Эмфизематозный карбункул (эмкар) у крупного рогатого окота вызывает С. chauvoei. Впервые его обнаружил Фезер в 1865 г. в подкожной клетчатке погибшей коровы. Поражаются преимущественно молодые животные. Описаны редкие случаи заболевания буйволов, овец и коз.
Эмфизематозный карбункул - острая неконтагиозная инфекционная болезнь, характеризующаяся развитием крепитирующих отеков в массивных группах мышц, хромотой и быстрой гибелью животных.
Распространен почти во всех странах мира с развитым скотоводством, встречается также и в нашей стране.
Морфология возбудителя эмкара
С. chauvoei - прямые или слегка изогнутые с закругленными концами палочки шириной 0,6-1,0 мкм и длиной 2-8 мкм. В препаратах из тканей располагаются одиночно, парами, очень редко по 3-4, нитей не образуют. Микроб обладает значительным полиморфизмом, особенно в мазках из животных тканей, где нередко приобретает форму веретена, лимона, груши, шара и т. д. Капсулы не имеет, подвижный (перитрих). В организме и внешней среде образует центрально и субтерминально расположенную спору. В культуре спорообразование отмечается через 24 ч, через 48 ч становится значительным. Вегетативные клетки хорошо окрашиваются спиртоводными растворами анилиновых красок, часто воспринимают окраску неравномерно, более интенсивно на полюсах, в цитоплазме иногда обнаруживают зернистость. По Граму в молодых культурах и препаратах из тканей красятся положительно, в старых культурах - отрицательно.
Культивирование
С. chauvoei - строгий анаэроб, требует создания вакуума не менее 8-15 мм ртутного столба. В МПБ и на МПА даже с добавлением глюкозы не растет. Для культивирования применяют специальные среды, дополнительными ингредиентами которых являются кровь, сыворотка, кусочки печени, мозга, мышц. Наиболее часто испольуют среду Китта-Тароцци, бульон Мартена, мозговую среду, полужидкий агар, глюкозо-кровяной агар, глюкозный агар с 10-12% бычьей сыворотки. Оптимальные значения рН 7,2-7,6, температуры 36-38°С, рост возможен и при 14°С.
В среде Китта-Тароцци уже через 12-24 ч дает пышный рост с газообразованием и легким помутнением, на 2-3-и сут среда светлеет и на дно выпадает рыхлый беловатый осадок, аналогично растет и в бульоне Мартена. Молодые культуры запаха не издают, в старых обнаруживается запах прогорклого масла. При росте в мозговой среде почернения не наступает. В глубине сывороточного агара растет в форме чечевицеобразных или круглых колоний с нежными отростками. На пластинке глюкозо-кровяного агара Цейсслера через 24-48 ч инкубирования вырастают круглые, в виде перламутровой пуговицы или в форме виноградного листа, плоские, с ровным краем и приподнятым центром колонии, окруженные зоной прозрачного гемолиза.
Биохимические свойства
С. chauvoei синтезирует протеазу, медленно разжижающую желатин; свернутую сыворотку и яичный белок не разжижает; коагулирует молоко на 3-6-е сут роста, сгусток его имеет вид мягкой губчатой массы, пептопизация сгустка не наступает. Индол не образует, большинство штаммов продуцируют незначительное количество сероводорода, нитраты в нитриты не редуцируют. Ферменты каталазу и лецитиназу не вырабатывает.
Расщепляет с образованием кислоты и газа глюкозу, сахарозу, лактозу, мальтозу, галактозу, левулезу и не разлагает маннит, салицин, глицерин, дульцит и инулин. Отношение разных штаммов к сахарам непостоянно, однако реакции на сахарозу и салицин являются индикаторными: С. chauvoei в отличие от С. septicum ферментирует сахарозу и не сбраживает салицин.
Патологоанатомические изменения
У птицы, павшей от ларинготрахеальной формы болезни, изменения локализуются в гортани и трахее. В гортани обычно находят казеозные пробки, при удалении которых обнажается отечная, гиперемированная слизистая оболочка. Она рыхлая, утолщенная и иногда с кровоизлияниями. В трахее заметно скопление слизи, перемешанной с кровью и казеозными массами, иногда содержатся сгустки крови (геморрагический трахеит). Слизистая оболочка трахеи отечна, гиперемирована, с точечными или полосчатыми кровоизлияниями. Их можно видеть на всем протяжении слизистой трахеи, но чаще только в верхней трети ее.
Казеозные пробки встречаются и в крупных бронхах. В легких видны очаги воспаления. Если птица погибла от закупорки трахеи казеозными пробками, обнаруживают признаки удушья: синюшность слизистых оболочек и венозный застой крови в легких.
У некоторых павших кур слизистая оболочка тонкого отдела кишечника, клоаки и фабрициевой сумки в состоянии катарально-геморрагического воспаления.
При конъюнктивальной форме слизистая глаза гиперемирована, иногда на третьем веке видны точечные кровоизлияния. Под третьим веком нередко находят казеозные массы с неприятным запахом. Веки отекшие. В тяжелых случаях казеозные массы обнаруживаются в инфра-орбитальных синусах. При панофтальмии поражены роговица и все глазное яблоко. Нередко обнаруживают риниты. Носовая полость заполнена серозным или серозно-слизистым экссудатом; слизистая носа гиперемирована и отечна.
При гистологическом исследовании гортани и трахеи обнаруживают отек и клеточную инфильтрацию слизистой малыми лимфоцитами, гистиоцитами, плазмотическими клетками и эозинофильными лейкоцитами.
Характерным для инфекционного ларинготрахеита считают обнаружение в эпителиальных клетках пораженной слизистой оболочки трахеи внутриядерных включений (ацидофильных телец). Их находят в клетках с увеличенным ядром. Они могут быть круглыми, колбасовидными или иметь форму диплококков и занимают 1/2-2/3 ядра клетки. Вокруг ядерного включения заметна неокрашенная зона.
Токсинообразование
Возбудитель эмфизематозного карбункула синтезирует и выделяет экзотоксин. Образование его происходит как в организме, так и при выращивании микроба в жидких питательных средах. В составе токсина обнаружены гемотокеический и некротизирующий компоненты. С. chauvoei имеет общую летальную и некротизирующую фракцию токсина альфа 1 с С. septicum, в то время как фракция альфа 2 у токсина возбудителя эмкара отсутствует. Поэтому антитоксическая сыворотка С. septicum инактивирует гомологичный токсин и токсин С. chauvoei, антисыворотка же С. chauvoei нейтрализует только гомологичный токсин.
Возбудитель эмкара обладает также ферментами патогенности. К ним относятся дезоксирибонуклеаза (фактор бета), гиалуронидаза (фактор гамма), токсическим компонентом является и фактор дельта - кислородолабильный гемолизин; лецитиназу не содержит.
Токсин обладает антигенной функцией и при обработке формалином переводится в анатоксин.
Антигенная структура
В составе антигенов возбудителя эмфизематозного карбункула выделены термостабильный соматический О-антиген и термолабильный жгутиковый Н-антитен. Они обладают видовой специфичностью и являются общими у всех штаммов. Однако имеются наблюдения, что Н-антиген С. chauvoei, выделяемого от крупного рогатого скота и овец, различен. Кроме того, дифференцирован споровый S-антиген, общий с С. septicum, что приводит к перекрестной агглютинации у этих двух клостридий.
Устойчивость
Вегетативная форма С. chauvoei малоустойчива к воздействию различных факторов внешней среды, споры же весьма резистентны. В гниющих трупах споры сохраняются до 3 мес, в навозе с примесью крови и остатками тканей до 6 мес, а на дне водоемов неблагополучных территорий - свыше 10 лет. В кислых почвах, бедных органическими веществами, споры погибают значительно раньше. Имеются предположения, что в почве споры сохраняют жизнеспособность до 20-25 лет. При соответствующих условиях в почве могут вегетировать и размножаться. Споры С. chauvoei в гниющих мышцах погибают через 6 мес, в высушенных мышцах выдерживают кипячение до 6 ч, а в свежем мясе - до 2 ч, в солонине сохраняются более 2 лет. В высушенном состоянии споры теряют жизнеспособность при нагревании до температуры 100-105°С за 2-12 мин, при 80°С - через 2 ч, но не разрушаются текучим паром на протяжении 40-50 мин. Прямые солнечные лучи убивают их через 24 ч.
На споры возбудителя губительно действует 3%-ный раствор формалина в течение 10-15 мин, 3%-ный фенол действует слабо. В 6%-ном растворе гидроокиси натрия они погибают через 6-7 дней, в 12%-ном растворе - через 24 ч л в 25%-ном через 14 ч, но в подогретом до 40°С - через 50 мин.
Растворимый токсин, синтезируемый микробом при росте в жидких средах, разрушается при 60°С в течение 4 ч; токсин, связанный с бактериальными клетками, более резистентный; при 60°С через 10 ч не происходит его разрушения.
Патогенность
В естественных условиях - преимущественно более крупный рогатый скот и овцы. Редкие случаи заболевания наблюдают у коз, буйволов, оленей и лосей. С. chauvoei был также выделен из трупов норок как возбудитель кормового отравления.
Наиболее восприимчив молодняк крупного рогатого скота в возрасте от 3 мес до 4 лет. Животные старше 4 лет резистентны за счет иммунизирующей субинфекции, телята до 3-месячного возраста - благодаря колостральному иммунитету. Однако изредка отмечались заболевания телят 3-дневного возраста и скота в возрасте 10-12 лет. Племенные животные, особенно мясных пород, более восприимчивы, чем степной и рабочий скот. Независимо от породы повышенной чувствительностью обладают упитанные животные: их мышечная ткань содержит больше гликогена, необходимого для развития микроба.
Лошади и ослы невосприимчивы, отмечали отдельные случаи болезни у свиней. Верблюды в естественных условиях не болеют, искусственно же их заразить удавалось. Собаки и кошки невосприимчивы. Человек к возбудителю эмфизематозного карбункула практически невосприимчив.
Из лабораторных животных наиболее восприимчивы морские свинки, они гибнут через 16-48 ч с момента заражения.
Патогенез
Заражение происходит при попадании спор в пищеварительный тракт с кормом и питьевой водой. Проникновению спор благоприятствуют травмы слизистой оболочки, в том числе и микротравмы. Личинки оводов, мигрируя из пищеварительного канала в мышцы, способствуют внедрению возбудителя эмфизематозного карбункула и создают условия для его размножения. Возбудитель может проникать также через ранки на поверхности тела, среди которых важная роль отводится укусам кровососущих насекомых. Иногда отмечается непосредственная локализация процесса в грудной полости, что вызывает предположение о возможности пылевого заражения через органы дыхания. С током крови возбудитель попадает в мышцы и места, наиболее благоприятные для его развития гематомы, размозженные и разорванные ткани, участки некроза. Первичный очаг инфекционного процесса возникает после короткого инкубационного периода и имеет тенденцию к бурному развитию. В местах оседания микробы интенсивно размножаются, выделяют токсин и образуют газ.
Компоненты токсина подавляют фагоцитоз, вызывают нарушение целостности кровеносных сосудов и другие повреждения, ведущие к отеку и некрозу тканей, газы же обусловливают крепитацию образовавшихся отечных припухлостей.
Продукты распада тканей и токсины возбудителя являются причинами развития лихорадки, нарушения сердечной деятельности и расстройства дыхания. Перед гибелью животных резко повышается концентрация микробов в тканях и отмечается бактериемия. Инфекционный процесс может протекать и без образования карбункула в виде сепсиса.
Лабораторная диагностика
Материалом для лабораторного диагноза служат кусочки пораженных мышц, отечный экссудат, кровь, взятые тотчас после гибели животного. Необходимо помнить, что вскрытие трупов животных, погибших от эмфизематозного карбункула, недопустимо (почвенная инфекция). Поэтому кусочки мышц отбирают без полного вскрытия трупа. Если же труп случайно вскрыт, берут кусочки паренхиматозных органов.
Исследование проводят по схеме: микроскопия мазков, посевы на питательные среды в анаэробных и аэробных условиях и заражение лабораторных животных.
Микроскопия имеет ориентировочное значение. Мазки окрашивают по Граму и Муромцеву. С. chauvoei - грамположительная, полиморфная, спорообразующая, толстая с закругленными краями палочка. Бактерии располагаются одиночно или парами.
Чистую культуру С. chauvoei удается выделить, если посевы проводят сразу же после гибели животного. Но, как правило, материал бывает сильно загрязнен посторонней микрофлорой. Поэтому применяют ряд методов подавления сопутствующей микрофлоры. Материал можно высушить в термостате, при этом вегетативные клетки гибнут, споры сохраняют жизнеспособность. Рекомендуется также проводить посев на жидкую элективную среду с добавлением фенола, кристаллвиолета или азида натрия, которые ингибируют постороннюю микрофлору. Иногда материал прогревают при температуре 80°С в течение 15 мин. Исследуемый материал засевают пастеровской пипеткой на среду Китта-Тароцци, в МПБ, на МПА и глюкозо-кровяной агар в чашках (агар Цейсслера), посевы инкубируют в анаэробных условиях при температуре 37°С в течение 24-48 ч. Со среды Китта-Тароцци для выделения чистой культуры делают дробный посев на чашки с глюкозо-кровяным агаром. Наличие характерных колоний на агаре и типичных по морфологии палочек в препаратах из колоний дают основание для постановки предварительного диагноза.
В необходимых случаях изучают сахаролитические и про теолитические свойства культуры. Для окончательного диагноза необходима биопроба.
Вирулентностью обладают только свежевыделенные культуры.
Иммунитет и средства профилактики
У крупного рогатого скота и овец естественного иммунитета нет, но с возрастом восприимчивость их к данному заболеванию снижается, В результате переболевания животные приобретают длительный активный иммунитет. По своей природе иммунитет при эмфизематозном карбункуле антитоксический и антимикробный.
Для иммунизации используют концентрированную гидроокисьалюминиевую формолвакцину против эмфизематозного карбункула крупного рогатого окота и овец. Иммунитет после прививки этой вакциной наступает через 14 дней ,и продолжается до 6 мес, она не защищает от возбудителей злокачественного отека.
Предложена также живая вакцина из штамма № 2/14. Она безвредна для крупного рогатого окота и обеспечивает формирование иммунитета через 4-5 дней, который продолжается более 12 мес.
Путем иммунизации молодняка крупного рогатого окота, а также жеребят можно приготовить иммунную сыворотку против эмфизематозного карбункула, обладающую профилактическим и терапевтическим действиями.
