Глава 6. МИКОБАКТЕРИИ
6.1. ВОЗБУДИТЕЛИ ТУБЕРКУЛЕЗА
Общая характеристика микобактерий
Возбудители туберкулеза относятся к семейству Mycobacteriaceae и получили свое название в связи с морфологическим многообразием и способностью образовывать гигантские формы с разветвлениями мицелиального типа
(греч. mykes – гриб и лат. – bacterium-бактерия). Род Mycobacterium включает более 160 видов, различающихся по патогенности на сапрофитные, широко распространенные в природе, условно-патогенные, способные вызывать у человека воспалительные процессы различной локализации, и патогенные – возбудители туберкулеза и лепры.
Наибольшее значение с медицинской и социальной точек зрения имеют возбудители туберкулеза.
Характеристика возбудителей туберкулеза
Возбудителями туберкулеза у человека являются M. tuberculosis (открыт Р.Кохом в 1882 г.), M. bovis (бычий вид)
и M. africanum (вызывает до 90% случаев заболевания у жителей Южной Африки). M. avium (птичий вид) слабо патогенны для человека и вызывают туберкулезоподобные заболевания у лиц с иммунодефицитами.
Бактерии туберкулеза имеют форму прямой или слегка изогнутой палочки размером 0,2–0,6х1–10 мкм. Описаны многочисленные морфологические варианты микобактерий: зернистые, ветвящиеся, гигантские с утолщенными разветвлениями, булавовидные, дифтероидные и другие формы. Возможен переход в фильтрующиеся формы (ультравирус Кальмета) и L-формы в результате длительного приема противотуберкулезных препаратов. Выявлена полисахаридная
96
микрокапсула. Неподвижны, спор не образуют. Грамположительны. Высокое содержание липидов в клеточной стенке (фосфатиды, воски, фтионовая, туберкулостеариновая, миколовая кислоты) придает им ряд характерных свойств: устойчивость к кислотам, щелочам, спирту, плохую окрашиваемость анилиновыми красителями. Поэтому для их выявления в мазках из материала больных используют метод окрашивания Циля-Нильсена. При потере кислотоустойчивости могут образовываться зерна Муха – шаровидные формы, легко выявляемые при окраске по Граму.
Для культивирования микобактерий используют только среды сложного состава, содержащие яичный желток, глицерин, картофель, витамины, аспарагин (среда Левен- штейна–Йенсена, среда Сотона, картофельно-глицериновая среда, свернутая сыворотка и др.). Для подавления посторонней микрофлоры в яичные среды добавляют малахитовую зелень, антибиотики (пенициллин, амфотерицин В, полимиксин и др.). Готовые среды имеют рН 6,4–7,0. Посевы культивируют при 37°С (24–42°С) в аэробных условиях. Бактерии туберкулеза размножаются медленно, продолжительность периода генерации составляет 14–15 ч. На жидких средах рост в виде поверхностной бугристо-морщинистой кремового цвета пленки обнаруживается через 10 дней. На агаровых средах через 10–25 дней появляются сухие бугристые с неровным краем R-формы колоний (в виде «цветной капусты»). В микроколониях вирулентные формы располагаются в виде тяжей, кос за счет присутствия корд-фактора.
Ферментативная активность. Микобактерии спо-
собны расщеплять белки и углеводы, обладают уреазной, каталазной, пероксидазной активностью. Восстанавливают нитраты. Дают положительную ниациновую пробу, выявляющую синтез никотиновой кислоты растущей культурой.
Антигенная структура сложная. Антигены представлены белками, полисахаридами, липидами и связаны с кле-
97
точной стенкой, рибосомами и цитоплазмой, обладают протективной активностью и участвуют в реакциях гиперчувст-
вительности. Антигены M. tuberculosis, M. bovis и M. africanum серологически однотипны.
Факторы патогенности. Главным фактором пато-
генности является корд-фактор (от англ. cord – веревка), представляющий собой гликолипид, разрушающий митохондрии клеток, что приводит к нарушению процессов клеточного дыхания и фосфорилирования. Корд-фактор легко выявляется при микрокультивировании на предметных стеклах
вжидких питательных средах. Вирулентные микобактерии располагаются в микроколониях в виде тяжей или кос, авирулентные – беспорядочно. Туберкулин, состоящий из альбуминов и нуклеопротеидов, липиды (фосфатиды, воски) представляют собой токсические вещества, которые, будучи извлеченными из клеток, оказывают выраженный токсический эффект при введении в организм чувствительных животных.
Микобактерии устойчивы к действию факторов внешней среды. Их жизнеспособность сохраняется в естественных условиях при отсутствии солнечного света в течение нескольких месяцев, в пыли – до 10 дней, на бумаге – до 3 мес.,
впроточной воде – до 5 мес., в почве – до 6 мес., в высохшей мокроте – несколько недель. Длительно сохраняются в молочных продуктах. Прямой солнечный свет убивает их через 1,5 ч, а прямые ультрафиолетовые лучи – через 2–3 мин. При кипячении микобактерии погибают через 5 мин. Дезинфицирующие вещества, выделяющие активный хлор, вызывают их гибель через 3–5 ч.
Патогенность для животных. Туберкулез – инфек-
ция, широко распространенная среди КРС, овец, коз, свиней, кур, индеек и др. Из лабораторных животных к M. tuberculosis высокочувствительны морские свинки, у которых развивается генерализованная инфекция с быстрой гибелью животных. При заражении кроликов развивается хронический
98
туберкулез. M. bovis вызывает острый инфекционный процесс при заражении кроликов и морских свинок.
Эпидемиология, патогенез, клинические проявления, иммунитет
Туберкулез (от лат. tuberculum – бугорок) – хроническое инфекционное заболевание, характеризуется образованием специфических воспалительных изменений (бугорков) в различных органах с преимущественной локализацией в легких и лимфатических узлах.
Источником инфекции является больной человек или больное животное (чаще КРС), выделяющие возбудителей. По данным ВОЗ, больной легочной формой туберкулеза за 1 сут. выделяет до 7 млрд микобактерий туберкулеза. Пути заражения: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, алиментарный, контактный (через поврежденную кожу и слизистые оболочки). Имеют значение доза возбудителя и продолжительность контакта с бактериовыделителем. На заболеваемость оказывают влияние социальные факторы: скученность, бедность, недостаточное питание и другие неблагоприятные условия быта и труда. Восприимчивость людей к возбудителям туберкулеза всеобщая. По данным ВОЗ, в мире страдают активной формой туберкулеза 15–20 млн человек. Смертность от этой инфекции составляет 2–3 млн случаев в год.
Инкубационный период составляет 3–8 нед. На месте внедрения возбудителя формируется первичный туберкулезный комплекс, включающий первичный воспалительный очаг (гранулема, бугорок), распространяющийся по лимфатическим сосудам (лимфангоит) до регионарного лимфоузла (лимфаденит). Чаще этот комплекс образуется в легких. Дальнейшая судьба его различна. У большинства инфицированных имеет место доброкачественное течение воспаления с инкапсулированием и полной деградацией гранулемы,
99
кальцинацией и фиброзированием. Клинические проявления обычно отсутствуют.
У ослабленных лиц такие очаги активизируются и прогрессируют, наблюдается генерализация процесса с образованием туберкулезных гранулем в различных органах и тканях (почках, половых органах, костях, ЦНС, кожи и др.). Клинически болезнь проявляется снижением массы тела, повышением температуры, ночным потоотделением, повышенной утомляемостью, слабостью, кашлем, часто с кровохарканьем, и другими симптомами. Это обусловило многообразие форм туберкулезного процесса и сложность его классификации.
Человек обладает естественной резистентностью к возбудителям туберкулеза, что проявляется в доброкачественном течении первичного туберкулезного комплекса у большинства инфицированных.
Иммунитет при туберкулезе нестерильный, сохраняется все время пребывания возбудителя в организме. Антитела, образующиеся в ходе инфекционного процесса, не являются защитными, а скорее относятся к антителамсвидетелям. Большое значение имеет клеточный иммунитет и развитие реакций ГЗТ. Отмечена активация Т-клеток, синтезирующих медиаторы, усиливающие фагоцитарную активность макрофагов. Однако фагоцитоз часто является незавершенным.
Микробиологическая диагностика
В лаборатории диагностика осуществляется с применением следующих методов исследования материалов от больного (мокроты, гноя, промывных вод бронхов, мочи, СМЖ и др.):
•микроскопия мазков, окрашенных по методу ЦиляНильсена. Чувствительность этого метода составляет не
100