Mēra patogēns

Mēris (pestis) ir akūta infekcijas slimība, kas rodas kā hemorāģiska septicēmija. Agrāk mēris bija briesmīga cilvēces nelaime. Ir zināmas trīs mēra pandēmijas, kas prasīja miljoniem cilvēku dzīvību.

Pirmā pandēmija notika mūsu ēras 6. gadsimtā. No 531. līdz 580. gadam tā nogalināja aptuveni 100 miljonus cilvēku — pusi no Austrumromas impērijas iedzīvotājiem (Justiniāna mēris).

Otrā pandēmija izcēlās 14. gadsimtā. Tā sākās Ķīnā un skāra daudzas Āzijas un Eiropas valstis. Āzijā no tās nomira 40 miljoni cilvēku, bet Eiropā no 100 miljoniem cilvēku nomira 25 miljoni. Lūk, kā šo pandēmiju apraksta N. M. Karamzins savā darbā "Krievijas valsts vēsture": "Slimību atklāja dziedzeri ķermeņa mīkstajās dobumos, cilvēks atklepoja asinis un nomira otrajā vai trešajā dienā. Hronistu teiktais, nav iespējams iedomāties briesmīgāku skatu... No Pekinas līdz Eifratas un Ladogas krastiem zemes dzīles bija piepildītas ar miljoniem līķu, un valstis bija pamestas... Gluhovā un Belozerskā nebija palicis neviens iedzīvotājs... Šī nežēlīgā mēra epidēmija nāca un atgriezās vairākas reizes. Smoļenskā tā plosījās trīs reizes, un visbeidzot 1387. gadā palika tikai pieci cilvēki, kuri, saskaņā ar hroniku, izgāja un slēdza pilsētu, kas bija pilna ar līķiem."

Trešā mēra pandēmija sākās 1894. gadā un beidzās 1938. gadā, nogalinot 13–15 miljonus cilvēku.

Mēra izraisītāju 1894. gadā atklāja franču zinātnieks A. Jersēns, par godu kuram tas tika nosaukts par Yersinia pestis. Yersinia ģints pieder pie Enterobacteriaceae dzimtas un ietver 11 sugas, no kurām trīs ir patogēnas cilvēkiem: Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis un Yersinia enterocolitica; pārējo patogenitāte joprojām nav skaidra.

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

Mēra patogēna morfoloģija

Yersinia pestis ir 1–2 μm gara un 0,3–0,7 μm bieza. Uztriepēs no pacienta ķermeņa un no mēra mirušo cilvēku un grauzēju līķiem tā izskatās kā īss olveida (olu formas) stienītis ar bipolāru krāsojumu. Buljona kultūras uztriepēs stienītis atrodas ķēdē, agara kultūru uztriepēs – nejauši. Bipolārais krāsojums saglabājas abos gadījumos, bet agara kultūru uztriepēs tas ir nedaudz vājāks. Mēra izraisītājs ir gramnegatīvs, labāk krāsojas ar sārmainām un karboliskām krāsvielām (Leflera zilais), neveido sporas un tam nav flagellu. G+C saturs DNS ir 45,8–46,0 mol.% (visai ģintij). 37 °C temperatūrā tā veido smalku olbaltumvielu kapsulu, kas atklājas mitrā un viegli skābā barotnē.

Mēra patogēna bioķīmiskās īpašības

Yersinia pestis ir aerobs īpatnis, kas labi aug uz parastām barotnēm. Optimālā augšanas temperatūra ir 27–28 °C (diapazons – no 0 līdz 45 °C), pH = 6,9–7,1. Mēra bacilis raksturīgi aug uz šķidrām un cietām barotnēm: buljonā tas izpaužas kā irdenas plēves veidošanās, no kuras diegi nolaižas lāsteku veidā, atgādinot stalaktītus, apakšā – irdeni nogulumi, buljons paliek caurspīdīgs. Koloniju attīstība uz cietām barotnēm iziet cauri trim posmiem: pēc 10–12 stundām mikroskopā augšana bezkrāsainu plāksnīšu veidā ("sasista stikla" stadija); pēc 18–24 stundām – "mežģīņu kabatlakatiņu" stadija, aplūkojot mikroskopā, ap izvirzīto centrālo daļu ir pamanāma gaiša mežģīņu zona, dzeltenīga vai nedaudz brūngana. Pēc 40–48 stundām iestājas "pieaugušo koloniju" stadija – brūnganas kontūras centrs ar izteiktu perifēro zonu. Yersinia pseudotuberculosis un Yersinia enterocolitica nav "sasista stikla" stadijas. Uz barotnēm ar asinīm Yersinia pestis kolonijas ir granulētas ar vāji definētu perifēro zonu. Lai ātri iegūtu Yersinia pestis raksturīgo augšanu uz barotnēm, ieteicams tām pievienot augšanas stimulatorus: nātrija sulfītu, asinis (vai to preparātus) vai sarcinijas kultūras lizātu. Mēra bacilai raksturīgs izteikts polimorfisms, īpaši uz barotnēm ar paaugstinātu NaCl koncentrāciju, vecās kultūrās, sadalītu mēra līķu orgānos.

Mēra bacilai nav oksidāzes, tā neveido indolu un H2S, tai piemīt katalāzes aktivitāte un tā fermentē glikozi, maltozi, galaktozi, mannītu, veidojot skābi bez gāzes.

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

Mēra patogēna antigēniskais sastāvs

Yersinia pestis, Yersinia pseudotuberculosis un Yersinia enterocolitica ir atrasti līdz pat 18 līdzīgiem somatiskajiem antigēniem. Yersinia pestis raksturo kapsulas antigēna (I frakcija), T, VW antigēnu, plazmas koagulāzes proteīnu, fibrinolizīna, ārējās membrānas proteīnu un pH6 antigēna klātbūtne. Tomēr atšķirībā no Yersinia pseudotuberculosis un Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis antigēnu ziņā ir vienveidīgāka; šai sugai nav seroloģiskās klasifikācijas.

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

Mēra patogēna rezistence

Krēpās mēra bacilis var izdzīvot līdz pat 10 dienām; uz veļas un apģērba, kas notraipīts ar pacienta sekrētiem, tas izdzīvo nedēļām ilgi (olbaltumvielas un gļotas to pasargā no žāvēšanas postošās ietekmes). Cilvēku un dzīvnieku līķos, kas miruši no mēra, tas izdzīvo no agra rudens līdz ziemai; zema temperatūra, sasalšana un atkušana to nenogalina. Saule, žāvēšana un augsta temperatūra ir postoša Yersinia pestis. Uzkarsēšana līdz 60 °C nogalina 1 stundas laikā, 100 °C temperatūrā tas iet bojā dažu minūšu laikā; 70% spirts, 5% fenola šķīdums, 5% lizola šķīdums un daži citi ķīmiskie dezinfekcijas līdzekļi nogalina 5-10-20 minūšu laikā.

Mēra patogēna patogenitātes faktori

Yersinia pestis ir vispatogēnākā un agresīvākā starp baktērijām, tāpēc tā izraisa vissmagāko slimību. Visiem pret to jutīgajiem dzīvniekiem un cilvēkiem mēra izraisītājs nomāc fagocītu sistēmas aizsargfunkciju. Tas iekļūst fagocītos, nomāc tajos "oksidatīvo uzliesmojumu" un netraucēti vairojas. Fagocītu nespēja veikt savu killerfunkciju attiecībā pret Yersinia pestis ir galvenais iemesls uzņēmībai pret mēri. Augsta invazivitāte, agresivitāte, toksigenitāte, toksicitāte, alergēniskums un spēja nomākt fagocitozi ir saistīta ar veselu patogenitātes faktoru arsenālu Y. pestis, kas uzskaitīti turpmāk.

Šūnu spēja absorbēt eksogēnas krāsvielas un hemīnu. Tā ir saistīta ar dzelzs transporta sistēmas funkciju un nodrošina Yersinia pestis spēju vairoties organisma audos.

• Augšanas atkarība no Ca jonu klātbūtnes vidē 37 °C temperatūrā.
• VW antigēnu sintēze. W antigēns atrodas ārējā membrānā, bet V - citoplazmā. Šie antigēni nodrošina Y. pestis vairošanos makrofāgos.
• "Peļu" toksīna sintēze. Toksīns bloķē elektronu pārneses procesu jutīgu dzīvnieku sirds un aknu mitohondrijos, ietekmē trombocītus un asinsvadus (trombocitopēnija) un traucē to funkcijas.
• Kapsulas (I frakcijas - Fral) sintēze. Kapsula kavē makrofāgu aktivitāti.
• Pesticīdu sintēze ir Yersinia pestis sugai raksturīga īpašība.
• Fibrinolizīna sintēze.
• Plazmas koagulāzes sintēze. Abi šie proteīni ir lokalizēti ārējā membrānā un nodrošina augstu Yersinia pestis invazīvo iedarbību.
• Endogēno purīnu sintēze.
• Ar siltumu inducējamo ārējās membrānas olbaltumvielu - Yop olbaltumvielu (Yersinia ārējo olbaltumvielu) sintēze. Olbaltumvielas YopA, YopD, YopE, YopH, YopK, YopM, YopN nomāc fagocītu aktivitāti.
• Neiraminidāzes sintēze. Tā veicina adhēziju (atbrīvo Yersinia pestis receptorus).
• Adenilātciklāzes sintēze. Tiek pieņemts, ka tā nomāc "oksidatīvo uzliesmojumu", t. i., bloķē makrofāgu nogalināšanas darbību.
• Adhēzijas pilīšu sintēze. Tie kavē fagocitozi un nodrošina Yersinia pestis, kā intracelulāra parazīta, iekļūšanu makrofāgos.
• Plaša spektra aminopeptidāžu sintēze.
• Endotoksīns (LPS) un citi šūnu sieniņu komponenti ar toksisku un alergēnu iedarbību.
• pHb antigēns. Tas tiek sintezēts 37 °C temperatūrā un zemā pH līmenī, nomāc fagocitozi un tam ir citotoksiska iedarbība uz makrofāgiem.

Ievērojamu daļu no Yersinia pestis patogenitātes faktoriem kontrolē gēni, ko pārnēsā šādas 3 plazmīdu klases, kuras parasti atrodamas kopā visos patogēnajos celmos:

• pYP (9,5 kb) - patogenitātes plazmīda. Satur 3 gēnus:
  • pst - kodē pesticīna sintēzi;
  • pim - nosaka imunitāti pret pesticīdiem;
  • pla - nosaka fibrinolītisko (plazminogēna aktivatoru) un plazmas koagulāzes aktivitāti.
• pYT (65 MD) ir toksigenitātes plazmīda. Tā satur gēnus, kas nosaka "peles" toksīna (kompleksa proteīna, kas sastāv no diviem fragmentiem A un B, ar molekulmasu attiecīgi 240 un 120 kDa) sintēzi, un gēnus, kas kontrolē kapsulas proteīna un lipoproteīna komponentus. Tās trešais komponents kontrolē hromosomu gēnus. Iepriekš plazmīdu sauca par pFra.
• pYV (110 kb) - virulences plazmīda.

Tas nosaka Y. pestis augšanas atkarību 37 °C temperatūrā no Ca2+ jonu klātbūtnes vidē, tāpēc tam ir cits nosaukums - Lcr plazmīda (zema kalcija reakcija). Šīs īpaši svarīgās plazmīdas gēni kodē arī V un W antigēnu un termiski inducētu Yop proteīnu sintēzi. To sintēze tiek veikta sarežģītā ģenētiskā kontrolē 37 °C temperatūrā un bez Ca2+ klātbūtnes vidē. Visu veidu Yop proteīni, izņemot YopM un YopN, tiek hidrolizēti plazminogēna aktivatora (pYP plazmīdas pla gēna) aktivitātes dēļ. Yop proteīni lielā mērā nosaka Yersinia pestis virulenci. YopE proteīnam piemīt antifagocitāra un citotoksiska iedarbība. YopD nodrošina YopE iekļūšanu mērķa šūnā; YopH piemīt antifagocitāra un proteīnu tirozīna fosfatāzes aktivitāte; YopN proteīnam piemīt kalcija sensora īpašības; YopM saistās ar atrombīnu cilvēka asinīs.

[ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Pēcinfekcijas imunitāte

Pēcinficēšanās imunitāte ir spēcīga un ilgst visu mūžu. Atkārtoti mēra gadījumi ir ārkārtīgi reti. Imunitāte ir šūnu rakstura. Lai gan antivielas parādās un tām ir zināma loma iegūtajā imunitātē, to galvenokārt mediē T-limfocīti un makrofāgi. Cilvēkiem, kuri ir pārslimojuši mēri vai ir vakcinēti, fagocitoze ir pilnīga. Tā ir tā, kas nosaka iegūto imunitāti.

Mēra epidemioloģija

Siltasiņu mēra mikrobu nesēju loks ir ārkārtīgi plašs un ietver vairāk nekā 200 sugas no 8 zīdītāju kārtām. Galvenais mēra avots dabā ir grauzēji un zaķveidīgie. Dabiska infekcija ir konstatēta vairāk nekā 180 to sugās, no kurām vairāk nekā 40 ir Krievijas un blakus esošo teritoriju (bijušās PSRS sastāvā) faunas sastāvdaļa. No 60 blusu sugām, kurām eksperimentālos apstākļos ir noteikta mēra patogēna pārnešanas iespēja, 36 dzīvo šajā teritorijā.

Blusas gremošanas trakta lūmenā vairojas mēra mikrobs. Tā priekšējā daļā veidojas aizbāznis ("mēra bloks"), kas satur lielu skaitu mikrobu. Kad zīdītājs iekož brūcē ar pretēju asiņu plūsmu, daļa mikrobu tiek noskaloti no aizbāžņa, kas noved pie infekcijas. Turklāt blusas barošanās laikā izdalītie ekskrementi, nonākot brūcē, var izraisīt infekciju.

Galvenie Y. pestis pārnēsātāji Krievijā un Centrālāzijā ir zemes vāveres, smilšu peles un murkšķi, un dažos perēkļos arī pikas un peļveidīgie grauzēji. Ar tiem ir saistīta šādu mēra perēkļu esamība.

• 5 perēkļi, kuros galvenais mēra mikroba pārnēsātājs ir mazais zemes vāverēns (Ziemeļrietumu Kaspijas reģions; Terekas-Sunžas starpplūdu zona; Elbrusa perēkļi; Volgas-Urālu un Trans-Urālu pustuksneša perēkļi).
• 5 perēkļi, kuros nesēji ir goferi un murkšķi (Altajajā - pikas): Transbaikāls, Kalnu Altaja, Tuva un augstkalnu Tien Šana un Pamira-Alaja perēkļi.
• Volgas-Urālu, Aizkaukāza un Centrālāzijas tuksneša apgabali, kur galvenie nesēji ir gerbili.
• Augstkalnu Transkaukāza un Gissara perēkļi ar galvenajiem nesējiem - peļveidīgajiem.

Dažādas Yersinia pestis klasifikācijas balstās uz dažādām pazīmju grupām - bioķīmiskām īpašībām (glicerīna pozitīvie un glicerīna negatīvie varianti), izplatības areālu (okeāna un kontinentālie varianti), galveno nesēju veidiem (žurku un zemes vāveru varianti). Saskaņā ar vienu no visizplatītākajām klasifikācijām, ko 1951. gadā ierosināja franču mēra pētnieks R. Devinja, atkarībā no patogēna ģeogrāfiskā izplatības un tā bioķīmiskajām īpašībām tiek izdalītas trīs Yersinia pestis intraspecifiskās formas (biovars).

Saskaņā ar krievu zinātnieku klasifikāciju (Saratovs, 1985) suga Yersinia pestis ir iedalīta 5 pasugās: Yersinia pestis subsp. pestis (galvenā pasuga; tā ietver visus trīs R. Devinji klasifikācijas biovarus), Y. pestis subsp. altaica (Altaja pasuga), Yersinia pestis subsp. caucasica (Kaukāza pasuga), Y. pestis subsp. hissarica (Gissar pasuga) un Yersinia pestis subsp. ulegeica (Udege pasuga).

Cilvēki inficējas ar blusu kodumiem, tieša kontakta ar infekciozu materiālu, gaisā esošām pilieniņām un reti ar pārtiku (piemēram, ēdot ar mēri inficētu kamieļu gaļu). Laikā no 1998. līdz 1999. gadam no mēra visā pasaulē cieta 30 534 cilvēki, no kuriem 2234 nomira.

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

Mēra simptomi

Atkarībā no inficēšanās metodes izšķir bubonisko, plaušu un zarnu mēra formas; reti - septisko un ādas (strutojoši pūslīši blusas koduma vietā). Mēra inkubācijas periods svārstās no vairākām stundām līdz 9 dienām (cilvēkiem, kuriem tiek veikta seroprofilakse, līdz 12 dienām). Mēra izraisītājs iekļūst caur vismazākajiem ādas bojājumiem (blusas kodumu), dažreiz caur gļotādu vai ar gaisā esošām pilieniņām, sasniedz reģionālos limfmezglus, kuros tas sāk strauji vairoties. Slimība sākas pēkšņi: stipras galvassāpes, augsta temperatūra ar drebuļiem, seja ir hiperēmiska, pēc tam tā kļūst tumšāka, tumši loki zem acīm ("melnā nāve"). Otrajā dienā parādās bubonis (palielināts iekaisis limfmezgls). Dažreiz mēris attīstās tik strauji, ka pacients nomirst pirms bubo parādīšanās. Pneimoniskais mēris ir īpaši smags. Tas var rasties kā buboniskā mēra komplikācija, kā arī ar gaisa pilienu infekciju. Arī slimība attīstās ļoti strauji: pievienojas drebuļi, augsta temperatūra un jau pirmajās stundās sāpes sānos, klepus, sākotnēji sauss, pēc tam ar asiņainu krēpu; Iestājas delīrijs, cianoze, kolapss un nāve. Pacients ar pneimonisko mēri ir ārkārtīgi bīstams citiem, jo viņš izdala milzīgu daudzumu patogēna ar krēpām. Slimības attīstībā galveno lomu spēlē fagocītu: neitrofilo leikocītu un makrofāgu, aktivitātes nomākšana. Neierobežota patogēna vairošanās un izplatīšanās caur asinīm visā organismā pilnībā nomāc imūnsistēmu un (bez efektīvas ārstēšanas) noved pie pacienta nāves.

Mēra laboratoriskā diagnostika

Tiek izmantotas bakterioloģiskās, bakterioloģiskās, seroloģiskās un bioloģiskās metodes, kā arī alerģiskais tests ar pestiīnu (retrospektīvai diagnostikai). Pētījuma materiāls ir: bubo (vai tā izdalījumu) dūriens, krēpas, asinis un, zarnu formā, fekālijas. Yersinia pestis tiek identificēta, pamatojoties uz morfoloģiju, kultūras, bioķīmiskajām īpašībām, testu ar mēra fāgu un izmantojot bioloģisko testu.

Vienkārša un uzticama metode mēra bacilu antigēnu noteikšanai pētāmā materiālā ir RPGA izmantošana, īpaši izmantojot eritrocītu diagnostiku, kas sensibilizēts ar monoklonālām antivielām pret kapsulas antigēnu, un IFM. Šīs pašas reakcijas var izmantot antivielu noteikšanai pacientu serumā.

Bioloģiskās diagnostikas metode ietver jūrascūciņas inficēšanu ar testa materiālu (ja tas ir stipri piesārņots ar pavadošo mikrofloru) caur ādu, subkutāni vai, retāk, intraperitoneāli.

Strādājot ar materiālu, kas satur mēra patogēnu, ir nepieciešama stingra režīma ievērošana, tāpēc visus pētījumus veic tikai labi apmācīts personāls īpašās pretmēra iestādēs.

Mēra profilakse

Pastāvīgu dabiskā mēra perēkļu uzraudzību un pasākumu organizēšanu cilvēku slimību profilaksei valstī veic īpašs pretmēra dienests. Tajā ietilpst pieci pretmēra institūti un desmitiem pretmēra staciju un nodaļu.

Neskatoties uz dabisko perēkļu klātbūtni, kopš 1930. gada Krievijā nav reģistrēts neviens mēra gadījums cilvēkiem. Specifiskai mēra profilaksei tiek izmantota mēra vakcinācija — dzīva, novājināta vakcīna no EV celma. To ievada ādā, intradermāli vai subkutāni. Turklāt ir ierosināta sausa tablešu vakcīna iekšķīgai lietošanai. Pēcvakcinācijas imunitāte veidojas 5.–6. dienā pēc vakcinācijas un ilgst 11–12 mēnešus. Tās novērtēšanai un mēra retrospektīvai diagnostikai ir ierosināts intradermāls alerģijas tests ar pestinu. Reakcija tiek uzskatīta par pozitīvu, ja pēc 24–48 stundām pestina ievadīšanas vietā izveidojas vismaz 10 mm diametra zīmogs un parādās apsārtums. Alerģijas tests ir pozitīvs arī cilvēkiem ar pēcinfekcijas imunitāti.

Lielu ieguldījumu mēra izpētē un cīņas pret to organizēšanā sniedza krievu zinātnieki: D. S. Samoilovičs (pirmais ne tikai Krievijā, bet arī Eiropā, kurš 18. gadsimtā “medīja” mēra mikrobu, viņš arī pirmais ierosināja vakcināciju pret mēri), D. K. Zabolotnijs, N. P. Klodņickis, I. A. Deminskis (dabisko mēra perēkļu, patogēna nesēju perēkļos u.c. izpēte) un citi.