Микробиология о возбудителе туберкулеза. Микобактерии туберкулеза и туберкулез — Микробиология Виды фагоцитоза туберкулезных бактерий

Морфология Mycobacterium tuberculosis(красные палочки) в мокроте. Окраска по Цилю-Нильсену. Грамположительные тонкие прямые или слегка изогнутые палочки; - Клеточная стенка содержит большое количество восков и липидов (миколовую кислоту), что обусловливает гидрофобность, устойчивость к кислотам, щелочам, спиртам; - Окрашивается по Цилю- Нильсену; - Неподвижны, спор и капсул не образует; - Возможен переход в фильтрующиеся и L-формы

Культуральные свойства Аэробы; Растут на средах, содержащих яйца, глицерин, картофель, аспарагин, витамины, соли; Чаще всего применяют яичную среду Левенштейна-Йенсена и синтетическую среду Сотона; растут медленно (рост обнаруживается через 2-3 недели и позднее); Колонии сухие, морщинистые, сероватые; Обладают биохимической активностью, позволяющей дифференцировать виды Основной тест – ниациновая проба (накопление в жидкой среде никотиновой кислоты Среда Левенштейна-Йенсена и рост микобактерий.

Факторы патогенности Фактор адгезии - корд – фактор = сложный эфир трегаллозы и двухостатков миколовой кислоты; Антифагоцитарные факторы – воска (особенно воск Д),сульфаты и некоторые другие соединения, препятствующие слиянию фаго- и лизосомы; Сульфолипиды подавляют активностьлизосомальных ферментов; Фосатидная и восковая фракции липидов вызывают сенсибилизацию организма; Ацетон-растворимые липиды усиливают иммуносупрессивные свойства микобактерий и модифицируют мемраны клетки хозяина; Липиды обеспечивают устойчивость к комплементу, свободным радикалам фагоцитов Основной фактор –туберкулин – обладает токсическими и аллергическими свойствами

Взаимодействие Mycobacterium tuberculosis с организмом человека начинается при попадании возбудителя в легкиеMycobacterium tuberculosis После адгезии с помощью корд-фактора захватываются альвеолярными макрофагами; События, которые происходят дальше (макрофаги либо сдерживают размножение микобактерий, либо нет), определяются соотношением между бактерицидной активностью макрофагов и вирулентностью микобактерий. После размножения внутри макрофага микобактерии его разрушают Моноциты, выходящие из кровотока под влиянием факторов хемотаксиса, захватывают освобождаемые из разрушенных макрофагов микобактерий Макрофаги переносят микобактерии в ближайшие лимфоузлы, где они долго сохраняются в виду незавершенного фагоцитоза Таким образом, первоначальное попадание возбудителя в легкие или другие органы вызывает развитие малого или неспецифического воспаления с макрофагальной инфильтрацией

Патогенез (продолжение) Через 2-4 нед после заражения начинается следующий этап взаимодействия микобактерий с макроорганизмом. При этом наблюдаются два процесса - реакция повреждения ткани по типу ГЗТ(специфическая воспалительная реакция) и реакция активации макрофагов. С развитием иммунитета и накоплением в первичном очаге большого количества активированных макрофагов формируется туберкулезная гранулема.гранулема Гранулемы состоят из лимфоцитов и активированных макрофагов, то есть эпителиоидных и гигантских клеток.эпителиоидныхгигантских клеток Развитие реакции повреждения ткани приводит к образованию в центре гранулемы очага казеозного некроза В случае заживления очага некротические массы уплотняются, обызвествляются в результате отложения солей кальция, вокруг очага формируется соединительно-тканная капсула – очаг Гона НО микобактерии в виде L-форм сохраняют в таком очаге жизнеспособность долгие годы При снижении резистентности макроорганизма происходит активация очага с развитием вторичного туберкулеза

Иммунитет Противотуберкулезный иммунитет формируется в ответ на проникновение в организм микобактерий в процессе инфекции или после вакцинации и носит нестерильный, инфекционный характер, что обусловлено длительной персистенцией L-форм Решающая роль принадлежит клеточному иммунитету Исход заболевания определяется активностью Т-хелперов, которые активируют фагоцитарную активность макрофагов и активность Т-киллеров

Эпидемиология Основной источник инфекции – больной туберкулезом органов дыхания Пути передачи – воздушно-капельный, реже алиментарный, контактный микобактерий туберкулеза очень устойчивы во внешней среде. В проточной воде они могут сохранять жизнеспособность до 1 года, в почве и навозе 6 мес., на различных предметах до 3 мес., в библиотечной пыли 18 мес., в высушенном гное и мокроте до 10мес. При кипячении палочка Коха погибает через 5 мин, в желудочном соке через 6ч, при пастеризации через 30мин прямой солнечный свет убивает микобактерии в течение полутора часов, а ультрафиолетовые лучи за 2-3 минуты. Дезинфектанты, содержащие хлор, убивают микобактерии в течение 5 часов.

Эпидемиология (продолжение) Туберкулез распространен повсеместно Росту заболеваемости способствуют социально- экономические факторы (основной фактор – голодание) С 1990 года во всем мире регистрируется резкий подъем заболеваемости Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) и синдром приобретенного иммунодефицита вызвали заметное увеличение числа случаев туберкулеза в некоторых странах С другой стороны, проблема заключается в распространении микобактерий с множественной лекарственной устойчивостью

Лечение В настоящее время по степени эффективности противотуберкулезные препараты делятся на 3 группы: Группа А – изониазид, рифампицин и их производные (рифабутин, рифатер) Группа В – стрептомицин, канамицин, этионамид, циклосерин, фторхинолоны и др. Группа С – ПАСК и тиоацетозон

Вакцина БЦЖ (BCG – бацилла Кальметта и Герена) – содержит живые авирулентные микобактерии, полученные из M.bovis путем многолетних пассажей на средах, содержащих желчь Поствакцинальный иммунитет связан с формированием ГЗТ (гиперчувствительности замедленного типа) Специфическая п рофилактика

Лабораторная диагностика Клинический материал: гной, мокрота, кровь, бронхиальный экссудат, спиномозговая жидкость, плевральная жидкость,моча и др. Методы: 1.Бактериоскопический: прямая окраска мазка мокроты по методу Циля-Нильсена или мазка после обогащения (концентрирования методами флотации или гомогенизации)

Лабораторная диагностика 4.Бактериологический (культуральный) метод используется для проверки эффективности лечения (2-8 недель необходимы для роста колоний на среде Левенштейна-Йенсена и еще некоторое время для оценки эффекта препаратов, вводимых в среду роста); 5.Серологический метод (РСК, ИФА, радиоиммунный и др.); 6.Биологический метод (заражение морских свинок и кролика с последующим выделением чистой культуры возбудителя); 7.Туберкулиновая проба Манту (см.далее); 8.Молекулярно-генетический метод (ПЦР)

Кожно-аллергическая проба Манту Внутрикожное введение высокоочищенного туберкулина (PPD= Purified Protein Derivative) вызывает у инфицированных микобактериями людей местную воспалительную реакцию в виде инфильтрата и покраснения (реакция ГЗТ). Неинфицированные люди никакой реакции на введение туберкулина не дают. Эту пробу применяют для выявления инфицированных, сенсибилизированных людей.

По патогенности для человека и для отдельных видов микобактерии делятся на 2 группы. Первая группа - собственно патогенные микобактерии туберкулеза, среди которых выделяют три вида. Вторая группа - атипичные микобактерии, среди которых есть сапрофиты - не патогенные для людей и животных и условно патогенные микобактерии - при некоторых условиях могут вызвать микобактериоз, который напоминает туберкулез.

Атипичные микобактерии

По одной из классификаций они разделены на четыре группы (в зависимости от скорости роста и пигментообразования).

I группа - фотохромогенные микобактерии - образуют лимонно-желтый пигмент во время экспозиции культуры на свете, колонии вырастают в течение 2-3 недель. Источником инфекции могут быть крупный рогатый скот, молоко и другие молочные продукты.
II группа - скотохромогенные микобактерии, которые образуют оранжево-желтый пигмент в темноте. Распространены в воде и в почве.
III группа - нефотохромогенные микобактерии. Культуры слабопигментированные или непигментированные, видимый рост оказывается уже через 5-10 суток. Различные по вирулентности и оптимальной температурой роста. Случаются в почве, в воде, в различных животных (свиней, овец).
IV группа - микобактерии, которые быстро растут на питательных средах. Рост дают через 2-5 дней.

Атипичные микобактерии определяются в 0,3-3% культур, чаще вследствие загрязнения среды. Этиологическая роль их считается доказанной, если из патологического материала они высеваются повторно и их рост характеризуется большим количеством колоний, а других возбудителей заболевания нет.

Заболевание, вызванное атипичными штаммами микобактерий туберкулеза, называют микобактериозом. Из штаммов атипичных микобактерий получен продукт их жизнедеятельности - сенситин. При внутрикожном введении сенситина у больных микобактериозом возникает положительная реакция. По клиническому течению микобактериоз напоминает туберкулез, иногда сопровождается кровохарканьем, быстро прогрессирует.

Микробиология Возбудитель туберкулза

М. tuberculosis (палочка Коха ) - тонкая, прямая или слегка изогнутая палочка, размером 1-10*0,2-0,6 мкм, со слегка закруглёнными концами (рис. 22-1). В молодых культурах палочки более длинные, а в старых склонны к ветвлению.

Бактерии туберкулёза способны образовывать L-формы, сохраняющие способность к инфицированию, а также фильтрующиеся формы, патогенетическая роль которых остаётся плохо изученной. Капсул не имеют, но образуют микрокапсулу.

Методом Циля-Нильсена окрашиваются в ярко-красный цвет. Содержат кислотонеустойчивые гранулы (зёрна Муха), располагающиеся в цитоплазме.

Культуральные свойства возбудителя туберкулеза

Туберкулёзные палочки могут расти как в аэробных, так и факультативно анаэробных условиях. Повышенное содержание СО 2 (5-10%) способствует более быстрому росту. Оптимальная температура 37-38 °С; рН 7,0-7,2. Нуждаются в присутствии белков, глицерина, факторов роста (биотин, никотиновая кислота, рибофлавин и др.), ионов (Mg2+ K+, Na+ Fe2+) и др.

Для выращивания бактерий туберкулеза наиболее часто применяются глицериновые, картофельные с жёлчью, яичные, полусинтетические и синтетические среды. Наиболее оптимальна среда Лёвенштайна-Йёнсена.

На средах туберкулёзные палочки обычно образуют R-колонии; под влиянием антибактериальных препаратов бактерии могут диссоциировать с образованием мягких и влажных S-колоний.

В жидких средах палочки туберкулеза образуют сухую морщинистую пленку (на 7-10-е сутки), поднимающуюся на края пробирки; среда остаётся прозрачной. В жидких средах выявляют корд-фактор - важный дифференциальный признак вирулентности. Наличие корд-фактора обусловливает сближение бактериальных клеток в микроколониях и их рост в виде серпантинообразных кос.

На плотных средах рост палочек туберкулеза отмечают на 14-40-е сутки в виде сухого морщинистого налёта желто-, вато-кремового цвета. Зрелые колонии напоминают цветную капусту, крошковатые, плохо смачиваются водой и имеют приятный запах. Культуры плохо снимаются со среды, а при прокаливании трещат. Отличительная особенность М. tuberculosis- способность к синтезу значительного количества никотиновой кислоты (ниацина); ниациновый тест - важный метод дифференцировки микобактерий.

Устойчивость возбудителя туберкулеза во внешней среде

Возбудитель туберкулеза устойчив к воздействию факторов окружающей среды. На страницах книги микобактерии сохраняются в течение 2-3 мес, в уличной пыли - около 2 недель, в сыре и масле - от 200 до 250 дней, в сыром молоке - 18 дней (скисания молока не вызывает гибели микобактерий), в комнате с рассеянным дневным светом - 1- 5 мес., а в сырых подвальных помещениях и в помойных ямах - до 6 мес.

Оптимальной температурой роста возбудителя является 37-38 ° С, при температуре 42-43 ° С и ниже за 22 ° С рост и размножение его прекращаются. Для птичьего вида микобактерий туберкулеза оптимальной температурой роста является 42 ° С. При температуре 50 ° С микобактерии туберкулеза погибают через 12 ч., 70 ° С - через 1 минуту. В белковой среде их устойчивость значительно повышается. Так, микобактерии туберкулеза в молоке выдерживают температуру 55 ° С в течение 4 ч., 60 ° С - 1 час., 70 ° С - 30 мин., 90 95 ° С - от 3 до 5 минут.

Особенно возрастает устойчивость микобактерий туберкулеза в высохшей мокроте. Чтоб обезвредить жидкое мокроты, их нужно кипятить в течение 5 мин. В высохшей мокроте микобактерии туберкулеза погибают при 100 ° С через 45 минут. В тонком слое жидкой мокроты под влиянием ультрафиолетовых лучей микобактерии туберкулеза погибают через 2-3 мин., а в высохшей мокроте и в темном месте они могут сохранять жизнеспособность в течение 6-12 мес. Однако под воздействием прямого или рассеянного солнечного излучения в течение 4 часов высохшие мокроты теряет свойство вызвать заражение животных туберкулезом. В высохшей на солнце мокроте микобактерии туберкулеза не определяются.

Если мокрота попадает в сточные воды или на поля орошения, микобактерии туберкулеза сохраняют свою вирулентность более 30 дней. На расстоянии 100 м от места сброса сточных вод с противотуберкулезного санатория микобактерии туберкулеза обнаружить не пришлось.

Как избежать контакта с микобактериями

Сразу стоит отметить, что в нашей стране практически невозможно не столкнуться с патогенными микроорганизмами, вызывающими туберкулез.

Именно поэтому прививают от туберкулеза грудничков сразу после рождения, чтобы уменьшить риски контакта с микобактериями.

Грудное молоко, вовремя проведенные вакцинации против туберкулеза, ежегодная проба Манту для детей, - этого не всегда достаточно, чтобы предотвратить заражения. Какие меры еще необходимы?

Как ни странно, но противотуберкулезными или профилактическими мероприятиями можно считать привитие у детей любви к спорту, здоровому образу жизни, правильное полноценное питание согласно возрастных особенностей, закаливание, проветривание помещений и влажная уборка в общественных местах и проч.

Так выглядят основные факторы, которые способствуют снижению иммунитета и увеличивают возможность заразиться туберкулезом:

неполноценное питание (недостаток белковой пищи в рационе);
наличие хронических заболеваний, таких как алкоголизм, наркомания, сахарный диабет и проч.;
психические травмы;
пожилой возраст и проч.

Можно сказать, что туберкулез – это не просто сложная болезнь, но и социальное явление, которое, по сути, является своеобразным индикатором того, насколько хорошо живет население той или иной страны, как организовано лечение и профилактика заболевания.

Нельзя наверняка сказать, заразиться туберкулезом человек или нет, если у него нет постоянного контакта с больным.

Многое здесь также зависит от состояния иммунной системы, образа жизни, типа микобактерий и наличия среды, в которой будет находиться микроб.

Многие люди годами являются носителями инфекции, и при этом, не болеют сами. Ослабленному же организму иногда достаточно одного контакта с больным человеком, чтобы заразиться.

Поэтому старайтесь избегать общения с зараженными людьми, ведите активный образ жизни и чаще проветривайте помещения.

Патогенез

Возбудитель
туберкулеза проникает в организм в
составе мелкодисперсных аэрозолей.
Возбудитель должен попасть в альвеолы,
где они поглощаются резидентными
макрофагами, взаимоотношение с которыми
и определяет дальнейшее развитие
инфекции. Туберкулез относится к
классическим внутримакрофагальным
инфекциям.

Внутри
макрофагов туберкулезные бактерии
оказываются устойчивыми к бактерицидным
факторам фагоцитов благодаря мощной
липидной оболочке. В результате
взаимодействия микобактерий и макрофагов
под влиянием факторов вирулентности
развивается воспаление гранулематозного
типа.

Гранулема
развивается сразу после инфицирования,
но в дальнейшем она получает мощный
импульс к развитию, когда в организме
появляются Т-лимфоциты, сенсибилизированные
к возбудителю.

Доиммунная
гранулема через 2–3 недели под влиянием
Т-лимфоцитов превращается в специфическую
(постиммунную), которая называется
туберкуломой.

Из
легких туберкулезная палочка попадает
в регионарные лимфатические узлы, далее
– в кровоток. Дальнейшие события связаны
со специфическим воспалением, в основе
которого лежит аллергическая реакция
на бактериальные антигены.

Путь
заражения воздушно-капельный. Источник
– больной человек, который в острый
период выделяет с мокротой туберкулезные
палочки.

Наиболее
часто встречается туберкулез легких,
но могут поражаться и кишечник, и
опорно-двигательный аппарат, и мочеполовая
система, и др.

Выделяют
два патогенетических варианта туберкулеза.

1. Первичный
туберкулез. Возникает у лиц, ранее не
имевших контакта с возбудителем.
Инфицирование происходит в детском
возрасте или подростковом периоде.
Развивается без аллергии к возбудителю.
В зоне внедрения возбудитель захватывается
макрофагами, развивается неспецифическая
гранулематозная реакция. Бактерии легко
проходят этот барьер, быстро проникают
в регионарные лимфатические узлы, кровь
и различные органы.

Через
2–3 недели формируется первичный
туберкулезный комплекс, включающий в
себя:

1) первичный
аффект – очаг в легочной ткани;

2) лимфаденит
– воспаление регионарных лимфоузлов;

3) лимфангит
– воспаление лимфатических сосудов.

Наиболее
часто он самоизлечивается, подвергается
фиброзу и кальцификации (очаг Гона). В
этом очаге бактерии персистируют, но
во внешнюю среду не выделяются.

В
других случаях развивается острый
туберкулез.

2. Вторичный
туберкулез. Протекает хронически.
Возникает при реактивации первичного
очага (через 5 лет и более). Возможно
также реинфицирование извне.

Развитию
вторичного туберкулеза способствуют
неблагоприятные условия жизни, хронические
заболевания, алкоголизм, стрессы и др.

Особенности
иммунитета при туберкулезе:

1) нестерильный,
поддерживается теми бактериями, которые
персистируют в организме;

2) неустойчивый,
т. е. не предохраняет от реактивации
эндогенной инфекции и реинфекции извне;

3) антитела
образуются, но они не имеют защитного
значения;

4) основной
механизм иммунитета – клеточный;
основное значение имеет инфекционная
аллергия.

Морфология и культуральные свойства

Возбудитель
относится к роду Mycobakterium, вид M. tuberculesis.

Это
тонкие палочки, слегка изогнутые, спор
и капсул не образуют. Клеточная стенка
окружена слоем гликопептидов, которые
называются микозидами (микрокапсулами).

Туберкулезная
палочка тяжело воспринимает обычные
красители (по Грамму окрашивается
24–30 ч). Грамположительна.

Туберкулезная
палочка имеет особенности строения и
химического состава клеточной стенки,
которые отражаются на всех биологических
свойствах. Главная особенность – в
клеточной стенке содержится большое
количество липидов (до 60 %). Большинство
из них – миколовые кислоты, которые
входят в каркас клеточной стенки, где
находятся в виде свободных гликопептидов,
входящих в состав корд-факторов.
Корд-факторы обуславливают характер
роста в виде жгутов.

В
состав клеточной стенки входит
липоарабиноманан. Его терминальные
фрагменты – кэп – определяют способность
возбудителя специфически связываться
с рецепторами макрофагов.

Микобактерии
туберкулеза окрашиваются по Цилю-Нильсену.
Этот метод основан на кислотоустойчивости
микобактерий, которая определяется
особенностями химического состава
клеточной стенки.

В
результате лечения противотуберкулезными
препаратами возбудитель может утратить
кислотоустойчивость.

Для
микобактерий туберкулеза характерен
выраженный полиморфизм. В их
цитоплазматической мембране обнаруживаются
характерные включения – зерна Муха.
Микобактерии в организме человека могут
переходить в L-формы.

По
типу получения энергии аэробы. По
требованиям к температуре – мезофилы.

Размножение
их происходит очень медленно, время
генерации – 14–16 ч. Это связано с
выраженной гидрофобностью, которая
обусловлена высоким содержанием липидов.
Это затрудняет поставку питательных
веществ в клетку, что снижает метаболическую
активность клетки. Видимый рост на
средах – 21–28 дней.

Микобактерии
требовательны к питательным средам.
Факторы роста – глицерин, аминокислоты.
Растут на картофельно-глицериновых,
яично-глицериновых и синтетических
средах. Во все эти среды необходимо
добавлять вещества, которые ингибируют
рост контаминирующей флоры.

На
плотных питательных средах образуются
характерные колонии: морщинистые, сухие,
с неровными краями, не сливаются друг
с другом.

В
жидких средах растут в виде пленки.
Пленка сначала нежная, сухая, со временем
утолщается, становится бугристо-морщинистой
с желтоватым оттенком. Среда при этом
непрозрачная.

Туберкулезные
бактерии обладают определенной
биохимической активностью, и изучение
ее используется для дифференцировки
возбудителя туберкулеза от других
представителей группы.

Факторы
патогенности:

миколовые
кислоты;

корд-фактор;

сульфатиды;

микозиды;

липоарабиноманан.

Также в разделе

	Осложнения туберкулеза: ателектаз, амилаидоз, свищи Осложнения являются дополнением к основному диагнозу. В классификации туберкулеза приведен перечень осложнений, которые регистрируют наиболее часто. Под…
	Лихорадка, геморрагическая лихорадка денге, костоломная лихорадка Геморрагическая лихорадка денге (костоломная лихорадка, лихорадка «жирафов») — острая вирусная природно-очаговая болезнь с трансмиссивным механизмом передачи….
	Сибирская язва (antrax) Сибирская язва — острая зоонозная инфекция, протекающая с выраженной интоксикацией, образованием карбункулов на коже (кожная форма) или в виде сепсиса….
	Стрептококковые инфекции. Внутрибольничные инфекции. Клинические формы стрептококковой инфекции. Принципы лечения. Профилактика. Стрептококковые инфекции продолжают оставаться в числе наиболее острых проблем здравоохранения во всех странах мира. Трудно найти раздел медицины, в котором…
	Ку-лихорадка (febris Q). Клиническая картина. Лечение. Профилактика. Ку-лихорадка — зоонозный острый риккетсиоз с развитием ретикулоэндотелиоза, синдрома интоксикации, часто с атипичными пневмониями. Краткие…
	Инфекционный мононуклеоз: причины и симптомы Инфекционный мононуклеоз - заболевание, известное также под названиями железистая лихорадка, болезнь Филатова, моноцитарная ангина, болезнь Пфейфера,…
	Инфекционный мононуклеоз (mononucleosis infectiosa). Клиническая картина. Лечение. Профилактика. Инфекционный мононуклеоз — острое антропонозное вирусное инфекционное заболевание с лихорадкой, поражением ротоглотки, лимфатических узлов, печени и…
	Воспаление миндалин Воспаление миндалин - процесс, который характеризует ряд инфекционных болезней, при которых патологический процесс касается верхних дыхательных путей….
	Туберкулез кожи, подкожной клетчатки Туберкулезное поражение кожи - явление достаточно редкое. Однако можно отметить в последнее время тенденцию к постоянному росту заболеваемости как в России…
	Коклюш (pertussis). Паракоклюш. Причины. Симптомы. Диагностика. Лечение. Коклюш — острая антропонозная бактериальная инфекция, сопровождающаяся катаральными явлениями в верхних дыхательных путях и приступообразным спазматическим…

Бактерии, вызывающие туберкулез

Скажем несколько слов о самой болезни. Туберкулез – заболевание, которое относится к инфекционным.

Поражает болезнь не только человека, но и животных. Эта болезнь всегда клинически реализуется, имеет генетическую предрасположенность и зависит от факторов окружающей среды.

Как правило, туберкулез поражает легкие, однако могут страдать и другие органы, и системы (лимфатические узлы, кишечник, кости, почки, репродуктивные органы, центральная нервная система и т.д.).

При развитии болезни появляются характерные гранулемы, это небольшие зернышки, которые похожи на бугорки и узелки.

В древности туберкулез называли «чахоткой». И лишь в 1882 году Генрих Кох (немецкий микробиолог) смог обнаружить возбудителя болезни и вывести его в сывороточной среде.

За свое исследование в 1905 году учёный получил Нобелевскую премию. Какие еще микроорганизмы вызывают туберкулез?

Микробиология нашла ответ на этот вопрос. Возбудителями туберкулеза являются специфические микобактерии, которые относятся к группе Mycobacterium tuberculosis complex (M. tuberculosis и другими близкородственными видами.

Всего ученый свет знает более 150 видов таких бактерий. Данный микроорганизм по-старому называют «палочкой Коха» на честь знаменитого немецкого ученого, открывшего научному миру эту бактерию.

У человека туберкулез может вызвать одна из трех типов микобактерий:

«Палочка Коха», по латыни именуемая M. Tuberculоsis. Этот микроорганизм вызывает около 92% всех случаев болезни.
Бычий вид, М. bоvis. Данный возбудитель туберкулеза встречается в 5% случаев.
Промежуточный тип, М. аfriсаnum, который чаще всего поражает жителей Южной Африки и встречается в 3% случаев.

Очень редко можно заразиться туберкулезом от микобактерии птичьего или мышиного типа, являющихся большой редкостью и чаще встречающихся у людей, зараженных иммунодефицитом.

Генетика и изменчивость микобактерий

Носителями генетической информации микобактерий туберкулеза являются хромосомы и внехромосомные элементы - плазмиды. Главное отличие между хромосомами и плазмидами заключается в их размерах. Плазмида сравнению с хромосомой значительно меньше и поэтому несет меньшее количество генетической информации. Именно благодаря своим малым размерам плазмида хорошо приспособлена к перенесению генетической информации из одной микобактериальной клетки в другую.

Плазмиды могут взаимодействовать с хромосомой. Гены устойчивости микобактерий туберкулеза против химиопрепаратов локализуются и в хромосомах, и в плазмидах.

У микобактерии есть ДНК, которая функционирует как главный носитель генетической информации. Последовательность нуклеотидов в молекуле ДНК - это ген. Генетическая информация, которую несет ДНК, не является чем стабильным и неизменным. Она изменчива и эволюционирует, совершенствуясь. Единичные мутации обычно не сопровождаются большими изменениями информации, заложенной в геноме. С одного штамма может возникнуть несколько различных фенотипов (или признаков, проявляющихся в результате действия генов в определенных условиях), которые устойчивы против определенного антимикобактериального препарата.

Мутация может проявляться и в изменении морфологии колоний. Так, если изменить вирулентность микобактерий туберкулеза, то может измениться и морфология колоний мутантов.

Трансдукция - это перенос генетического материала (частицы ДНК) от одной микобактерии (донора) к другой (реципиенту), что приводит к изменению генотипа микобактерии-реципиента.

Трансформация - это включение в хромосому или плазмиду микобактерии (реципиента) фрагмента ДНК другой микобактерии (донора) в результате переноса изолированной ДНК.

Конъюгация - это контакт клеток микобактерии туберкулеза, во время которого происходит переход генетического материала (ДНК) из одной клетки в другую.

Трансфекция - это воспроизведение вирусной формы микобактерии туберкулеза в клетке, которая инфицирована изолированной вирусной нуклеиновой кислотой.

Изложенные гипотетические пути переноса генетической информации еще не изучены. Однако несомненно, что эти генетические процессы являются основой для возникновения лекарственной устойчивости как в отдельных микобактерий, так и у всей бактериальной популяции, имеющейся в организме больного.

Антигены

Микобактерии имеют специфические видовые и межвидовые и даже межродовые антигенные связи. В отдельных штаммах выявлены различные антигены. Однако все без исключения микобактерии содержат вещества, устойчивые к нагреванию и воздействию протеолитических ферментов - полисахариды, которые являются общим антигеном.

Кроме того, различные виды микобактерий имеют свои специфические антигены. А. П. Лысенко (1987) доказал, что все штаммы M. bovis имеют идентичный антигенный спектр с 8 антигенов, из которых 5-6 были общеродовыми и реагировали с антисыворотками к микобактерий других видов: 6 - с M. tuberculosis, 3-5 - M. kansasii и т.д.

Диагностика МБТ

Для диагностики туберкулеза применяют туберкулодиагностику, которая заключается в реакции организма на введение туберкулина. Туберкулин получают из бацилл (предварительно убитых и высушенных), он содержит молекулы, характерные для МБТ.

Если в организме имеются аналогичные бактерии с похожим химическим составом, то возникает аллергическая реакция (в месте внутрикожного введения препарата образуется папула).

Из лабораторных методов применяют:

интерфероновый тест;
ИФА (выявляет антитела к палочке, свидетельствует о факте инфицирования);
квантифероновый тест.

В анализе крови при туберкулезе обнаруживается увеличение количества лейкоцитов, ускоренная СОЭ. В биохимическом анализе при туберкулезе снижается уровень глобулинового коэффициента.

При исследовании мокроты у носителей бактерий Коха могут обнаружить примесь крови и гной, а также содержание белка (при туберкулезе его количество увеличивается) и др.

Обнаружить диссеминированный туберкулез позволяет анализ лимфы. При внелегочных формах заболевания исследуют мочу, различные ткани.

Наиболее доступный аппаратный метод диагностики - флюорография. Позволяет обнаружить патологические изменения в ткани легких и определить их локализацию.

Компьютерная томография проводится для выявления места нахождения бактерии Коха и подтверждения диагноза.

Бациллы быстро приобретают устойчивость к лекарственным средствам и передают потомкам генетическую память.

Лекарственная устойчивость микобактерий туберкулеза возникает после мутаций в генах МБТ (чаще в результате применения неправильных схем химиопрепаратов).

Лечение и профилактика

проветривание помещения;
укрепление иммунитета;
раннюю диагностику и лечение;
отказ от вредных привычек.

Лечение и профилактика

У пациентов, заболевших впервые, бактерии легче поддаются воздействию лекарственных препаратов. Труднее лечить рецидивы, поскольку бацилла Коха обладает способностью быстро адаптироваться.

При назначении лечения учитывают виды развития специфических процессов. Этиотропная терапия состоит из 2 стадий: интенсивной и пролонгированной, проводится по схемам. 3-компонентная схема включает применение Изониазида, ПАСКа, Стрептомицина. В 4-компонентую схему входят Канамицин, Рифампицин, Этионамид, Фтивазид. При лечении сложных мультирезистентных форм патологии применяют 5-компонентную схему: к предыдущему варианту добавляют Ципрофлоксацин.

Пациенту назначают комплексное питание с обязательным введением в рацион белков, углеводов, жиров.

Санаторно-курортное лечение способствует насыщению легких кислородом, прекращению развития и роста бактерий Коха.

Оперативное лечение применяют для нейтрализации очага, представляющего угрозу для жизни. Удаляют часть легкого или весь орган.

Инфицирование микобактериями туберкулеза не всегда ведет к развитию заболевания. Иммунитет к туберкулезу может развиваться после проведения специфической профилактики (иммунизации вакциной БЦЖ).

Неспецифическая профилактика включает:

проветривание помещения;
укрепление иммунитета;
раннюю диагностику и лечение;
флюорографию для взрослых и пробу Манту для детей;
отказ от вредных привычек.

Используя меры профилактики, можно предупредить развитие болезни.

Типы микобактериоза

Различают три типа микобактериоза, которые зависят от вида микобактерий и иммунного статуса организма:

1. Генерализованная инфекция с развитием видимых невооруженным глазом патологических изменений внешне напоминают туберкулезные, но гистологически несколько отличаются от них. В легких обнаруживают диффузные интерстициальные изменения без гранулем и полостей распада. Основными признаками являются повышение температуры тела, двусторонняя диссеминация в средних и нижних отделах легких, анемия, нейтропения, хроническая диарея и боль в животе. Диагноз подтверждается нахождением возбудителя в мокроте, кале или биопсией. Эффективность лечения низкая, смертность высокая и достигает 20%. Эффективными для лечения при микобактериоза является циклосерин, этамбутол, канамицин, рифампицин и частично стрептомицин.

2. Локализованная инфекция - характеризуется наличием макро- и микроскопических поражений, выявляемых в определенных участках тела.

3. Инфекция, которая протекает без развития видимых поражений; возбудитель находится в лимфатических узлах.

Туберкулез у людей преимущественно (95-97%) возникает вследствие заражения человеческим, реже (3-5%) бычьим и казуистически - птичьим видом микобактерий туберкулеза. М. africanum вызывает туберкулез у людей в странах Тропической Африки.

М. tuberculosis

Микобактерии туберкулеза имеют форму тонких, длинных или коротких, прямых или искривленных палочек, длиной 1,0-4,0 мкм и диаметром 0,3-0,6 мкм; неподвижные, спор и капсул не образуют, грамположительные, имеют большой полиморфизм.

Микобактерии туберкулеза человеческого вида более тонкие и длинные, чем бычьего. Микобактерии бычьего вида менее патогенны для людей, и заболевание, вызванное ими, встречается значительно реже. Для определения МБТ человеческого вида применяют ниациновий тест. Он базируется т том, что МБТ этого вида выделяют больше ниацина (никотиновой кислоты).

Молодые бактерии гомогенные, в процессе их старения образуется зернистость (зерна Муха), которая более подробно изучается методом электронной микроскопии. Зернистая форма микобактерий туберкулеза образуется также под влиянием антимикобактериальных препаратов. После введения зерен животным у них возникает кахексия, увеличение лимфатических узлов или заболевания туберкулезом с развитием типичных штаммов микобактерий туберкулеза. Описанные оскольчатые формы микобактерий туберкулеза. Возбудитель туберкулеза может существовать также в виде фильтрующихся форм.

Под влиянием противотуберкулезных препаратов морфологические и физико-химические свойства микобактерий туберкулеза изменяются. Микобактерии становятся короткими, приближаясь к кокобацилам, их кислотостойкость уменьшается, поэтому при окраске по Цил-Нильсену они обесцвечиваются и не определяются.

Состав микобактерии

Микобактерия состоит из клеточной оболочки и цитоплазмы. Клеточная оболочка трехслойная и состоит из наружного, среднего и внутреннего слоев. В вирулентных микобактерий она имеет толщину 230-250 нм.

Внешний слой, окружающий клетку, называют микрокапсулой. Она образована полисахаридами и содержит фибриллы. Микрокапсула может окружать целый популяцию микобактерий, а также помещаться на местах прилегания микобактерий друг к другу. Отсутствие или наличие роста, его интенсивность и состав микрокапсулы зависят от того, какое количество корд-фактора экстрагируется из цитоплазмы в клеточную стенку. Чем больше корд-фактора экстрагируется, тем лучше выражена микрокапсула у микобактерий туберкулеза.

Клеточная оболочка участвует в регуляции метаболических процессов. В ней содержатся видоспецифические антигены, благодаря чему клеточная стенка является локусом, где происходят аллергические реакции повышенной чувствительности замедленного типа и образование антител, поскольку она, как собственно поверхностная структура бактериальной клетки, первой контактирует с тканями макроорганизма.

Под клеточной оболочкой расположена трехслойная цитоплазматическая мембрана, тесно прилегает к цитоплазме. Она состоит из липопротеидных комплексов. В ней происходят процессы, обусловливающие специфичность реакции микобактерий на факторы окружающей среды.

Цитоплазматическая мембрана микобактерий туберкулеза путем своей центростремительной инвагинации формирует в цитоплазме внутрицитоплазматическая мембранную систему - мезос. Мезосомы - полуфункциональные структуры. В них содержится много ферментных систем. Они участвуют в синтезе и формировании клеточной стенки и выполняют роль посредника между ядром и цитоплазмой бактериальной клетки.

Цитоплазма микобактерий состоит из гранул и включений. У молодых микобактерии туберкулеза цитоплазма более гомогенная и компактная, чем у старых, у которых в цитоплазме больше вакуоль и полостей. Основную массу гранулярных включений составляют рибосомы, располагающиеся в цитоплазме в свободном состоянии или образующие полисомы - скопление рибосом. Рибосомы состоят из РНК и белка и синтезируют специфический белок.

Иммуногенность микобактерий туберкулеза обусловлена в основном антигенными комплексами, содержащихся в оболочках микобактериальных клеток. Рибосомы, рибосомный белок и цитоплазма микобактерий имеют антигенную активностью в реакциях замедленного типа.

Патогенность микобактерий туберкулеза

Патогенность - это видовое свойство микобактерий туберкулеза, оказывается возможностью вызвать заболевание. Главным фактором патогенности являются токсические гликолипиды - корд-фактор. Это вещество, которое склеивает вирулентные микобактерии, благодаря чему они растут на питательных средах, в виде жгутов. Корд-фактор обусловливает токсическое действие на ткани и защищает туберкулезные палочки от фагоцитоза, блокируя окислительное фосфорилирование в митохондриях макрофагов. Поэтому, поглощены фагоцитами, они размножаются в них и вызывают их гибель. Кислотостойкие сапрофиты не образуют корд-фактора.

Вирулентность - степень патогенности; возможность роста и размножения микобактерий в определенном макроорганизме и способность вызывать специфические патологические изменения в органах. Вирулентным считают штамм микобактерий в том случае, когда он в дозе 0,1 0,01 мг вызывает заболевания туберкулезом, а через 2 месяца — смерть гвинейской свинки массой 250-300 г. Когда после введения этой дозы животное умирает через 5 6 месяцев, то этот штамм считают слабовирулентным. Вирулентность не является неизменным свойством микобактерий. Она снижается при старении культуры или выращивание на искусственных питательных средах и в процессе лечения больных. При пассажах на животных или в случаях обострения туберкулезного процесса вирулентность возрастает.

Размножение микобактерий туберкулеза

Микобактерии туберкулеза размножаются поперечным делением, ветвлением или отпочкование отдельных зерен. Микобактерии туберкулеза растут на питательных средах при наличии кислорода. Но они являются факультативными аэробами, т.е. растут и когда доступа воздух не имеет - кислород они получают из углеводов. Поэтому для выращивания микобактерий требуется питательная среда, богатая углеводами.

Эффективны плотные среды, в состав которых входят яйца, молоко, картофель, глицерин. Чаще применяют среды Левенштейна-Иенсена, Гельберга, Финна-2, Миддлбрука, Огава. Микобактерии туберкулеза растут медленно. Первые колонии появляются на 12-30-й день, а иногда и через 2 месяца. Для обеспечения роста микобактерий туберкулеза к питательным средам добавляют 3-6% глицерина. Микобактерии лучше растут в слабо-щелочной среде, хотя могут расти и в нейтральной.

Добавление желчи в питательную среду замедляет их рост. Это обстоятельство использовали Кальметт и Герен при разработке вакцины. На жидких питательных средах с добавлением глицерина микобактерии туберкулеза растут в виде пленки. Колонии микобактерий могут быть шероховатыми (К.-варианты) и реже - гладкими, сливающимися между собой (8-варианты). К.-варианты микобактерий вирулентные для людей и животных, а 8-варианты чаще невирулентные.

Биохимические особенности

Поговорим о бактериальной составляющей и среде обитания микроорганизмов. Микобактерии туберкулеза очень чувствительны к прямым солнечным лучам.

Так, при жаркой погоде в мокроте, в которой обитают инфекции, они могут погибнуть в течении двух часов.

Особенно они чувствительны к ультрафиолетовому свету. Также микобактерии умирают при нагревании.

При 60 градусах и влажной среде они погибнут в течении часа, при 65 градусах – при 15 минутах, при 80 градусах – в течении 5 минут.

Что интересно, в свежем некипяченом молоке такие бактерии способны жить в течении 10 дней, а в сливочном масле или твердых сырах несколько месяцев. Такие микроорганизмы более устойчивы против большинства дезинфицирующих средств.

Так, пятипроцентный раствор фенола с 10-% лизола способны уничтожить бациллы в течении 24 часов! А раствор формалина – после 12 часов.

Палочка устойчива к замораживанию. В сточных водах она способна прожить около года, в навозе – до 10 лет. Даже в полностью высушенном состоянии она может находиться жизнеспособной в течении 3 лет!

Если не вдаваться в сложнейшие биохимические процессы, происходящие при метаболизме микобактерий, то коротко можно отметить следующее: клетки туберкулезных бактерий очень гибки, изменчивы и устойчивы к различным изменениям в окружающей среде.

При определенных условиях они могут жить по нескольких лет, «выжидая» жертву! Именно поэтому порой недостаточно просто вовремя прививаться от этого заболевания.

Какими тогда противотуберкулезными профилактическими средствами пользоваться?

Формы поведения

Оказавшись в организме человека, бактерия начинает размножаться (при ослаблении защитных сил организма) или бездействовать (если иммунитет хороший).

Физиология микобактерий туберкулеза: в зависимости от активности окислительных ферментов удается различать сапрофитные и патогенные виды, механизм устойчивости к лекарственным средствам, вирулентности микроорганизмов.

Снижение устойчивости населения к туберкулезу, частое и продолжительное применение антибиотиков стало причиной изменчивости возбудителя.

Потенциально опасными для людей являются: M.konsasii, M.scrofulaceum, M.marinum, M.xeponi, M.fortuitum, M.ulcerans, M.chelonei, которые у человека вызывают туберкулез.

Для выявления возбудителя туберкулеза применяют метод ПЦР, при котором в образце биоматериала обнаруживают ДНК микобактерии туберкулеза.

Инфекционная гранулема - основная морфологическая составляющая воспалительного процесса, вызванного проникновением микобактерий в органы.

В результате воспаления происходит образование специфических гранулем и поражение организма (чаще зрелого, но иногда патология развивается в молодом возрасте).

При отсутствии сопротивления со стороны организма МБТ, развиваясь, провоцируют активную форму заболевания. Более распространенной является закрытая форма, которую трудно обнаружить: у носителя редко отмечается ухудшение здоровья.

Классификация микобактерий туберкулеза включает биологические и морфологические признаки. Микобактерии различают:

по влиянию на организм;
по способности использовать питательные вещества;
по росту при разных температурах.

Диагностика МБТ

В наше время существуют следующие методы выявления микобактерий туберкулеза:

клинический анализ крови – если палочка Коха прогрессирует, то данный тест покажет повышенный уровень лейкоцитов;
биохимический анализ крови – с его помощью выявляется альбумин – глобулиновый коэффициент, уровень которого при остром туберкулезе ниже нормы. Биохимический анализ также покажет содержание ангиотензин – конвертирующего фермента в крови, активность которого растет при фиброзных изменениях в легких;
исследование мокроты – мокрота носителя палочки Коха может содержать гной и примеси крови (открытая форма болезни). Данный анализ установит количество белка в мокроте (большое количество белка указывает на заболевание), определит бациллы M. tuberculosis и другие вещества (холестерин, соли кальция, эластичные волокна). Эти суммарные данные указывают на распад легкого;
микробиологическая диагностика – для обнаружения МБТ у пациента берут мокроту и помещают ее в стерильную емкость. Затем работники лаборатории наблюдают характер роста бактерий, их резистентность (устойчивость) к антибиотикам и другим препаратам. Микробиологический анализ может производиться в течение 20-90 дней;
рентген – благодаря этому основному методу определения МБТ можно наглядно увидеть присутствие микобактерий в легких человека, разницу между пневмонией и туберкулезом, определить этап распространения вируса в легких;
проба Манту – разновидность туберкулиновой пробы, производимая путем введения под кожу туберкулина. Если диаметр папулы через 2-3 дня после введения вещества составляет более 10 мм, тогда пациент находится в группе риска или заражен туберкулезом;
накожная проба Пирке – данный анализ проводится путем нанесения обработанным туберкулином скарификатором царапины на кожу пациента в области предплечья. Градуированную пробу Пирке применяют для выявления M. tuberculosis у детей и подростков. По результатам анализа, если через 2-3 суток у пациента наблюдается папула шириной от 4 мм и более, тогда есть вероятность заражения палочкой Коха.

В случае если при помощи вышеуказанных методов обнаружить МБТ не удалось, тогда необходимо провести дополнительные исследования такими способами:

компьютерная томография – благодаря этому методу исследования можно выявить место нахождения микроба Mycobactérium tuberculósis, изображение поврежденного органа и установить заболевание;
серологические, иммунологические исследования крови и мокроты:

ИФА – иммуноферментный анализ крови. При помощи этого теста можно выявить антитела к микобактериям туберкулеза, которые указывают на заражение пациента МБТ;
РПГА – помогает определить активную внелегочную форму заболевания, установить тип вредоносных микобактерий, а также подтвердить правильность поставленного диагноза;
квантифероновый тест – высокая точность этого исследования крови (до 99%) ясно укажет на присутствие МБТ. Результат теста можно узнать через несколько часов.

биопсия – данный анализ производится путем взятия пункции из зараженного органа (легкого, плевры, лимфатических узлов) для ее дальнейшего исследования. Результат анализа точен в 80-90% случаев;
бронхоскопия – этот прием проводится при наличии симптомов туберкулеза бронхов. Такой метод выявляет изменения в слизистой оболочке крупных бронхов, их сужение и наличие отверстий в бронхах.

Кроме вышеуказанных есть и другие способы исследования палочки Коха, например, анализ мочи (при туберкулезе мочевыводящих путей и почек, костей), люминесцентная микроскопия, выявляющая МБТ при небольшом их количестве и др.

Изменчивость микобактерий

Изменчивость микобактерий - это свойство их приобретать новые или / и терять старые признаки. В связи с тем, что у микобактерий туберкулеза короткий период генерации, высокая частота мутаций и рекомбинаций, обмена генетической информацией, изменчивость в них весьма высока и частая (Н. А. Васильев и соавт., 1990).

Различают фенотипическую и генотипическую изменчивости. Фенотипическую мутацию называют еще модификационной, которой свойственна высокая частота изменений и их частая реверсия в исходную форму, адаптация к изменениям внешней среды отсутствие изменений в генетическом коде. Она наследственно не передается.

Генотипическая мутация наступает вследствие мутаций и рекомбинаций.

Мутации - это стабильные унаследованные изменения в нуклеотидном составе генома микобактерии включая плазмиды. Они бывают спонтанные и индуцированные. Спонтанные мутации возникают со специфической для данного гена скоростью. Большинство из них являются следствием ошибок в репликации и репарации ДНК. Индуцированные мутации возможны в результате воздействия мутагенов (ультрафиолетовая; ионизирующая радиация, химические вещества и т.п.). Мутации часто приводят к появлению в фенотипе нового признака или потери старой признаки (по сравнению с родительской формой).

Рекомбинации генетические - это процесс образования потомства, содержащее признаки донор; и реципиента.

Одним из видов изменчивости микобактерий туберкулеза является образование ими фильтрующиеся формы . Это очень мелкие, невидимые при обычной микроскопии формы, имеющие очень слабую вирулентность, их можно обнаружить только при реверсии, используя для этого повторные пассажи на морских свинках. В этих случаях иногда обнаруживают кислотостойкие палочки с очень низкой вирулентностью.

Фильтрующиеся формы - это мелкие фрагменты микобактерий туберкулеза, образующиеся в неблагоприятных условиях существования и способны к реверсии. Природа этих форм, их структура, а также значение в патогенезе туберкулеза до сих пор окончательно не установлено.

Виды лекарственной устойчивости

Первичная медикаментозная устойчивость - устойчивость, обнаруженная у впервые выявленных больных, которые никогда не принимали противотуберкулезные препараты.

Начальная медикаментозная устойчивость - устойчивость МБТ, выявленная у впервые выявленных больных, леченных противотуберкулезными препаратами не более 4 недель или у больных при отсутствии данных о предшествующем лечении. Вторичная (приобретенная) медикаментозная устойчивость - резистентность МБТ, обнаружена у больных, которым назначали противотуберкулезные препараты более 4 недели. Монорезистентность - устойчивость МБТ против 1 из 5 препаратов I ряда (изониазиду стрептомицина, рифампицина, этамбутола, пиразинамида).

В Украине частота возникновения первичной резистентности возбудителя туберкулеза против препаратов I ряда отмечается в 23-25%, а вторичной - в 55-56% случаев. Множественная лекарственная устойчивость - устойчивость МБТ против двух и больше препаратов. Мультирезистентность - это разновидность множественной лекарственной устойчивости, и именно - устойчивость возбудителя только против комбинации изониазид + рифампицин или и рядом: другими препаратами.

Результат определения чувствительности микобактерий туберкулеза к противотуберкулезным препаратам называется антибиограмой.

Причины лекарственной устойчивости:

1. Биологические - недостаточная концентрация препарата, индивидуальные особенности организма пациента (скорость инактивации препаратов)

2. Причины, обусловленные пациентом - контакт с больными химиорезистентным туберкулез, нерегулярный прием препаратов, преждевременное прекращение приема лекарств, неудовлетворительная переносимость препаратов, проведение неадекватного лечения.

3. Факторы, обусловленные болезнью - при изменении доз препаратов, при большом количестве МБТ в участках пораженного органа может возникать определенная рН, которая препятствует активному действию лекарств, лечение одним препаратом, недостаточная доза или продолжительность лечения.

Геном микобактерий туберкулеза

В последние годы интенсивно проводили генетические исследования штамма М. tuberculosis. Количество гуанинцитозиновых основ, которые распределяются на спирали дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), составляет 65,5%. Геном содержит много вставных последовательностей, мультигенных семей, амплифицированных (удвоенных) мест собственного обмена веществ.

РНК-молекулы кодируют около 50 генов, в частности:

три вида рибосомных РНК, которые синтезируются из уникального рибосомного оперона;
гены, кодирующие 108-РНК, включается в процесс разрушения белков (выявлено, что эти 108-РНК кодируются так называемыми ненормальными и РНК-мессенджерами);
гены, кодирующие РНК-компонентную РНКазу Р;
гены транспортных РНК.

М. tuberculosis имеет 11 рецепторзависимых гистидинкиназ, несколько цитоплазматических киназ и немного генов, участвующих в регуляторных каскадах. В М. tuberculosis является группа эукариотических серинтиреонинових протеинкиназ, отвечающих за фосфорилирование в бактериальной клетке.

Для осуществления липидного обмена в М. tuberculosis синтезируются приблизительно 250 ферментов. Окисление жирных кислот обеспечивают такие ферментные системы:

1. РабА / РабВ-Р-оксидазные комплексы.

2. Тридцать шесть ацил-СоА-синтетаз и группа из тридцати шести ацил-СоА-синтетазсвязанных белков.

3. Пять ферментов, завершают цикл окисления (реакция тиолиза 3 кетоэстеров).

4. Четыре гидроксиацил-СоА-дегидрогеназы.

5. Двадцать один вид белков эноил-СоА-гидратазо-изомеразной группы.

6. Ацетил-СоА-С-ацетилтрансферазы.

Патогенность М. tuberculosis обусловлена также такими факторами, как: 1) антиоксидазная каталазная-пероксидазная система;

2) сигма-фактор;

3) МСЭ-оперон, кодирующий белки внутриклеточной инвазии;

4) фосфолипаза С;

5) ферменты, продуцирующие компоненты клеточной стенки;

6) гематоглобиноподобные Ре-связующие белки, которые обеспечивают длительное анаэробное существование микобактерий;

7) эстеразы и липазы;

8) значительная антигенная лабильность;

9) наличие различных путей обеспечения антибиотикорезистентности;

10) наличие актериоцинов с цитотоксическим действием (некоторые поликетины).

Химический состав микобактерий туберкулеза

Химический состав микобактерий туберкулеза изучен достаточно хорошо. Они содержат 80% воды и 2-3% золы. Сухой остаток наполовину состоит из белков, преимущественно туберкулопротеинов, липидов - от 8 до 40%, столько же полисахаридов. Предполагают, что туберкулопротеины являются полноценными антигенами и могут вызывать у животных состояние анафилаксии. Липидная фракция приводит резистентность возбудителя туберкулеза, а полисахаридная участвует в иммуногенезе.

Туберкулопротеины и липидные фракции обусловливают токсичность микобактерий туберкулеза, которая присуща не только живым, но и убитым микроорганизмам. Выявлено три фракции липидов: фосфатидная, жировая и восковая. Большое содержание липидов отличает микобактерии туберкулеза от других видов микроорганизмов и приводит следующие свойства:

1. Устойчивость к кислотам, щелочам и спиртам (преимущественно обусловлено наличием миколевой кислоты).

2. Устойчивость против обычных дезинфицирующих веществ.

3. Патогенность туберкулезных микобактерий.

Экзотоксины не определены, но сами клетки микобактерий токсичные — приводят к частичному или полному распаду лейкоцитов. В неорганическом остатке микобактерий туберкулеза определяют соли железа, магния, марганца, калия, натрия, кобальта. Антигенная структура микобактерий сложная и еще не в совершенстве изучена.

Оглавление темы "Микобактерии. Туберкулез.":

Культуральные свойства возбудителя туберкулеза

Туберкулез (tuberculosis; от лат. tuberculum – бугорок) – инфекционная болезнь, вызываемая микобактериями, характеризующаяся поражением различных органов и систем (легких, пищеварительного тракта, кожи, костей, мочеполовой системы и др.). Вызывается тремя видами микобактерий: М. tuberculosis, M. bovis, М. africanum. Все три вида отличаются по морфологическим, куль-туральным, биохимическим и патогенным свойствам. Кроме них, к этому роду относятся нетуберкулезные или условно-патогенные микобактерий (М. avium, M. cansasi), которые могут иногда вызывать заболевания человека и животных. Возбудитель был открыт Р. Кохом (1882).

Таксономия. Возбудитель относится к отделу Firmicutes, семейству Mycobacteriaceae, роду Mycobacterium.

Морфология и тинкториальные свойства . Культивирование. М. tuberculosis – длинные (1-3,5 мкм), тонкие (0,2.0,4 мкм), слегка изогнутые палочки, грамположительные, неподвижные, спор и капсул не образуют, окрашиваются по Цилю.Нильсену. На жидких средах через 2-3 нед дают рост в виде морщинистой пленки, а на плотной среде образуют бородавчатый налет. Оптимальная среда для культивирования – яичная среда с добашіением глицерина (среда Левенштейна.Йенсена). Оптимальная биологическая модель – морская свинка. При микрокультивировании на стеклах в жидкой среде через 3 сут образуются микроколонии, где вирулентные микобактерий располагаются в виде «кос», или «жгутов». Этот феномен называется корд-фактором. М. bovis – короткие толстые палочки с зернами. Оптимальная биологическая модель – кролики. М. africanum – тонкие длинные палочки. Растут на простых питательных средах. Температурный оптимум 40.42ºС. Малопатогенны для человека. Вирулентные штаммы М. tuberculosis на плотных средах дают R-колонии.

Ферментативная активность . Туберкулезные микобактерий дают положительный результат при ниациновом тесте, редуцируют нитраты, разлагают мочевину, никотинамид, пиразинамид.

Антигенная структура . Антигенная структура микобактерий довольно сложная. Антигены связаны с клеточной стенкой, рибосомами, цитоплазмой, имеют белковую и липополисахаридную природу, участвуют в реакциях ГЗТ и ГНТ, обладают протективной активностью.

Резистентность . Микобактерий устойчивы к окружающей среде: в пыли сохраняются 10 дней, на книгах, игрушках – до З мес, в воде – до 5 мес, масле – до 10 мес, сыре – до 8 мес, мокроте – до 10 мес. При кипячении погибают через 5 мин. Для дезинфекции используют активированные растворы хлорамина и хлорной извести.

Эпидемиология, патогенез и клиническая картина. Туберкулез распространен повсеместно, является социальной проблемой; ин-фицированность населения, заболеваемость и летальность довольно высоки, особенно в слаборазвитых странах. Восприимчивость людей к туберкулезу всеобщая. На заболеваемость влияют социальные условия жизни населения. Источником инфекции является больной человек; пути передачи инфекции – преимущественно воздушно-капельный, редко контактно-бытовой. Эпидемическую опасность представляют только больные с открытой формой туберкулеза, когда происходит выделение возбудителя в окружающую среду. При заражении (инкубационный период 3.8 нед) на месте внедрения возбудителя формируется первичный туберкулезный комплекс (воспалительная или воспалительно-некротическая реакция), который может распространиться и придать болезни различные формы – от легких до тяжелых септических, с поражением различных органов и систем. Чаще всего туберкулез поражает легкие. Для туберкулезной инфекции характерна реакция ГЗТ, выявляемая внутрикожным введением туберкулина (реакция Манту). Для проведения этой пробы используется PPD-белковый очищенный препарат из микобактерий туберкулеза. Несенсибилизированный организм на препарат не реагирует, но если в организме присутствуют живые микобактерий (у больного или вакцинированного), то через 48 ч развивается местная воспалительная реакция.

Противотуберкулезный иммунитет непрочен и сохраняется только при наличии в организме микобактерий.

Микробиологическая диагностика. Для лабораторного подтверждения диагноза туберкулеза обычно исследуют мокроту, промывные воды бронхов, мочу, спинномозговую жидкость и др. Бактериоскопия мазков, окрашенных по Цилю.Нильсену, эффективна только при высокой концентрации микобактерий в исследуемом материале. Для «обогащения» исследуемого материала используют различные методы, в частности центрифугирование. Бактериологический метод, посев на жидкие и плотные питательные среды более эффективны, но требуют 3-4 нед. Как ускоренный метод диагностики используется микрокультивирование на стеклах в среде Школьникова. Иногда используют биологический метод – заражение морской свинки.

Лечение . Назначают изониазид, рифампицин, этамбутол, протионамид, пиразинамид, циклосерин, стрептомицин, канами-цин, флоримицин, тиоацетазон (тибон), парааминосалицило-вую кислоту (ПАСК).

Профилактика. Проведение комплекса санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий (санитарное состояние предприятий, детских учреждений, школ и т.д., выявление больных, взятие на учет семей, диспансеризация, эпидемиологический надзор и т.д.). Специфическую профилактику осуществляют путем введения живой вакцины – BCG (Вас. Calmette.Guerin), полученной Кальметтом и Гереном при ат-тенуации микобактерий на специальной среде. Вакцинируют новорожденных (5-7-й день жизни) внутрикожно с последующей ревакцинацией в 7, 12 и 17 лет. Перед ревакцинацией проводят пробу Манту. При положительной реакции ревакцинацию не проводят.

Факторы патогенности.

Липидный корд-фактор – гликолипид, является фактором адге-зии, разрушает митохондрии клеток инфицированного организма,

нарушает у них функцию дыхания, тормозит миграцию полиморфно-ядерных лейкоцитов. При культивировании вызывает склеивание ви-

рулентных особей в виде кос, тяжей.Туберкулин (туберкулопротеины) обладает аллергизирующимдействием, вызывает развитие ПЧЗТ.

Гликолипиды наружного слоя клеточной стенки (микозиды ) иманнозные рецепторы микобактерий способствуют незавершенному

фагоцитозу.Туберкулостеариновая , фтионовая , миколевая и другие жирныекислоты оказывают токсическое действие на ткани.

Сидерофоры микобактерий конкурируют с фагоцитами за железо– синтезируют железосодержащие ферменты и колонизируют альвео-

лярные макрофаги.

Характеристика заболевания

Источник инфекции – больные люди и больные животные (круп-ный рогатый скот), выделяющие микобактерии.Пути передачи – чаще воздушно-капельный, реже контактный иалиментарный (молоко коров). Заражению способствует постоянныйконтакт, проживание с больным туберкулезом.Патогенез туберкулеза. Ингалированные бактерии фагоцитиру-ются альвеолярными легочными макрофагами и транспортируются врегионарные лимфоузлы. Фагоцитоз носит незавершенный характер.Гликолипиды-микозиды усиливают токсическое действие корд-фактора, поражая мембраны митохондрий, и ингибируя фагосомо-лизосомальное слияние. Корд-фактор тормозит активность поли-морфноядерных фагоцитов.У входных ворот легких в ацинусах развивается первичный аф-фект, идущие от него лимфатические сосуды и регионарные лимфо-узлы воспаляются, формируется первичный комплекс . В ацинусе воз-никает гранулема в виде бугорка . Этому способствует накопление вочаге молочной кислоты, низкое значение рН, высокая концентрацияуглекислого газа. В гранулеме накапливается большое количестволимфоидных, плазматических клеток и фибробластов. В центре гра-нулемы возникают участки творожистого некроза. Здесь располага-ются возбудители, вокруг них эпителиоидные и гигантские клетки.При формировании иммунитета размножение возбудителя замедляет-ся, а потом прекращается, развивается ПЧЗТ. Очаг воспаления зати-

хает, подвергается кальцификации и фиброзу, формируются кальци-наты (очаги Гона ). Клинические проявления отсутствуют.рофагов к гамма-интерферону, ослабевает HLA-зависимое представ-ление антигенов, тормозится пролиферация Т-лимфоцитов, активиру-ется система комплемента по альтернативному пути, развивается ге-нерализация инфекционного процесса.Высокая сенсибилизация организма приводит к токсико-аллергическим реакциям. Клинически этот период сопровождаетсякашлем, кровохарканьем, снижением массы тела, потливостью, суб-фебрилитетом.У лиц с иммунодефицитом наблюдается диссиминированный(милиарный) туберкулез – гранулемы развиваются в различных орга-нах.

Клинические формы туберкулеза:- очаговый: поражает отдельные органы (чаще в легких, костной

системе);

- генерализованные формы : милиарный туберкулез, туберкулез-ный менингит, туберкулез мочеполовой системы, кишечника и др. ор-

Иммунитет носит нестерильный клеточный характер.Имеютзначение Т-лимфоциты, выделяющие медиаторы, усиливающие фагоцитоз, иммунологическая память. Антитела не ингибируют возбудителя. Развивается инфекционная аллергия ПЧЗТ. Существует высокая естественная резистентность к возбудителютуберкулеза.

Лабораторная диагностика туберкулеза. Дифференциация возбудителей туберкулеза, микобактериозов и кислоустойчивых сапрофитов.

Лабораторная диагностика

Материалом для исследования служат мокрота, моча, ликвор,пунктат лимфоузла, биоптаты тканей.Бактериоскопический метод. Окрашивают мазки по Циль-Нильсену, выявляют мелкие красные палочки. При окраске флюорес-центными красителями (аурамином, родамином) микобактерии даютжелто-белое свечение в люминесцентном микроскопе.При малом количестве возбудителя используют методы обога-щения.Гомогенизация – материал обрабатывают щелочью, фибрин приэтом растворяется, а возбудитель высвобождается. Из осадка послецентрифугирования готовят мазки.Флотация – гомогенизированную мокроту обрабатывают ксило-лом или бензолом и тщательно встряхивают. Возбудитель всплываетв силу гидрофобности вместе с пеной. Из нее готовят мазок и окра-шивают по Цилю-Нильсену.Бактериологический метод. Материал обрабатывают серной кис-лотой и засевают на яичные среды.

Для идентификации M. tuberculosis проводят оценку свойств воз-будителя:характер роста – обнаруживают сухие, бородавчатые, кремовые

колонии (R-форма); длительность роста – 12-60 дней; выявляют нали-чие корд-фактора (определяют по методу Прайса – на стекло наносят

исследуемый материал, обрабатывают серной кислотой для уничто-жения кислоточувствительной флоры и погружают препараты в цит-

ратную кровь, через 3-4 дня препараты извлекают, окрашивают поЦиль-Нильсену, при микроскопии видны «косы» палочек, при отсут-

ствии корд-фактора возбудитель располагается аморфно); для мико-бактерий туберкулеза характерен рост только при температуре 37-

380С; они не растут на простых средах и средах с салицилатами; по-ложительный ниациновый тест (среда с хлорамином В желтеет при

накоплении никотиновой кислоты); обладают термолабильной ката-лазой ; восстанавливают нитраты в нитриты; выделяют уреазу; к ми-

кобактериям туберкулеза чувствительны морские свинки.Для внутривидовой дифференциации используют фаготипирова-ние штаммов десятью микобактериофагами.Для выявления АГ используют ИФА или РИФ, для генной диа-гностики ставят ПЦР и выявляют генетические маркеры.__Mycobacterium bovis вирулентны в S-форме; колонии кремовые,гладкие; ниациновый тест отрицательный; рост до 40 дней; каталазатермолабильная; выделяют уреазу; не восстанавливают нитраты; росттолько при температуре 37-400С.Mycobacterum africanum – рост 31-40 дней; ниациновый тест по-ложительный; вирулентны в S-форме; каталаза термолабильна; невосстанавливают нитраты; выделяют уреазу. Остальные свойства каку M.tuberculosis .Микобактерии туберкулеза необходимо дифференцировать отатипичных кислотоустойчивых бактерий, вызывающих микобактери-озы.Атипичные кислотоустойчивые бактерии имеют оранжевый пиг-

мент, вирулентны в S-форме, растут на средах с салицилатами, имеюттермостабильную каталазу, рост через 10-20 дней при температуре 22-450С, нет корд-фактора.Кислотоустойчивые сапрофиты M.smegmatis , в отличие отпредыдущих возбудителей, растут на простых средах, длительность258роста 3-4 дня, имеют S-форму, оранжевый пигмент, нет признаковболезнетворности, чувствительны к спирту.

Биопроба применяется при стертых формах. Морским свинкамвнутрикожно втирают исследуемый материал. Через 10-14 дней появ-ляется долго не заживающая язва, и реакция Манту у них становитсяположительной.Метод аллергических проб – реакция Манту с туберкулином.Внутрикожно вводят туберкулин PPD (PPD – очищенный белко-вый дериват). Если организм инфицирован (иммунен), то через 24-48-72 часа наблюдается инфильтрация и гиперемия, т.е. развиваетсяПЧЗТ. У больных туберкулезом диаметр папулы на 6 мм (и более)больше, чем у вакцинированных.Генодиагностика – ПЦР.Серологический метод: для выявления антител используют

Понравилась статья? Поделитесь ей

Распечатать статью