Инфекции вызванные бациллами (Bacillus anthracis, cereus): диагностика, лечение, профилактика

Обновлено: 15.05.2024

Инфекции вызванные бациллами (Bacillus anthracis, cereus): диагностика, лечение, профилактика

Возбудители рода Bacillus — грамположительные аэробы, способные выживать в неблагоприятных условиях окружающей среды благодаря образованию спор.

Bacillus anthracis. Представитель почвенной микрофлоры, Bacillus anthracis при определённых условиях начинает активно размножаться и вызывает сибирскую язву у травоядного скота. Заражение человека происходит алиментарным путём при употреблении инфицированных продуктов. Патогенность возбудителя зависит от трёх бактериальных антигенов:
• протективного антигена;
• отёчного фактора;
• капсулы, препятствующей фагоцитозу (содержит поли-D-глутаминовую кислоту).

Защитный антиген и отёчный фактор относят к токсинам.

При попадании В. anthracis на повреждённый кожный покров возникают некротизирующие отёчные язвы и лимфаденопатия («болезнь скорняков»). При вдыхании спор сибирской язвы развивается молниеносная пневмония и септицемия («болезнь ткачей»). Вспышка заболевания в 2001 г., связанная со спланированным применением спор сибирской язвы, привела к тому, что в настоящее время возбудителя этой инфекции рассматривают в качестве биологического оружия.

При этом споры быстро распространяют на заданной территории с целью заражения воздушно-капельным путём как можно большего количества людей.

Диагностику проводят в лаборатории, оснащённой специальным оборудованием для хранения и культивирования этого опасного микроорганизма. Для лечения сибирской язвы применяют пенициллин, фторхинолоны, эритромицин или тетрациклин. В целях профилактики заболевания проводят вакцинацию домашнего скота, людей вакцинируют при высоком риске заражения, а также осуществляют специальную обработку продуктов питания животного происхождения.

Лицам, контактировавшим с заражёнными животными и пациентами, проводят антибиотикопрофилактику.

Bacillus cereus

Возбудитель обычно размножается в зёрнах риса быстрого приготовления (сырой рис часто бывает обсеменён Bacillus cereus, споры которого устойчивы к нагреванию) и других заражённых продуктах, вызывая саморазрешающееся пищевое отравление. Bacillus cereus вырабатывает термостабильный токсин. Через 6 ч после заражения возникает рвота, а затем — диарея (через 18 ч).

Редактор: Искандер Милевски. Дата обновления публикации: 18.3.2021

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Бацилла антракса (лат. Bacillus anthracis) — вид бактерий из рода бацилл, возбудитель сибирской язвы. Bacillus anthracis — спорообразующая, грамположительная неподвижная палочка, имеющая размер 1-1,2 на 3-5 мкм. Bacillus anthracis — первый доказанный возбудитель заболеваний человека, выделенный в 1877 году в чистую культуру Робертом Кохом.

Bacillus anthracis — возбудитель сибирской язвы

Bacillus anthracis вызывает острое инфекционное заболевание — сибирскую язву, чаще всего встречающееся среди диких и домашних млекопитающих (крупный рогатый скот, овцы, козы, верблюды, антилопы и другие травоядные животные), но также заражающее человека, когда он сталкиваются с инфицированными животными или мясом или иными тканями инфицированных животных, или когда споры сибирской язвы используются в качестве оружия биотерроризма. В 95 % случаев Bacillus anthracis вызывает кожную форму сибирской язвы. На втором месте по встречаемости — легочная форма сибирской язвы.

Кишечная форма сибирской язвы

Кишечная (или желудочно-кишечная) форма менее распространена по сравнению с кожной и лёгочными формами сибирской язвы. Причиной кишечной формы сибирской язвы чаще всего является употребление в пищу недостаточно проваренного или прожаренного мяса. Некоторая часть спор Bacillus anthracis при прохождении через желудок остается жизнеспособной и прорастает в тонкой кишке, образуя тем самым первичный очаг инфекции, после чего развивается геморрагический лимфаденит и, возможно, сепсис с летальным исходом.

Bacillus anthracis в систематике бактерий

По современной классификации вид Bacillus anthracis относится к группе бактерий Bacillus cereus group, которая входит в род Bacillus, семейство Bacillaceae, порядок Bacillales, класс Bacilli, тип Firmicutes, Terrabacteria group, царство Бактерии.

Лекарства, одобренные для лечения сибирской язвы и активные в отношении Bacillus anthracis

В лечении сибирской язвы главную роль играют антибиотики. FDA одобрило для лечения сибирской язвы у взрослых и детей ципрофлоксацин, доксициклин и пенициллин.

Из представленных в настоящем справочнике в отношении Bacillus anthracis активны также следующие антимикробные средства: ванкомицин, джозамицин, тетрациклин.

24 марта 2015 года FDA одобрило для лечения ингаляционной (лёгочной) формы сибирской язвы внутривенный иммуноглобулин Антрасил (англ. Anthrasil) для применения в сочетании с антибактериальными средствами.

18 марта 2016 года FDA также одобрило для лечения ингаляционной (лёгочной) формы сибирской язвы инъекционный препарат Anthim (obiltoxaximab) в сочетании с другими антибактериальными препаратами или как монопрепарат, когда другие средства на позволяют добиться успеха.

Сибирская язва вызывается грам-позитивной бациллой сибирской язвы (Bacillus anthracis), который представляет собой инкапсулированный факультативный анаэроб, способный выделять экзотоксины. Сибирская язва, часто смертельное заболевание животных, передается людям, контактирующим с зараженными животными продуктами их жизнедеятельности, предметами внешней среды, обсемененными сибиреязвенными спорами. Инфицирование человека происходит, как правило, через кожу. В нечастых случаях бацилла внедряется через слизистые оболочки дыхательных путей; орофарингеальная, менингеальная и желудочно-кишечная инфекции встречаются редко. При внедрении возбудителя через слизистые оболочки дыхательных путей или желудочно-кишечного тракта может развиться тяжелая генерализованная инфекция, сибиреязвенный сепсис и в результате часто смерть. Эмпирическое лечение - ципрофлоксацин, лэвофлоксацин, моксифлоксацин или доксициклин. Возможна вакцинация.

(В отношении сибирской язвы см. также Готовность к чрезвычайным ситуациям от ЦКЗ [CDC Emergency Preparedness]).

Этиология сибирской язвы

Сибирская язва - серьезное инфекционное заболевание домашних животных, встречается у коз, крупного рогатого скота, овец и лошадей. Кроме того, также встречается у диких животных, таких как гиппопотамы, слоны и африканские буйволы. Сибирская язва редко встречается у людей, главным образом, в странах, где в промышленном производстве и сельском хозяйстве не проводится профилактика контактов с зараженными животными и их продуктами (например, шкурами, тушами, шерстью). Распространенность природной инфекции уменьшилась, особенно в развитых странах мира.

Однако потенциальная возможность применения Bacillus anthracis в качестве биологического оружия увеличила страх перед этим болезнетворным микроорганизмом. Споры, переработанные в виде мелкой пудры (для военных целей), могут использоваться в качестве оружия и для биотерроризма Применение биологических агентов в качестве оружия Боевые действия с применением биологического оружия (БО) - это использование микробиологических возбудителей во враждебных целях. Такое использование противоречит международным законам и в современной. Прочитайте дополнительные сведения ; в 2001 г попытки заражения спорами сибирской язвы (споры находились к конвертах писем) были предприняты через почтовую службу США.

Патофизиология сибирской язвы

Bacillus anthracis в сухой среде активно формирует споры. Споры устойчивы к различным факторам окружающей среды и могут оставаться жизнеспособными в почве, шерсти и волосяном покрове и шкуре животных в течение многих десятилетий. Споры прорастают и начинают быстро размножаться, когда они попадают в окружающую среду, богатую аминокислотами и глюкозой (например, ткань, кровь).

Человек может заразиться через:

Кожный (наиболее распространенный) контакт

Кожная форма инфекции обычно развивается после контакта с зараженными животными, продуктами животного происхождения, или загрязненными спорами или, реже, от зараженного героина у потребителей инъекционных наркотиков. Открытые раны или повреждения кожи увеличивают чувствительность, но заражение может произойти и когда кожа не имеет повреждений. Кожная форма сибирской язвы, как правило, не является контагиозной, но в очень редких случаях кожная инфекция может передаваться от человека к человеку при непосредственном контакте или через фомиты.

Инфекция желудочно-кишечного тракта (включая ротоглоточную) может произойти после приема в пищу неправильно приготовленного мяса, содержащего вегетативные формы организма, обычно повреждение глоточной или кишечной слизистой оболочки облегчает вторжение. Проглоченные споры сибирской язвы могут вызвать повреждения слизистой от ротовой полости до слепой кишки. Выброс токсина вызывает геморрагические некротические язвы и брыжеечный лимфаденит, который может привести к кишечному кровоизлиянию, обструкции или перфорации.

Легочная форма инфекции (ингаляционное заражение), вызываемая вдыханием спор, происходит почти всегда по причине профессиональной вредности, связанной с работой с зараженными продуктами животного происхождения, и является часто смертельной.

Кишечная и легочная формы сибирской язвы не передаются от человека к человеку.

После попадания в организм споры прорастают в макрофагах, которые мигрируют к региональным лимфоузлам, где бактерии размножаются. При легочной форме инфекции споры откладываются в альвеолярных пространствах, где они поглощаются макрофагами, которые мигрируют к средостеночным лимфоузлам, обычно вызывая геморрагический медиастенит.

Факторы вирулентности

Факторами вирулентности B. anthracis являются

Возможность быстрой репликации

Преобладающие токсины - токсин, вызывающий отек и токсин летальности. Клеточно-связывающий протеин, называемый защитный антиген (РА), связывается с клетками-мишенями и облегчает поступление в клетку токсина отека и летального токсина. Токсин отека вызывает массивный локальный отек. Летальный токсин вызывает массовое выделение цитокинов из макрофагов и является причиной внезапной смерти, распространенной при инфекции сибирской язвы.

Симптомы и признаки сибирской язвы

У большинства пациентов с сибирской язвой инкубационный период составляет 1-6 дней, но при легочной форме этой инфекции инкубационный период может составлять > 6 недель.

Кожная форма сибирской язвы проявляется в форме безболезненной, вызывающей зуд, красно-коричневой папулы спустя 1-10 дней после контакта с патогеном. Папула увеличивается в окружности за счет выраженного отека. Отмечаются везикуляция и отвердевание. Затем следует образование язвы в центре, с серрозно-геморрагическим эксудатом и формированием черного струпа (злокачественная пустула). Наблюдается увеличение местных лимфатических узлов, сопровождающееся недомоганием, миалгией, головной болью, лихорадкой, тошнотой и рвотой. Может потребоваться несколько недель для заживления раны и исчезновения отека.

Сибирская язва желудочно-кишечного тракта варьирует от бессимптомного проявления до смертельного исхода. Распространены лихорадка, тошнота, рвота, боль в животе и диарея с кровью. Может возникнуть асцит. Далее следуют некроз кишечника и с потенциально возможным смертельным исходом из-за токсического сепсиса.

Сибирская язва (ротоглоточная форма) проявляется в виде отечных поражений на миндалинах с некротическими язвами в центре, а также на задней стенке глотки или твердом небе. Отмечается набухание мягкой ткани на шее и увеличение шейных лимфоузлов. Симптомы включают хрипоту, тонзиллит, лихорадку и дисфагию. Возможна обструкция дыхательных путей.

Сибирская язва (аспирационная форма) начинается внезапно как грипп. В течение нескольких дней лихорадка увеличивается, и развивается боль в груди и тяжелое затрудненное дыхание, сопровождаемые цианозом, шоком и комой. Развивается тяжелый геморрагический некротирующий лимфаденит, который распространяется к смежным органам средостения. Наблюдается серозно-геморрагическая транссудация, отек легких и многочисленные кровоизлияния в плевре. Типичной бронхопневмонии нет. Могут развиться геморрагический менингоэнцефалит или сибирская язва желудочно-кишечного тракта.

Диагностика сибирской язвы

Цитобактерископия мазков, окрашенных по Граму, и посев на обогащенные питательные среды

Прямой метод люминисцирующих антител (ПМЛА) и полимеразная цепная реакция (ПЦР)

Данные о наличии профессионального риска и возможного контакта с инфекционным агентом очень важны.

Необходимо произвести посев культуры и окраску по Граму, образцы включают отделяемое с язв на кожных покровах и слизистых, кровь, плевральную, спинномозговую, асцитическую жидкости или кал. Окрашивание по Граму и культуральный посев слюны при ингаляционной форме сибирской язвы неинформативны, поскольку B. anthracis быстро погибает в окружающей среде. В таких случаях могут помочь ПЦР и иммуногистохимические методы анализа (например, DFA).

Мазок из носа на наличие спор у людей, потенциально предрасположенных к ингаляционной форме сибирской язвы, делать не рекомендуется, поскольку негативная предиктивная ценность исследования не известна. Хотя положительный результат посева материала, взятого с помощью назального мазка, указывает на контакт со спорами сибирской язвы, отрицательный мазок из носа не означает, что он не произошел.

Здравый смысл и предостережения

Исследование мокроты и окрашивание по Граму вряд ли выявят легочную форму сибирской язвы, потому что снижение прозрачности легочной ткани часто отсутствует.

При наличии признаков поражения легких необходимо провести рентгеновское исследование (или КT). Рентген, как правило, показывает расширение средостения (из-за увеличенных геморрагических лимфатических узлов) и плевральный экссудат. Инфильтрация легких не характерна.

Ферментный иммуносорбентный анализ (ИФА) позволяет идентифицировать антитела в сыворотке, но подтверждение требует 4-кратного изменения титра антител по образцам от острой фазы до стадии выздоровления.

Прогноз при сибирской язве

Уровень смертности при нелеченной сибирской язве меняется в зависимости от типа инфекции:

Аспирационная и менингеальная сибирская язва: 100%

Кожная форма сибирской язвы: 10-20%

Гастроинтестинальная форма сибирской язвы: около 40%

Ротоглоточная форма сибирской язвы: от 12% до 50%

Лечение сибирской язвы

В случае поздней постановки диагноза сибирской язвы и несвоевременного начала получения этиотропной терапии существует большая вероятность смертельного исхода.

Антибиотики

Кожная форма сибирской язвы при отсутствии значительных отеков или системных симптомов лечится одним из следующих антибиотиков:

Ципрофлоксацин 500 мг (от 10 до 15 мг/кг детям) перорально каждые 12 часов

Левофлоксацин 500 мг перорально каждые 24 часа

Моксифлоксацин 400 мг перорально каждые 24 часа

Доксициклин 100 мг (2,5 мг/кг для детей) перорально, каждые 12 часов

По-прежнему может использоваться амоксициллин 1 г каждые 8 часов, если предполагают, что инфекция была приобретена естественным путем.

При отсутствии значительных отеков, системных симптомов или риска ингаляционного воздействия кожная форма сибирской язвы лечится антибиотиками в течение 7-10 дней. Лечение продлевается до 60 дней, если в анамнезе присутствует сопутствующее аспирационное заражение.

Дети, а также беременные или кормящие женщины, которым, как правило, нельзя давать ципрофлоксацин или доксициклин, должны, тем не менее, получать один из этих препаратов; однако если они нуждаются в пролонгированном лечении и при этом их организм проявляет чувствительность к пенициллину, то они могут быть переведены на амоксициллин в дозировке 500 мг (15-30 мг/кг детям) 3 раза в день после 14-21 дня. Смертельные исходы наблюдаются редко, но патологические изменения будут прогрессировать вплоть до струпной фазы.

Ингаляционная и другие формы сибирской язвы, включая кожную форму со значительными отеками или системными признаками, требуют терапии 3 антибиотиками. Антибиотикотерапия должна включать ≥ 2 антибиотика с бактерицидной активностью и ≥1 ингибитора синтеза белка, блокирующего выработку микробных токсинов (например, ципрофлоксацин плюс клиндамицин).

Соответствующие антибиотики с бактерицидной активностью включают:

Ципрофлоксацин 400 мг (от 10 до 15 мг/кг для детей) внутривенно каждые 12 часов

Левофлоксацин 750 мг в/в каждые 24 часа

Моксифлоксацин 400 мг в/в каждые 24 часа

Меропенем 2 г в/в каждые 8 часов

Имипенем 1 г в/в каждые 6 часов

Ванкомицин внутривенно в дозировке, поддерживающей минимальную концентрацию в сыворотке крови от 15 до 20 мкг/мл (от 10,4 до 13,8 мкмоль/л)

Бензилпенициллин 4 миллиона единиц внутривенно каждые 4 часа (для штаммов, чувствительных к пенициллину)

Ампициллин 3 г внутривенно каждые 4 часа (для штаммов, чувствительных к пенициллину)

Соответствующие антибиотики, ингибирующие синтез белка, включают:

Линезолид 600 мг в/в каждые 12 часов

Клиндамицин 900 мг в/в каждые 8 часов

Рифампицин принимать по 600 мг каждые 12 часов

Хлорамфеникол 1 г в/в каждые 6-8 часов

Линезолид следует с осторожностью назначать пациентам с миелосупрессией; он не может использоваться в течение длительного промежутка времени из-за его неврологических побочных эффектов.

Хлорамфеникол хорошо проникает в центральную нервную систему и используется для успешного лечения сибирской язвы (1 Справочные материалы по лечению Сибирская язва вызывается грам-позитивной бациллой сибирской язвы (Bacillus anthracis), который представляет собой инкапсулированный факультативный анаэроб, способный выделять экзотоксины. Прочитайте дополнительные сведения

Рифампицин, хотя и не является ингибитором синтеза белка, может быть использован в этом качестве, поскольку он оказывает синергическое действие при использовании вместе с антибиотиками первого выбора.

При подозрении на менингит вместе с другими антибиотиками следует применять меропенем, поскольку он хорошо проникает в центральную нервную систему. Если меропенема нет в наличии, имипенем или циластатин являются равноценной заменой. Первоначальная внутривенная комбинированная терапия должна проводиться в течение ≥ 2 недель или до тех пор, пока пациенты не станут клинически стабильными. Если пациенты подвергались воздействию аэрозолей, содержащих споры, лечение должно быть продолжено до 60 дней для предотвращения рецидива из-за каких-либо непроросших спор, которые могли бы выжить в легких после первоначального проникновения.

После завершения комбинированной внутривенной терапии её необходимо переключить на пероральный прием одного антибиотика.

Другие препараты

Для лечения менингита и тяжелого отека средостения могут быть полезны кортикостероиды, но их применение не было должным образом оценено.

Раксибакумаб и обилтоксаксимаб и валортим ® (MDX-1303) - моноклональные антитела, которые связывают защитный белок антигена и для лечения легочной формы сибирской язвы могут быть использованы в комбинации с антибактериальной терапией. Оба моноклональных антитела показали эффективность на животных моделях ингаляционной сибирской язвы, особенно при применении в начале заболевания.

Для лечения легочной формы сибирской язвы также может быть использовано в/в введение противосибиреязвенного человеческого иммуноглобулина в сочетании с антибиотиками.

Резистентность к препарату

Резистентность к лекарственным препаратам теоретически возможна. Несмотря на обычную чувствительность к пенициллину, B. anthracis индуцирует бета-лактамазы, поэтому монотерапия только пенициллином или цефалоспорином в целом не рекомендуется.

Возможно, полирезистентные штаммы сибирской язвы были созданы в качестве биологического оружия, но в клинической практике с ними пока никто не сталкивался.

Справочные материалы по лечению

1. Hendricks KA, Wright ME, Shadomy SV, et al: Centers for Disease Control and Prevention Expert Panel meetings on prevention and treatment of anthrax in adults. Emerg Infect Dis 20(2), 2014. doi: 10.3201/eid2002.130687

Профилактика сибирской язвы

Сибиреязвенная вакцина, содержащая безклеточный фильтрат культуры B. anthracis, доступна людям, находящимся в зоне риска (например, солдаты вооруженных сил, ветеринары, технический персонал лаборатории, служащие текстильных фабрик и фабрик, обрабатывающих и импортирующих шерсть коз). Для обеспечения защиты требуется повторная вакцинация серией 5 доз внутримышечно. Могут проявляться местные реакции на вакцину. Отдельная ветеринарная вакцина также доступна.

Существуют данные о том, что кожная форма сибирской язвы не дает приобретенного иммунитета, особенно если применялась ранняя эффективная антибактериальная терапия. Ингаляционная форма сибирской язвы может обеспечить иммунитет выжившим пациентам, но такие данные редки.

Постконтактная профилактика

Профилактические меры включают:

Лицам без симптомов заболевания (включая беременных женщин и детей) и находившимся в очаге аспирационной формы сибирской язвы необходимо провести профилактику в течение 60 дней одним из следующих пероральных антибиотиков:

Ципрофлоксацин 500 мг (от 10 до 15 мг/кг для детей) каждые 12 часов

Доксициклин 100 мг (2,5 мг/кг для детей) каждые 12 часов

Левофлоксацин 750 мг каждые 24 часа

Моксифлоксацин 400 мг каждые 24 часа

Клиндамицин 600 мг каждые 8 часов

Если микроорганизм чувствителен к пенициллину, то применяется амоксициллин 500 мг (25-30 мг/кг детям) 3 раза в день (в случаях, когда ципрофлоксацин и доксициклин противопоказаны).

При аэрозольном пути заражения жизнеспособные споры обнаруживаются в легких в течение ≥ 60 дней. Предполагается, что при контакте с аэрозолями, содержащими споры B. anthracis, имеется риск заражения легочной формой сибирской язвы из-за непроросших спор, остающихся в легких после первоначального проникновения, поэтому для уничтожения прорастающих микроорганизмов антибиотикотерапия продолжается до 60 дней.

Центры по контролю за заболеваниями (ЦКЗ) рекомендуют одновременную вакцинацию против сибирской язвы и курс антибактериальной терапии тем пациентам, которые имели контакт со спорами сибирской язвы. ЦКЗ рекомендует проведение 3-дозового курса вакцинации, введенного подкожно по схеме 0-2-4 недели, с антибактериальной терапией в течение как минимум 60 дней. Во время чрезвычайной ситуации (например, биотеррористическая атака) единственной группой лиц, которым противопоказана вакцинация после контакта с источником заражения, являются лица с серьезной аллергической реакцией на предыдущую дозу вакцины против сибирской язвы (1 Справочные материалы по профилактике Сибирская язва вызывается грам-позитивной бациллой сибирской язвы (Bacillus anthracis), который представляет собой инкапсулированный факультативный анаэроб, способный выделять экзотоксины. Прочитайте дополнительные сведения

Раксибакумаб и обилтоксаксимаб и валортим ® (MDX-1301) - моноклональные антитела. Показаны для проведения профилактики легочной формы сибирской язвы в том случае, когда альтернативные методы лечения недоступны или нецелесообразны.

Читайте также: