Естественное заражение бруцеллезом, как и искусственное введение культуры бруцелл, обычно сопровождается образованием в организме животного специфических антител. Это явление давно используется для диагностики болезни и серологической дифференциации различных видов и типов бруцелл.
Еще в 1932 г. Wilson и Miles установили, что клетки всех трех классических видов бруцелл, находящихся в обычной для них гладкой S-форме, содержат два серологически отличимых антигена А и М и что каждый из этих антигенов у различных видов бруцелл содержится в неодинаковом количестве. Несколько позже Мiles ( 1939) уточнил, что у Br. melitensis количественное соотношение между антигенами А и М может быть выражено примерно как отношение 1: 20, а у Вr. abortus и Вr. suis - как 20:
1. Это открытие дало основание для использования адсорбированных сывороток при отнесении исследуемой культуры бруцелл либо к виду Br. melitensis, либо в группу двух других видов. Клетки Br. suis имеют несколько большее количество антигена М, чем клетки Br. abortus. Но эта разница не столь значительна, чтобы ею можно было воспользоваться для серологической дифференциации этих видов бруцелл. Впоследствии накапливалось все больше фактов, которые свидетельствовали, что существенные количественные различия в содержании А и М антигенов наблюдается не только в культурах, принадлежащих к разным видам, но и у разных штаммов одного и того же вида. Все более частые случаи выявления серологических вариантов внутри того или иного вида бруцелл значительно затрудняли использование метода абсорбции агглютининов для целей межвидовой серологической дифференциации этих бактерий. Результат такой дифференциации был очень условным и относительным (П.Ф. Здродовский, 1953). В конце концов все это привело к признанию, что дифференциация бруцелл по РА с моноспецифической сывороткой имеет значение в основном только при идентификации биотипов внутри каждого из трех классических видов бруцелл.
Используя разные способы экстрагирования, из культуры бруцелл удается выделить липоидно-полисахаридно-белковый комплекс, который обладает специфическими антигенными и токсическими свойствами. При исследовании этого антигенного комплекса с помощью метода преципитации в геле установлено, что с гомологической сывороткой он дает до 6 линий преципитации. Иными словами, в экстрактах из бруцелл с помощью реакции преципитации в геле удается обнаружить до б различных антигенов. Метод иммуноэлектрофореза дает возможность выявить у бруцелл значительно большее количество антигенных компонентов.
С помощью метода преципитации в геле было показано также, что у бруцелл имеются поверхностные и глубинные антигены.
И.И. Дубровская (1950-1968) установила, что антигенные комплексы у бруцелл состоят из двух антигенов. Один из них - это антиген типа Буавена, содержащий полисахариды, липиды и белок, а другой, так называемый четвертый компонент, также содержит специфический полисахарид, но другой природы, белковое вещество и дезоксирибонуклеиновую кислоту. У разных видов бруцелл эти антигены содержатся в неодинаковом количестве. В отличие от всего антигенного комплекса четвертый его компонент, проявляя серо-логическую активность и аллергенные свойства, не обладает токсичностью.
Исследуя культуры бруцелл S - и R-формы, И.И. Дубровская обнаружила, что химический состав их антигенных комплексов был совершенно различным. Антигенные вещества из R-культур содержали мало белка и не имели ДНК содержащего компонента. Анти-генный комплекс из культуры бруцелл К-формы отличался от антигенов из S-культур и по качественному составу полисахаридов.
В реакции преципитации в геле антигены из R-формы, показали значительно меньшую активность, чем антигены S-формы, и давали с гомологичной сывороткой только одну линию преципитации.
Шероховатые формы всех видов бруцелл имеют общий для них К-антиген и не содержат специфических антигенов А и М. Серологическим методом их нельзя дифференцировать (Лембке и Кернлайн, 1950).
Выживаемость бруцелл во внешней среде и в продуктах животноводства.
Литературные данные о выживаемости бруцелл в различных объектах внешней среды неоднородны. В опытах 3.А. Кучеренко (1934) в поверхностных слоях почвы бруцеллы сохраняли жизнеспособность до 40 дней, на глубине 5-8 см - до 60, а в унавоженной почве - до 100 дней. По данным М.Е. Авакумова (1934), в почве и навозе при низкой температуре бруцеллы выживали до 4,5 месяца. П.А. Вершилова и А.А. Голубева (1972) указывают, что летом в почве бруцеллы сохраняют жизнеспособность в течение 3 месяцев, а зимой - до 4,5 месяца, в буртах навоза при температуре 50 - 67° - в течение 25 дней и более длительное время при температуре в буртах 37-42°.
В воде при интенсивном заражении бруцеллы могут сохраняться жизнеспособными от 45-90 до 150 дней (П.Ф. Здродовскии, 1953). В наших опытах при интенсивном заражении (10е м. т. в 1 мл воды) проб стерильной водопроводной воды (которую перед стерилизацией смешивали с садовой почвой) бруцеллы выживали значительно более продолжительное время. В опытах было использовано два штамма Вr. abortus, пробы хранили при комнатной температуре в шкафу. При периодических отсевах (через каждые 2 - 3 недели) на МППБ и МППА один штамм (2738) перестал давать рост через 7 месяцев, а другой (1410) - более чем через 15 месяцев.
О выживаемости бруцелл в продуктах животноводства П.А. Вершилова и А.А. Голубева (1972) приводят такие данные: в молоке бруцеллы выживали в течение 10-273 дней, в масле-' 10-142 дней, в сыре - от 25 дней до года, в брынзе - до 45 дней, в кислом молоке-2-30 дней, в кефире-до 11 дней, в замороженном мясе - более 320 дней, в соленом масле - 30-113 дней, в шерсти - 14-90 дней, в шкурках ягнят - до 2 месяцев.
В виде культуры на твердой питательной среде в хорошо закрытых или еще лучше в залитых парафином пробирках бруцеллы сохраняются жизнеспособными в течение многих недель, а в виде лиофильно высушенной культуры - годами. Сравнительно высокую чувствительность бруцеллы проявляют к действию нагревания, солнечных лучей и различных средств химической дезинфекции, В жидкой культуре при температуре 60° бруцеллы погибают через 30 мин, при температуре 70° - через 10 мин, а при кипячении - почти мгновенно. Прямой солнечный свет в зависимости от интенсивности инсоляции убивает бруцелл в течение от нескольких минут до 3-4 часов (Е.С. Орлов, 1974), рассеянный свет убивает их через 7-8 дней. Действие употребляемых средств химической дезинфекции характеризуется такими данными: 2-процентный раствор фенола, 1-процентный креолин, 0,5-процентный лизол, 1-процентная хлорная известь, 1-2-процентный формалин, 0,01-процентный хлорамин, 1-процентный раствор НС1 в 8-процентном растворе NaС1 убивают бруцелл в течение нескольких минут (П.Ф. Здродовский). Для дезинфекции животноводческих помещений наиболее часто применяются: осветленный раствор хлорной извести, содержащей 2% активного хлора, 2-процентный раствор едкого натра, 20-про-центная взвесь свежегашеной извести, 2-процентный раствор формальдегида, 4-процентная горячая эмульсия дезинфекционного креолина, 5-процентная эмульсия нафтализола, 5-процентный горячий раствор кальцинированной соды. Пастеризацию молока производят при температуре 70° в течение 30 мин или при температуре 85-90° в течение 20 секунд.
Патогенез
Изучению патогенеза бруцеллеза посвящено большое количество работ советских и зарубежных исследователей. Однако в связи с большой пластичностью возбудителя, лабильностью проявления и течения инфекционного процесса вопросы патогенеза бруцеллеза до настоящего времени полностью не изучены. Наиболее детально изучен патогенез бруцеллеза морских свинок, являющихся лучшей экспериментальной моделью для воспроизведения этой инфекции (П.Ф. Здродовский, 1953), а также белых мышей, овец и в меньшей степени крупного рогатого скота и свиней. При этом установлены общие закономерности патогенеза бруцеллезной инфекции у животных различных видов (П.А. Вершилова, А.А. Го-лубева, 1970).
Наиболее частыми входными воротами инфекции являются слизистые оболочки рта, дыхательных путей, конъюнктива, а также кожный покров. Так, морских свинок удается заразить сравнительно небольшими дозами бруцелл всех трех классических видов Вr. melitensis, Вr. abortus, Вr. suis при нанесении их на неповрежденную кожу (Наrdу, Нudson, Jordan 1929; В.Н. Маккавейский, И.А. Каркадиновская, Н.И. Михеев, 1931), орально (Наrdу, Нudson, Jordan, 1929), аэрогенно (Еlberg, Неnderson, 1948; Нarper, 1955; А.А. Майборода, П.Н. Жованик, С.И. Сердюк, 1958). При этом чувствительность морских свинок к аэрогенному заражению почти не отличается от их чувствительности к подкожному заражению. Генерализованная инфекция может быть вызвана 10-20 клетками вирулентных бруцелл, а для перорального, конъюнктивального и накожного заражения требуются дозы бруцелл в 10-15 и даже 100 раз большие (П.А. Вершилова, 1970).
У овец и коз входными воротами бруцеллезной инфекции являются слизистые оболочки рта, дыхательных путей и влагалища, конъюнктива, а также скарифицированная и мацерированная кожа (Б.М. Гурвич, А.С. Легкий, А.М. Курапов, 1934; Ф.Д. Киселев, А.П. Новиков, А.А. Яковлев, 1934; Dоуlе, 1935; Тау1оr, Jordensen, 1936; И.А. Тарасов, 1937; В.А. Штритер, Б.В. Воскресенский, X.С. Котлярова, 1937; Е.С. Орлов, 1939; М.И. Чернышева, 1941). Экспериментальное заражение овец через конъюнктиву и слизистую влагалища удается дозой 1-500 млн. микробных клеток вирулентной культуры бруцелл, через скарифицированную кожу - 20-100 млн. микробных клеток, а для заражения через слизистую рта требуется доза в 2 - 5 млрд. микробных клеток.
Наблюдали заражение овец бруцеллезом через неповрежденную кожу.
Пути распространения бруцелл в организме после экспериментального заражения лабораторных животных (белых мышей, морских свинок) изучали Неlms, Ноlm, Оrskow (1932), В.А. Штритер (1939, 1940), П.А. Вершилова (1949), Н.П. Плотников (1954). Было показано, что из мест заражения бруцеллы распространяются по лимфатическим путям и обнаруживаются прежде всего в регионарных лимфатических узлах, но вскоре прорывают лимфатический барьер и с кровью распространяются по всему организму, фиксируясь главным образом в органах и тканях, богатых ретикуло-эндотелиальными клетками. В.А. Штритер (1939, 1940), заражая морских свинок небольшими дозами бруцелл (что более соответствует условиям естественного заражения), установил три фазы инфекционного процесса.
В первой фазе (адаптации, или отрицательной), которая длится 3-10 суток, выделить бруцеллы из зараженного организма не удается. Во второй фазе (регионарной инфекции), весьма кратковременной, бруцеллы постоянно высеваются только из регионарных лимфоузлов. В третьей фазе (генерализованиой инфекции), наступающей через 5-30 суток после заражения, бруцеллы высеваются из отдельных лимфоузлов, селезенки, печени, костного мозга. Однако при заражении большими дозами бруцеллы могут сразу преодолевать лимфатический барьер и обнаруживаются в крови уже в первые часы после заражения (Веr, 1936). При этом продолжительность бактериемии незначительна - через несколько часов бруцеллы исчезают из крови, так как фиксируются и фагоцитируются ретикуло-эндотелиальными клетками селезенки, печени, лимфоузлов и костного мозга (Н.П. Плотников, 1954). В этих клетках бруцеллы могут длительно сохраняться.
На основании обширных материалов изучения длительности бруцеллезной инфекции у морских свинок выявили, что при давности инфекции 1,5-3,5 месяца бруцеллы высеваются из органов и лимфоузлов в 100% случаев, 4-12 месяцев - в 42,6% и 13-26 месяцев - в 17,1% случаев (П.Ф. Здродовский, 1953). Таким образом, уже через четыре месяца после заражения у морских свинок наблюдается тенденция к угасанию инфекции бруцеллеза и самовыздоровлению большинства животных в течение одного-двух лет.
Аналогичные пути распространения и локализации бруцелл установлены в экспериментах на сельскохозяйственных животных. Dоу1е (1935), И.А. Тарасов (1937), М.И. Чернышева (1941), К.А. Настенко (1947), X.С. Котлярова (1947), А.И. Кочурин (1952) показали, что при заражении овец небольшими дозами бруцелл инфекция ограничивается только регионарными лимфоузлами, а при увеличении дозы заражения бруцеллы распространяются в отдаленные лимфоузлы, печень, селезенку и другие органы. По данным П.Ф. Здродовского (1953), у экспериментально зараженных овец в остром периоде инфекции бруцеллы высеваются из лимфоузлов в 42% случаев, из селезенки - в 69%, из печени - в 23%, а из крови - только в 5% случаев от всех посевов. Длительность инфекционного процесса при бруцеллезе у овец имеет значительные индивидуальные колебания. В исследованиях X.С. Котляровой (1943, 1947) бруцеллы выявляли при полном бактериологическом исследовании экспериментально зараженных овец через 0,5-1 месяцев после заражения в 93,7% случаев, через 1,5-3 месяцев в 48%, через 4-12 месяцев - в 33,3% и через 19-26 месяцев в 22,7% случаев. В опыте Е.С. Орлова (1942) восемь из десяти зараженных овец на протяжении года освободились от инфекции.
По данным Р.М. Гуревич и А.Г. Яковлевой (1956), у 85% экспериментально зараженных бруцеллезом овец наступает самовыздоровление. Явление самовыздоровления у большинства овец при естественном бруцеллезе установлено исследованиями В.А. Штритера, Б.В. Воскресенского и X.С. Котляровой (1937), Е.С. Орлова (1939, 1942, 1949), В.П. Тульчинской (1945), К.П. Студенцова (1948), И.Р. Замурий (1949), В.П. Тульчинской и А.Ф. Ткаченко (1951), П.П. Самойлова (1951, 1952), А.И. Кочурина (1952) и др. Но у значительной части животных инфекционный процесс может переходить в латентное состояние и длиться годами. Так, Е.С. Орлов (1940) выделил культуру бруцелл из лимфоузлов в 45% случаев при исследовании овец через 1,5-2 года после их заражения бруцеллезом.
При пероральном заражении нетелей О. Ваng с сотрудниками (1934) установили первоначальную локализацию бруцелл в регионарных лимфоузлах пищеварительного тракта, а через 3-4 недели - генерализацию инфекционного процесса. Самоочищение организма от бруцелл у крупного рогатого скота наступает через 1 - 1,5 года, а через 2-3 года замкнутого содержания в изоляторе большинство животных оказывается свободными от инфекции (Р.А. Цион, Н.И. Овчинников, 1943; Е.С. Орлов, Д.К. Бессонов, 1943; С.Н. Вышелесский, 1944; Г.С. Савельев, 1944; А.А. Аливердиев, 1946; П.С. Уласевич, 1950, и др.). Но у некоторых животных латентная инфекция бруцеллеза может длиться до 4-7 лет и дольше (Г.С. Савельев, 1944; М.К. Юсковец, 1952).
В опытах экспериментального заражения бруцеллезом свиней (Соtton, Вuck, 1932; Д.К. Бессонов, 1947) также было показано, что сначала бруцеллы локализуются в регионарных лимфоузлах. Генерализация инфекции наступает через 10-30 дней, а через 4-5 месяцев выделить бруцеллы из организма уже не удается.
Подводя итог проведенным исследованиям по изучению развития и угасания инфекционного процесса при бруцеллезе у лабораторных и сельскохозяйственных животных, можно отметить характерную схему этого процесса: из места проникновения бруцеллы попадают сначала в регионарные лимфатические узлы, затем в кровяное русло и во все органы и ткани, особенно богатые ретикуло-эндотелиальными элементами, где могут сохраняться и размножаться длительный период времени, после чего, как правило, наступает самоочищение организма от возбудителя. Степень и длительность генерализации инфекционного процесса зависят от дозы заражения, вирулентности возбудителя, а также устойчивости макроорганизма. При этом очень важное значение имеет состояние беременности. У беременных животных излюбленным местом локализации бруцелл являются ткани плаценты, где вызываемый возбудителем воспалительный процесс приводит к нарушению питания плода и аборту с последующими осложнениями в виде задержания последа, эндометрита, метрита и пр. (М.К. Юсковец, 1952).
Очень часто при бруцеллезе взрослых самок происходит заселение бруцеллами вымени, хотя клинически выраженные бруцеллезные маститы встречаются редко (Л.К. Юсковец, 1952). По данным Кlimmer (1932), О. Ваng (1934), бруцеллы сохраняются в вымени бруцеллезных коров до 7 лет, а у некоторых, по-видимому, всю жизнь. В костях, суставах, сухожильных влагалищах, слизистых сумках, семенниках бруцеллы могут сохраняться так же долго, как и в вымени (О. Ваng:, 1934; Ооу1е, 1935). Отсюда и наиболее выраженные клинические признаки бруцеллеза. Практически наиболее важное значение имеют поражения бруцеллами беременной матки и вымени, так как с абортированным плодом, плодовыми оболочками, после абортными и послеродовыми истечениями и с молоком во внешнюю среду выделяется огромное количество возбудителя болезни. Gwatkin (1932), исследуя в бруцеллезных стадах крупного рогатого скота абортированные плоды, выделил бруцеллы более чем в 50% случаев; после нормального отела в 20% случаев бруцеллы высевались из последа и е 56,2% случаев - из молока. М.А. Журнакова и А.С. Панферов (1935) - при исследовании 24 абортированных плодов выделили культуры бруцелл от 22 плодов. И.А. Тарасов и П.А. Вершилова (1937) при исследовании плодов в неблагополучном стаде овец выделили бруцеллы в 50-83% случаев.
При исследовании молока от бруцеллезных коров С1ark (1931) выделил бруцеллы в 62% случаев, а Gilman (1931) - 78% случаев. По данным Кlimmer (1932), 75% абортировавших коров выделяют бруцеллы с молоком, начиная с 6-12-го дня после аборта.Е.С. Орлов (1940) при массовом бактериологическом исследовании молока от овец неблагополучных отар выделял культуры бруцелл в 7,3-10,4% случаев. Саmeron (1961), Nicolletti, Мuraschi (1966) указывают, что у 90% коров при заболевании бруцеллезом бруцеллы локализуются в вымени или родовых путях.