Черная смерть. История о том, как безобидная бактерия стала беспощадной убийцей. Чумная палочка Yersinia pestis вызывает заболевание

чумной доктор в средние века

Уже не первую сотню лет у людей чума ассоциируется с особым заболеванием, уносящим жизни миллионов людей. Всем известна поражающая способность возбудителя этой болезни и её молниеносное распространение. Об этом заболевании знает каждый, оно настолько укоренилось в сознании человека, что всё негативное в жизни ассоциируется именно с этим словом.

Что такое чума и откуда возникает инфекция? Почему до сих пор она существует в природе? Какой у болезни возбудитель и пути его передачи? Какие существуют формы заболевания и симптомы? Из чего состоит диагностика и как проводится лечение? Благодаря какой профилактике в наше время удаётся спасти миллиарды человеческих жизней?

Что такое чума

Специалисты утверждают, что эпидемии чумы упоминались не только в исторических справочниках, но и в библии. Случаи заболевания регулярно регистрировались на всех континентах. Но больший интерес представляют не эпидемии, а пандемии или вспышки инфекции, распространённые практически на всей территории страны и охватывающие соседние. За всю историю существования людей их насчитали три.

  1. Первая вспышка чумы или пандемия возникла в VI веке в странах Европы и Ближнего Востока. За время своего существования инфекция унесла жизни более 100 млн людей.
  2. Второй случай, когда болезнь охватила значительную территорию, был отмечен в Европе, откуда она добралась из Азии в 1348 году. В это время погибло более 50 млн человек, а сама пандемия известна в истории под названием «чума - чёрная смерть». Не обошла она стороной и территорию России.
  3. Третья пандемия свирепствовала в конце XIX столетия на Востоке, преимущественно в Индии. Началась вспышка в 1894 году в Кантоне и Гонконге. Было зафиксировано большое количество смертельных случаев. Несмотря на все меры предосторожности со стороны местных властей, количество смертей превысило 87 млн.

Но именно во время третьей пандемии удалось тщательно исследовать умерших людей и выявить не только источник инфекции, но и переносчика заболевания. Французский учёный Александр Йерсен установил, что человек заражается от больных грызунов. Спустя несколько десятилетий, создали эффективную вакцину против чумы, хотя и это не помогло человечеству полностью избавиться от заболевания.

Даже в наше время единичные случаи чумы регистрируются в России, Азии, США, Перу, Африке. Ежегодно врачи обнаруживают несколько десятков случаев заболевания в различных регионах, а количество смертельных случаев колеблется в пределах от одного до 10 человек и это можно считать победой.

Где сейчас встречается чума

Очаги инфекции в наше время не отмечены красным цветом на обычной туристической карте. Поэтому перед путешествием в другие страны лучше проконсультироваться с инфекционистом, где до сих пор встречается чума.

По словам специалистов, эта болезнь ещё не искоренена полностью. В каких странах можно заразиться чумой?

  1. Единичные случаи болезни встречаются в США и Перу.
  2. Чума в Европе практически не регистрировалась несколько последних лет, но вот Азию болезнь не обошла стороной. Перед посещением Китая, Монголии, Вьетнама и даже Казахстана лучше сделать прививку.
  3. На территории России тоже лучше перестраховаться, ведь несколько случаев чумы ежегодно здесь регистрируются (в Алтае, Тыве, Дагестане) и она граничит с опасными в отношении инфекции странами.
  4. Африка считается опасным, с точки зрения эпидемиологии, континентом, большинством современных тяжёлых инфекций можно заболеть именно здесь. Чума не исключение, здесь регистрировались единичные случаи заболевания за последние несколько лет.
  5. Встречается инфекция и на отдельных островах. К примеру, всего два года назад чума поразила несколько десятков людей на Мадагаскаре.

Последнюю сотню лет пандемий чумы не наблюдалось, но инфекцию не удалось искоренить полностью.

Уже давно не секрет, что многие особо опасные инфекции, к которым относится чума, военные пытаются использовать в качестве биологического оружия. Во время Второй мировой войны в Японии учёные вывели особый вид возбудителя заболевания. По способности заражать людей он в десятки раз превзошёл природных возбудителей. И никто не знает, чем могла закончиться война, если бы Япония воспользовалась данным оружием.

Хотя пандемии чумы последнюю сотню лет не регистрировались - полностью расправиться с бактериями, вызывающими заболевание, не удалось. Есть природные источники чумы и антропургические, то есть естественные и искусственно созданные в процессе жизнедеятельности.

Почему инфекция считается особо опасной? Чума - это болезнь с высоким уровнем летальности. До момента создания вакцины, а произошло это в 1926 году, смертность от различных видов чумы составляла не менее 95%, то есть выживали единицы. Сейчас же летальность не превышает 10%.

Возбудитель чумы

Возбудитель инфекции - yersinia pestis (чумная палочка) бактерия рода иерсинии, которая входит в большое семейство энтеробактерий. Чтобы выжить в природных условиях этой бактерии пришлось долго приспосабливаться, что привело к особенностям её развития и жизнедеятельности.

  1. Растёт на простых доступных питательных средах.
  2. Бывает разной формы - от нитевидной до шарообразной.
  3. Чумная палочка в своей структуре содержит более 30 видов антигенов, помогающие ей выжить в организме переносчика и человека.
  4. Устойчива к факторам окружающей среды, но моментально погибает при кипячении.
  5. У бактерии чумы есть несколько факторов патогенности - это экзо и эндотоксины. Именно они приводят к поражениям систем органов в организме человека.
  6. Бороться с бактериями, находящимся во внешней среде, можно с помощью обычных дезинфектантов. Губительно на них действуют и антибиотики.

Пути передачи чумы

Не только человека поражает эта болезнь, в природе есть множество других источников инфекции. Большую опасность представляют вялотекущие варианты чумы, когда поражённое животное может перезимовать, а после заразить окружающих.

Чума - болезнь с природной очаговостью, поражающая, кроме человека и других существ, к примеру, домашних животных - верблюдов и кошек. Заражаются они от других животных. На сегодня выявлено более 300 видов носителей бактерий.

В природных условиях естественным носителем возбудителя чумы являются:

  • суслики;
  • сурки;
  • песчанки;
  • полёвки и крысы;
  • морские свинки.

В городских условиях резервуаром бактерий являются особые виды крыс и мышей:

  • пасюк;
  • серая и чёрная крыса;
  • александровская и египетский вид крыс.

Переносчиком чумы во всех случаях являются блохи. Заражение человека происходит при укусе этого членистоногого, когда инфицированная блоха, не найдя подходящего животного, кусает человека. Всего одна блоха за жизненный цикл может заразить около 10 людей или животных. Восприимчивость к заболеванию у людей высока.

Как передаётся чума?

  1. Трансмиссивным путём или через укусы инфицированного животного в основном блохами. Это самый распространённый путь.
  2. Контактный, которым заражаются во время разделки туш больных домашних животных, как правило, это верблюды.
  3. Несмотря на то что первенство отдано трансмиссивному пути передачи бактерий чумы, алиментарный тоже играет не последнюю роль. Человек заражается во время употребления пищи, обсеменённой возбудителем инфекции.
  4. К способам проникновения бактерии в организм человека при чуме относится аэрогенный путь. Во время кашля или чиханья больной человек с лёгкостью заражает всех окружающих, поэтому их нужно держать в отдельном боксе.

Патогенез чумы и её классификация

Как ведёт себя возбудитель чумы в организме человека? Первые клинические проявления болезни зависят от способа проникновения бактерий в организм. Поэтому и существуют разные клинические формы заболевания.

Проникнув в организм, возбудитель с током крови проникает в ближайшие лимфатические узлы, где остаётся и благополучно размножается. Именно здесь происходит первое местное воспаление лимфоузлов с образованием бубона, из-за того, что клетки крови не могут полноценно уничтожить бактерии. Поражение лимфоузлов приводит к снижению защитных функций организма, что способствует распространению возбудителя во все системы.

В дальнейшем иерсинии поражают лёгкие. Кроме, инфицирования бактериями чумы лимфоузлов и внутренних органов, происходит заражение крови или сепсис. Это приводит к многочисленным осложнениям и изменениям в сердце, лёгких, почках.

Какие существуют виды чумы? Врачи выделяют два основных вида болезни:

  • лёгочная;
  • бубонная.

Они считаются наиболее распространёнными вариантами заболевания, хотя и условно, ведь бактерии поражают не какой-то определённый орган, а постепенно в воспалительный процесс вовлекается весь организм человека. По степени тяжести болезнь делится на лёгкое субклиническое течение, среднетяжёлое и тяжёлое.

Симптомы чумы

Чума - это острая природно-очаговая инфекция, вызванная иерсиниями. Её характеризуют такие клинические признаки, как выраженная лихорадка, поражение лимфоузлов и сепсис.

Любая форма заболевания начинается с общих симптомов. Инкубационный период чумы длится не менее 6 дней. Для болезни характерно острое начало.

Первые признаки чумы у человека, следующие:

  • озноб и практически молниеносное повышение температуры тела до 39–40 ºC;
  • выраженные симптомы интоксикации - головные и мышечные боли, слабость;
  • головокружение;
  • поражение нервной системы различной степени тяжести - от оглушения и заторможенности до бреда и галлюцинаций;
  • у больного нарушается координация движений.

Характерен типичный вид больного человека - покрасневшее лицо и конъюнктивы, сухие губы и язык, который увеличен и обложен белым густым налётом.

Из-за увеличения языка речь больного чумой становится неразборчивой. Если инфекция протекает в тяжёлой форме - лицо у человека одутловатое с синим оттенком или синюшное, на лице выражение страдания и ужаса.

Симптомы бубонной чумы

Название самой болезни происходит от арабского слова «джумба», что в переводе означает боб или бубон. То есть, можно предположить, что первым клиническим признаком «чёрной смерти», который описали наши далёкие предки, было увеличение лимфатических узлов, напоминавших вид бобов.

Чем отличается бубонная чума от других вариантов болезни?

  1. Типичным клиническим симптомом этого вида чумы является бубон. Что он собой представляет? - это выраженное и болезненное увеличение лимфатических узлов. Как правило, это единичные образования, но в очень редких случаях их количество увеличивается до двух и более. Чумной бубон чаще локализуется в подмышечной, паховой и шейной области.
  2. Ещё до момента появления бубона у больного человека появляется болезненность настолько выраженная, что приходится принимать вынужденное положение тела для облегчения состояния.
  3. Ещё один клинический симптом бубонной чумы - чем меньше размер этих образований, тем больше боли они причиняют при дотрагивании.

Как формируются бубоны? Это длительный процесс. Всё начинается с возникновения болей в месте появления образования. Затем здесь же увеличиваются лимфоузлы, они становятся болезненными на ощупь и спаянными с клетчаткой, постепенно формируется бубон. Кожа над ним напряжена, болезненна и приобретает интенсивное красное окрашивание. Приблизительно в течение 20 дней происходит разрешение бубона или его обратное развитие.

Есть три варианта дальнейшего исчезновения бубона:

  • длительное полное рассасывание;
  • вскрытие;
  • склерозирование.

В современных условиях при правильном подходе к лечению болезни, а главное, при своевременно начатой терапии, количество смертельных случаев от бубонной чумы не превышает 7–10%.

Симптомы лёгочной чумы

Второй самый распространённый вариант чумы - её лёгочная форма. Это наиболее тяжёлый вариант развития болезни. Различают 3 основных периода развития лёгочной чумы:

  • начальный;
  • период разгара;
  • сопорозный или терминальный.

В недавние времена именно этот вид чумы унёс из жизни миллионы людей, ведь смертность от неё составляет 99%.

Симптомы лёгочной чумы, следующие.

Более 100 лет назад лёгочная форма чумы почти в 100% случаев заканчивалась смертью! Сейчас ситуация изменилась, что, несомненно, связано с правильной тактикой лечения.

Как протекают другие формы чумы

Кроме двух классических вариантов течения чумы, существуют и иные формы болезни. Как правило, это осложнение основной инфекции, но иногда они протекают как первичные самостоятельные.

  1. Первично-септическая форма. Симптомы этого вида чумы немного отличаются от двух вышеописанных вариантов. Развивается и протекает инфекция бурно. Инкубационный период укорочён и длится не более двух дней. Высокая температура, слабость, бред и возбуждение - это далеко не все признаки нарушения состояния. Развивается воспаление головного мозга и инфекционно-токсический шок, далее кома и смерть. В целом болезнь длится не более трёх суток. В отношении этого вида заболевания прогноз неблагоприятный, выздоровление почти не встречается.
  2. Стёртое либо лёгкое течение болезни наблюдается при кожном варианте чумы. Возбудитель проникает в организм человека через повреждённую кожу. В месте внедрения возбудителя чумы наблюдаются изменения - образование некротических язв либо формирования фурункула или карбункула (это воспаление кожи и окружающей её клетчатки вокруг волоса с участками омертвления и выделения гноя). Язвы заживают долго и постепенно формируется рубец. Такие же изменения могут проявиться как вторичные при бубонной или лёгочной форме чумы.

Диагностика чумы

Первый этап в определении наличия инфекции - эпидемический. Но так поставить диагноз легко, когда возникло несколько случаев заболевания с наличием типичных клинических симптомов у больных. Если чума на данной местности давно не встречалась, а количество заболевших исчисляется единицами - диагностика вызывает затруднения.

В случае начала развития инфекции одним из первых этапов в определении болезни является бактериологический метод. При подозрении на чуму работы с биологическим материалом для обнаружения возбудителя проводится в особых условиях, ведь инфекция легко и быстро распространяется в окружающей среде.

Для исследования берут практически любой биологический материал:

  • мокроту;
  • кровь;
  • пунктируют бубоны;
  • исследуют содержимое язвенных поражений кожи;
  • мочу;
  • рвотные массы.

Практически всё, что выделяет больной может быть использовано для исследования. Так как болезнь чума у людей протекает тяжело и человек очень восприимчив к инфекции взятие материала производят в специальной одежде, а посев на питательные среды в оборудованных лабораториях. Заражённые культурами бактерий животные погибают через 3–5 дней. Кроме этого при использовании метода флюоресцирующих антител бактерии светятся.

Дополнительно применяют серологические методы исследования чумы: ИФА, РНТГА.

Лечение

Любой больной с подозрением на чуму подлежит немедленной госпитализации. Даже в случае развития лёгких форм инфекции человека полностью изолируют от окружающих.

В далёком прошлом единственным методом лечения чумы было прижигание и обработка бубонов, их удаление. В попытке избавиться от инфекции люди применяли лишь симптоматические методы, но безуспешно. После выявления возбудителя и создания антибактериальных препаратов снизилось не только количество больных, но и осложнений.

Чем лечат эту болезнь?

  1. Основа лечения - это антибактериальная терапия, используют антибиотики тетрациклинового ряда в соответствующей дозе. В самом начале лечения применяют максимальные суточные дозы лекарств, с постепенным их снижением до минимальных в случае нормализации температуры. Перед началом лечения проводят определение чувствительности возбудителя к антибиотикам.
  2. Важным этапом лечения чумы у людей является проведение дезинтоксикации. Больным вводят солевые растворы.
  3. Применяется симптоматическое лечение: используют мочегонные средства в случае задержки жидкости, применяют гормональные вещества.
  4. Используют лечебную противочумную сыворотку.
  5. Вместе с основным лечением применяется поддерживающая терапия - сердечные препараты, витамины.
  6. Кроме антибактериальных препаратов, назначаются местные лекарства от чумы. Антибиотиками обрабатывают чумные бубоны.
  7. В случае развития септической формы заболевания используют ежедневно плазмаферез - это сложная процедура очистки крови больного человека.

После окончания лечения, спустя приблизительно 6 дней, проводят контрольное исследование биологических материалов.

Профилактика чумы

Изобретение антибактериальных препаратов не решило бы проблему появления и распространения пандемий. Это всего лишь действенный способ справиться с уже возникшей болезнью и профилактика её самого грозного осложнения - смерти.

Так как всё-таки победили чуму? - ведь единичные случаи в год без объявленных пандемий и минимальное количество смертельных случаев после перенесённой инфекции можно считать победой. Большая роль принадлежит правильной профилактике болезни. И начиналась она момента возникновения второй пандемии, ещё в Европе.

В Венеции после второй волны распространения чумы ещё в XIV веке в то время как в городе осталась всего четверть населения, ввели первые карантинные меры для прибывших. Корабли с грузом держали в порту на протяжении 40 дней и наблюдали за командой с целью предупреждения распространения инфекции, чтобы она не проникла из других стран. И это сработало, новые случаи инфекции больше не отмечались, хотя вторая пандемия чумы уже унесла большую часть населения Европы.

Как сегодня проводится профилактика инфекции?

  1. Даже при возникновении единичных случаев чумы в каких-либо странах все прибывшие оттуда изолируются и наблюдаются в течение шести дней. Если же у человека выявили некоторые признаки болезни, тогда назначают профилактические дозы антибактериальных препаратов.
  2. К профилактике чумы относится полная изоляция больных с подозрением на возникшую инфекцию. Людей не только помещают в отдельные закрытые боксы, но в большинстве случаев стараются изолировать и ту часть больницы, где находится больной.
  3. Большая роль в предупреждении возникновения инфекции принадлежит госсанэпидслужбе. Они ежегодно контролируют очаги возникновения чумы, берут пробы воды в данной местности, исследуют животных, которые могут оказаться природным резервуаром.
  4. В очагах развития заболевания проводят уничтожение переносчиков чумы.
  5. К мерам предупреждения болезни чума в очагах появления заболевания относится санитарно-просветительская работа с населением. Объясняют правила поведения людей при очередной вспышке инфекции и куда нужно обращаться в первую очередь.

Но даже всего вышеперечисленного было недостаточно для победы над болезнью, если бы не была изобретена вакцина против чумы. Именно с момента её создания количество случаев заболевания резко уменьшилось, а пандемий не было уже более 100 лет.

Вакцинация

Сегодня для борьбы с чумой, кроме общих профилактических мер, применяют более действенные методы, которые помогли надолго забыть о «чёрной смерти».

В 1926 году русским биологом В. А. Хавкиным изобретена первая в мире вакцина от чумы. С момента её создания и начала всеобщей вакцинации в очагах появления инфекции эпидемии чумы остались далеко в прошлом. Кому и как проводится вакцинация? В чём её плюсы и минусы?

В наше время используют лиофилизат или вакцину живую сухую против чумы, это взвесь живых бактерий, но вакцинного штамма. Препарат разводят непосредственно перед использованием. Её используют против возбудителя бубонной чумы, а также лёгочной и септической формы. Это универсальная вакцина. Вводится разведённый в растворителе препарат различными способами, который зависит от степени разведения:

  • применяют его подкожно игольным или безыгольным методом;
  • накожно;
  • внутрикожно;
  • используют вакцину против чумы даже ингаляционным методом.

Профилактику болезни проводят взрослым и детям начиная с двухлетнего возраста.

Показания и противопоказания для вакцинации

Прививку от чумы делают однократно и защищает она всего на 6 месяцев. Но вакцинируют не каждого человека, профилактике подлежат определённые группы населения.

На сегодня эта вакцинация не внесена, как обязательная, в национальный календарь прививок, её делают лишь по строгим показаниям и только определённым гражданам.

Прививка делают следующим категориям граждан:

  • всем, кто проживает на опасных в эпидемическом отношении местностях, там, где чума встречается и в наше время;
  • медработникам, чья профессиональная деятельность связана непосредственно с работой в «горячих точках», то есть в местах возникновения болезни;
  • разработчиков вакцины и работников лабораторий, контактирующих со штаммами бактерий;
  • профилактическую вакцинацию делают людям с высоким риском заражения, работающим в очагах возникновения инфекции - это геологи, работники противочумных учреждений, пастухи.

Нельзя проводить профилактику данным препаратом детям до двух лет, беременным и кормящим женщинам, если у человека уже появились первые симптомы чумы и всем, у кого была реакция на предыдущее введение вакцины. Реакций и осложнений на эту прививку практически не возникает. Из минусов такой профилактики можно отметить её короткое действие и возможное развитие заболевания после прививки, что бывает крайне редко.

Может ли возникнуть чума у привитых людей? Да, такое тоже бывает, если привили уже больного человека или прививка оказалась некачественной. Этот вид болезни характеризуется медленным течением с вялотекущими симптомами. Инкубационный период превышает 10 дней. Состояние у больных удовлетворительное, поэтому заподозрить о развитии болезни практически невозможно. Диагностика облегчается с появлением болезненного бубона, хотя вокруг не наблюдается воспаления тканей и лимфатических узлов. В случае запоздалого лечения или его полного отсутствия дальнейшее развитие болезни полностью соответствует её обычному классическому течению.

Чума в настоящее время - не приговор, а очередная опасная инфекция, с которой можно справиться. И хотя в недавнем прошлом эту болезнь боялись все люди и медработники, сегодня, основа её лечения - профилактика, своевременная диагностика и полная изоляция больного.

Роль Yersinia pestis в «Чёрной смерти» дискутируется. Некоторые утверждают, что «Чёрная смерть» распространилась слишком быстро, чтобы быть вызванной Yersinia pestis . ДНК этой бактерии найдены в зубах умерших от «Чёрной смерти», тогда как тестирование средневековых останков людей, умерших по другим причинам, не дало положительной реакции на Yersinia pestis . Это доказывает, что Yersinia pestis является как минимум сопутствующим фактором в некоторых (возможно, не во всех) европейских эпидемиях чумы. Возможно, что устроенный чумой отбор мог повлиять на патогенность бактерии, отсеяв индивидуумов, которые были наиболее ей подвержены.

В России доступна живая вакцина на основе невирулентного штамма чумы .

Геном

Доступны полные генетические последовательности для различных подвидов бактерии: штамма KIM (из биовара Medievalis) , штамма CO92 (из биовара Orientalis, полученного из клинического изолятора в США) , штамма Antiqua, Nepal516, Pestoides F. Хромосомы штамма KIM состоят из 4 600 755 парных оснований, в штамме CO92 - 4 653 728 парных оснований. Как и родственные Y. pseudotuberculosis и Y. enterocolitica , бактерия Y. pestis содержит плазмиды pCD1 . Вдобавок, она также содержит плазмиды pPCP1 и pMT1 , которых нет у других видов рода Yersinia . Перечисленные плазмиды и остров патогенности , названный HPI , кодируют белки, которые и являются причиной патогенности бактерии. Помимо всего прочего эти вирулентные факторы требуются для бактериальной адгезии и инъекции белков в клетку «хозяина», вторжения бактерии в клетку-хозяина, захвата и связывания железа, добытого из эритроцитов.

Лечение

С 1947 года традиционным средством первого этапа лечения от Y. pestis были стрептомицин , хлорамфеникол или тетрациклин . Также есть свидетельства положительного результата от использования доксициклина или гентамицина .

Надо заметить, что выделены штаммы, устойчивые к одному или двум перечисленным выше агентам и лечение по возможности должно исходить из их восприимчивости к антибиотикам. Для некоторых пациентов одного лишь лечения антибиотиками недостаточно, и может потребоваться поддержка кровоснабжения, дыхательная или почечная поддержка.

Напишите отзыв о статье "Чумная палочка"

Примечания

  2. Collins FM. Pasteurella, Yersinia, and Francisella. In: Barron"s Medical Microbiology (Barron S et al, eds.). - 4th ed.. - Univ of Texas Medical Branch, 1996. - ISBN .
  3. - в статье, напечатанной в журнале «Знание-Сила» № 2 за 2002 год приводятся размышления, критикующие связь бактерии с чумой.
  4. Drancourt M; Aboudharam G; Signolidagger M; Dutourdagger O; Raoult D. (1998). «». PNAS 95 (21): 12637–12640.
  5. Drancourt M; Raoult D. (2002). «». Microbes Infect. 4 : 105–9.
  6. . Lenta.ru . Проверено 23-10=2015.
  7. Daniel L. Zimbler, Jay A. Schroeder, Justin L. Eddy & Wyndham W. Lathem. . nature.com . Проверено 13-02=2016.
  8. . Lenta.ru . Проверено 23-10=2015.
  9. Simon Rasmussen. . cell.com. Проверено 13-02=2016.
  10. Salyers AA, Whitt DD. Bacterial Pathogenesis: A Molecular Approach. - 2nd ed.. - ASM Press, 2002. - ISBN pp207-12.
  11. Welkos S et al. . (2002). «». Vaccine 20 : 2206–2214.
  12. title=Вакцина чумная живая сухая (Vaccine plague) | url=http://www.epidemiolog.ru/catalog_vac/index.php?SECTION_ID=&ELEMENT_ID=476
  13. Супотницкий М. В. , Супотницкая Н. С., 2006 ,
  14. Супотницкий М. В. , Супотницкая Н. С., 2006 ,
  15. Deng W et al. . (2002). «». Journal of Bacteriology 184 (16): 4601–4611.
  16. Parkhill J et al. . (2001). «». Nature 413 : 523–527.
  17. Wagle PM. (1948). «Recent advances in the treatment of bubonic plague». Indian J Med Sci 2 : 489–94.
  18. Meyer KF. (1950). «Modern therapy of plague». JAMA 144 : 982–5.
  19. Kilonzo BS, Makundi RH, Mbise TJ. (1992). «A decade of plague epidemiology and control in the Western Usambara mountains, north-east Tanzania». Acta Tropica 50 : 323–9.
  20. Mwengee W, Butler T, Mgema S, et al. (2006). «Treatment of plague with gentamicin or doxycycline in a randomized clinical trial in Tanzania». Clin Infect Dis 42 : 614–21.

Чума относится к острым инфекционным заболеваниям. Она характеризуется лихорадкой, тяжелой интоксикацией, поражением лимфоузлов, кожи, легких. Отличительная особенность чумы в том, что она может быстро давать септическое течение. Эта болезнь признана одной из наиболее опасных инфекций.

Причины. Возбудитель

Как происходит заражение

Переносят чумную палочку в основном грызуны и зайцы – крысы, мыши, суслики. Те хищники, которые уничтожают грызунов, также могут стать переносчиками инфекции. В истории известно несколько крупных эпидемий этой болезни. Они связаны с миграцией крыс, которые заражаются в естественных очагах. Переносчиком инфекции с крысы на человека является блоха. При укусе человека блоха срыгивает в место укуса содержимое своего желудка, в котором находятся чумные палочки. Чумой могут заразиться и те люди, которые имеют дело с выделкой шкур, те, которые употребили в пищу зараженное мясо. Еще один путь для человека – воздушно-капельный (этим путем люди заражаются легочной формой чумы). Также чуму могут переносить клещи и вши. Стоит отметить, что человек очень восприимчив к чуме – после того, как человек переболел чумой, у него не формируется стойкого иммунитета, и он может заболеть еще раз.

Эпидемиология

Сейчас в мире есть районы, в которых зарегистрирована чума.

Эпидемии чумы имеют свои стадии:

  • 1 стадия – чумная палочка находится у грызунов;
  • 2 стадия – чумная палочка регистрируется и у грызунов, и у людей. На этой стадии у некоторых больных поражаются легкие, что провоцирует легочную форму чумы;
  • 3 стадия – на этой стадии становится возможным передача чумы воздушно-капельным путем.

Клиника

Если человеку попадает в организм чумная палочка, то на месте проникновения (укуса) возникает ответная реакция организма – пустула с кровью или маленькая язвочка. Затем по лимфатическим сосудам возбудитель перемещается в лимфатические узлы. Здесь на чумную палочку пытаются воздействовать мононуклеарные клетки-фагоциты. Однако их действие подавляется возбудителем. Они не только не уничтожаются, но и размножаются внутриклеточно, провоцируя воспалительную реакцию. Она продолжается в организме приблизительно неделю. Из-за того, что чумная палочка размножается, лимфатические узлы резко увеличиваются, сливаются и образуют укрупнения – бубоны. На этом этапе палочка устойчива к фагоцитозу. При этом в лимфоузлах происходит геморрагический некроз, микроорганизмы в результате имеют возможность внедриться в кровеносные сосуды. После этого они разносятся по всему организму. Септическая форма сопровождается характеризуется поражением почти всех органов и формированием новых бубонов. Наиболее опасны заносы инфекции в легкие – отсюда болезнь переносится воздушно-капельным путем. По статистике эта форма занимает около двадцати процентов. При проникновении в легкие развивается геморрагический некроз с образованием выпота. Одновременно развивается лимфаденит в области трахеи и бронхов. Если у пациента сначала наблюдаются признаки сепсиса, но не наблюдаются бубоны, то такая форма называется первично септической. Однако это не значит, что лимфосистема не пострадала, просто на фоне интоксикации другие симптомы выражены слабо.

При септической чуме у человека довольно быстро развиваются вторичные очаги. Этот процесс стремительно подавляет иммунную систему, что в свою очередь приводит к быстрым дегенеративным изменениям во внутренних органах. Нарушается кровоснабжение в организме. Парез капилляров, внутрисосудистое свертывание крови, геморрагический синдром – это лишь одни из проявлений токсического шока. За ним следует почечная недостаточность и другие нарушения, которые приводят в смерти.

При воздушно-капельной передаче развивается первичная форма, опасная своей тяжестью и быстротой течения. Легочная ткань быстро атрофируется, некротизирует. Легочные альвеолы заполняются экссудатом, содержащим чумные палочки, лейкоциты, эритроциты.

Симптомы

Инкубационный период обычно длится до недели, а при легочной форме – сутки. Различные формы чумы дают разные симптомы. У восьмидесяти процентов больных диагностируют бубонную чуму, у пятнадцати – септическую и у пяти – легочную. Обычно болезнь начинается внезапно. У пациента повышается температура тела (около тридцати девяти и выше), начинается лихорадка, озноб. Явления интоксикации не заставляют себя ждать – это головная боль, разбитость, боль в мышцах, рвота, головокружение. Внешне может напоминать ОРЗ. Некоторые больные становятся беспокойными, мнительными, у них нарушается сознание, они бредят. По ночам возможны вскрикивания, попытки куда-то бежать. Речь становится непонятной, походка, словно у пьяного. Лицо пациента отекает, щеки свисают, кожа приобретает синий оттенок. Больные либо излишне напуганы, либо излишне флегматичны.

Кожа пациента сухая и горячая, лицо красное с синеватым оттенком и геморрагическими элементами. Слизистая оболочка рта красная с мелкими кровоизлияниями, миндалины отекают, на них образуется гнойный налет. Язык покрыт «температурным» (белым) налетом. Пульс учащен, но наполняемость сосудов слабая. Сердце прослушивается глухо. Отток мочи уменьшен, иногда возникает диарея, что в свою очередь приводит к обезвоживанию. Живот вздувается, селезенка и печень увеличены.

При кожной форме на покрове пациента возникает сначала пятно, а потом папула и пустула. Эти образования болезненны и наполнены кровянистым содержимым. После того, как пустула лопается, остаются изъязвления. Язвенное дно покрывается темным струпом, заживление происходит медленно с грубым рубцеванием.

При бубонной форме начальные симптомы характеризируются острейшим лимфаденитом. На месте образования бубона чувствуется местная гипертермия, гиперемия, болезненность, которая сковывает движения. Значительно количество бубонов возникает в паху – они могут увеличиваться до десяти сантиметров в диаметре. Помимо паха бубоны могут быть в подмышках, на шее. С вовлечением в патологический процесс окружающей клетчатки бубоны и принимают характерные черты. После этих больших бубонов могут возникать более мелкие отдаленные вторичные бубоны. С прогрессированием заболевания первичные бубоны становятся мягкими, при их пункции можно получить гнойное содержимое с примесью крови. При анализе содержимого обнаруживается большое количество чумных палочек. Если больного не лечить, то такие бубоны созревают сами, а потом вскрываются, оставляя свищи.

При первично-септической чуме явления интоксикации возникают внезапно и прогрессируют очень быстро – всего лишь за сутки. Человек ощущает лихорадку, озноб, головную боль, рвоту, тошноту, отсутствие аппетита, повышение температуры до сорока и выше. Лицо отекает, приобретает характерный красновато-синий оттенок. Артериальное давление понижено, пульс частый, но еле прощупывающийся. У пациентов развиваются проблемы с сердцем, начинаются геморрагии, в конце концов, приводящие к токсическому шоку. Если больным не оказать помощь, то они погибают за двое суток.

Вторично-септическая чума возникает, как правило, после бубонной. В этом случае состояние пациента крайне тяжелое, интоксикация происходит молниеносно. Наиболее часто – летальный исход.

Первично-легочная чума очень опасна в том плане, что передается самым простым путем. Так пациент может заразить достаточно большое количество людей. Болезнь протекает стремительно. Симптомы: лихорадка, озноб, высокая температура, нарушения психики, дыхания, координации движений. Если больные не получают лечения сразу же, то они умирают через шесть дней после того, как проконтактировали с источником.

Диагностика

Обычно диагностика основывается на первичных признаках и эпидемических данных. Особенно тщательно необходимо обследовать людей с подобными симптомами, прибывших из эпидемичных мест. Для того, чтобы не позволить распространиться болезни, люди с обнаруженными симптомами помещаются в специальные изоляторы. Чтобы поставить правильный диагноз, необходимо дифференцировать чуму с лимфаденитом, туляремией, лимфогранулематозом, сибирской язвой, пневмонией.

Статья на конкурс «био/мол/текст»: На первый взгляд она - микроскопическая и безобидная бактерия, а на деле - беспощадная убийца, унесшая жизни почти трети европейского населения в 14 веке. Yersinia pestis , известная в народе под именем чумная палочка , является возбудителем опаснейшего заболевания - чумы. С древних времен вокруг Y. pestis возникали научные споры, которые продолжаются до сих пор. Самые яркие из них, а также факты из жизни одного из самых загадочных микроорганизмов освещены в этой статье.

Обратите внимание!

Эта работа заняла первое место в номинации «Лучшее новостное сообщение» конкурса «био/мол/текст »-2015.

Спонсором номинации «Лучшая статья о механизмах старения и долголетия» является фонд «Наука за продление жизни ». Спонсором приза зрительских симпатий выступила фирма Helicon .

Спонсоры конкурса: Лаборатория биотехнологических исследований 3D Bioprinting Solutions и Студия научной графики, анимации и моделирования Visual Science .

Незнакомка в маске

Y. pestis долго скрывалась от человеческого глаза в силу множества обстоятельств. Сначала помехой был размер: до изобретения братьями Янсенами в 1590 году микроскопа* и дальнейшего его использования Гуком и Левенгуком (которому, кстати, и обязаны «выходом в свет» бактерии и простейшие) никто даже не задумывался о том, что кроме видимых глазу живых объектов существуют еще и крошечные организмы. Но даже с появлением оптики чумная палочка продолжала сохранять статус инкогнито, сбрасывая свою вину на бактерии родов Bacterium , Bacillus и Pasteurella . Тем временем Y. pestis свободно гуляла по миру и уносила человеческих жизней больше, чем война.

За всю историю известны три пандемии чумы. Первой из них была «Юстинианова чума » (названа в честь византийского правителя Юстиниана I), охватившая территорию всего цивилизованного мира того времени. Историки датируют ее 541-580 годами н.э., хотя вспышки неведомой болезни преследовали человечество еще на протяжении двух веков. По утверждению известного исследователя переносчиков инфекций, медицинского энтомолога Милана Даниэля , на пике заболеваемости в Константинополе (ныне - Стамбул, Турция) ежедневно погибало до десяти тысяч человек. На основе современных исследований ученые сделали вывод, что половина европейцев умерла задолго до того, как чума покинула поредевшее и измученное население.

Вторая пандемия, наиболее известная как «Черная смерть », начала свое наступление на Европу в 1346 году. Занесенная из Восточного Китая по Великому шелковому пути в Крым, инфекция быстро прокладывала себе дорогу на север, и в течение четырех лет сумела унести жизни более 25 миллионов человек, что на тот момент составляло третью часть всего европейского населения. Болезнь не сдавалась на протяжении четырех веков - то затаивалась, то вспыхивала (в основном в крупных городах), кочуя из страны в страну. В 1665-1666 годах каждый пятый житель Лондона погиб от бубонной чумы ; но, несмотря на плачевную ситуацию , медицина оставалась бессильной.

Лики чумы

В настоящее время основные формы чумы - бубонная, легочная и септическая . Изредка встречаются и другие разновидности: кожная, кишечная, фарингеальная и менингеальная. Бубонная чума обычно развивается после укуса блохи - переносчика Y. pestis или после работы с тушами зараженных животных и характеризуется воспалением лимфатических узлов с образованием их болезненных конгломератов - «бубонов», «шишек» разного размера. Если вовремя не заняться лечением, инфекция может генерализоваться: развиваются сепсис (вторичная септическая чума) или пневмония (вторичная легочная чума). В последнем случае мокрота служит инфицирующей субстанцией для других людей, у которых впоследствии развивается уже первичная легочная чума. Именно из-за способности передаваться от человека к человеку (воздушно-капельным путем) легочная форма болезни вызывает наибольшие опасения. Септическая и легочная формы иногда протекают молниеносно, и без неотложной антибиотикотерапии смерти не избежать.

Возможно, преобладание какой-либо из форм чумы (преимущественное поражение того или иного органа) во время разных эпидемий связано не только с механизмами передачи бактерий, но и со свойствами конкретного штамма-возбудителя.

Жертва мутации

Довольно давно известно, что предком чумной палочки является Yersinia pseudotuberculosis - энтеропатоген, возбудитель псевдотуберкулеза . Предположительно, Y. pestis отделилась от предкового вида около двадцати тысяч лет назад. Причиной эволюции стало резкое изменение климата в позднем плейстоцене (четвертичный период кайнозойской эры): холод сменялся жарой, вызывая перестройку экосистем; как правило, такие «скачки» погоды стимулируют эволюцию видов . Однако до последнего времени не были известны генетические изменения, критичные для трансформации патогена, вызывающего инфекционное заболевание кишечника, в опасный микроорганизм, способный поражать легкие и провоцировать молниеносный сепсис.

Эволюционная ветвь Y. pestis была изучена учеными из Северо-Западного университета США . В ходе исследования Виндем Латем (Wyndham Lathem) и Даниель Зимблер (Daniel Zimbler) установили, что приобретение единственного гена превратило ранние формы Y. pestis , уже несколько отличавшиеся генетически и фенотипически от Y. pseudotuberculosis , в успешного легочного патогена. Чтобы выявить механизм «переселения» чумной палочки из кишечника в легкие, авторы проводили эксперименты над древними штаммами бактерий и анализировали их поведение в организме мышей. В ходе сравнения штаммов - возбудителей легочной чумы с относительно безобидными предками было выявлено лишь одно, но очень существенное, различие: критичным стало приобретение гена поверхностного белка Pla (см. врезку) в составе плазмиды pPCP1 . Для проверки гипотезы этот ген внедрили в ДНК эволюционно более ранних штаммов - и результаты подтвердили причастность протеазы Pla к эффективному поражению дыхательных путей.

Однако этого приобретения Y. pestis было недостаточно для того, чтобы научиться вызывать опаснейшую системную инфекцию (септическую форму чумы). Оказалось, что для подобного усовершенствования потребовалась всего одна (!) аминокислотная замена в белке Pla - I259T . Эта замена оптимизировала протеолитическую активность белка и существенно повысила инвазивный потенциал бактерий при развитии бубонной чумы. Таким образом, ученые полагают, что первым делом бактерия приобрела свойства легочного патогена, провокатора вспышек легочной чумы, а позже в результате дополнительной мутации появились еще более опасные штаммы, вызывающие пандемии легочно-септической и бубонно-септической чумы .

Тем не менее среди всех минусов Y. pestis ученые находят и плюсы ее контакта с людьми. В 2014 году в журнале PLoS ONE была опубликована статья Шэрон де Витте из Университета Южной Каролины, в которой говорилось, что люди, пережившие пандемию чумы, стали обладателями более крепкого здоровья. Ученые исследовали останки людей, живших до, во время и после чумы, обращая особое внимание на причины смерти и состояние их костей. Результаты показали, что пережившие эпидемию, а также их потомки, доживали в среднем до 75 лет и обладали завидным иммунитетом.

Немного о Pla

Рисунок 1. Механизм предотвращения апоптоза протеазой Pla Y. pestis. Слева - нормальная Fas-сигнализация при инактивации Pla, справа - подавление апоптоза «рабочей» протеазой. FasL - трансмембранный белок, локализованный на поверхности лимфоцитов; Fas - рецептор FasL; Pla - протеаза, встроенная во внешнюю мембрану бактериальной клетки. Рисунок из .

Почему же протеаза Pla относится к факторам вирулентности, то есть как именно она помогла чумной палочке, которая и так может похвастать богатым арсеналом приспособлений для процветания в млекопитающих и трансмиссии блохами? Одна из обязанностей Pla - активация плазминогена : образующийся при этом плазмин разрушает фибриновые сгустки, что важно, например, для распространения бактерии из бубонов по организму.

Недавно была установлена связь развития первичной легочной инфекции с механизмом, связанным с инактивацией апоптотической сигнальной молекулы под названием Fas-лиганд (FasL). Роль FasL в клетке определяется его способностью запускать процесс апоптоза . У этого белка, пронизывающего мембрану активированных цитотоксических Т-лимфоцитов и эпителиальных клеток дыхательных путей, есть внеклеточный домен, который связывается с рецептором FasR на поверхности других клеток (преимущественно лимфоцитов, а также гепатоцитов, раковых и некоторых других), что посредством активации протеаз caspase-8 и caspase-3/7 запускает апоптоз. Так поддерживается гомеостаз иммуноцитов, предотвращаются аутоиммунные процессы и уничтожаются клетки, экспрессирующие чужеродные антигены.

Протеаза Pla катализирует расщепление в нескольких местах «рабочего» домена FasL и тем самым инактивирует этот белок - причем как мембранную, так и растворимую его формы. Таким образом Pla предотвращает апоптоз и связанные с ним воспалительные реакции, необходимые для полноценного иммунного ответа, что способствует выживанию патогена в организме хозяина (рис. 1) .

Проводимые на мышах эксперименты показали следующее: бактерии с нормальной протеазой Pla способствовали снижению количества FasL, что приводило к быстрой колонизации легких, в то время как йерсинии с инактивированной Pla размножались медленнее. Описанный механизм подавления иммунного ответа, по мнению ученых, может использоваться и другими патогенами, в особенности вызывающими инфекции дыхательный путей. А это, в свою очередь, открывает новые перспективы в борьбе с такими заболеваниями: можно подумать, например, над разработкой ингибиторов Pla или введением дополнительных молекул FasL .

«Такси до дома»

Основным переносчиком Y. pestis от грызунов к человеку является блоха (рис. 2), причем для насекомого это вынужденная «доставка пассажира», цена которой - жизнь «перевозчика».

Рисунок 2. Блоха цепляется за шерсть крысы. Фотография сделана с помощью электронного микроскопа, применено окрашивание. Рисунок с сайта science.nationalgeographic.com .

Блохи - прожорливые кровососы. Питание особи может длиться от одной минуты до нескольких часов; некоторые виды умудряются заполнить свои желудки до отказа - так, что даже не успевают переварить свой кровавый обед. Возможно, именно этот факт сыграл для насекомых злую шутку, но пришелся как нельзя более кстати Y. pestis .

Чумная палочка попадает в организм блохи во время ее питания и накапливается в зобу, где начинает интенсивно размножаться. При этом бактерии образуют своего рода биопленку - многослойное скопление клеток, погруженных в экзополисахаридный матрикс. Это явление даже получило название «чумной блок». Таким образом, при последующем питании блохи кровь не попадает в желудок - насекомое чувствует голод и чаще «выходит на охоту». Зараженные блохи живут недолго (оно и понятно - без еды далеко не убежишь), но за это время успевают заразить около 15 животных, в том числе и человека.

Происходит это следующим образом. Поскольку кровь не проходит дальше биопленки, она накапливается в пищеводе и зобу. Когда блоха кусает жертву, новой порции пищи просто некуда деваться, и часть предыдущей трапезы насекомого вместе с порцией бактерий Y. pestis попадает в ранку. Малютке нужен всего один час, чтобы «обойти» организм несчастного и вместе с кровотоком проникнуть в селезенку, печень и легкие. Инкубационный период (время от проникновения возбудителя в организм до первых клинических проявлений) длится от нескольких часов до 12 дней . Схема передачи возбудителя* изображена на рисунке 3.

* - К сожалению, человек может посоревноваться с блохой в изощренности механизмов распространения инфекции. Последняя крупная эпидемия чумы разыгралась на Дальнем Востоке в 1910-1911 годах, однако локальные вспышки происходят до сих пор - чума не побеждена окончательно , другое дело, что антибиотики теперь доступны почти везде. Но как же ликвидировали вспышки до «эры антибиотиков»? Замечательную историю о борьбе с чумой в советском Гадруте (1930 год) рассказал гениальный вирусолог и врач Лев Зильбер в своих воспоминаниях «Операция „РУДА“ » . Это поистине медицинский (и даже немного шпионский - из-за особого взгляда «партии и правительства» на подобные события) детектив, одновременно захватывающий и трагичный, заставляющий задуматься о понятии «врач», особенностях эпохи и самоотверженной работе вопреки всему (дикости населения, дикости руководства страны и т.п.). Причину вспышки тогда всё же удалось установить. Но... какие уж там блохи! Очень рекомендуем почитать. - Ред.

«Верю, не верю»

Вокруг Y. pestis бродит множество слухов и мифов. Так, например, бактерию считали виновницей «Афинской чумы » - эпидемии, охватившей Древние Афины на втором году Пелопонесской войны. Наплыв беженцев в греческий город стал причиной перенаселения и скученности людей, что, несомненно, способствовало антисанитарии: следить за гигиеной было некогда, поскольку основные силы были направлены на достижение военного превосходства над врагами. В этих условиях зародилась эпидемия «чумы», воспринятая греками как божественная кара за родовое проклятие Алкмеонидов. Тем не менее современные исследования доказывают непричастность Y. pestis к эпидемии в Древней Греции. С помощью молекулярно-генетического анализа было установлено, что на зубах*, найденных в захоронениях жертв афинской эпидемии, нет ДНК чумной палочки, зато присутствует ДНК бактерии Salmonella typhi - возбудителя брюшного тифа .

* - Подробнее о том, как ДНК извлекают из зубов, вы можете прочитать в статье « » .

Дальнейшие споры возникают вокруг «помощников» в распространении Y. pestis . Заболевание переносится блохами, а блохи - грызунами. Считалось, что европейские крысы (рис. 4), когда-то заразившись чумой, служили резервуаром инфекции на протяжении нескольких веков, однако сейчас этот факт оспаривается норвежскими учеными. Нильс Христиан Стенсет (Nils Christian Stenseth) из Университета Осло поясняет, что вспышки чумы должны быть связаны с погодными колебаниями: особенно теплые и влажные весенне-летние периоды характеризуются бурным развитием растений и изобилием пищи, количество грызунов в такие годы значительно возрастает, а значит, и чума распространяется быстрее. Изучение древних записей об изменении климата в Европе и Азии во время пандемий привело к заключению, что в Европе начало эпидемий действительно соответствовало благоприятным природным условиям, но только... в Азии и со стабильной отсрочкой примерно в 15 лет. Это позволило сделать вывод о том, то чумная палочка вовсе не таилась в европейских крысах на протяжении многих веков, а завозилась торговцами из Азии снова и снова. Правда, данная гипотеза еще требует строгих научных подтверждений - Стенсет планирует провести генетический анализ останков жертв европейских вспышек чумы и сопоставить геномы возбудителей ;

  • Мамонты, кости и лекарственная устойчивость: новые технологии позволяют изучать эволюцию возбудителей инфекционных заболеваний ;
  • Чердак: «