Pestis kórokozója

A pestis (pestis) egy akut fertőző betegség, amely vérzéses vérmérgezés formájában jelentkezik. A múltban a pestis szörnyű csapás volt az emberiség számára. Három pestisjárvány ismert, amelyek milliók életét követelték.

Az első világjárvány a Kr. u. 6. században tört ki. 531 és 580 között körülbelül 100 millió ember halálát okozta – ez a Keletrómai Birodalom lakosságának a fele (a „justinianusi” pestis).

A második világjárvány a 14. században tört ki. Kínában kezdődött, és Ázsia és Európa számos országát érintette. Ázsiában 40 millió ember halt meg benne, Európában pedig 100 millió emberből 25 millió. N. M. Karamzin így írja le ezt a világjárványt Az orosz állam története című művében: „A betegséget a test lágy üregeiben lévő mirigyek mutatták ki, egy személy vért köhögött fel, és a második vagy harmadik napon meghalt. A krónikások szerint lehetetlen elképzelni szörnyűbb látványt... Pekingtől az Eufrátesz és a Ladoga partjáig a föld belsejét holttestek milliói töltötték meg, és az államok elnéptelenedtek... Gluhovban és Belozerszkben egyetlen lakos sem maradt... Ez a kegyetlen pestis többször is megjelent és visszatért. Szmolenszkben háromszor tombolt, végül 1387-ben csak öt ember maradt, akik a krónika szerint kimentek és bezárták a holttestekkel teli várost.”

A harmadik pestisjárvány 1894-ben kezdődött és 1938-ban ért véget, 13-15 millió ember halálát okozva.

A pestis kórokozóját 1894-ben fedezte fel a francia tudós, A. Yersin, akinek tiszteletére Yersinia pestisnek nevezték el. A Yersinia nemzetség az Enterobacteriaceae családba tartozik, és 11 fajt foglal magában, amelyek közül három patogén az emberre nézve: a Yersinia pestis, a Yersinia pseudotuberculosis és a Yersinia enterocolitica; a többi patogenitása még mindig nem tisztázott.

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

A pestis kórokozó morfológiája

A Yersinia pestis 1-2 μm hosszú és 0,3-0,7 μm vastag. A beteg testéről, valamint a pestisben elhunyt emberek és rágcsálók tetemeiből származó kenetekben rövid, ovális (tojás alakú) pálcikára hasonlít, bipoláris festődéssel. A húslevesből származó kenetekben a pálcika láncban, az agar-agar tenyészetekből származó kenetekben véletlenszerűen helyezkedik el. A bipoláris festődés mindkét esetben megmarad, de az agar-agar tenyészetekből származó kenetekben valamivel gyengébb. A pestis kórokozója Gram-negatív, jobban festődik lúgos és karbolfestékekkel (Leffler-kék), nem képez spórákat, és nincsenek ostorai. A DNS G+C-tartalma 45,8-46,0 mol% (a teljes nemzetségre vonatkozóan). 37 °C hőmérsékleten egy finom, fehérjeszerű kapszulát képez, amely nedves és enyhén savas táptalajon jelenik meg.

A pestis kórokozó biokémiai tulajdonságai

A Yersinia pestis aerob baktérium, jól növekszik hagyományos táptalajon. Az optimális növekedési hőmérséklet 27-28 °C (0 és 45 °C között), pH = 6,9-7,1. A pestisbacilus jellemzően folyékony és szilárd táptalajon növekszik: lében laza film képződéseként jelentkezik, amelyből jégcsapok formájában ereszkednek le szálak, cseppkövekre emlékeztetve, alul laza üledék, a lében átlátszó marad. A telepek fejlődése szilárd táptalajon három szakaszon megy keresztül: 10-12 óra elteltével mikroszkóp alatt színtelen lemezek formájában növekszik (a "törött üveg" szakasz); 18-24 óra elteltével a "csipkés zsebkendő" szakasz, mikroszkóp alatt vizsgálva egy világos csipkezóna látható, amely a kiálló középső rész körül helyezkedik el, sárgás vagy enyhén barnás színű. 40-48 óra elteltével következik be a "kifejlett telep" szakasz - egy barnás körvonalú középpont, határozott perifériás zónával. A Yersinia pseudotuberculosis és a Yersinia enterocolitica nem rendelkezik „törött üveg” stádiummal. Vért tartalmazó táptalajon a Yersinia pestis telepek szemcsések, gyengén definiált perifériális zónával. A Yersinia pestisre jellemző növekedés gyors eléréséhez táptalajon növekedésserkentők hozzáadása ajánlott: nátrium-szulfit, vér (vagy annak készítményei) vagy sarcinia tenyészet lizátum. A pestisbacilust kifejezett polimorfizmus jellemzi, különösen megnövekedett NaCl-koncentrációjú táptalajon, régi kultúrákban, a lebomlott pestistetemek szerveiben.

A pestisbacilus nem rendelkezik oxidázzal, nem képez indolt és H2S-t, kataláz aktivitással rendelkezik, és glükózt, maltózt, galaktózt és mannitot erjeszt gázképződéssel.

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

A pestis kórokozó antigén összetétele

A Yersinia pestis, a Yersinia pseudotuberculosis és a Yersinia enterocolitica fajokban akár 18 hasonló szomatikus antigént is találtak. A Yersinia pestisre jellemző a tok antigén (I. frakció), a T és a VW antigének, a plazma koaguláz fehérjék, a fibrinolizin, a külső membrán fehérjék és a pH6 antigén jelenléte. A Yersinia pseudotuberculosis-szal és a Yersinia enterocolitica fajokkal ellentétben azonban a Yersinia pestis antigén tekintetében egységesebb; ennek a fajnak nincs szerológiai osztályozása.

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

A pestis kórokozójának rezisztenciája

A köpetben a pestisbacilus akár 10 napig is életben maradhat; a beteg váladékával szennyezett ágyneműn és ruházaton hetekig is életben marad (a fehérje és a nyálka megvédi a szárítás romboló hatásától). A pestisben elpusztult emberek és állatok tetemeiben kora ősztől télig életben marad; az alacsony hőmérséklet, a fagyás és az olvadás nem pusztítja el. A nap, a szárítás és a magas hőmérséklet romboló hatással van a Yersinia pestisre. 60 °C-ra való melegítés 1 óra alatt, 100 °C-on néhány perc alatt elpusztul; a 70%-os alkohol, az 5%-os fenololdat, az 5%-os lizololdat és néhány más kémiai fertőtlenítőszer 5-10-20 perc alatt elpusztítja.

A pestis kórokozójának patogenitási tényezői

A Yersinia pestis a baktériumok közül a legkórokozóbb és legagresszívabb, ezért a legsúlyosabb betegséget okozza. Minden rá érzékeny állatban és az emberben is a pestis kórokozója elnyomja a fagocita rendszer védőfunkcióját. Behatol a fagocitákba, elnyomja bennük az „oxidatív robbanást”, és akadálytalanul szaporodik. A fagociták képtelensége a Yersinia pestisszel szembeni ölő funkciójuk ellátására a pestis iránti fogékonyság fő oka. A magas inváziós képesség, agresszivitás, toxicitás, toxicitás, allergenitás és a fagocitózis elnyomásának képessége a Y. pestisben jelen lévő patogenitási faktorok egész arzenáljának köszönhető, amelyeket az alábbiakban sorolunk fel.

A sejtek képessége exogén festékanyagok és hemin felszívódására. Összefüggésben áll a vasszállító rendszer működésével, és lehetővé teszi a Yersinia pestis szaporodását a szervezet szöveteiben.

• A növekedés függése 37 °C-on a táptalajban lévő Ca-ionok jelenlététől.
• VW antigének szintézise. A W antigén a külső membránban, a V antigén pedig a citoplazmában található. Ezek az antigének biztosítják a Y. pestis szaporodását a makrofágokban.
• „Egér” toxin szintézise. A toxin blokkolja az elektronátvitel folyamatát az érzékeny állatok szívének és májának mitokondriumában, hatással van a vérlemezkékre és az erekre (thrombocytopenia), és megzavarja azok működését.
• A kapszula (I. frakció - Fral) szintézise. A kapszula gátolja a makrofágok aktivitását.
• A peszticidszintézis a Yersinia pestis fajspecifikus jellemzője.
• Fibrinolizin szintézis.
• A plazma koaguláz szintézise. Mindkét fehérje a külső membránban lokalizálódik, és nagyfokú invazív hatást biztosít a Yersinia pestis ellen.
• Endogén purinok szintézise.
• A külső membrán hőindukálható fehérjéinek - Yop-fehérjéknek (Yersinia külső fehérjék) - szintézise. A YopA, YopD, YopE, YopH, YopK, YopM, YopN fehérjék gátolják a fagociták aktivitását.
• Neuraminidáz szintézise. Elősegíti az adhéziót (receptorokat szabadít fel a Yersinia pestis ellen).
• Az adenilát-cikláz szintézise. Feltételezik, hogy elnyomja az „oxidatív robbanást”, azaz blokkolja a makrofágok ölő hatását.
• Adhéziós pillusok szintézise. Gátolják a fagocitózist és biztosítják a Yersinia pestis, mint intracelluláris parazita, behatolását a makrofágokba.
• Széles spektrumú aminopeptidázok szintézise.
• Endotoxin (LPS) és más sejtfalkomponensek toxikus és allergén hatásokkal.
• pHb-antigén. 37 °C-on és alacsony pH-n szintetizálódik, gátolja a fagocitózist és citotoxikus hatással van a makrofágokra.

A Yersinia pestis patogenitási faktorainak jelentős részét a következő 3 plazmidosztály által hordozott gének szabályozzák, amelyek általában minden patogén törzsben együtt találhatók meg:

• pYP (9,5 kb) - patogenitási plazmid. 3 gént hordoz:
  • pst - a pesticin szintézisét kódolja;
  • pim - meghatározza a peszticidekkel szembeni immunitást;
  • pla - meghatározza a fibrinolitikus (plazminogén aktivátor) és a plazma koaguláz aktivitását.
• A pYT (65 MD) egy toxinképző plazmid. Olyan géneket hordoz, amelyek meghatározzák az "egér" toxin (egy két fragmensből, A-ból és B-ből álló komplex fehérje, molekulatömegük rendre 240, illetve 120 kDa) szintézisét, valamint olyan géneket, amelyek a tok fehérje- és lipoprotein komponenseit szabályozzák. Harmadik komponense a kromoszómagéneket szabályozza. A plazmidot korábban pFra-nak nevezték.
• pYV (110 kb) - virulencia plazmid.

Ez határozza meg a Y. pestis növekedésének 37 °C-on történő függését a táptalajban lévő Ca2+ ionok jelenlététől, ezért másik neve is - Lcr plazmid (alacsony kalciumválasz). Ennek a különösen fontos plazmidnak a génjei a V és W antigének, valamint a hőindukált Yop fehérjék szintézisét is kódolják. Szintézisüket komplex genetikai kontroll alatt, 37 °C hőmérsékleten és a táptalaj Ca2+ hiányában végzik. A YopM és YopN kivételével minden típusú Yop fehérje hidrolizálódik a plazminogén aktivátor (a pYP plazmid pla génje) aktivitása miatt. A Yop fehérjék nagymértékben meghatározzák a Yersinia pestis virulenciáját. A YopE fehérje antifagocita és citotoxikus hatásokkal rendelkezik. A YopD biztosítja a YopE penetrációját a célsejtbe; a YopH antifagocita és protein tirozin-foszfatáz aktivitással rendelkezik; a YopN fehérje kalciumérzékelő tulajdonságokkal rendelkezik; a YopM az emberi vérben lévő atrombinhoz kötődik.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Fertőzés utáni immunitás

A fertőzés utáni immunitás erős és élethosszig tartó. Az ismételt pestisesetek rendkívül ritkák. Az immunitás sejtes jellegű. Bár az antitestek megjelennek és bizonyos szerepet játszanak a szerzett immunitásban, azt főként a T-limfociták és a makrofágok közvetítik. Azoknál az embereknél, akik pestisen estek át vagy beoltották magukat, a fagocitózis teljes. Ez határozza meg a szerzett immunitást.

A pestis epidemiológiája

A pestis kórokozó melegvérű hordozóinak köre rendkívül széles, és több mint 200 fajt foglal magában az emlősök 8 rendjéből. A pestis fő természeti forrásai a rágcsálók és a nyúlfélék. Természetes fertőzést több mint 180 fajuknál igazoltak, amelyek közül több mint 40 Oroszország és a szomszédos területek (a volt Szovjetunió területén belül) faunájához tartozik. A 60 bolhafaj közül, amelyeknél kísérleti körülmények között megállapították a pestis kórokozójának átvitelének lehetőségét, 36 él ezen a területen.

A pestis mikróba a bolha emésztőrendszerének lumenében szaporodik. Elülső szakaszában egy dugó képződik ("pestisblokk"), amely nagyszámú mikrobát tartalmaz. Amikor egy emlős fordított véráramlással harap a sebbe, a mikrobák egy része lemosódik a dugóból, ami fertőzéshez vezet. Ezenkívül a bolha által táplálkozás közben kiválasztott ürülék is fertőzést okozhat, ha a sebbe kerül.

Az Y. pestis fő (elsődleges) hordozói Oroszországban és Közép-Ázsiában az ürgék, a futóegerek és a mormoták, egyes gócpontokban pedig a pikák és az erdeipocok. A következő pestisgócok létezése hozzájuk köthető.

• 5 olyan góc, amelyben a pestismikroba fő hordozója a kis ürge (Északnyugat-Kaszpi-tenger régiója; Terek-Szunzsa köze; Elbrusz gócok; Volga-Ural és Transz-Ural félsivatagi gócok).
• 5 góc, amelyben a hordozók gopherek és mormoták (Altajban - pikas): Transbajkál, Gorno-Altáj, Tuva és a magas hegyi Tien-San és Pamir-Alai gócok.
• Volga-Ural, transzkaukázusi és közép-ázsiai sivatagi területek, ahol a fő hordozók a futóegerek.
• Magashegyi transzkaukázusi és Gissar gócok a fő hordozókkal - pocokkal.

A Yersinia pestis különböző osztályozásai különböző jellemzőcsoportokon alapulnak - biokémiai jellemzők (glicerin-pozitív és glicerin-negatív változatok), elterjedési terület (óceáni és kontinentális változatok), fő hordozók típusai (patkány- és ürgeváltozatok). Az egyik leggyakoribb osztályozás szerint, amelyet 1951-ben a francia pestiskutató, R. Devignat javasolt, a kórokozó földrajzi elterjedésétől és biokémiai tulajdonságaitól függően a Yersinia pestis három intraspecifikus formáját (biovar) különböztetik meg.

Az orosz tudósok osztályozása (Saratov, 1985) szerint a Yersinia pestis faj 5 alfajra oszlik: Yersinia pestis subsp. pestis (a fő alfaj; magában foglalja R. Devigny osztályozásának mindhárom biovarját), Y. pestis subsp. altaica (Altáj alfaj), Yersinia pestis subsp. caucasica (Kaukázusi alfaj), Y. pestis subsp. hissarica (Gissar alfaj) és Yersinia pestis subsp. ulegeica (Udege alfaj).

Az emberek bolhacsípés, fertőző anyaggal való közvetlen érintkezés, levegőben lévő cseppek és ritkán élelmiszer útján (például pestissel fertőzött tevék húsának elfogyasztása) fertőződnek meg. 1998-1999-ben világszerte 30 534 ember szenvedett pestisben, akik közül 2234-en meghaltak.

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

A pestis tünetei

A fertőzés módjától függően a pestis bubópestis, tüdőpestis és bélfertőzéses formái vannak; ritkán szeptikus és bőrfertőzéses (gennyes hólyagok a bolhacsípés helyén). A pestis lappangási ideje több órától 9 napig változik (szeroprofilaxisban részesülőknél akár 12 napig is). A pestis kórokozója a legkisebb bőrsérülésen (bolhacsípés) keresztül is behatol, néha a nyálkahártyán vagy a levegőben lévő cseppek útján, eléri a regionális nyirokcsomókat, ahol gyorsan szaporodni kezd. A betegség hirtelen kezdődik: erős fejfájás, magas láz hidegrázással, az arc vérbő, majd elsötétül, sötét karikák jelennek meg a szem alatt ("fekete halál"). A második napon bubó (megnagyobbodott, gyulladt nyirokcsomó) jelenik meg. Néha a pestis olyan gyorsan fejlődik ki, hogy a beteg még a bubó megjelenése előtt meghal. A tüdőpestis különösen súlyos. Előfordulhat a bubópestis szövődményeként, valamint levegőben terjedő fertőzés útján is. A betegség szintén nagyon gyorsan fejlődik: hidegrázás, magas láz, és már az első órákban oldalfájdalom, kezdetben száraz, majd véres köpettel járó köhögés társul; delírium, cianózis, összeomlás és halál következik be. A tüdőpestisben szenvedő beteg kivételes veszélyt jelent másokra, mivel hatalmas mennyiségű kórokozót választ ki a köpettel. A betegség kialakulásában a fő szerepet a fagociták: a neutrofil leukociták és a makrofágok aktivitásának elnyomása játssza. A kórokozó féktelen szaporodása és terjedése a véren keresztül a szervezetben teljesen elnyomja az immunrendszert, és (hatékony kezelés hiányában) a beteg halálához vezet.

A pestis laboratóriumi diagnosztikája

Bakteriológiai, bakteriológiai, szerológiai és biológiai módszereket alkalmaznak, valamint allergiatesztet pestissel (retrospektív diagnosztika céljából). A vizsgálathoz szükséges anyag: a bubo (vagy annak váladéka) szúrása, köpet, vér, és bél formájában széklet. A Yersinia pestist morfológiai, tenyészetbeli, biokémiai jellemzők, pestisfággal végzett teszt és biológiai teszt segítségével azonosítják.

A vizsgált anyagban található pestisbacillus antigének meghatározásának egyszerű és megbízható módszere az RPGA alkalmazása, különösen a kapszuláris antigén elleni monoklonális antitestekkel szenzibilizált eritrocita diagnosticum és az IFM alkalmazása esetén. Ugyanezek a reakciók alkalmazhatók antitestek kimutatására a betegek szérumában.

A biológiai diagnosztikai módszer magában foglalja a tengerimalac bőr alá, bőr alá vagy ritkábban intraperitoneálisan történő fertőzését a vizsgált anyaggal (ha az erősen szennyezett a kísérő mikroflórával).

A pestis kórokozóját tartalmazó anyaggal végzett munka során szigorúan be kell tartani a rendszert, ezért minden vizsgálatot csak jól képzett személyzet végez speciális pestisellenes intézményekben.

Pestis megelőzés

Az országban a természetes pestisgócok folyamatos megfigyelését és az emberi betegségek megelőzésére irányuló intézkedések megszervezését egy speciális pestisellenes szolgálat végzi. Ez magában foglal öt pestisellenes intézetet és több tucat pestisellenes állomást és osztályt.

A természetes gócok jelenléte ellenére 1930 óta Oroszországban egyetlen embernél sem fordult elő pestises eset. A pestis specifikus megelőzésére pestis elleni oltást alkalmaznak - élő, attenuált vakcinát az EV törzsből. Bőrön keresztül, intradermálisan vagy szubkután adják be. Ezenkívül javasoltak egy száraz tabletta vakcinát orális alkalmazásra. Az oltás utáni immunitás az oltás utáni 5-6. napon alakul ki, és 11-12 hónapig tart. A pestis értékelésére és retrospektív diagnosztizálására pestissel intradermális allergiatesztet javasoltak. A reakciót pozitívnak tekintik, ha a pestis beadásának helyén 24-48 óra elteltével legalább 10 mm átmérőjű pecsét alakul ki, és bőrpír jelenik meg. Az allergiateszt pozitív a fertőzés utáni immunitással rendelkező embereknél is.

A pestis tanulmányozásához és az ellene folytatott küzdelem megszervezéséhez nagy mértékben hozzájárultak az orosz tudósok: D. S. Szamojlovics (az első nemcsak Oroszországban, hanem Európában is, aki a 18. században „vadászott” a pestismikrobára, és ő javasolta elsőként a pestis elleni oltást is), D. K. Zabolotnij, N. P. Klodnickij, I. A. Deminszkij (a természetes pestisgócok, a kórokozó hordozóinak vizsgálata a gócokban stb.) és mások.