งกักเก็บเชื้อก่อโรคเพิ่มเติม สัตว์ส่วนใหญ่ติดเชื้อจากทางเดินอาหาร (ผ่านอาหารและน้ำดื่มที่ปนเปื้อนสปอร์) ไม่ค่อยติดเชื้อจากแมลงวัน เห็บ หมัด ซึ่งนำเชื้อมาจากสัตว์ป่วย ศพ และสิ่งของที่ติดเชื้อจากสิ่งแวดล้อมภายนอก ไม่ค่อยติดเชื้อทางอากาศ เชื้อก่อโรคไม่ติดต่อจากการสัมผัสโดยตรงจากสัตว์ป่วยสู่สัตว์ที่แข็งแรง

มนุษย์ติดเชื้อแอนแทรกซ์ผ่านการสัมผัสโดยตรงกับซากสัตว์ เมื่อทำการหั่นซากสัตว์ที่ถูกฆ่าโดยใช้กำลัง เมื่อดูแลสัตว์ที่ป่วย เมื่อรับประทานเนื้อสัตว์หรือผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ที่ได้มาจากสัตว์ที่ป่วย หรือเมื่อสัมผัสกับขนสัตว์ หนังสัตว์ หนังเทียม หรือขนแปรงที่ติดเชื้อหรือสปอร์ของเชื้อก่อโรค การติดเชื้อในคนปกติจากคนป่วยเกิดขึ้นได้น้อยมาก

ช่องทางเข้าของการติดเชื้อคือผิวหนังและเยื่อเมือกของลำไส้และทางเดินหายใจ ขึ้นอยู่กับช่องทางเข้า โรคแอนแทรกซ์ในมนุษย์เกิดขึ้นในรูปแบบของผิวหนัง (ส่วนใหญ่มากถึง 98% ของผู้ป่วยทั้งหมดของโรค) ลำไส้หรือปอด ระยะฟักตัวแตกต่างกันไปตั้งแต่หลายชั่วโมงถึง 6-8 วัน ส่วนใหญ่มักจะ 2-3 วัน รูปแบบผิวหนังแสดงอาการในรูปแบบของฝีหนองจากเชื้อแอนแทรกซ์ ซึ่งมักจะอยู่บริเวณส่วนเปิดของร่างกาย (ใบหน้า คอ แขนขาส่วนบน) และไม่ค่อยพบบ่อยนัก - บริเวณร่างกายที่ปกคลุมด้วยเสื้อผ้า ฝีหนองเป็นจุดรวมของเนื้อตายที่มีเลือดออก ซึ่งด้านบนจะมีตุ่มน้ำที่มีเนื้อหาเป็นเลือดหรือสะเก็ดสีน้ำตาลดำหนาแน่นก่อตัวขึ้น ผิวหนังและเนื้อเยื่อใต้ผิวหนังของฝีหนองและบริเวณโดยรอบมีอาการบวมน้ำและเต็มไปด้วยของเหลวที่มีเลือดปน แต่โดยปกติจะไม่พบหนองหรือฝีหนอง ในเนื้อเยื่อที่อักเสบและของเหลวที่ไหลออกมาจะมีแบคทีเรียจำนวนมากล้อมรอบด้วยแคปซูล

ในรูปแบบลำไส้ มีอาการมึนเมาทั่วไป มีอาการคล้ายหวัดและมีเลือดออกจากทางเดินอาหาร (คลื่นไส้ อาเจียนเป็นเลือด ท้องเสียเป็นเลือด ปวดท้องและปวดหลังส่วนล่าง) โรคนี้กินเวลา 2-4 วัน และส่วนใหญ่มักจะเสียชีวิต

โรคแอนแทรกซ์ในปอดพบได้น้อยมากและเกิดเป็นปอดบวมพร้อมกับอาการมึนเมาทั่วร่างกาย เจ็บหน้าอก อ่อนเพลียทั่วไป มีไข้สูง ไอและมีเสมหะ ในระยะแรกมีเสมหะเป็นมูกแล้วมีเลือดปน เสียชีวิตในวันที่ 2-3 โดยทั่วไปแล้ว โรคแอนแทรกซ์ทุกรูปแบบจะมีไข้สูง (39-40 องศาเซลเซียส) โรคแอนแทรกซ์รูปแบบที่รุนแรงที่สุดอยู่ในกลุ่มโรคติดเชื้อ ซึ่งอาจเป็นโรคขั้นต้นหรือเป็นผลจากภาวะแทรกซ้อนของโรครูปแบบอื่นก็ได้ โรคนี้มีลักษณะเด่นคือมีอาการเลือดออกมาก และมีเชื้อจำนวนมากในเลือด น้ำไขสันหลัง และในอวัยวะต่างๆ ของผู้ป่วย โรคแอนแทรกซ์ในคนเกิดขึ้นเป็นครั้งคราว

ภูมิคุ้มกันหลังการติดเชื้อสัมพันธ์กับการปรากฏตัวของสารต่อต้านสารพิษและแอนติบอดีป้องกันจุลินทรีย์

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

การวินิจฉัยโรคแอนแทรกซ์ในห้องปฏิบัติการ

ต่อไปนี้คือวัสดุสำหรับการศึกษา: ในรูปแบบผิวหนัง - เนื้อหาของตุ่มน้ำ การระบายออกจากฝีหรือแผล ในรูปแบบลำไส้ - อุจจาระและปัสสาวะ ในรูปแบบปอด - เสมหะ ในรูปแบบติดเชื้อ - เลือด วัตถุในสิ่งแวดล้อมต่างๆ (ดิน น้ำ) ผลิตภัณฑ์อาหาร วัตถุดิบจากสัตว์ และวัสดุอื่นๆ สามารถนำมาศึกษาได้ เพื่อตรวจจับเชื้อก่อโรค จะใช้การตรวจแบคทีเรียด้วยกล้องจุลทรรศน์: การตรวจจับแท่งแกรมบวกที่ล้อมรอบด้วยแคปซูล (ในวัสดุจากสัตว์หรือมนุษย์) หรือมีสปอร์ (วัตถุในสิ่งแวดล้อม) วิธีการวินิจฉัยหลักคือทางแบคทีเรีย - การแยกเชื้อบริสุทธิ์และการระบุเชื้อ โดยต้องมีการทดสอบบังคับสำหรับความก่อโรคในสัตว์ทดลอง ในกรณีที่วัสดุที่กำลังศึกษามีการปนเปื้อนอย่างหนักด้วยจุลินทรีย์ที่มากับเชื้อ โดยเฉพาะจุลินทรีย์ที่เน่าเสีย จะใช้การทดสอบทางชีวภาพ: หนูขาวหรือหนูตะเภาติดเชื้อใต้ผิวหนัง ในกรณีที่มีเชื้อ B. anthracis หนูและหนูตะเภาจะตายภายใน 24-26 ชั่วโมง กระต่ายจะตายภายใน 2-3 วัน โดยมีอาการติดเชื้อในกระแสเลือด ม้ามจะโตขึ้นอย่างรวดเร็ว บริเวณที่ฉีดเชื้อจะซึมเข้าไป ในการเตรียมสารจากเลือดและอวัยวะต่างๆ จะพบแคปซูลแท่ง

ปฏิกิริยาทางซีรัมวิทยา ปฏิกิริยาการตกตะกอนความร้อนของ Ascoli ถูกใช้เป็นหลักเพื่อวัตถุประสงค์ในการวินิจฉัย ปฏิกิริยานี้ใช้ในกรณีที่ไม่สามารถแยกเชื้อก่อโรคบริสุทธิ์ได้ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อตรวจขนสัตว์ ผิวหนัง ขนแปรง และวัตถุอื่นๆ) ปฏิกิริยา Ascoli อาศัยการตรวจจับแอนติเจนที่ทนความร้อนของเชื้อก่อโรค ซึ่งจะคงอยู่ได้นานกว่าเซลล์พืชและสปอร์ของเชื้อแอนแทรกซ์มาก สำหรับการวินิจฉัยย้อนหลังของเชื้อแอนแทรกซ์ จะใช้การทดสอบภูมิแพ้ด้วยแอนแทรกซิน

การรักษาโรคแอนแทรกซ์

การรักษาโรคแอนแทรกซ์มีความซับซ้อน โดยมุ่งเป้าไปที่การทำให้พิษเป็นกลางและต่อต้านเชื้อก่อโรค โดยจะใช้อิมมูโนโกลบูลินและยาปฏิชีวนะสำหรับโรคแอนแทรกซ์ (เพนนิซิลลิน เตตราไซคลิน อีริโทรไมซิน เป็นต้น)

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

การป้องกันโรคแอนแทรกซ์โดยเฉพาะ

วัคซีนป้องกันโรคแอนแทรกซ์ตัวแรกได้รับโดย L. Pasteur ในปี 1881 ในประเทศของเรา - โดย LS Tsenkovsky ในปี 1883 จากสายพันธุ์ที่อ่อนแอของ B. anthracis ปัจจุบันในรัสเซียมีการใช้วัคซีนป้องกัน STI ที่ไม่มีสปอร์และไม่มีแคปซูลเพื่อป้องกันโรคแอนแทรกซ์ในมนุษย์และสัตว์ วัคซีนนี้เตรียมจากเชื้อแอนแทรกซ์สายพันธุ์ที่ไม่ก่อโรค วัคซีนป้องกันโรคแอนแทรกซ์มีประสิทธิภาพสูง วัคซีนจะฉีดครั้งเดียวทั้งทางผิวหนังหรือเข้าชั้นผิวหนัง สำหรับผู้ที่อาจติดเชื้อแอนแทรกซ์เนื่องจากอาชีพของพวกเขา วัคซีนจะฉีดซ้ำหลังจากผ่านไป 1 ปี