Кто создал вакцину против сибирской язвы для

Обновлено: 28.03.2024

Пастер создал вакцины от бешенства, сибирской язвы и куриной холеры. Раскрыл сущность брожения. Изобрел пастеризацию.

Казалось, современники должны были его на руках носить. Но они, наоборот, довели его до инсульта.

Вино и шелк

Пастер не вошел в науку – он в нее ворвался. Родившийся в 1822 году в семье провинциального французского кожевника, он, по неписанным законам той эпохи, должен был кожевником и стать. Или, в крайнем случае, школьным учителем, о чем мечтал его отец.

Пастер, однако, стал профессором, притом уже в 26 лет. Совершенно невозможный случай, особенно для человека, вышедшего из ремесленной среды.

При этом старт был взят довольно поздно. В годы ученичества мальчик, что называется, разбрасывался – овладел плотницким, гончарным и даже весьма непростым стекольным ремеслами, освоил ботанику, много времени посвящал занятиям живописи.

Тем не менее, его открытие – да, именно открытие – структуры кристаллов винной кислоты тянуло как минимум на профессорское звание. Которое изумленные коллеги и присвоили серьезному молодому человеку с коротко подстриженной бородкой.

Как и подобает господину профессору, Пастор активно занимается преподавательской деятельностью. В том числе руководит естественнонаучным факультетом в университете Лилля. Но активная педагогическая деятельность прекращается после студенческих волнений – ученый, будучи не слишком практичным в жизненных вопросах, умудрился рассориться и со своими студентами, и со своим начальством.

К счастью, наука в меньшей степени зависит от настроений в обществе. И Пастер погружается в проблемы пива и вина. Очень уж быстро оно приходит в негодность – его вкус изменяется, притом далеко не в лучшую сторону, появляются неприятные запахи, оно мутнеет. Ученый занимается вопросами брожения, а параллельно с этим изучает модную в те времена теорию самозарождения микроорганизмов.

Пастер сызмальства больше всего любил два запаха – виноградного сусла и дубильных веществ от кожевенного производства отца. Да и сам отец, Жан-Жозеф Пастер, будучи истинным французом, утверждал:

К ученому обращается делегация французских фермеров с просьбой выяснить, что можно сделать. К ним присоединяется мадам Бусико, вдова основателя крупного парижского универмага. Она жертвует на исследования сто тысяч франков – сумму довольно серьезную.

И, разумеется, ученый, фактически, спасает экономику страны. Соблюдая правила, предложенные Пастером, можно здорово уменьшить порчу вина, особенно во время перевозки. А для Франции с ее гастрономическими традициями, это очень существенное обстоятельство.


Винный подвал. Франция. Фото Arthur Brognoli / Pexels

Одновременно Пастер совершенно точно устанавливает, что никакого самозарождения микроорганизмов нет, им нужно откуда-то взяться. Более того, именно эти микроорганизмы вызывают и процесс брожения (до Пастера считали, что брожение – реакция химическая), и процесс гниения, и множество заболеваний.

Пастер, по сути, положил начало микробиологии.

А тут подоспела и новая тема. На юге страны – эпидемия, поразившая тутового шелкопряда. Еще один столп государственной экономики под угрозой – шелковые ткани, из которых шьют легчайшие и элегантнейшие туалеты. И которые потом, как и французское вино, расходятся по всему миру. Не говоря уж об импорте шелка-сырца, который снизился в 6 раз.

Поначалу ученый отказывался. Говорил, что это совершенно не его тематика, что он ни разу в жизни не держал в руках кокон шелкопряда. Но власти надавили на его слабое место – патриотические чувства. И Пастер согласился.

В результате и диагноз был поставлен, и лечение назначено.

Смертельное шоу

Луи Пастер, наверное, так и вошел бы в историю в качестве химика-микробиолога, занятого проблемами легкой и пищевой промышленности. Но в его семье произошла трагедия. Один за другим умерли от тифа трое детей Пастора.

Ученый приступает к поиску вакцин.

Тиф – не единственное бедствие. Люди гибнут и от бешенства, и от холеры. Надо прекратить весь этот ужас. Пастер максимально освобождает себя от всех административных и прочих занятий. Направляет официальное письмо полковнику Фаве, адъютанту Наполеона III. Ученый сообщает, что ему осталось только 20-25 лет работоспособного времени, и он должен посвятить эти годы исключительно борьбе с опасными заболеваниями.

И приступает к работе, делая исключение разве что для своей любимой темы, связанной с брожением. Тем более, что она напрямую связана с вредоносными микроорганизмами. Деньги у ученого были – Министерство народного просвещения назначило Пастеру пенсию по выслуге лет.

Пастер испробовал множество разных подходов. Он, например, установил, что куры не болеют сибирской язвой, потому что их температура тела – 45 градусов по Цельсию – была губительной для соответствующих бацилл. Он помещал кур в холодную воду – куры заболевали. Вытаскивал из воды и обкладывал теплой ватой – куры выздоравливали.

Но как применить это к человеку? Совершенно непонятно.

Будучи первопроходцем, Пастер экспериментировал, фактически вслепую. Для изучения куриной холеры, он варил куриный бульон и помещал в него возбудителей заболевания. Но что это дает? Непонятно.

Тем не менее, именно куры натолкнули ученого на верный путь. Он прививал цыплятам старую, ослабленную культуру холеры – и они оставались здоровы. Затем прививал им же молодую, активную – и птицы снова не заболевали. Но если привить молодую культуру цыплятам, которым до этого не прививали ослабленную, то они погибали.

Все более отчетливо решение проблемы виделось в вакцине.

В принципе, метод вакцинации – то есть, прививки легкой формы болезни с целью выработки иммунитета против нее – уже существовал. Но только против одного заболевания – против оспы. После куриных опытов Пастер предположил, что таким образом можно вырабатывать иммунитет и против других страшных заболеваний.

Сейчас это кажется вполне очевидным, но в те времена достижения Пастера виделись вовсе не прорывом, а, наоборот, абсурдом. В 1880 году после его доклада на заседании Французской академии медицины, один из участников, 80-летний доктор-ортопед вызвал его на дуэль. Дедушка вообще не верил в микроорганизмы, а тем более в их способность причинить какой-либо вред.

В результате до дуэли дело не дошло – старик решил не рисковать.

Но по мере продвижения ученого в экспериментах, интонация менялась с саркастической на уважительную. Особенно после публичного эксперимента, своего рода смертельного шоу, которое ученый подготовил в 1881 году на ферме Пулье-Ле-Фор. Пастер взял 60 овец и коров, половине из них сделал прививку сибирской язвы, а потом, в присутствии зрителей заразил всю эту рогатую компанию смертельной формой заболевания. Спустя 48 часов, как и было заявлено, 22 особи лежали мертвыми, 2 скончались прямо на глазах у зрителей, а еще 6 умерло к концу дня.

Наиболее же ярко гений этого ученого продемонстрировал себя в случае с бешенством. Возбудитель бешенства нельзя увидеть в микроскоп, и в 1880-е его в принципе невозможно было обнаружить. Тем не менее, исследователь догадался, что микроб бешенства на самом деле существует. Больше того, Пастер понял, что он селится в мозговых тканях. А затем подумал, если инкубационный период бешенства составляет несколько недель, то не стоит ли сразу после заражения вводить пациенту ослабленную, но быстродействующую культуру? Оказалось, что стоит.

Лечить уже заболевшего человека вакциной – это с трудом укладывалось в голове. Но только не в гениальной голове Луи Пастера.

Директором института назначается сам Луи Пастер, но теперь эта должность скорее почетная – он с трудом говорит, а писать не способен. И, хотя со временем, его организм частично восстановился, о полноценной работе речь не шла.

Великий ученый скончался в 1895 году в возрасте 72 лет. Похоронили его в стенах Пастеровского института – специально для этого случая там устроили склеп. Именем Пастера названо более 2000 улиц в мире.

Сибирская язва (Anthrax) – инфекционная болезнь животных и человека, относящаяся к группе особо опасных инфекций. Сибирская язва характеризуется глобальным распространением. Заболевание встречается на всех континентах, свободны от него лишь часть северных регионов, Новая Зеландия и небольшие островные территории.

Сибирская язва известна с древности. Вспышки заболевания, похожего на сибирскую язву, были зафиксированы в древних китайских рукописях еще 5 тысяч лет назад. Описание эпидемии, поразившей Европу в I веке до нашей эры, есть у древнеримского поэта Вергилия - по его словам, болезнь "жилы сушила, потом несчастным корчила члены" и поражала "кости все до одной, постепенно язвимые хворью". Некоторые историки полагают, что это заболевание существовало и в Древнем Египте эпохи фараонов и могло стать пятой из десяти казней египетских, описанной в Библии такими словами: "то вот, рука Господня будет на скоте твоем, который в поле, на конях, на ослах, на верблюдах, на волах и овцах: будет моровая язва весьма тяжкая".

В нашей стране в прошлом она проявлялась в виде массивных эпизоотий, сопровождавшихся высоким уровнем поражения и смертности людей. Заполярная территория Западной Сибири до середины ХХ века была крайне неблагополучной по сибирской язве. Опустошительные эпизоотии этой инфекции среди северных оленей здесь становились обычным явлением. Современное название болезни на русском языке ей дал в конце XVIII века русский врач Степан Андреевский. Бактерия Bacillus anthracis впервые была выделена в 1876 г. немецким микробиологом Робертом Кохом. В 1881 г. французский микробиолог и химик Луи Пастер создал прививку против сибирской язвы для животных. Впервые вакцина для человека была создана в 1940 г. сотрудниками Санитарно-технического института Красной армии (г. Киров).

Возбудитель сибирской язвы – Bacillus anthracis. Основные хозяева возбудителя сибирской язвы – травоядные животные, как сельскохозяйственные, так и дикие.

Особенности возбудителя, а именно способность существовать в природе в трех формах – вегетативной, капсульной и споровой, обусловили его способность длительное время выживать во внешней среде, прежде всего в почве, приспосабливаясь к неблагоприятным условиям.

Спорообразование происходит вне живого организма. Споры способны неопределенно долго пребывать в почве, служащей резервуаром инфекции, с образованием стойких почвенных очагов сибирской язвы. В прошлые века трупы животных, павших от сибирской язвы, закапывались в землю, что приводило к формированию почвенных очагов сибирской язвы, в которых споры возбудителя могут сохраняться в течение многих десятилетий. При определенных условиях, таких как размывание верхних слоев почвы в результате обильных осадков или проведение работ, связанных с выемкой и перемещением грунта, споры возбудителя могут выноситься на поверхность и распространяться по территории. Это может приводить к заражению сельскохозяйственных животных при выпасе и возникновению риска заражения людей. В настоящее время захоронение трупов животных, павших от сибирской язвы, строго запрещено.

Наиболее восприимчивы к сибирской язве мелкий рогатый скот (МРС – козы, овцы), крупный рогатый скот (КРС – коровы, буйволы, быки), лошади, ослы, верблюды и олени. У этих видов животных сибиреязвенная инфекция протекает обычно остро и, как правило, заканчивается смертельным сепсисом. Более устойчивы к сибиреязвенной инфекции свиньи, у них наблюдается хроническая форма болезни в виде сибиреязвенного шейного лимфаденита.

Возбудитель способен передаваться человеку различными механизмами – контактным, аспирационным, фекально-оральным и трансмиссивным. При этом ведущим механизмом передачи возбудителя, обеспечивающим поддержание эпидемического процесса, является контактный, реализующийся прямо или опосредованно. Люди заражаются сибирской язвой преимущественно в результате контакта с больными животными, их трупами или продуктами животноводства (при разделке и вынужденном убое больных животных); больной человек не заразен для окружающих.

Учитывая этот факт, а также первичную локализацию возбудителя в организме человека, сибирскую язву относят к группе инфекций наружных покровов.

В России принята концепция стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов (СНП), предложенная Б.Л. Черкасским (1999). Под ними понимаются территории, где когда-либо регистрировались заболевания людей или животных сибирской язвой. Расположение СНП необходимо учитывать при освоении новых земель, при осуществлении строительных, мелиоративных и прочих земельных работах, при промышленных разработках нефтяных и газовых месторождений и т. п. Места захоронения павших от сибирской язвы животных (почвенные очаги) представляют собой сохраняющуюся угрозу, несущую риск возникновения случаев заболевания животных и людей.

Основные причины периодически возникающих эпидемиологических осложнений по сибирской язве: неполный учёт сельскохозяйственных животных в личных хозяйствах, вынужденный убой больных животных без ветеринарного освидетельствования, несанкционированная реализация с/х продукции, употребление в пищу продуктов животного происхождения без достаточной термической обработки. В России на постоянной основе осуществляется надзор за СНП и почвенными очагами с целью недопущения эпидемических осложнений по сибирской язве. Основным направлением предупреждения заражения людей является вакцинация животных (вакцинация людей осуществляется по эпидпоказаниям).

В 2020 г. в Российской Федерации вспышка сибирской язвы с регистрацией заболевания одной головы крупного рогатого скота и пяти случаев инфицирования среди людей зафиксирована в Республике Дагестан. В течение последних трех лет в Республике Дагестан, в отличие от других регионов России, продолжает устойчиво проявляться эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве. В течение 2020 г. эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве отмечалось в пяти странах ближнего зарубежья – Кыргызстане, Казахстане, Грузии, Украине, Азербайджане. В дальнем зарубежье вспышки сибиреязвенной инфекции в 2020 г. среди людей имели место в странах Африки (Зимбабве, Кения, Уганда), Азии (Индонезия, Китай, Турция), Европы (Италия).

Таким образом, нынешняя ситуация по сибирской язве в мире и в России нестабильна, несмотря на выраженное снижение заболеваемости людей за последние три десятилетия, достигнутое прежде всего благодаря вакцинации сельскохозяйственных животных. Система эпиднадзора за сибирской язвой уже сейчас предусматривает мониторинг возбудителя, который должен и далее совершенствоваться, включать в себя новые методы молекулярного типирования, с созданием пополняемой электронной базы о геномах штаммов возбудителя сибирской язвы*.

Сибирская язва (Anthrax) – инфекционная болезнь животных и человека, относящаяся к группе особо опасных инфекций. Сибирская язва характеризуется глобальным распространением. Заболевание встречается на всех континентах, свободны от него лишь часть северных регионов, Новая Зеландия и небольшие островные территории.

Сибирская язва известна с древности. Вспышки заболевания, похожего на сибирскую язву, были зафиксированы в древних китайских рукописях еще 5 тысяч лет назад. Описание эпидемии, поразившей Европу в I веке до нашей эры, есть у древнеримского поэта Вергилия - по его словам, болезнь "жилы сушила, потом несчастным корчила члены" и поражала "кости все до одной, постепенно язвимые хворью". Некоторые историки полагают, что это заболевание существовало и в Древнем Египте эпохи фараонов и могло стать пятой из десяти казней египетских, описанной в Библии такими словами: "то вот, рука Господня будет на скоте твоем, который в поле, на конях, на ослах, на верблюдах, на волах и овцах: будет моровая язва весьма тяжкая".

В нашей стране в прошлом она проявлялась в виде массивных эпизоотий, сопровождавшихся высоким уровнем поражения и смертности людей. Заполярная территория Западной Сибири до середины ХХ века была крайне неблагополучной по сибирской язве. Опустошительные эпизоотии этой инфекции среди северных оленей здесь становились обычным явлением. Современное название болезни на русском языке ей дал в конце XVIII века русский врач Степан Андреевский. Бактерия Bacillus anthracis впервые была выделена в 1876 г. немецким микробиологом Робертом Кохом. В 1881 г. французский микробиолог и химик Луи Пастер создал прививку против сибирской язвы для животных. Впервые вакцина для человека была создана в 1940 г. сотрудниками Санитарно-технического института Красной армии (г. Киров).

Возбудитель сибирской язвы – Bacillus anthracis. Основные хозяева возбудителя сибирской язвы – травоядные животные, как сельскохозяйственные, так и дикие.

Особенности возбудителя, а именно способность существовать в природе в трех формах – вегетативной, капсульной и споровой, обусловили его способность длительное время выживать во внешней среде, прежде всего в почве, приспосабливаясь к неблагоприятным условиям.

Спорообразование происходит вне живого организма. Споры способны неопределенно долго пребывать в почве, служащей резервуаром инфекции, с образованием стойких почвенных очагов сибирской язвы. В прошлые века трупы животных, павших от сибирской язвы, закапывались в землю, что приводило к формированию почвенных очагов сибирской язвы, в которых споры возбудителя могут сохраняться в течение многих десятилетий. При определенных условиях, таких как размывание верхних слоев почвы в результате обильных осадков или проведение работ, связанных с выемкой и перемещением грунта, споры возбудителя могут выноситься на поверхность и распространяться по территории. Это может приводить к заражению сельскохозяйственных животных при выпасе и возникновению риска заражения людей. В настоящее время захоронение трупов животных, павших от сибирской язвы, строго запрещено.

Наиболее восприимчивы к сибирской язве мелкий рогатый скот (МРС – козы, овцы), крупный рогатый скот (КРС – коровы, буйволы, быки), лошади, ослы, верблюды и олени. У этих видов животных сибиреязвенная инфекция протекает обычно остро и, как правило, заканчивается смертельным сепсисом. Более устойчивы к сибиреязвенной инфекции свиньи, у них наблюдается хроническая форма болезни в виде сибиреязвенного шейного лимфаденита.

Возбудитель способен передаваться человеку различными механизмами – контактным, аспирационным, фекально-оральным и трансмиссивным. При этом ведущим механизмом передачи возбудителя, обеспечивающим поддержание эпидемического процесса, является контактный, реализующийся прямо или опосредованно. Люди заражаются сибирской язвой преимущественно в результате контакта с больными животными, их трупами или продуктами животноводства (при разделке и вынужденном убое больных животных); больной человек не заразен для окружающих.

Учитывая этот факт, а также первичную локализацию возбудителя в организме человека, сибирскую язву относят к группе инфекций наружных покровов.

В России принята концепция стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов (СНП), предложенная Б.Л. Черкасским (1999). Под ними понимаются территории, где когда-либо регистрировались заболевания людей или животных сибирской язвой. Расположение СНП необходимо учитывать при освоении новых земель, при осуществлении строительных, мелиоративных и прочих земельных работах, при промышленных разработках нефтяных и газовых месторождений и т. п. Места захоронения павших от сибирской язвы животных (почвенные очаги) представляют собой сохраняющуюся угрозу, несущую риск возникновения случаев заболевания животных и людей.

Основные причины периодически возникающих эпидемиологических осложнений по сибирской язве: неполный учёт сельскохозяйственных животных в личных хозяйствах, вынужденный убой больных животных без ветеринарного освидетельствования, несанкционированная реализация с/х продукции, употребление в пищу продуктов животного происхождения без достаточной термической обработки. В России на постоянной основе осуществляется надзор за СНП и почвенными очагами с целью недопущения эпидемических осложнений по сибирской язве. Основным направлением предупреждения заражения людей является вакцинация животных (вакцинация людей осуществляется по эпидпоказаниям).

В 2020 г. в Российской Федерации вспышка сибирской язвы с регистрацией заболевания одной головы крупного рогатого скота и пяти случаев инфицирования среди людей зафиксирована в Республике Дагестан. В течение последних трех лет в Республике Дагестан, в отличие от других регионов России, продолжает устойчиво проявляться эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве. В течение 2020 г. эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве отмечалось в пяти странах ближнего зарубежья – Кыргызстане, Казахстане, Грузии, Украине, Азербайджане. В дальнем зарубежье вспышки сибиреязвенной инфекции в 2020 г. среди людей имели место в странах Африки (Зимбабве, Кения, Уганда), Азии (Индонезия, Китай, Турция), Европы (Италия).

Таким образом, нынешняя ситуация по сибирской язве в мире и в России нестабильна, несмотря на выраженное снижение заболеваемости людей за последние три десятилетия, достигнутое прежде всего благодаря вакцинации сельскохозяйственных животных. Система эпиднадзора за сибирской язвой уже сейчас предусматривает мониторинг возбудителя, который должен и далее совершенствоваться, включать в себя новые методы молекулярного типирования, с созданием пополняемой электронной базы о геномах штаммов возбудителя сибирской язвы*.

Управление Роспотребнадзора по Республике Марий Эл

Из истории эпидемиологии: Сибирская язва - RSS

Из истории эпидемиологии: Сибирская язва

Сибирская язва (Anthrax) – инфекционная болезнь животных и человека, относящаяся к группе особо опасных инфекций. Сибирская язва характеризуется глобальным распространением. Заболевание встречается на всех континентах, свободны от него лишь часть северных регионов, Новая Зеландия и небольшие островные территории.

Сибирская язва известна с древности. Вспышки заболевания, похожего на сибирскую язву, были зафиксированы в древних китайских рукописях еще 5 тысяч лет назад. Описание эпидемии, поразившей Европу в I веке до нашей эры, есть у древнеримского поэта Вергилия - по его словам, болезнь "жилы сушила, потом несчастным корчила члены" и поражала "кости все до одной, постепенно язвимые хворью". Некоторые историки полагают, что это заболевание существовало и в Древнем Египте эпохи фараонов и могло стать пятой из десяти казней египетских, описанной в Библии такими словами: "то вот, рука Господня будет на скоте твоем, который в поле, на конях, на ослах, на верблюдах, на волах и овцах: будет моровая язва весьма тяжкая".

В нашей стране в прошлом она проявлялась в виде массивных эпизоотий, сопровождавшихся высоким уровнем поражения и смертности людей. Заполярная территория Западной Сибири до середины ХХ века была крайне неблагополучной по сибирской язве. Опустошительные эпизоотии этой инфекции среди северных оленей здесь становились обычным явлением. Современное название болезни на русском языке ей дал в конце XVIII века русский врач Степан Андреевский. Бактерия Bacillus anthracis впервые была выделена в 1876 г. немецким микробиологом Робертом Кохом. В 1881 г. французский микробиолог и химик Луи Пастер создал прививку против сибирской язвы для животных. Впервые вакцина для человека была создана в 1940 г. сотрудниками Санитарно-технического института Красной армии (г. Киров).

Возбудитель сибирской язвы – Bacillus anthracis. Основные хозяева возбудителя сибирской язвы – травоядные животные, как сельскохозяйственные, так и дикие.

Особенности возбудителя, а именно способность существовать в природе в трех формах – вегетативной, капсульной и споровой, обусловили его способность длительное время выживать во внешней среде, прежде всего в почве, приспосабливаясь к неблагоприятным условиям.

Спорообразование происходит вне живого организма. Споры способны неопределенно долго пребывать в почве, служащей резервуаром инфекции, с образованием стойких почвенных очагов сибирской язвы. В прошлые века трупы животных, павших от сибирской язвы, закапывались в землю, что приводило к формированию почвенных очагов сибирской язвы, в которых споры возбудителя могут сохраняться в течение многих десятилетий. При определенных условиях, таких как размывание верхних слоев почвы в результате обильных осадков или проведение работ, связанных с выемкой и перемещением грунта, споры возбудителя могут выноситься на поверхность и распространяться по территории. Это может приводить к заражению сельскохозяйственных животных при выпасе и возникновению риска заражения людей. В настоящее время захоронение трупов животных, павших от сибирской язвы, строго запрещено.

Наиболее восприимчивы к сибирской язве мелкий рогатый скот (МРС – козы, овцы), крупный рогатый скот (КРС – коровы, буйволы, быки), лошади, ослы, верблюды и олени. У этих видов животных сибиреязвенная инфекция протекает обычно остро и, как правило, заканчивается смертельным сепсисом. Более устойчивы к сибиреязвенной инфекции свиньи, у них наблюдается хроническая форма болезни в виде сибиреязвенного шейного лимфаденита.

Возбудитель способен передаваться человеку различными механизмами – контактным, аспирационным, фекально-оральным и трансмиссивным. При этом ведущим механизмом передачи возбудителя, обеспечивающим поддержание эпидемического процесса, является контактный, реализующийся прямо или опосредованно. Люди заражаются сибирской язвой преимущественно в результате контакта с больными животными, их трупами или продуктами животноводства (при разделке и вынужденном убое больных животных); больной человек не заразен для окружающих.

Учитывая этот факт, а также первичную локализацию возбудителя в организме человека, сибирскую язву относят к группе инфекций наружных покровов.

В России принята концепция стационарно неблагополучных по сибирской язве пунктов (СНП), предложенная Б.Л. Черкасским (1999). Под ними понимаются территории, где когда-либо регистрировались заболевания людей или животных сибирской язвой. Расположение СНП необходимо учитывать при освоении новых земель, при осуществлении строительных, мелиоративных и прочих земельных работах, при промышленных разработках нефтяных и газовых месторождений и т. п. Места захоронения павших от сибирской язвы животных (почвенные очаги) представляют собой сохраняющуюся угрозу, несущую риск возникновения случаев заболевания животных и людей.

Основные причины периодически возникающих эпидемиологических осложнений по сибирской язве: неполный учёт сельскохозяйственных животных в личных хозяйствах, вынужденный убой больных животных без ветеринарного освидетельствования, несанкционированная реализация с/х продукции, употребление в пищу продуктов животного происхождения без достаточной термической обработки. В России на постоянной основе осуществляется надзор за СНП и почвенными очагами с целью недопущения эпидемических осложнений по сибирской язве. Основным направлением предупреждения заражения людей является вакцинация животных (вакцинация людей осуществляется по эпидпоказаниям).

В 2020 г. в Российской Федерации вспышка сибирской язвы с регистрацией заболевания одной головы крупного рогатого скота и пяти случаев инфицирования среди людей зафиксирована в Республике Дагестан. В течение последних трех лет в Республике Дагестан, в отличие от других регионов России, продолжает устойчиво проявляться эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве. В течение 2020 г. эпизоотолого-эпидемиологическое неблагополучие по сибирской язве отмечалось в пяти странах ближнего зарубежья – Кыргызстане, Казахстане, Грузии, Украине, Азербайджане. В дальнем зарубежье вспышки сибиреязвенной инфекции в 2020 г. среди людей имели место в странах Африки (Зимбабве, Кения, Уганда), Азии (Индонезия, Китай, Турция), Европы (Италия).

Таким образом, нынешняя ситуация по сибирской язве в мире и в России нестабильна, несмотря на выраженное снижение заболеваемости людей за последние три десятилетия, достигнутое прежде всего благодаря вакцинации сельскохозяйственных животных. Система эпиднадзора за сибирской язвой уже сейчас предусматривает мониторинг возбудителя, который должен и далее совершенствоваться, включать в себя новые методы молекулярного типирования, с созданием пополняемой электронной базы о геномах штаммов возбудителя сибирской язвы*.

(По материалам с официального сайта Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека)


Обзор

Споры сибирской язвы под микроскопом

Автор
Редактор


Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.

SkyGen

Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.

Так, в 1915 году в ходе Первой мировой войны Германия и Франция перегоняли зараженный сибирской язвой скот — лошадей и коров — на сторону противника [1].

А в 1940-х годах на британской экспериментальной станции Портон-Даун доктор Пол Филдс определил, что наиболее эффективный способ применения сибирской язвы как биологического боевого агента — распыление частиц при взрыве бомбы. В 1942 году он провел серию экспериментов с бактериологическим оружием на пустынном шотландском острове Грюинард (рис. 1), куда доставили отару овец, после чего туда же сбросили бомбы, начиненные спорами сибирской язвы. Все овцы погибли в течение нескольких дней, а земля острова на протяжении долгих десятилетий оставалась зараженной и непригодной для жизни [2].

Остров Грюинард

Рисунок 1. Остров Грюинард

Военный городок Свердловск-19, 1979 год. Внезапная вспышка сибирской язвы унесла жизни 64 людей — и это только по официальным данным. По неофициальным (со слов врачей и пациентов) — не меньше сотни. Подавляющее большинство инфицированных были мужчинами средних лет. Годы спустя президент Борис Ельцин признал, что причиной эпидемии стали секретные разработки, а именно — случайная утечка бактерий из военной лаборатории [3].

Итак, что же в сибиреязвенных спорах так привлекает биотеррористов, и что делает возбудителя сибирской язвы потенциальным биологическим оружием?

С точки зрения бактериологии

Bacillus anthracis

Рисунок 2. Bacillus anthracis. В инфицированной крови или тканях бациллы часто присутствуют в виде коротких цепочек, окруженных полипептидной капсулой.

Грамположительные бактерии — те, что при окраске микроорганизмов по методу Грама приобретают темно-синий цвет и не обесцвечиваются при обработке спиртом. Такая окраска позволяет разделить бактерии по биохимическим свойствам: у грамположительных бактерий спирт вызывает сужение пор в пептидогликане (это полимер в стенках бактериальных клеток), за счет чего краска задерживается в клеточной стенке. Грамотрицательные бактерии, напротив, после воздействия спиртом утрачивают краситель из-за меньшего содержания пептидогликанов [4].

Что касается спор, эти особые формы бактериальных клеток служат для репродукции и/или переживания неблагоприятных условий, то есть хорошо сохраняются во внешней среде (важное свойство для биологического оружия). Они устойчивы к высоким температурам, радиации, высушиванию, действию растворителей и прочих губительных факторов. Более того, споры B. аnthracis могут переносить даже десятиминутное кипячение и сохраняются в почве десятки лет (что демонстрирует случай с островом Грюинард) [2]. В организме животного, которое имело несчастье пастись на такой земле, споры прорастают и вызывают сибирскую язву.

Что насчет патогенеза?

Патогенность B. аnthracis связана со способностью продуцировать токсины — отечный и летальный — и образовывать бактериальную капсулу.

Патогенные свойства B. anthracis кодируются двумя плазмидами: pXO1 отвечает за биосинтез токсинов, а pXO2 кодирует компоненты капсулы. Обе плазмиды необходимы для полной вирулентности (способности к инфицированию), и потеря любой из них приводит к ослаблению штамма.

Небольшая справка

Бактериальные плазмиды — это кольцевые молекулы ДНК, обособленные от хромосом (рис. 3). Они содержат дополнительные гены, необходимые только в специфических условиях для выживания клетки.

Генетический аппарат бактерий

Рисунок 3. Генетический аппарат бактерий. Цифрой 1 обозначена бактериальная ДНК, 2 — обособленные от нее плазмиды.

схема автора статьи

Существует несколько основных групп плазмид.

Col-плазмиды отвечают за синтез белков, действующих против других бактерий (такие вещества называются бактериоцинами). Эти белки вызывают гибель бактерий того же вида (или родственных ему), но не действуют на сами клетки, выделяющие данные вещества.

F-плазмиды (факторы фертильности) ответственны за половой процесс у бактерий. Его обусловливает наличие F-пилей — нитей белковой природы — и их способность к конъюгации, то есть переносу части генетического материала от одной бактериальной клетки к другой при их непосредственном контакте.

R-плазмиды (факторы резистентности) отвечают за устойчивость к действию антибиотиков и сульфаниламидных препаратов (бактериостатиков) — лекарств с противомикробным действием [5–7].

D-плазмиды определяют синтез ферментов, обеспечивающих расщепление углеводородов нефти и других трудноусваиваемых соединений [8].

Однако вернемся к сибирской язве. Плазмида pXO1 кодирует три компонента сибиреязвенных токсинов (рис. 4). Фактор отека (EF) вызывает местную воспалительную реакцию — собственно, отек; протективный антиген (PA) обладает иммуногенным действием, то есть способностью вызывать иммунный ответ организма. И третий фактор — летальный (LF) — нарушает внутриклеточный синтез макромолекул, что приводит к некрозу и разрушению клеток, в первую очередь — макрофагов. Каждый из этих факторов по отдельности не обладает патогенным действием, но сочетание протективного и летального факторов образует летальный токсин, а протективного и отечного — отечный токсин [2], [9–11].

Плазмиды B. anthracis

Рисунок 4. Плазмиды B. anthracis и продукты их синтеза. Регулятор AtxA, кодируемый плазмидой pXO1, контролирует синтез компонентов токсинов сибирской язвы со своей же плазмиды и компонентов капсулы с pXO2. Компоненты EF (фактор отека), LF (летальный фактор) и PA (протективный антиген) собираются в токсины ETx (отечный токсин) и LTx (летальный токсин), вызывая в целевых клетках-хозяевах отек и смерть соответственно. Компоненты капсулы ABCDE взаимодействуют на мембране бактериальной клетки с образованием поли-гамма-D-глутаматной капсулы, которая защищает клетки B. anthracis от уничтожения фагоцитами во время инфекции. PAI — остров патогенности в составе плазмиды.

Виды сибирской язвы

Сибирская язва существует в четырех формах: кожная, желудочно-кишечная, легочная и инъекционная [2], [12], [13].

Кожная форма является самой распространенной и наименее опасной. Она возникает при проникновении бактерий через поврежденную кожу — порез или царапину — при контакте с больным животным или продуктами животного происхождения. В течение двух-трех дней после заражения на коже развивается папула (вид кожной сыпи), которая затем окружается кольцом из везикул (воспалительных элементов сыпи) и, наконец, высыхает. Обычно к 5–6 дню из нее образуется похожий на уголь черный карбункул: он безболезнен и окружен отеком (рис. 5). Без лечения до 20% людей с кожной сибирской язвой погибает от сепсиса, однако при правильном лечении выживают почти все пациенты.

Кожная форма сибирской язвы

Рисунок 5. Кожная форма сибирской язвы

Желудочно-кишечная сибирская язва проявляется при употреблении в пищу сырого или недоваренного мяса зараженного животного. Инфекция так же развивается в течение недели. Характерный карбункул чаще всего встречается на стенке терминальной подвздошной или слепой кишки, однако могут быть поражены и ротоглотка, желудок, двенадцатиперстная кишка и верхняя подвздошная кишка. Желудочно-кишечная сибирская язва имеет две клинические формы: брюшную и пищеводную. При брюшной форме начальные симптомы — тошнота, рвота и лихорадка. По мере прогрессирования заболевания возникают сильные боли в животе, кровоизлияние и диарея с кровью, за которыми следуют сепсис и смерть. Все это — результат тяжелого и широко распространяющегося некроза начального отдела кишечника. При пищеводной форме сибирской язвы симптомы включают боль в горле, нарушение глотания, лихорадку, увеличение лимфоузлов в области шеи и отечность. Из-за таких неспецифических проявлений трудно поставить верный диагноз, что приводит к высокой смертности: умирает более половины пациентов. Однако при правильном лечении выживаемость может достигать 60%.

Самая смертоносная форма сибирской язвы — легочная: она возникает при вдыхании спор В. anthracis. Болезнь начинается коварно — с похожих на грипп симптомов: легкой температуры, усталости, недомогания, боли в мышцах и непродуктивного кашля. Начальная стадия длится около 48 часов, после чего резко сменяется развитием острой фазы. Появляются сильная одышка, тахикардия, учащенное свистящее дыхание, влажные хрипы, лихорадка и посинение кожи (цианоз). В конечном итоге пульс становится очень быстрым и слабым, одышка и цианоз прогрессируют, затем быстро наступают кома и смерть. Без лечения выживает только 10–15% пациентов, однако при агрессивном лечении выживаемость может повышаться и до 55%.

Не так давно была обнаружена новая, инъекционная, форма сибирской язвы в среде героиновых наркоманов. Ее симптомы иногда напоминают кожную форму, однако инфекция в этом случае локализуется глубоко под кожей или в мышце — в зависимости от того, куда была сделана инъекция.

Ни одна из форм сибирской язвы не заразна. Это означает, что болезнь не передается от человека к человеку, как простуда или грипп, — инфицирование может происходить только одним из означенных выше способов [13].

Вскрытие покажет

Лечение и профилактика

Для лечения всех форм сибирской язвы ВОЗ рекомендует интенсивную поддерживающую терапию и антибиотикотерапию. В качестве антибиотика, как правило, выступает знаменитый пенициллин. В тяжелых случаях его комбинируют со фторхинолонами (ципрофлоксацином или левофлоксацином) или макролидами (клиндамицином или кларитромицином). Также могут использоваться и другие антибиотики широкого спектра. При заражении самой опасной, легочной, формой сибирской язвы в ход идет тяжелая артиллерия: гемодинамическая поддержка, искусственная вентиляция легких, назначение кортикостероидов. Очень важно начать своевременное лечение, чтобы уничтожить бактерии раньше, чем их токсины попадут в кровоток [15].

Также при лечении сибирской язвы используют человеческие моноклональные (происходящие от одной клетки-предшественницы) антитела: раксибакумаб и обилтоксаксимаб. Оба препарата связывают протективный антиген (PA), в результате чего нейтрализуются оба сибиреязвенных токсина. Это происходит из-за того, что PA играет ключевую роль в сборке токсинов и поражении клеток-мишеней. Препараты рекомендованы для лечения легочной формы сибирской язвы в сочетании с антибактериальной терапией [17], [18].

Лечение сибирской язвы проводится в течение 3–7 дней при неосложненной кожной форме и 10–14 дней — при системной инфекции, которая охватывает весь организм. Если заболевание — результат биотерроризма, длительность лечения, по рекомендациям ВОЗ, может возрастать до 60 дней. В таком случае назначают ципрофлоксацин или доксициклин с тремя дозами вакцины против сибирской язвы (или же без нее) [15].

Почему различаются курсы лечения инфекций, возникших естественным путем и вызванных искусственно? Дело в том, что искусственные инфекционные болезни обладают самостоятельными клиническими аспектами, этиологией и эпидемиологией. Для заражения злоумышленники могут использовать усовершенствованные штаммы микроорганизмов: с повышенной вирулентностью, устойчивостью к отдельным лекарствам и способностью преодолевать иммунитет, возникший в результате вакцинации. О том, что заболевание вызвано воздействием биологического оружия, могут говорить невозможные эпидемиология и клиническая форма болезни. Проще говоря, можно заподозрить биотерроризм, если в природе не существует условий для развития данного эпидемического процесса, либо подобной клинической картины не наблюдается при естественном заражении. Например, существует патология мелкодисперсного аэрозоля: поражение глубоких отделов легких, вызванное проникновением инфекционных агентов размером менее 5 мкм. Эту патологию может вызвать только целенаправленное распыление биологических частиц из аэрозоля с дисперсной фазой 1–5 мкм [19].

Против сибирской язвы существуют и вакцины (см. табл.).

Несмотря на уже существующие вакцины, разрабатывают и новые — с расчетом на то, что они окажутся более безопасными и эффективными [21]. Однако ни одной вакцины нет в свободном доступе, и ВОЗ рекомендует их только для групп риска — людей, чья деятельность связана с высоким риском инфицирования: ветеринарам, некоторым лабораторным работникам и военнослужащим. Например, с 2015 года вакцину получают сотрудники Министерства обороны США и члены их семей [15].

Идеальное биологическое оружие?

Если сравнить, скажем, B. anthracis и Y. pestis — возбудителя чумы — то окажется, что B. anthracis обладает некоторыми преимуществами — разумеется, в качестве биологического оружия. Так, мы уже говорили о том, что возбудитель сибирской язвы крайне устойчив во внешней среде и может храниться в почве десятилетиями. По сравнению с ним, Y. pestis обладает небольшой устойчивостью: при низкой температуре чумная палочка сохраняется в почве до 28 суток, при высокой — быстро погибает. В выделениях больных людей и животных Y. pestis может сохраняться довольно продолжительное время (что, опять же, зависит от температуры и наличия других бактерий), но обычно не больше месяца. В крови больных животных возбудитель чумы сохраняется до 260 суток, а в замороженных человеческих трупах — 4–5 месяцев [23]. В отличие от B. anthracis, Y. pestis не образует споры.

Clostridium botulinum, возбудитель ботулизма, во многом похож на B. anthracis: это тоже грамположительная спорообразующая бактерия, обитающая в почве. В чем-то C. botulinum даже более устойчив: он выдерживает кипячение до 6 часов, тогда как B. anthracis — только 10 минут. Ботулинический токсин — самый сильный из всех биологических ядов, однако для его продуцирования нужны строго анаэробные условия, а возбудитель сибирской язвы может существовать в любой среде [8].

Читайте также: