Материал: Возбудитель ботулизма

Возбудитель ботулизма

Кафедра микробиологии, вирусологии, биотехнологии, радиобиологии и безопасности жизнедеятельности

Реферат

по ветеринарной микробиологии и микологии

на тему Возбудитель ботулизма

Выполнила Ботникова Н.М.

Н.Новгород, 2015г

СОДЕРЖАНИЕ

Список сокращений

Введение

. Основная часть

1.1 Современная номенклатура и классификация возбудителей болезней

.2 История открытия возбудителя

.3 Краткая характеристика болезни. Основные клинические и патологоанатомические признаки

.4 Особенности патогенеза

.5 Токсины и антигены возбудителя

.6 Схемы бактериологической диагностики

.7 Основные морфологические, тинкториальные, культуральные и биохимические особенности микроорганизма

.8 Постановка биопробы

.9 Серологическая диагностика

.10 Дифференциальный диагноз

.11 Биопрепараты для лечения и профилактики

.12 Устойчивость возбудителей к физическим, химическим и биологическим факторам

Заключение

Список используемой литературы

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СОЭ - скорость оседания эритроцитов

МПА - мясо-пептонный агар

МППБ - мясопептонный-печеночный бульон

Мл - миллилитр

Г - грамм

АГ - антиген

Мкм - микрометры

ВВЕДЕНИЕ

Ботулизм (от лат. Botulus колбаса) - тяжёлое токсикоинфекционное заболевание, характеризующееся поражением нервной системы, преимущественно продолговатого и спинного мозга, протекающее с преобладанием офтальмоплегического и бульбарного синдромов. Развивается в результате попадания в организм пищевых продуктов, воды или аэрозолей, содержащих ботулотоксин, продуцируемый спорообразующей палочкой Clostridium botulinum.

Входными воротами являются слизистые оболочки дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, повреждённая кожа и лёгкие. К болезни восприимчивы животные многих видов, независимо от возраста. Наиболее часто заболевают лошади и норки. Дикие плотоядные устойчивы к заболеванию.

Источником возбудителя инфекции является почва, навоз, вода, трупы контаминированные C. botulinum, из которых споры возбудителя попадают в корма и при благоприятных условиях прорастают, выделяя при этом токсин. Ботулотоксин поражает мотонейроны передних рогов спинного мозга, вследствие чего нарушается иннервация мышц, развивается прогрессирующая острая дыхательная недостаточность.

Заражение животных происходит при попадании ботулинического токсина в пищеварительный тракт. Массовое заболевание животных происходит обычно в теплое время года, которое протекает спорадически, реже в виде энзоотий. Летальность - 70-95%. Несмотря на то, что ботулизм регистрируется гораздо реже, чем другие кишечные инфекции и отравления, он продолжает оставаться актуальным и опасным для жизни заболеванием.

Заболевание регистрируется во всех странах мира, в том числе и Республике Беларусь. Экономический ущерб состоит из высокого (до 95%) падежа животных.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

.1 Современная номенклатура и классификация возбудителей болезней

Клостридии (лат. Clostridium) - род грамположительных спороносных бактерий. Клостридии входят в состав нормальной микрофлоры. Однако некоторые виды клостридий могут быть причиной заболеваний. Название «клостридии» происходит от греческого κλοςτεδ (веретено), так как при спорообразовании клостридии раздуваются в центре и приобретают форму веретена.

По современной классификации род клостридии входит в:

·        семейство Clostridiaceae,

·        порядок Clostridiales,

·        класс Clostridia,

·        тип Firmicutes,

·        царство Бактерии.

К роду клостридии относится более 100 видов, в частности:

§  C. acetobutylicum,

§  C. aerotolerans,

§  C. beijerinckii,

§  C. bifermentans,

§  C. botulinum,

§  C. butyricum,

§  C. cadaveris,

§  C. chauvoei,

§  C. clostridioforme,

§  C. colicanis,

§  C. difficile,

§  C. fallax,

§  C. formicaceticum,

§  C. histolyticum,

§  C. innocuum,

§  C. ljungdahlii,

§  C. laramie,

§  C. lavalense,

§  C. novyi,

§  C. oedematiens,

§  C. paraputrificum,

§  C. perfringens,

§  C. piliforme,

§  C. ramosum,

§  C. scatologenes,

§  C. septicum,

§  C. sordellii,

§  C. sporogenes,

§  C. tertium,

§  C. tetani,

§  C. tyrobutyricum.

Ранее клинически важный вид Clostridium perfringens назывался Clostridium welchii. Клостиридии Clostridium histolyticum, C. sporogenes и другие имеют активные протеолитические ферменты и способны использовать в качестве субстратов белки и пептиды, гидролизуя их до аминокислот и подвергая затем последние сбраживанию. Такие клостридии относят к группе протеолетических клостридий.

1.2 История открытия возбудителя

Предполагается, что ботулизмом болели на протяжении всего периода существования человечества. Так, византийский император Лев VI запретил употребление в пищу кровяной колбасы из-за опасных для жизни последствий. Однако документально заболевание было зафиксировано только в 1793 году, когда в Вюртемберге заболели 13 человек, употреблявших в пищу кровяную колбасу, 6 из которых умерли. Отсюда болезнь и получила своё название.

Позднее, на основании наблюдений в 1817 - 1822 годах, Ю. Кернер сделал первое клинико-эпидемиологическое описание заболевания. В изданной им монографии 1822 года он описал симптомы ботулизма (недомогание, рвота, диарея и другие), а также предположил, что небольшие дозы ботулотоксина могут быть полезны в лечении гиперкинезов. В России эта болезнь неоднократно описывалась в XIX веке под названием «ихтиизм» и связывалась с употреблением солёной и копчёной рыбы, а первое детальное исследование в России сделал Э.Ф. Зенгбуш.

В конце XIX века в Бельгии 34 музыканта, готовившихся играть на похоронах, съели сырую ветчину домашнего приготовления. В течение суток у большинства музыкантов начали проявляться симптомы ботулизма. В результате 3 человека погибли, а ещё 10 находились в больнице в течение недели в тяжелом состоянии. Из остатков ветчины и из селезёнки пострадавших бактериолог Эмиль ван Эрменгем выделил возбудителя и назвал его Bacillus botulinus. Также он установил, что токсин образуется не в организме больного, а в толще ветчины. В это же время была создана первая иммунная сыворотка для лечения ботулизма. Исследователь Алан Скотт в 1973 году провёл первые испытания ботулотоксина на животных по снижению активности гиперкинетических мышц, а затем, в 1978 году, под его руководством начались испытания возбудителя на людях, по одобренному протоколу FDA.

Сведения о заболевании животных ботулизмом относятся к началу XX века. В нашей стране впервые о ботулизме у лошадей сообщили Р.В. Конышев и X.С. Гамалей (1931), свиней - П.Ф. Чух (1937). Возбудителя болезни из трупа лошади и из зараженных кормов выделил И.А. Дукалов. Болезнь в виде спорадических случаев или небольших эпизоотических вспышек встречается повсеместно, но редко. Экономический ущерб определяется гибелью отдельных животных, однако в пушном звероводстве он может быть достаточно велик вследствие гибели большого количества животных и затрат на проведение ветеринарных мероприятий.

Сейчас, как и раньше, ботулизм проявляется как в виде единичных отравлений, так и в виде групповых случаев. За 1818 - 1913 гг. в России было зарегистрировано 98 групповых вспышек пищевых отравлений, из-за которых пострадало 608 человек, то есть по 6,2 человека на одну вспышку. За период 1974 - 1982 гг. произошла 81 вспышка, на которую, в среднем, приходилось по 2,5 заболевших. В последние десятилетия распространены случаи болезни, связанные с употреблением консервов домашнего изготовления.

1.3 Краткая характеристика болезни. Основные клинические и патологоанатомические признаки

Ботулизм - остро протекающая болезнь, характеризуется тяжелым поражением цнс, параличами мышц глотки, языка, нижней челюсти и скелетных мышц.

Инкубационный период длится от 18 часов до 16 дней. Болезнь может протекать молниеносно, остро, подостро и хронически, причем инкубационный период и продолжительность болезни тем короче, чем больше принято токсина. Длительность вспышки обычно 8-12 дней, а максимальное выделение больных наблюдается в первые 3 дня. Болезнь протекает, как правило, безлихорадочно. Острое течение длится от 1 до 4 дней, подострое - до 7 дней, хроническое - до 3-4 недель. У лошадей и крупного рогатого скота молниеносное течение обычно характеризуется внезапной гибелью без наличия каких-либо предшествовавших признаков болезни.

Острое течение проявляется беспокойством и снижением рефлекторной чувствительности. Походка напряженная, шаткая. Больное животное передвигается неохотно, с широко расставленными конечностями, к концу болезни оно не может стоять. Попытки подняться удаются с трудом. Слизистые оболочки глаз, носа и рта гиперемированы либо желтушны и цианотичны. Дыхание учащенное и поверхностное, ноздри расширены. В разгар болезни пульс достигает 80-100 ударов в минуту. Отмечаются сердечная слабость и аритмия. Перистальтика кишечника замедлена, позднее развивается стойкая атония, запор. Кал выделяется небольшими порциями, покрыт слизью. Мочеотделение затруднено. Моча содержит индикан, белок и глюкозу. При исследовании крови отмечают замедление СОЭ и незначительное увеличение количества эритроцитов. Наблюдают слюнотечение, паралич нижней челюсти и языка, который выпадает изо рта. У животного сохраняется аппетит, жажда даже усиливается. Оно пытается захватить корм губами, но в результате паралича глотки не может проглотить его. В ротовой полости скапливаются кормовые массы или корм вываливается обратно. Перед смертью нижняя челюсть отвисает, акт жевания становится невозможным. Летальность составляет 90-95 %. Выздоравливают только легкобольные животные.

Рисунок 1. Паралич языка у лошади при ботулизме

При подостром течении животные могут подниматься и стоять, при движении быстро устают, спотыкаются и снова ложатся. У них также отмечаются нарушение акта жевания и глотания, запор, ослабление сердечной деятельности. В результате аспирации кормовых масс болезнь может осложниться пневмонией или гангреной легких.

При хроническом течении животное встает и передвигается с большим трудом, из-за длительного лежания у него появляются пролежни. Сенсорная чувствительность, аппетит и жвачка, как правило, не нарушены. Животное быстро худеет. Выздоровление наблюдается чаще, чем при других формах болезни.

У овец ботулизм проявляется шаткой походкой. Задние конечности подтянуты вперед, под тело, а шея поднята, как у взнузданных лошадей. С развитием параличей шея изгибается в боковом положении.

При остром течении паралич языка и слюнотечение выражены хорошо. Животные, выздоровевшие после хронического течения болезни, длительное время остаются апатичными.

У коз преобладают нарушения движения, параличи жевательных и глотательных мышц бывают не всегда.

Свиньи болеют редко. Отмечаются потери голоса, обильное слюнотечение, нарушение координации движений, слепота, паралич жевательных мышц и глотки. Смерть наступает в течение нескольких часов или 2-3 дней.

Птицы (куры, утки, гуси) в начальной стадии болезни сидят, крылья опущены или они совершают ими некоординированные односторонние гребущие движения. Голова с искривленной в виде буквы S шеей повернута на область плеча. Язык свисает из слегка раскрытого клюва и обратно не втягивается. В конечной стадии болезни птица лежит на животе или на боку, голова и шея вытянуты по земле. Птицы, находящиеся в воде, не способны принять нормальное для плавания положение, держать голову и шею над водой, не могут пить. Чувствительность у парализованных животных не нарушена. Зрачки широко расширены, мигательная перепонка не выпадает (паралич).

Характерными симптомами болезни у собак являются параличи конечностей и мышц глаз, апатия, нарушение функции кишечника, паралич глотки. Смерть наступает от асфиксии. Болезнь может осложниться пневмонией.

У норок первые симптомы появляются через 12 часов - 4 дня после приема токсина. Наблюдаются расслабление мышц конечностей, расширение зрачка, истечение слизи из углов рта, непроизвольное мочеотделение. Голова повернута в сторону, взгляд неподвижный. Смерть наступает вследствие остановки дыхания. Летальность достигает 70-80%.

При вскрытии животного обнаруживают желтушность подкожной клетчатки, петехиальные кровоизлияния на сердце и серозных покровах. Из разрезанных сосудов вытекает густая темно-красная кровь. Желудок обычно содержит небольшое кол-во кормовых масс. У крупного рогатого скота в преджелудках находят разнообразные чужеродные тела (кости, комки шерсти, проволоку, куски угля, камни и пр.), что является следствием афосфороза и остеофагии. Книжка плотная, высохшая. Слизистая оболочка тонкого, реже толстого отделов кишечника катарально-геморрагически воспалена. В прямой кишке плотный, покрытый слизью кал. Паренхима почек, печени и селезенки обычно без видимых изменений, лишь у норок и птиц наблюдается сильное кровенаполнение их. Легкие отечные, при осложнениях - пневмония или гангрена. Головной мозг тоже отечен, нередки периваскулярные кровоизлияния.

.4 Особенности патогенеза

возбудитель ботулизм патогенез лечение

Попав вместе с кормом в желудочно-кишечный тракт, ботулотоксин прикрепляется к клеткам эпителия кишечника и путём пиноцитоза попадает в лимфатические сосуды, затем в кровь и далее проходит гематоэнцефалический барьер. В организме он распадается на 2 субкомпонента: L-лёгкий и Н-тяжёлый. Н-субкомпонент связывается с ганглиозидами пресинаптической мембраны мотонейронов. L-субкомпонент, действуя как эндопротеаза, блокирует секрецию ацетилхолина, тем самым прерываются нервные импульсы, идущие от мотонейрона к мышце, что приводит к развитию вялых параличей. Ботулотоксин поражает мотонейроны спинальных моторных центров,продолговатого мозга и периферической нервной системы.

В результате опытов, проведённых в различных условиях, выявлено, что ботулотоксин приводит к угнетению как спонтанного, так и вызванного возбуждением выброса нейромедиаторов в нервных окончаниях. При этом чувствительность рецепторов к ацетилхолину не изменяется, процессы синтеза и хранения нейромедиаторов не страдают. В результате экспериментов установлено, что в среднем для блокирования одного синапса достаточно 10 молекул ботулотоксина. Также отмечается, что более высокая нервная активность ускоряет возникновение синаптического блока. Предполагается, что поражающее действие токсина обусловлено поражением Ca² (кальциевых потенциал-зависимых ионных каналов) зависимого механизма экзоцитоза в пресинаптической мембране. В настоящее время это поражение считается необратимым, а восстановление двигательной активности происходит за счёт образования новых синаптических связей.

1.5 Токсины и антигены возбудителя

Вид C. botulinum образует экзотоксины, различающиеся по антигенным свойствам и по этому признаку подразделяются на серотипы. Ботулотоксины всех типов обладают сходной биологической активностью, являясь вариантами одного нейротоксина. Кроме нейротоксического действия, ботулотоксин обладает лейкотоксической, гемолитической и лецитиназной активностью.

Известны 7 антигенных вариантов ботулотоксина: A, B, C (подтипы C1 и C2), D, E, F, G. Токсинообразование типов C, D, E закодировано в геноме конвертируемых бактериофагов и проявляется при интеграции профага в бактериальную хромосому; у остальных типов генетический контроль осуществляет непосредственно хромосома клетки.

Ботулинический токсин - очень сильный яд; фильтрат бульонной культуры возбудителя типа А вызывает смерть морской свинки при подкожном введении дозы 1/10000000 мл; 1 г этого токсина может убить 60 млрд, мышей, масса которых составит 1200 тыс. т; 28,3 г токсина (одна унция) убивает 24 тыс. коров. Для человека смертельной является доза токсина, равная 3500 мышиных летальных доз (Р. Ф. Сосов, 1974). Инъекция нескольких сублетальных доз токсина может вызвать ботулизм уже тогда, когда общее количество его еще меньше минимальной смертельной дозы. Этот феномен кумулятивного эффекта указывает, что отрицательные результаты токсикологических исследований корма и пищи не исключают ботулиническое отравление.