При алиментарном заражении LD50 В. anthracis для животных, установленные опытным путем, составляли: для морских свинок — 1,62×108 (1,49×108—1,76×108), кроликов — 3,93×108 (3.5×108—4,4×108), обезьян — 2,05×107 (1,6×107—2,6×107) и овец — 5×107 спор. Расчетная LD50 для человека — 1,25×107 спор В. anthracis.
Иммунитет. Лица, перенесшие сибирскую язву, приобретают стойкий, но не абсолютный иммунитет. Известны случаи повторного заболевания кожной формой сибирской язвы через 2 года (Никифоров В. Н., 1973).
Происхождение и молекулярная эпидемиология возбудителя сибирской язвы. Внутри рода Bacillus, возбудитель сибирской язвы относится к группе В. cereus, включающей шесть видов бацилл: В. cereus, В. thuringiensis, В. anthracis, В. weihenstepha.unsis, В. mycoides и В. Dseudomytoides. Патологические процессы у людей вызывают В. cereus и В. anthracis (Klee S. К. et al., 2010). До работы A. R. Hoffmaster et al. (2004) считалось, что В. cereus причастен только к пищевой токсикоинфекции и в затруднительных случаях его можно отличить от сибиреязвенного микроба по наличию у последнего плазмид pXO1 и рХО2. Однако эти авторы описали изолят бациллы, не являющейся В anthracis, но обладающей генами сибиреязвенного токсина и способной вызывать ингаляционное поражение у A/J-мышей, патоморфологически очень похожее на ингаляционную сибирскую язву. Фенотипически и по результатам 16S rRNA-анализа микроорганизм идентифицирован как цереус (В. cereus G9241), но у него обнаружена плазмида, pBCXО1, чья нуклеотидная последовательность на 99,6 % оказалась идентичной кодирующей токсин плазмиде pXO1 В. anthracis И хотя другая плазмида сибиреязвенного микроба, рХО2, кодирующая гены капсулы, обнаружена не была, генный кластер, кодирующий так) ю же капсулу, был обнаружен в ранее неизвестной плазмиде цереуса, названной рВС218. Эволюционное древо, показывающее место В. anthracis среди близкородственных бацилл, приведено на рис. 3.3.
Рис. 3.3. Эволюционное и микробиологическое сходстве В. cereus и В. anthracis. A. Эволюционное древо группы В. cereus. Составлено по результатам мультилокусного типирования последовательностей В. cereus G9241 и других пнедставителей рода Bacillus. Б. Капсула В. cereus G9241, выросшей в естественной атмосфере, B. Капсула В. anthracis, выросшей в атмосфере, содержащей 5 % СО, (полоскасоответствует 10 мкм). По A. R. Hoffmaster et al. (2004)
Дальнейшие исследования показали наличие среди В. cereus штаммов, по плазмидному составу идентичных сибиреязвенному микробу S. К. Klee et al. (2010) описали полную последователь генома бациллы, вызвавшей в 2001–2002 гг. смертельные эпизоотии среди шимпанзе, обитавших во влажных джунглях Национального парка Тай (Tai National Park, Республика Кот-д’Ивуар). По клиническим признакам, патанатомии и гистологии пораженных тканей, болезнь однозначно приняли за сибирскую язву, протекающую с симптомами поражения кишечника и легких. ПЦР в реальном времени подтвердили наличие В. anthracis-маркеров в ДНК, выделенных из различных образцов органов и тканей погибших животных. У микроорганизма были обнаружены две плазмиды, идентичные плазмицам вирулентности сибиреязвенного микроба, рХО1 и рХО2, и еще одна небольшая плазмида, функции которой не были установлены. В 2004 г. похожие штаммы были получены от трех шимпанзе и одной гориллы, погибших в заповеднике Джа (Dja Reserve, Камерун), расположенном почти в тысяче миль к восток), от парка Тай. Однако все изоляты отличались от В. anthracis рядом микробиологических особенностей:
а) они обладали подвижностью;
б) были остойчивыми к γ-фагу;
в) обладали устойчивостью к пенициллину G.
Сначала их отнесли к новой группе В. anthracis (Leendertz F. Н. et al., 2006). Позже, на основе классической 16S рДНК филогении, их переклассифицировали в В. cereus. Эти данные предполагают наличие в природных резервуарах штаммов В. cereus, имеющих происхождение, независимое от классических штаммов В. anthracis. S. К Klee et al. (2010) предложили называть их «В. cereus variety (var.) anthracis».
В настоящее время в специальной литературе принято считать, что В. anthracis является клональным производным древнего вида из группы В. cereus, утратившего част в генов в ходе приспособительной эволюции (см. ниже), но который получил патогенный потенциал, главным образом, через приобретение двух плазмид вирулентности, рХО1 и рХО2 (Keim R et al., 2009).
Хромосома В. anthracis включает 5,23 т. п. о. (штамм Ames), средний показатель Г+Ц составляет 35,4 %. По предварительным данным, хромосома содержит примерно 5750 генов со средней длиной около 710 нуклеотидов. Особенностью генома В. anthracis является наличие генов белков, для которых не были определены соответствующие фенотипы. Их функции включают гемолиз, подвижность и устойчивость к антибиотикам: пенициллину и тетрациклину. Основные гены вирулентности сибиреязвенного микроба локализуются на двух больших плазмидах: рХО1 (181 т. п. о.) и рХО2 (96 т. п. о.). Экзотоксин, состоящий из трех субъединиц — летального фактора, протективного антигена и фактора отека, обнаруживается в островке патогенности, расположенном на рХО1. Кластер генов, необходимый для биосинтеза другого фактора вирулентности — капсулы, расположен на рХО2 (Seshadri R. et al., 2005).