Der Erreger der Tularämie

Tularämie ist eine primäre Erkrankung von Tieren (Nagetieren). Beim Menschen tritt sie als akute Infektionskrankheit mit unterschiedlichem Krankheitsbild und langsamer Genesung auf. Der Erreger der Tularämie - Francisella tularensis - wurde 1912 von G. McCoy und S. Chapin bei einer Tierseuche unter Erdhörnchen in der Gegend des Tulare Lake (Kalifornien) entdeckt und von E. Francis, nach dem die Gattung benannt ist, eingehend untersucht.

Es handelt sich um sehr kleine, 0,2–0,7 µm große, kokken- oder ellipsenförmige polymorphe Stäbchen, die bei Anwendung spezieller Färbemethoden sehr häufig eine bipolare Färbung ergeben; sie sind unbeweglich, gramnegativ, bilden keine Sporen, Katalase-negativ, bilden H2S, sind strikt aerob; das Temperaturoptimum für das Wachstum liegt bei 37 °C, der pH-Wert bei 6,7–7,2. Virulente Stämme besitzen eine Kapsel, bilden bei der Fermentation bestimmter Kohlenhydrate (Glucose, Maltose, Mannose, Fructose, Dextrin) Säure ohne Gas; der Fermentationsgrad ist von Stamm zu Stamm unterschiedlich, der G- und C-Gehalt in der DNA beträgt 33–36 Mol-%. F. tularensis wächst nicht auf gewöhnlichen Medien. G. McCoy und Sh. Chapin verwendeten ein Medium aus koaguliertem Dotter. Darauf wächst der Tularämiebazillus in Form zarter kleiner Kolonien, die Tautropfen ähneln, dann nimmt die Kultur den Charakter eines zarten Chagrin-Belags mit schwach ausgeprägter schleimiger Konsistenz an. E. Francis schlug Nähragar zur Züchtung des Tularämiebazillus vor, der 0,05–0,1 % Cystin, 1 % Glucose und 5–10 % Blut enthält. Auf einem solchen Medium ist das Wachstum üppiger und rauer: Die Kolonien sind rund mit glatter Oberfläche, milchig gefärbt, feucht, von schleimiger Konsistenz, umgeben von einem charakteristischen grünen Hof. Das Wachstum ist langsam, die Kolonien erreichen ihre maximale Größe am 3.–5. Tag (1–4 mm). Tularämiebakterien vermehren sich gut im Dottersack eines Hühnerembryos und führen am 3.–4. Tag zu dessen Tod.

Für das Wachstum von F. tularensis sind folgende Aminosäuren notwendig: Arginin, Leucin, Isoleucin, Lysin, Methionin, Prolin, Threonin, Histidin, Valin, Cystin, für einige Unterarten Serin, Tyrosin und Asparaginsäure; außerdem werden für das Wachstum Pantothensäure, Thiamin und Mg2-Ionen benötigt. Unter Berücksichtigung dieser Eigenschaften können synthetische Medien für die Kultivierung von F. tularensis verwendet werden.

Die Gattung Francisella gehört zur Klasse der Gammaproteobacteria, Stamm Proteobacteria. Zu dieser Gattung gehört auch F. novicida, dessen Pathogenität für den Menschen nicht nachgewiesen ist.

Der Erreger der Tularämie ist ein intrazellulärer Parasit. Seine Virulenz beruht auf einer phagozytosehemmenden Kapsel, der adhäsionsfördernden Neuraminidase, Endotoxin, den allergenen Eigenschaften der Zellwand sowie der Fähigkeit, sich in Phagozyten zu vermehren und deren Killerwirkung zu unterdrücken. Die Virulenzmechanismen sind noch nicht entschlüsselt. Darüber hinaus wurden im Tularämiebazillus Rezeptoren gefunden, die mit Fc-Fragmenten von IgG-Immunglobulinen interagieren können. Durch diese Bindung wird die Aktivität der Komplementsysteme und Makrophagen gestört.

F. tularensis besitzt in der S-Form (virulent) zwei Antigene – O und Vi (Kapselantigen). Das O-Antigen ist mit den Antigenen von Brucella verwandt. Die Dissoziation S->SR->R führt zum Verlust der Kapsel, Virulenz und Immunogenität. Die Art F. tularensis wird in drei geografische Rassen (Unterarten) unterteilt:

• Holarktisch (wenig pathogen für Hauskaninchen, fermentiert kein Glycerin und enthält nicht das Enzym Citrullin-Ureidase, das in Ländern der nördlichen Hemisphäre vorkommt);
• Zentralasiatisch (wenig pathogen für Kaninchen, hat Citrullin-Ureidase und fermentiert Glycerin);
• Nearctic (amerikanisch), pathogener für Kaninchen, fermentiert Glycerin, enthält Citrullin-Ureidase.

Darüber hinaus weisen Stämme der amerikanischen und zentralasiatischen Unterart eine Phosphataseaktivität auf, die bei Stämmen der holarktischen Unterart fehlt.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ], [ 6 ]

Resistenz des Erregers der Tularämie

F. tularensis ist in der äußeren Umgebung relativ stabil, insbesondere in pathologischem Material. In Futtermitteln, Getreide und mit Kot kranker Nagetiere kontaminiertem Getreide überlebt es bis zu 4 Monate, in Wasser bis zu 3 Monate und in Eis mehr als 1 Monat. Es reagiert empfindlich auf direkte Sonneneinstrahlung (stirbt innerhalb von 30 Minuten ab), hohe Temperaturen (bei 60 °C stirbt es innerhalb von 10 Minuten ab) und stirbt unter dem Einfluss von 3%iger Lysollösung, 50%igem Alkohol, Formalin und anderen Antiseptika innerhalb von 5–10 Minuten ab.

Epidemiologie der Tularämie

Das Hauptreservoir der Tularämie in der Natur sind Nagetiere, unter denen unter natürlichen Bedingungen Tierseuchen beobachtet werden. Der Mensch kann sich ausschließlich durch Tiere anstecken; der Erreger wird nicht von Mensch zu Mensch übertragen. Der Erreger wurde bei 82 Arten von Nagetieren und Hasenartigen nachgewiesen und kommt am häufigsten bei Vertretern von vier Familien vor: mausähnlichen Nagetieren (Muridae), Hasen (Leporidae), Eichhörnchen (Sciuridae) und Springmäusen (Dipodidae). In Russland sind mausähnliche Nagetiere die Hauptüberträger: Wasserratten, Feldmäuse, Hausmäuse und Bisamratten.

Je nach Anfälligkeit für Tularämie können Tiere in vier Gruppen eingeteilt werden:

• Gruppe 1 - am anfälligsten (Wühlmäuse, Wasserratten, Hausmäuse, weiße Mäuse, Meerschweinchen und einige andere). Die minimale tödliche Dosis beträgt eine mikrobielle Zelle;
• 2. Gruppe - weniger empfindlich (graue Ratten, Taschenratten usw.). Die minimale tödliche Dosis beträgt 1 Milliarde Mikrobenzellen, jedoch reicht eine Mikrobenzelle aus, um einige von ihnen zu infizieren;
• 3. Gruppe (Raubtiere - Katzen, Füchse, Frettchen). Die Krankheit ist resistent gegen hohe Infektionsdosen und verläuft ohne sichtbare Manifestationen.
• Gruppe 4 – immun gegen Tularämie (Huftiere, Kaltblüter, Vögel).

Für den Menschen beträgt die minimale Infektionsdosis eine mikrobielle Zelle. Der Mensch kann sich auf verschiedene Weise infizieren: durch direkten und indirekten Kontakt mit kranken Nagetieren, deren Leichen oder mit Nagetieren infizierten Gegenständen; durch Nahrung (durch den Verzehr von mit Nagetieren infizierten Nahrungsmitteln und Wasser), durch Staub in der Luft und durch Übertragung. Eine Infektion mit Tularämiebakterien wurde bei 77 Arten blutsaugender Arthropoden nachgewiesen. Von besonderer Bedeutung sind Ixodid-Zecken, bei denen der Erreger lebenslang persistiert und sogar transovariell auf die Nachkommen übertragen wird. Diese Umstände tragen zur Etablierung der Krankheit in der Natur bei. Menschen infizieren sich nicht durch Zeckenbisse, sondern dadurch, dass der Erreger zusammen mit dem Zeckenkot auf die Haut gelangt.

In Russland gibt es sieben Hauptlandschaftstypen mit natürlichen Tularämieherden: Sumpf, Wiesenfeld, Steppe, Wald, Vorgebirgsbach, Tundra und Tugai (Wüste).

[ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ]

Symptome einer Tularämie

Der Erreger der Tularämie dringt durch die äußeren Hüllen (geschädigte und intakte Haut und Schleimhäute) in den Körper ein. An der Penetrationsstelle bilden sich häufig Geschwüre. Über die Lymphgefäße gelangen die Bakterien in den regionalen Lymphknoten und vermehren sich dort ungehindert; der Entzündungsprozess führt zur Bildung eines Bubos. Von hier aus gelangt der Erreger in die Blutbahn, die Bakteriämie bewirkt eine Generalisierung des Prozesses, an der verschiedene Organe und Gewebe beteiligt sind, deren Vermehrung zur Bildung von Granulomen und nekrotischen Geschwüren führt. Allergische Umstrukturierungen des Körpers sind mit Bakteriämie und Generalisierung verbunden. Die Inkubationszeit der Tularämie variiert zwischen 2 und 8 Tagen. Die Krankheit beginnt akut: Fieber, Kopfschmerzen, Muskelschmerzen und Gesichtshyperämie treten auf. Der weitere Verlauf hängt von der Eintrittspforte ab, wonach folgende klinische Formen der Tularämie unterschieden werden: ulcerativ-glanduläre (Beulen-), okuläre-glanduläre, anginöse-glanduläre, abdominale und pulmonale. Die Sterblichkeit bei Tularämie überschreitet nicht 1-2%.

Die postinfektiöse Immunität ist stark, anhaltend, in den meisten Fällen lebenslang, zellulärer Natur und wird hauptsächlich durch T-Lymphozyten und Makrophagen, in geringerem Maße durch Antikörper, verursacht. Die Phagozytose bei Personen mit Immunität ist vollständig.

Labordiagnostik der Tularämie

Zur Diagnose von Tularämie werden alle mikrobiologischen Methoden eingesetzt. Die Studie wird in sicheren Labors durchgeführt. Das Untersuchungsmaterial – Blut, Bubo-Punktion, Ulkusabschabung, Bindehautausfluss, Rachenplaque, Auswurf usw. – richtet sich nach der klinischen Form der Erkrankung. Zusätzlich können Wasser und Nahrungsmittel für die Studie mitgenommen werden. In natürlichen Tularämieherden werden geplante systematische Studien durchgeführt, um den Erreger der Tularämie von Nagetieren zu isolieren.

Die bakteriologische Methode zur Diagnose von Tularämie beim Menschen führt selten zu positiven Ergebnissen. Eine Reinkultur wird üblicherweise nach Anreicherung auf anfälligen Labortieren isoliert. Für Bioassays werden weiße Mäuse und Meerschweinchen verwendet. Mäuse werden subkutan, Meerschweinchen intraperitoneal infiziert; die Tiere sterben am 3.-6. Tag, manchmal nach dem Auftreten von Raureif. Infizierte Tiere werden unter besonderen Bedingungen (wie bei der Pestdiagnose) gehalten und 6-14 Tage lang beobachtet. Gelierte Versuchstiere sterben erst nach 7-15 Tagen, werden am 15.-20. Tag geschlachtet und die Leichen obduziert. Bei Tularämie zeigen sich pathologische und anatomische Veränderungen in Form eines produktiven Prozesses mit Nekrose. Eine Reinkultur wird aus inneren Organen auf Dottermedium, Glucose-Cystein-Blutkonzentrat etc. isoliert. Die Identifizierung basiert auf der Morphologie und den färberischen Eigenschaften des Erregers, fehlendem Wachstum auf MPA und der Agglutination mit homologem Serum. Pathogenität für weiße Mäuse und Meerschweinchen. Eine Reinkultur kann durch Infektion von 12 Tage alten Hühnerembryos und des Dottersacks isoliert werden. Um eine Reinkultur des Erregers aus Wasser zu isolieren, wird dieses zentrifugiert oder durch Bakterienfilter gefiltert und das Sediment zur Infektion von Labortieren verwendet. Bei der Untersuchung von Lebensmitteln werden diese mit MP B gewaschen, zentrifugiert und das Sediment zur Infektion von Labortieren verwendet.

Gleichzeitig mit der bakteriologischen Untersuchung werden Abstriche aus dem Untersuchungsmaterial angefertigt und nach Romanovsky-Giemsa gefärbt. In Organabstrichen lassen sich kleine kokken- und stäbchenförmige Bakterien nachweisen, die intrazellulär und in Form von Clustern eine empfindliche Kapsel bilden.

Zur Diagnostik werden eine detaillierte Agglutinationsreaktion, RPGA und RIF verwendet.

Allergietests dienen der Früherkennung von Tularämie (ab dem 5. Tag nach Krankheitsbeginn). Es werden zwei Arten von Tularin und dementsprechend zwei Verabreichungsmethoden verwendet: kutan und intradermal. Da die Konzentration des Allergens in beiden Tularinarten unterschiedlich ist, ist die Verwendung von kutanem Tularin für einen intradermalen Test nicht zulässig und umgekehrt. Die Ergebnisse der allergischen Reaktion werden dynamisch nach 24, 36 und 48 Stunden berücksichtigt. Ein Infiltrat mit einem Durchmesser von mindestens 5 mm gilt als positives Ergebnis. Bei Geimpften oder Personen mit Tularämie bleiben Allergietests mehrere Jahre lang positiv (anamnestische Reaktion).

Spezifische Prävention von Tularämie

Zur spezifischen Vorbeugung wird ein Impfstoff gegen Tularämie verwendet, der 1930 von den russischen Militärärzten B. Ya. Elbert und NA Gaisky aus dem Stamm Me 15 gewonnen wurde. Der Impfstoff bietet eine starke Immunität für 5-6 Jahre bei Infektionen mit der europäischen und holarktischen Unterart und ist gegen die amerikanische Variante des Erregers wirksam. Die Impfung erfolgt nach epidemiologischen Indikationen sowie bei Personen, die zu Risikogruppen gehören. Gleichzeitige Impfungen gegen Tularämie und Brucellose, Tularämie und Pest sowie gegen Tularämie und einige andere Infektionen sind zulässig.

Die unspezifische Prävention der Tularämie erfolgt wie bei anderen Zoonosen und zielt in erster Linie auf die Bekämpfung von Nagetieren ab.