Возбудитель ботулизма

Министерство  сельского хозяйства

 

 

 

 

 

Кафедра микробиологии, вирусологии и биотехнологии

 

 

 

 

Курсовая  работа

 

На  тему: «Возбудитель ботулизма»

 

 

 

Выполнил

Проверил 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание.

 

Введение  3

Общие сведения о заболевании  5

  Историческая справка  –

Возбудитель  7

  Морфология и тинкториальные  свойства  –

  Культивирование –

  Биохимические свойства  8

  Антигенная структура 9

  Устойчивость –

  Патогенность 11

  Патогенез 12

  Эпизоотологические данные 15

  Клиническая картина 16

  Патологоанатомические данные  –

  Диагностика 17

  Дифференциальная диагностика 18

  Лечение 19

  Иммунитет 20

  Биопрепараты –

  Профилактика 21

Новое о ботулизме. Токсин ботулизма в  современной медицине 22

Список  литературы 25

Введение.

 

Среди широкого многообразия болезнетворных микроорганизмов особую группу занимают патогенные анаэробы. К их числу относятся в основном клостридии, способные вызывать тяжело протекающие инфекционные или интоксикационные процессы у животных и человека.

Клостридии –  многочисленная группа почвенных анаэробных бактерий, включающая 93 вида. Однако только восемь из них истинные патогенные микроорганизмы. Они обладают рядом общих характеристик. В молодых культурах и препаратах из тканей окрашиваются грамположительно, в старых – грамотрицательно. Большинство из них перитрихи. Образуют овальную или цилиндрическую эндоспору, расположенную центрально, субтерминально или терминально. Спорообразованию предшествует увеличение поперечного измерения клеток, они раздуваются и приобретают веретенообразную (клостридиальную) форму. Растут на специальных питательных средах, в состав которых входят компоненты, обеспечивающие энергетический метаболизм в анаэробных условиях. Характерная особенность микробов данной группы – отсутствие фермента каталазы, они образуют протеазы, расщепляющие нативные и свернутые белки, ряд видов обладает сахаролитической активностью. Синтезируют высокоактивный экзотоксин, в составе которого дифференцируются гемолитический, некротический, летальный и другие компоненты.

Различные виды клостридий имеют общие антигены. Эту закономерность устанавливают не только у жгутиковых и соматических антигенов, но и у антигенов экзотоксинов.

Экологической особенностью различных представителей рода клостридий является их способность к сапрофитическому существованию, высокая устойчивость к неблагоприятным воздействиям среды, обеспечиваемая спорообразованием, и широкое их распространение практически на всех континентах («географический космополитизм»). Типичным местом их обитания и размножения служит желудочно-кишечный тракт животных.

Патогенные клостридии относятся к классу шизомицетов (Schizomycetes), порядку истинных бактерий (Eubacteriales), семейству бацилл (Bacillaceae), роду клостридий (Clostridium). Одним из важнейших возбудителей анаэробных клостридиозов является вид Cl. Botulinum, вызывающий ботулизм.

 

Общие сведения о заболевании.

 

Ботулизм (от 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. Ботулотоксин поражает мотонейроны передних рогов спинного мозга, вследствие чего нарушается иннервация мышц, развивается прогрессирующая острая дыхательная недостаточность. Входными воротами являются слизистые оболочки дыхательных путей, желудочно-кишечного тракта, повреждённая кожа и лёгкие.

 

Историческая справка.

 

Предполагается, что ботулизмом люди болеют 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 — «ботулизм» (botulus — колбаса).

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 возбудитель и назвал его Bacillus botulinus. Также он установил, что токсин образуется не в организме больного, а в толще ветчины. Позже, в 1904 году, русский исследователь С.В. Константинов подтвердил его работы. 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. Дальнейшее изучение показало, что в природе существует семь сероваров Cl.botulinum (A, B, C, D, E, F и G), которые отличаются по антигенной структуре экзотоксинов.

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. 

Возбудитель.

 

Морфология и тинкториальные свойства.

Cl.botulinum в окрашенных препаратах имеет вид палочек с закругленными концами длиной 4-9 мкм и шириной от 0,6 до 0,8 мкм. Бактерии располагаются изолированно или парами, иногда в виде коротких цепочек. Микроб подвижен, имеет от 4 до 35 перитрихиально расположенных жгутиков; часть бактерий из молодых культур лишена жгутиков, большинство клеток из старых культур без жгутиков. Образует споры, располагающиеся субтерминально, редко центрально. Палочки со спорами имеют вид теннисных ракеток. Капсулы не имеют.

Вегетативные  клетки хорошо окрашиваются спирто-водными  растворами анилиновых красок, грамположительны в молодых культурах и на препаратах из тканей,в старых культурах – грамотрицательные.

 

 

 

 

Культивирование.

 

Возбудители ботулизма — строгие анаэробы. На поверхности плотных питательных сред растут при условии, если остаточное давление воздуха не превышает 3-10 мм ртутного столба. Хорошо растут в предварительно регенерированных жидких средах. Для культивирования применяют специальные среды: глюкозо-кровяной агар Цейсслера, печеночный агар с глюкозой, желатину с глюкозой, агар столбиком с глюкозой, среду Китта-Тароцци, бульон Хоттингера под вазелиновым маслом с кусочками мяса или печени и добавлением непосредственно перед посевом 0,5-1% глюкозы. Используют также бульоны из кислотных или триптических гидролизатов казеина, мяса и других субстратов, содержащих белки.

Оптимальная температура для роста и токсинообразования бактерий типов A, B, C и D – 35C, для типов E и F – 28-30С; споры возбудителей ботулизма типов E и F  могут прорастать, размножаться и образовывать токсин даже при 4С, развитие и токсинообразование типов А и В возможно при температуре 10-55С. Элективное значение pH 7,4-7,7.

На  среде Китта-Тароцци образует помутнение, затем появляется осадок и жидкость светлеет, культура издает запах прогорклого масла. На агаре Цейсслера вырастают прозрачные колонии – росинки величиной в несколько миллиметров с ровными или изрезанными краями и блестящей поверхностью, окруженные зоной гемолиза. Окрашены колонии в слегка коричневатый или серовато-мутный цвет, их середина вогнутая или выпуклая. Крупные колонии более плоские. В пределах одного штамма встречаются колонии нескольких типов. Одни штаммы дают полный гемолиз, другие только обесцвечивают агар.

При росте на желатине образуются круглые, блестящие, прозрачные с сероватым  оттенком колонии, иногда они окрашены в коричневатый цвет и окружены вязкой зоной разжиженной желатины. В  агаре столбиком колонии имеют  форму чечевиц или комочков ваты с уплотненным центром.

 

Биохимические свойства.

 

Cl.botulinum  при посеве на среды с сахарами ферментирует с образованием газа и кислоты: глюкозу, левулезу, мальтозу, глицерин, декстрин, салицин, адонит, инозит и не разлагает галактозу, сахарозу, дульцит, манит, арабинозу и рамнозу. Однако эти свойства непостоянны и не могут служить критерием идентификации микроба и дифференциации его типов. Бактерии типов А и В обладают высокой протеолитической активностью: они полностью переваривают кусочки печени и мышц в жидких средах; протеолитические свойства у типа F выражены слабее и минимальны у типов C, D и E.

 

 

 

 

Антигенная структура.

 

Все семь серологических типов экзотоксина  обладают иммунологической специфичностью, выявляемой в реакции нейтрализации. Специфичность токсинов А, В и Е очень высока, С и D несколько ограничена. Токсины этих двух типов не нейтрализуются антитоксинами А, В и Е, но небольшие дозы токсинов С и D перекрестно нейтрализуются большими количествами антитоксинов D и С. Известен также факт перекрестной нейтрализации специфическими антисыворотками ботулинических токсинов типов Е и F.

В пределах типов А и В в реакциях агглютинации, преципитации и связывания комплемента  по антигенам бактериальных клеток выявлены отдельные серологические группы; у типа Е обнаружено три серологические группы, у типов С, D, и F такого разделения не установлено.

Возбудители ботулизма имеют жгутиковый Н- и  соматический О-антигены, четко различающиеся  в реакции агглютинации. О-антиген  является групповым антигеном, общим для протеолитических штаммов Cl.botulinum типов А, В и Cl.sporogenes. Н-антиген типоспецифичен. Наблюдается совпадение Н-антигенов (идентичность) у бактерий, различающихся по типу экзотоксинов.

Структура антигенных детерминант ботулинических токсинов еще окончательно не изучена, но установлено, что дисульфидные группировки молекул экзотоксинов определяют их иммуногенную активность.

 

Устойчивость.

 

Вегетативные  клетки возбудителя малоустойчивы к воздействию различных факторов внешней среды. Температура 80С убивает их через 30 мин, кипячение – через 2-5 мин. Резистентность спор высока. В высушенном состоянии они могут сохранять жизнеспособность десятилетиями. К нагреванию споры более устойчивы в среде, содержащей значительное количество жира. Наличие в среде ионов железа, кальция, высокая концентрация сахарозы также повышает их устойчивость к нагреванию.

Споры клостридий ботулизма типов А, В  и F наиболее устойчивы к кипячению; наименее резистентны споры типа Е. Споры типов С и D имеют промежуточную степень терморезистентности. Так, споры типов А и В хорошо переносят кипячение при температуре 100С в течение 5 ч и погибают только через 6 ч. При нагревании до 105С споры погибают не ранее, чем через 2 ч, при 120С – через 20-30 мин. Поэтому надежным способом обезвреживания спор возбудителя ботулизма является автоклавирование не менее 30 мин при 120С. Молодые споры из 6-10-дневных культур типов А и В более устойчивы к температуре, чем споры этих типов из старых культур.

Споры хорошо переносят низкие температуры и не погибают при -190С. При -16С сохраняются до года, но часть их при этом разрушается. Поэтому замороженные субстраты, содержащие большое количество спор, могут быть ядовитыми. Споры типов А и В также обладают более высокой радиорезистентностью. Они могут переносить облучение 2,5-3 Мрад, но эта способность у различных штаммов неодинакова и зависит от состава среды, ее pH и концентрации спор. Желудочный сок и пищеварительные ферменты их не разрушают: при высеве спор в желудочный, кишечный и панкреатический сок, а также желчь они прорастают, бактерии размножаются и синтезируют токсин.

Устойчивы споры и к различным химическим бактерицидным веществам. В 5%-ном  феноле они сохраняются одни сутки, 10%-ный раствор соляной кислоты  убивает их при комнатной температуре через 1 ч, 40%-ный формалин в двойном разведении – через 24 ч, в этиловом спирте они могут сохранять жизнеспособность 2 месяца. Такой же срок они выдерживают в среде, содержащей 14% поваренной соли.