Patogen wabak

Wabak (pestis) adalah penyakit berjangkit akut yang berlaku sebagai septikemia hemoragik. Pada masa lalu, wabak adalah momok yang dahsyat bagi manusia. Tiga wabak wabak diketahui, yang meragut jutaan nyawa manusia.

Pandemik pertama berlaku pada abad ke-6 Masihi. Ia membunuh kira-kira 100 juta orang dari 531 hingga 580 - separuh daripada penduduk Empayar Rom Timur (wabak "Justinian").

Pandemik kedua berlaku pada abad ke-14. Ia bermula di China dan menjejaskan banyak negara di Asia dan Eropah. Di Asia, 40 juta orang mati akibatnya, dan di Eropah, daripada 100 juta orang, 25 juta mati. Beginilah cara NM Karamzin menggambarkan pandemik ini dalam History of the Russian State: "Penyakit itu didedahkan oleh kelenjar di rongga lembut badan, seseorang batuk darah dan mati pada hari kedua atau ketiga. Adalah mustahil, kata penulis sejarah, untuk membayangkan pemandangan yang lebih dahsyat... Dari Beijing ke tebing Efrat dan Ladoga, perut bumi dipenuhi dengan berjuta-juta. terbiar... Di Glukhov dan Belozersk, tidak ada seorang pun penduduk yang tinggal... Wabak kejam ini datang dan kembali beberapa kali Di Smolensk ia mengamuk tiga kali, dan akhirnya, pada tahun 1387, hanya lima orang yang tinggal, yang, menurut kronik, keluar dan menutup kota, yang dipenuhi dengan mayat.

Pandemik wabak ketiga bermula pada tahun 1894 dan berakhir pada tahun 1938, membunuh 13–15 juta orang.

Ejen penyebab wabak itu ditemui pada tahun 1894 oleh saintis Perancis A. Yersin, di mana ia dinamakan Yersinia pestis. Genus Yersinia tergolong dalam keluarga Enterobacteriaceae dan termasuk 11 spesies, di mana tiga daripadanya adalah patogenik untuk manusia: Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis dan Yersinia enterocolitica; patogenik yang lain masih tidak jelas.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Morfologi patogen wabak

Yersinia pestis adalah 1-2 μm panjang dan 0.3-0.7 μm tebal. Dalam calitan dari badan pesakit dan dari mayat orang dan tikus yang mati akibat wabak, ia kelihatan seperti batang ovoid (berbentuk telur) pendek dengan pewarnaan bipolar. Dalam smear dari kultur sup, rod terletak dalam rantai, dalam smear dari kultur agar - secara rawak. Pewarnaan bipolar dikekalkan dalam kedua-dua kes, tetapi agak lemah dalam calitan daripada kultur agar. Agen penyebab wabak adalah Gram-negatif, lebih baik bernoda dengan pewarna alkali dan karbol (biru Leffler), tidak membentuk spora, dan tidak mempunyai flagela. Kandungan G + C dalam DNA ialah 45.8-46.0 mol % (untuk keseluruhan genus). Pada suhu 37 ° C, ia membentuk kapsul halus sifat protein, yang didedahkan pada media nutrien lembap dan sedikit berasid.

Sifat biokimia patogen wabak

Yersinia pestis adalah aerobik, ia tumbuh dengan baik pada media nutrien biasa. Suhu optimum untuk pertumbuhan ialah 27-28 °C (julat - dari 0 hingga 45 °C), pH = 6.9-7.1. Bacillus wabak tumbuh secara ciri pada media nutrien cecair dan pepejal: pada sup ia menunjukkan dirinya sebagai pembentukan filem longgar, dari mana benang turun dalam bentuk es, menyerupai stalaktit, di bahagian bawah - sedimen longgar, sup tetap telus. Perkembangan koloni pada media pepejal melalui tiga peringkat: selepas 10-12 jam di bawah mikroskop, pertumbuhan dalam bentuk plat tidak berwarna (peringkat "kaca pecah"); selepas 18-24 jam - peringkat "sapu tangan renda", apabila dilihat di bawah mikroskop, zon renda ringan kelihatan, terletak di sekitar bahagian tengah yang menonjol, berwarna kekuningan atau sedikit keperangan. Selepas 40-48 jam, peringkat "koloni dewasa" berlaku - pusat bergaris coklat dengan zon persisian yang berbeza. Yersinia pseudotuberculosis dan Yersinia enterocolitica tidak mempunyai peringkat "kaca pecah". Pada media dengan darah, koloni Yersinia pestis adalah berbutir dengan zon persisian yang ditakrifkan dengan lemah. Untuk mendapatkan ciri pertumbuhan Yersinia pestis dengan cepat pada media, disyorkan untuk menambah perangsang pertumbuhan kepada mereka: natrium sulfit, darah (atau persediaannya) atau lisat budaya sarcinia. Bacillus wabak dicirikan oleh polimorfisme yang jelas, terutamanya pada media dengan peningkatan kepekatan NaCl, dalam budaya lama, dalam organ mayat wabak yang reput.

Bakilus wabak tidak mempunyai oksidase, tidak membentuk indole dan H2S, mempunyai aktiviti katalase dan menapai glukosa, maltosa, galaktosa, manitol dengan pembentukan asid tanpa gas.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Komposisi antigenik patogen wabak

Sehingga 18 antigen somatik serupa telah ditemui dalam Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis, dan Yersinia enterocolitica. Yersinia pestis dicirikan oleh kehadiran antigen kapsul (pecahan I), T, antigen VW, protein koagulase plasma, fibrinolysin, protein membran luar, dan antigen pH6. Walau bagaimanapun, tidak seperti Yersinia pseudotuberculosis dan Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis lebih seragam dari segi antigen; tiada klasifikasi serologi spesies ini.

[ 11 ], [ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Rintangan patogen wabak

Dalam kahak, bacillus wabak boleh bertahan sehingga 10 hari; pada linen dan pakaian yang dicemari dengan rembesan pesakit, ia bertahan selama berminggu-minggu (protein dan lendir melindunginya daripada kesan pengeringan yang merosakkan). Dalam mayat manusia dan haiwan yang mati akibat wabak, ia bertahan dari awal musim luruh hingga musim sejuk; suhu rendah, pembekuan dan pencairan tidak membunuhnya. Matahari, pengeringan dan suhu tinggi merosakkan Yersinia pestis. Pemanasan hingga 60 °C membunuh dalam 1 jam, pada suhu 100 °C ia mati dalam beberapa minit; 70% alkohol, 5% larutan fenol, 5% larutan lisol dan beberapa pembasmi kuman kimia lain membunuh dalam 5-10-20 minit.

Faktor patogenesitas patogen wabak

Yersinia pestis adalah yang paling patogenik dan agresif di kalangan bakteria, oleh itu ia menyebabkan penyakit yang paling teruk. Dalam semua haiwan yang sensitif kepadanya dan pada manusia, patogen wabak menindas fungsi perlindungan sistem fagosit. Ia menembusi fagosit, menyekat "letusan oksidatif" di dalamnya dan membiak tanpa halangan. Ketidakupayaan fagosit untuk melaksanakan fungsi pembunuh mereka berhubung dengan Yersinia pestis adalah sebab utama kerentanan terhadap wabak. Invasif yang tinggi, keagresifan, ketoksikan, ketoksikan, alergenik dan keupayaan untuk menyekat fagositosis adalah disebabkan oleh kehadiran keseluruhan arsenal faktor patogenik dalam Y. pestis, yang disenaraikan di bawah.

Keupayaan sel untuk menyerap pewarna eksogen dan hemin. Ia dikaitkan dengan fungsi sistem pengangkutan besi dan memberikan Yersinia pestis dengan keupayaan untuk membiak dalam tisu badan.

• Kebergantungan pertumbuhan pada suhu 37 °C pada kehadiran ion Ca dalam medium.
• Sintesis antigen VW. Antigen W terletak di membran luar, dan V berada dalam sitoplasma. Antigen ini memastikan pembiakan Y. pestis di dalam makrofaj.
• Sintesis toksin "tikus". Toksin menyekat proses pemindahan elektron dalam mitokondria jantung dan hati haiwan sensitif, menjejaskan platelet dan saluran darah (trombositopenia) dan mengganggu fungsinya.
• Sintesis kapsul (pecahan I - Fral). Kapsul menghalang aktiviti makrofaj.
• Sintesis racun perosak ialah ciri khusus spesies Yersinia pestis.
• Sintesis fibrinolysin.
• Sintesis koagulase plasma. Kedua-dua protein ini disetempat di membran luar dan memberikan sifat invasif tinggi Yersinia pestis.
• Sintesis purin endogen.
• Sintesis protein teraruh haba membran luar - Protein Yop (protein luar Yersinia). Protein YopA, YopD, YopE, YopH, YopK, YopM, YopN menyekat aktiviti fagosit.
• Sintesis neuraminidase. Ia menggalakkan lekatan (melepaskan reseptor untuk Yersinia pestis).
• Sintesis adenilat siklase. Ia diandaikan bahawa ia menyekat "letusan oksidatif", iaitu menyekat tindakan membunuh makrofaj.
• Sintesis pili lekatan. Mereka menghalang fagositosis dan memastikan penembusan Yersinia pestis, sebagai parasit intraselular, ke dalam makrofaj.
• Sintesis aminopeptidases spektrum luas.
• Endotoksin (LPS) dan komponen dinding sel lain dengan kesan toksik dan alergen.
• pHb-antigen. Ia disintesis pada suhu 37 °C dan pH rendah, menyekat fagositosis dan mempunyai kesan sitotoksik pada makrofaj.

Sebahagian besar faktor patogenik Yersinia pestis dikawal oleh gen yang dibawa oleh 3 kelas plasmid berikut, biasanya ditemui bersama dalam semua strain patogen:

• pYP (9.5 kb) - plasmid patogenik. Membawa 3 gen:
  • pst - mengekod sintesis racun perosak;
  • pim - menentukan imuniti terhadap racun perosak;
  • pla - menentukan fibrinolitik (pengaktif plasminogen) dan aktiviti plasma-koagulase.
• pYT (65 MD) ialah plasmid ketoksikan. Ia membawa gen yang menentukan sintesis toksin "tikus" (protein kompleks yang terdiri daripada dua serpihan, A dan B, masing-masing dengan mw 240 dan 120 kDa), dan gen yang mengawal komponen protein dan lipoprotein kapsul. Komponen ketiganya mengawal gen kromosom. Plasmid itu sebelum ini dipanggil pFra.
• pYV (110 kb) - plasmid virulensi.

Ia menentukan pergantungan pertumbuhan Y. pestis pada 37 °C pada kehadiran ion Ca2+ dalam medium, oleh itu ia mempunyai nama lain - plasmid Lcr (tindak balas kalsium rendah). Gen-gen plasmid yang sangat penting ini juga kod untuk sintesis antigen V dan W dan protein Yop yang disebabkan oleh haba. Sintesis mereka dijalankan di bawah kawalan genetik yang kompleks pada suhu 37 °C dan tanpa kehadiran Ca2+ dalam medium. Semua jenis protein Yop, kecuali YopM dan YopN, dihidrolisiskan disebabkan oleh aktiviti pengaktif plasminogen (gen pla plasmid pYP). Protein Yop sebahagian besarnya menentukan keganasan Yersinia pestis. Protein YopE mempunyai kesan antifagosit dan sitotoksik. YopD memastikan penembusan YopE ke dalam sel sasaran; YopH mempunyai aktiviti antiphagocytic dan protein tyrosine phosphatase; protein YopN mempunyai sifat sensor kalsium; YopM mengikat atrombin dalam darah manusia.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Kekebalan selepas berjangkit

Imuniti selepas jangkitan adalah kuat dan sepanjang hayat. Kes wabak berulang sangat jarang berlaku. Sifat imuniti adalah selular. Walaupun antibodi muncul dan memainkan peranan tertentu dalam imuniti yang diperoleh, ia dimediasi terutamanya oleh T-limfosit dan makrofaj. Pada orang yang pernah mengalami wabak atau telah diberi vaksin, fagositosis selesai. Ia adalah apa yang menentukan imuniti yang diperolehi.

Epidemiologi wabak

Rangkaian pembawa berdarah panas mikrob wabak adalah sangat luas dan merangkumi lebih daripada 200 spesies daripada 8 pesanan mamalia. Sumber utama wabak di alam semula jadi ialah tikus dan lagomorph. Jangkitan semula jadi telah wujud di lebih daripada 180 spesies mereka, lebih 40 daripadanya adalah sebahagian daripada Fauna Rusia dan wilayah bersebelahan (dalam bekas USSR). Daripada 60 spesies kutu yang kemungkinan penyebaran patogen wabak telah ditubuhkan di bawah keadaan eksperimen, 36 tinggal di wilayah ini.

Mikrob wabak membiak dalam lumen saluran penghadaman kutu. Di bahagian anteriornya, palam terbentuk ("blok wabak"), mengandungi sejumlah besar mikrob. Apabila mamalia menggigit dengan aliran darah terbalik ke dalam luka, beberapa mikrob dicuci dari palam, yang membawa kepada jangkitan. Selain itu, najis yang dirembeskan oleh kutu semasa penyusuan juga boleh menyebabkan jangkitan jika ia masuk ke dalam luka.

Pembawa utama (utama) Y. pestis di Rusia dan Asia Tengah adalah tupai tanah, gerbil dan marmot, dan dalam beberapa fokus juga pikas dan vole. Kewujudan fokus wabak berikut dikaitkan dengan mereka.

• 5 fokus di mana pembawa utama mikrob wabak adalah tupai tanah kecil (wilayah Kaspia Utara-Barat; Terek-Sunzha interfluve; Elbrus foci; Volga-Ural dan Trans-Ural separa padang pasir foci).
• 5 fokus di mana pembawanya adalah gophers dan marmot (di Altai - pikas): Transbaikal, Gorno-Altai, Tuva dan tumpuan Tien Shan dan Pamir-Alai gunung tinggi.
• Kawasan padang pasir Volga-Ural, Transcaucasian dan Asia Tengah, di mana pembawa utama adalah gerbil.
• Tumpuan Transcaucasian dan Gissar gunung tinggi dengan pengangkut utama - vole.

Klasifikasi Yersinia pestis yang berbeza adalah berdasarkan kumpulan ciri yang berbeza - ciri biokimia (varian gliserol-positif dan gliserol-negatif), kawasan taburan (varian lautan dan benua), jenis pembawa utama (varian tupai tikus dan tanah). Menurut salah satu klasifikasi yang paling biasa, yang dicadangkan pada tahun 1951 oleh penyelidik wabak Perancis R. Devignat, bergantung kepada pengedaran geografi patogen dan sifat biokimianya, tiga bentuk intraspesifik (biovar) Yersinia pestis dibezakan.

Mengikut klasifikasi saintis Rusia (Saratov, 1985), spesies Yersinia pestis dibahagikan kepada 5 subspesies: Yersinia pestis subsp. pestis (subspesies utama; ia termasuk ketiga-tiga biovar klasifikasi R. Devigny), Y. pestis subsp. altaica (subspesies Altai), Yersinia pestis subsp. caucasica (subspesies Kaukasia), Y. pestis subsp. hissarica (subspesies Gissar) dan Yersinia pestis subsp. ulegeica (subspesies Udege).

Manusia dijangkiti melalui gigitan kutu, sentuhan langsung dengan bahan berjangkit, titisan bawaan udara, dan jarang melalui makanan (contohnya, makan daging unta yang dijangkiti wabak). Pada 1998-1999, 30,534 orang di seluruh dunia menderita wabak itu, di mana 2,234 daripadanya meninggal dunia.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ], [ 22 ]

Gejala wabak

Bergantung kepada kaedah jangkitan, terdapat bubonic, pulmonari, bentuk wabak usus; jarang, septik dan kulit (lepuh bernanah di tempat gigitan kutu). Tempoh inkubasi untuk wabak berbeza dari beberapa jam hingga 9 hari (pada orang yang menjalani seroprophylaxis, sehingga 12 hari). Agen penyebab wabak menembusi melalui kerosakan terkecil pada kulit (gigitan kutu), kadang-kadang melalui membran mukus atau melalui titisan udara, mencapai nodus limfa serantau, di mana ia mula membiak dengan cepat. Penyakit ini bermula secara tiba-tiba: sakit kepala yang teruk, suhu tinggi dengan menggigil, muka hiperemik, kemudian menjadi gelap, lingkaran hitam di bawah mata ("kematian hitam"). Bubo (nodus limfa yang meradang yang membesar) muncul pada hari kedua. Kadangkala wabak berkembang dengan cepat sehingga pesakit mati sebelum bubo muncul. Wabak pneumonik sangat teruk. Ia boleh berlaku sebagai komplikasi wabak bubonik, dan melalui jangkitan bawaan udara. Penyakit ini juga berkembang dengan sangat cepat: menggigil, suhu tinggi, dan sudah pada jam pertama sakit di sisi, batuk, pada mulanya kering, dan kemudian dengan dahak berdarah, ditambah; kecelaruan, sianosis, keruntuhan, dan kematian berlaku. Pesakit dengan wabak pneumonik adalah bahaya yang luar biasa kepada orang lain, kerana dia mengeluarkan sejumlah besar patogen dengan kahak. Dalam perkembangan penyakit, peranan utama dimainkan oleh penindasan aktiviti fagosit: leukosit neutrofilik dan makrofaj. Pembiakan dan penyebaran patogen yang tidak terkawal melalui darah ke seluruh badan menekan sepenuhnya sistem imun dan membawa (jika tiada rawatan yang berkesan) kepada kematian pesakit.

Diagnosis makmal wabak

Kaedah bakteriologi, bakteriologi, serologi dan biologi digunakan, serta ujian alahan dengan pestin (untuk diagnostik retrospektif). Bahan untuk kajian adalah: tusukan dari bubo (atau pelepasannya), kahak, darah, dan, dalam bentuk usus, najis. Yersinia pestis dikenal pasti berdasarkan morfologi, budaya, ciri biokimia, ujian dengan plague phage dan menggunakan ujian biologi.

Kaedah yang mudah dan boleh dipercayai untuk menentukan antigen bacillus wabak dalam bahan yang dikaji ialah penggunaan RPGA, terutamanya dengan penggunaan diagnosticum erythrocyte yang disensitisasi dengan antibodi monoklonal kepada antigen kapsul, dan IFM. Reaksi yang sama ini boleh digunakan untuk mengesan antibodi dalam serum pesakit.

Kaedah diagnostik biologi melibatkan menjangkiti babi guinea dengan bahan ujian (apabila ia sangat tercemar dengan mikroflora yang disertakan) secara kutaneus, subkutan, atau, lebih jarang, secara intraperitoneal.

Apabila bekerja dengan bahan yang mengandungi patogen wabak, pematuhan ketat terhadap rejim diperlukan, oleh itu semua kajian dijalankan hanya oleh kakitangan yang terlatih di institusi anti-wabak khas.

Pencegahan wabak

Pemantauan berterusan fokus wabak semula jadi dan organisasi langkah-langkah untuk mencegah penyakit manusia di negara ini dijalankan oleh perkhidmatan anti-wabak khas. Ia termasuk lima institut anti-wabak dan berpuluh-puluh stesen dan jabatan anti-wabak.

Walaupun terdapat tumpuan semula jadi, tidak ada satu kes wabak pada manusia di Rusia sejak 1930. Untuk pencegahan wabak khusus, vaksinasi wabak digunakan - vaksin dilemahkan hidup daripada strain EV. Ia diberikan secara kutaneus, intradermal atau subkutan. Di samping itu, vaksin tablet kering untuk kegunaan oral telah dicadangkan. Kekebalan selepas vaksinasi terbentuk pada hari ke-5-6 selepas vaksinasi dan berlangsung selama 11-12 bulan. Ujian alahan intradermal dengan pestin telah dicadangkan untuk penilaian dan diagnostik retrospektif wabak. Reaksi dianggap positif jika meterai sekurang-kurangnya 10 mm diameter terbentuk di tapak pentadbiran pestin selepas 24-48 jam dan kemerahan muncul. Ujian alahan juga positif pada orang yang mempunyai imuniti selepas jangkitan.

Sumbangan besar kepada kajian wabak dan organisasi memeranginya telah dibuat oleh saintis Rusia: DS Samoylovich (yang pertama bukan sahaja di Rusia, tetapi juga di Eropah untuk "memburu" mikrob wabak pada abad ke-18, dia juga yang pertama mencadangkan vaksinasi terhadap wabak), DK Zabolotny, NP Klodminnitsky, pembawa patogen semulajadi, I. tumpuan, dsb.) dan lain-lain.