Тема 3. Мікробіологія туляремії

Туляремія – первинна хвороба тварин (переважно гризунів), у людини протікає у вигляді гострого інфекційного захворювання з різноманітною клінічною картиною та повільним відновленням працездатності.

Збудник хвороби – Francisella tularensis – був відкритий Г. Мак-Коєм та Х. Чепіном у 1912 р. під час дослідження епізоотій серед земляних білок у місцевості біля озера Туляре в Каліфорнії. Назва роду пов'язана з ім'ям Е. Френсиса, який детально вивчив цей мікроорганізм.

Морфологічні, культуральні та фізіолого-біохімічні властивості. F. tularensis – дуже дрібні (0,2 х 0,2–0,7 мкм) кокоподібні чи еліпсоподібні поліморфні палички (рис. 20), які при спеціальних методах пофарбування дають біполярне забарвлення, нерухомі, грамнегативні, спор не утворюють, каталазо-негативні, утворюють H₂S, аероби, оптимальна для росту температура складає 37°C, рН – 6,7 –7,2.

Вірулентні штами мають капсулу, утворюють кислоту без газу при ферментації деяких вуглеводів (глюкози, мальтози, манози, фруктози, декстрину). На звичайних поживних середовищах не ростуть. Вирощують на середовищах з додаванням жовтка, крові, екстрактів тканин тварин та цистину. На яєчно-жовточному середовищі виростають дрібні, у вигляді краплинок роси колонії. Потім культура набуває характеру ніжного шагреневого нальоту зі слабо вираженою слизовою консистенцією. Е. Френсіс запропонував для вирощування бактерії поживний агар (МПА) з додаванням 0,05 – 0,1% цистину, 1% глюкози і 5 – 10% крові. На такому середовищі ріст більш пишний та грубий – колонії округлі, поверхня гладенька, оточені характерним зеленим ореолом. Ріст повільний, максимального розміру (1 – 4 мм) колонії досягають на 3 – 5 добу. Добре розмножуються в жовтковому мішці курячого ембріона, викликаючи його загибель на 3 – 4 добу.

Для росту F. tularensis потрібні такі амінокислоти: аргінін, лейцин, ізолейцин, лізін, метіонін, пролін, треонін, гістідін, валін, цистін; для деяких підвидів – серин, тирозин, аспарагінова кислота. Крім того, вони потребують пантотенової кислоти, тіаміну та іонів Mg²⁺. З урахуванням цих особливостей, для культивування F. tularensis можна використовувати синтетичні середовища.

Антигенна структура та фактори патогенності. Збудник туляремії є внутрішньоклітинним паразитом. Його вірулентність зумовлена капсулою, яка пригнічує фагоцитоз, нейрамінідазою, яка сприяє адгезії, ендотоксином; алергенними властивостями клітинної стінки, а також здатністю розмножуватися у фагоцитах і пригнічувати їхній кілерний ефект.

F. tularensis у S-формі (вірулентній) має два антигени: О та Vi (капсульний антиген). О-антиген виявляє подібність до антигенів бруцел. Дисоціація S→ SR → R призводить до втрати капсули, вірулентності, імуногенності.

Патогенез, клініка, імунітет. У місці проникнення збудника розвивається первинний осередок. Головне значення у патогенезі має розповсюдження збудника по лімфатичних судинах. Збудник та його токсини, проникаючи до крові, викликають ураження лімфатичних вузлів (утворення бубонів).

Інкубаційний період у людини при туляремії варіює від 2 до 8 діб. Хвороба починається гостро: з'являється лихоманка, головний біль, біль у м'язах, гіперемія обличчя. Подальший розвиток хвороби залежить від місця вхідних воріт, залежно від чого розрізняють: виразково-залозисту (бубонну), око-залозисту, ангінозно-залозисту, абдомінальну (кишкову), легеневу та генералізовану форми. Летальність при туляремії не перевищує 1 – 2%.

Після перенесеного захворювання імунітет зберігається довго, іноді все життя, розвивається алергізація до антигенів збудника.

Імунітет має клітинну природу, зумовлений, головним чином, Т-лімфоцитами і макрофагами.

Резистентність. F. tulareusis тривалий час зберігається в навколишньому середовищі особливо при низькій температурі: при температурі 4°С у воді та вологому грунті понад 4 місяці, при 1°С у воді до 9 місяців, при 20–25°С гинуть через 30–60 діб. В зерні та соломі при температурі нижче 0°С зберігаються до 6 місяців. До високих температур F. tulareusis чутлива: кип'ятіння вбиває миттєво, нагрівання до 60°С викликає загибель через 20 хв, під дією прямих сонячних променів гине через 20–30 хв.

У молоці і вершках при 8–10°С збудник виживає протягом тижня, замороженому молоці та м'ясі – до 3 місяців, в солоному м'ясі – до 31 доби, кислому молоці та сирі – 2 доби. Збудник туляремії чутливий до дезінфікуючих речовин. Так, 3% розчин фенолу викликає його загибель через 3 – 5 хв, 50% розчин етилового спирту – через 5 хв, 1 – 3% розчин лізолу – через 3 хв.

Епідеміологія. F. tulareusis досить стійка в зовнішньому середовищі, особливо якщо міститься в матеріалі (фуражі, зерні), забрудненому виділеннями гризунів, серед яких у природі спостерігаються епізоотії. Людина заражається тільки від тварин, від людини до людини збудник не передається. Збудник знайшли у 82 видів гризунів та зайцеподібних, найчастіше зустрічається у представників 4 родин: мишоподібних, заячих, більчачих та тушканчикових. На території Євразії основними носіями є мишоподібні гризуни: водяні щури, звичайні полівки, домові миші, ондатри.

За чутливістю до туляремії тварин можна поділити на чотири групи:

• найбільш чутливі – полівки, водяні щури, хатні і білі миші, морські свинки, тощо; мінімальна смертельна доза – 1 мікробна клітина;

• менш чутливі – сірі щури, ховрахи, інші; мінімальна летальна доза – 1 млрд мікробних клітин;

• стійкі до високих доз – захворювання перебігає без видимих проявів – хижаки: кішки, лисиці, тхори;

• нечутливі до туляремії – копитні тварини, холоднокровні, птахи.

З лабораторних тварин більш чутливі до експериментального зараження морські свинки, білі миші, кролики. Для людини – мінімальна інфікуюча доза – 1 мікробна клітина. Зараження відбувається всіма можливими шляхами: прямим та непрямим контактом із хворими гризунами, їхніми трупами чи предметами, забрудненими гризунами; аліментарним шляхом – при вживанні харчових продуктів та води, інфікованих гризунами; повітряно-пиловим та трансмісивним шляхами; через укуси кровосисними комахами. Особливо велике значення мають кліщі, в яких збудник зберагіється протягом усього життя і навіть передаєься трансоваріально нащадкам. Зараження людини кліщами відбувається не під час укусу, а в результаті потрапляння збудника на шкіру разом з фекаліями кліща.

Лабораторна діагностика. У зв'язку з поліморфною клінічною картиною туляремії в її діагностиці вирішальне значення мають лабораторні методи: бактеріологічні, біологічні, серологічні реакції та алергічна проба. Бактеріологічний метод має певну особливість. Оскільки виділити збудника безпосередньо від хворої людини не вдається, досліджуваним матеріалом (пунктатом бубону, гноєм із кон'юнктиви, плівкою із зеву, мокротою, фекаліями, шматочками органів з трупів тварин) спочатку заражають під шкіру білих мишей чи морських свинок, а потім роблять посів крові чи матеріалу із органів для отримання чистої культури, яку ідентифікують за морфологічними, культуральними властивостями, за реакцією аглютинації зі специфічною сироваткою. Закінчується діагностика біологічною пробою на білих мишах.

F. tularensis можна виділити шляхом зараження в жовточний мішечок курячих ембріонів. Збудник добре там виявляється за допомогою методу імунної флюоресценції. Слід пам'ятати, що біологічні проби та бактеріологічні дослідження туляремії можна проводити тільки в спеціальних лабораторіях. У звичайних клінічних умовах для діагностики туляремії застосовують тільки серологічні реакції та алергічну пробу з тулярином. Схема мікробіологічного дослідження при туляремії наведена в таблиці 13.

Лікування та профілактика. Для лікування туляремії використовують антибіотики: аміноглікозиди (стрептоміцин, канаміцин тощо), тетрациклін, левоміцетин, еритроміцин. Профілактичні заходи зводяться до боротьби з гризунами, захисту водних джерел, санітарно-просвітницкої роботи. Для створення активного імунітету за епідеміологічними показниками застосовують ефективну живу туляремійну вакцину.