Занятие 24
Тема: Возбудитель туберкулеза. Биологические свойства. Патогенез и клиника туберкулеза. Специфическая профилактика.
Туберкулез (лат. tuberculum - бугорок) - инфекционное заболевание человека, сопровождающееся специфическим поражением различных органов и систем (органов дыхания, лимфатических узлов, кишечника, костей и суставов, глаз, кожи, почек, мочевыводящих путей, половых органов, ЦНС).
Таксономия. Возбудители туберкулеза относятся к семейству Mycobacteriaceae, роду Mycobacterium (греч. myces - гриб и bacteria - палочка). Туберкулез у человека вызывают микобактерии, относящиеся к 3 видам: Mycobacterium tuberculosis - человеческий вид (вызывает 92% случаев туберкулеза), Mycobacterium bovis - бычий вид (5% случаев), Mycobacterium africanum - промежуточный вид (3% случаев).
Возбудитель туберкулеза обнаружил в 1882 г. Р. Кох. В последующем он получил туберкулин, который используется при диагностике туберкулеза. В 1911 г. Р. Кох за открытие возбудителя туберкулеза был удостоен Нобелевской премии.
Морфологические и тинкториальные свойства. Возбудители туберкулеза характеризуются выраженным полиморфизмом. Полиморфизм возбудителей туберкулеза проявляется в образовании кокковидных, нитевидных, ветвистых, колбовидных вариантов. Они имеют форму длинных, тонких (М. tuberculosis, М. africanum) или более коротких и толстых (М. bovis) прямых или слегка изогнутых палочек с зернистой цитоплазмой. Грамположительные, неподвижные, спор не образуют. Имеют микрокапсулу. Плохо воспринимают анилиновые красители. Для их окраски применяют метод Циля-Нильсена, в основу которого положен принцип термокислотного протравливания. В таких препаратах микобактерии обнаруживаются в виде ярко-красных кислотоустойчивых палочек, расположенных одиночно или небольшими скоплениями из 2-3 клеток, образующими римскую цифру V.
Культуральные свойства. М. tuberculosis относится к аэробам, характеризуется медленным ростом. Они требовательны к питательным средам, глицеринзависимые. Им нужны факторы роста: витамины группы В, аспарагиновая и глютаминовая аминокислоты, глицерин и глюкоза. Стимулятором их роста является лецитин. Для подавления токсического действия образуемых в процессе метаболизма жирных кислот к средам добавляют активированный уголь, сыворотки крови животных и альбумин, а для подавления роста сопутствующей микрофлоры - красители (малахитовый зеленый) и антибиотики, не действующие на микобактерии. Оптимальная температура культивирования 37-38°С, рН 6,8-7,2. В жидких средах через 5-7 дней образует на поверхности толстую сухую морщинистую пленку. На плотных средах рост отмечается на 15-30-й день в виде колоний R-формы, которые по мере роста принимают бородавчатый вид, напоминая цветную капусту.
Для культивирования возбудителей туберкулеза применяют плотные элективные среды: яичные среды Левенштейна-Йенсена и Финна 2.
Для экспресс-диагностики используют метод микрокультивирования на стеклах в жидкой среде (метод микрокультур Прайса), при котором через 48-72 часа отмечается рост микобактерий в виде переплетенных девичьих “кос” или “жгутов” благодаря корд-фактору (англ. cord - жгут, веревка). Корд-фактор - это гликолипид, который относится к факторам патогенности микобактерий.
Химический состав, антигенная структура и факторы патогенности. Основными химическими компонентами микобактерий являются белки (туберкулопротеины), углеводы и липиды. Туберкулопротеины высокотоксичны, вызывают развитие реакции гиперчувствительности 4-го типа. В состав липидов входят фтионовая кислота, масляная, пальмитиновая, туберкулостеариновая и другие жирные кислоты, а также корд-фактор и воск Д. Они обусловливают кислото-, спирто - и щелочеустойчивость возбудителя туберкулеза. Липиды вызывают развитие гранулем и казеозного некроза, экранируют клетку, подавляют активность фагоцитов.
Устойчивость в окружающей среде. Благодаря наличию липидов, микобактерии обладают высокой устойчивостью в окружающей среде. Облученная солнечным светом культура погибает в течение 1,5 часа, а под воздействием ультрафиолетовых лучей - через 2-3 минуты. При кипячении микобактерии туберкулеза погибают через 5 минут, а при пастеризации - в течение 30 минут. Возбудители туберкулеза устойчивы к действию дезинфицирующих веществ. Для дезинфекции используются хлорсодержащие препараты, вызывающие гибель возбудителей туберкулеза в течение 3-5 часов.
Эпидемиология, патогенез и клиника туберкулеза. Основным источником инфекции является больной туберкулезом органов дыхания, выделяющий микробы в окружающую среду с мокротой, больные сельскохозяйственные животные (крупный рогатый скот, верблюды, свиньи, козы и овцы), а также люди, страдающие внелегочными формами заболевания. Основной механизм заражения при туберкулезе - аэрогенный с соответствующими ему воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями передачи инфекции. Входными воротами при этом могут быть слизистая оболочка полости рта, миндалины, бронхи и легкие. Инкубационный период длится от 3-8 недель до 1 года и более (до 40 лет). Возбудитель в течение длительного времени сохраняется в “дремлющем” состоянии в фагоцитирующих клетках регионарных лимфатических узлов. В развитии заболевания выделяют первичный туберкулез, диссеминированный и вторичный туберкулез. Первичный туберкулез возникает у ранее неинфицированных людей. Для него характерна гематогенная диссеминация. Вторичный ту6еркулез возникает в иммунном организме у ранее инфицированных людей, поэтому процесс локализуется, как правило, в каком-либо одном органе. Для него не характерна гематогенная диссеминация.
Попавшие в организм микобактерии поглощаются макрофагами и переносятся в регионарные лимфатические узлы (незавершенный фагоцитоз). В результате бактериемии возбудители туберкулеза разносятся по макроорганизму.
Различают 3 клинические формы заболевания:
- первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков;
- туберкулез органов дыхания;
- туберкулез других органов и систем.
Чаще всего возникает туберкулез органов дыхания (легких и внутригрудных лимфатических узлов). Он проявляется субфебрильной температурой тела, кашлем с мокротой, кровохарканьем, одышкой и другими симптомами. Симптомов, характерных только для туберкулеза, нет.
Противотуберкулезный иммунитет формируется в ответ на проникновение в организм микобактерий в процессе инфекции или вакцинации и носит нестерильный характер, что обусловлено длительной персистенцией бактерий в макроорганизме. Он проявляется через 4-8 недель после попадания микробов в макроорганизм.
Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служат мокрота, промывные воды бронхов, плевральная и цереброспинальная жидкости, моча, асцитическая жидкость, а также кусочки тканей и органов, взятые на исследование во время операции или биопсии. Чаще всего исследуют мокроту.
Основными методами микробиологической диагностики туберкулеза являются бактериоскопическое и бактериологическое исследование, биологическая проба, а также туберкулинодиагностика в виде внутрикожного теста с туберкулином.
Бактериоскопическое исследование заключается в многократном проведении прямой микроскопии мазков из исследуемого материала, окрашенных по Цилю-Нильсену. В препаратах можно обнаружить единичные микроорганизмы, если в 1 мл мокроты их содержится не менее 10000-100000 бактериальных клеток (предел метода). При получении отрицательных результатов прибегают к методам обогащения материала: флотации и гомогенизации (седиментации). Для этого мокроту гомогенизируют, затем добавляют углевод (ксилол, толуол или бензин) и встряхивают в течение 10-15 минут. Добавляют дистиллированную воду и оставляют стоять на 1-2 часа при комнатной температуре. Капельки углевода адсорбируют микобактерии и всплывают, образуя кольцо на поверхности. Из этого кольца готовят препараты и окрашивают по Цилю-Нильсену.
Бактериологическое исследование проводят путем высева исследуемого материала на 2-3 питательные среды. В качестве ускоренного метода бактериологической диагностики применяют метод микрокультур (метод Прайса).
Туберкулинодиагностика основана на определении повышенной чувствительности макроорганизма к туберкулину с помощью кожных аллергических проб. Туберкулин - это общее название препаратов, полученных из микобактерии человеческого или бычьего типов. К ним относятся старый туберкулин Коха - АТК (Alt Tuberculin Косh); сухой очищенный туберкулин - РРD (Purified Protein Derivative); очищенный туберкулин в стандартном разведении, разработанный , - РРD-L.
При проведении массового обследования с целью своевременного выявления первичного инфицирования детей и подростков применяется внутрикожная проба Манту. Результаты пробы оцениваются через 48-72 часа. Реакция считается положительной при наличии выраженного инфильтрата (папулы) диаметром 5 мм и более. Проба свидетельствует не о заболевании, а об инфицировании.
Проба отрицательная у здоровых неинфицированных лиц, а также у больных промежуточными формами туберкулеза. Если у взрослых положительная реакция свидетельствует об инфицировании, то у детей, ранее не реагировавших на туберкулин, появление положительной реакции (вираж туберкулиновых проб) указывает на недавнее заражение.
Препараты для лечения. Антибиотикотерапия - это основной метод лечения больных туберкулезом. В настоящее время по степени эффективности противотуберкулезные препараты делятся на 3 группы: группа А – изониазид и рифампицин, а также их производные; группа В - стрептомицин, канамицин, производные фторхинолонов; группа С - ПАСК и тиоцетозон (тибон).
Препараты для специфической профилактики. Специфическую профилактику осуществляют путем введения живой вакцины ВСG (Bacille Calmette - Guerin), полученной А. Кальметгом и К. Гереном путем длительного культивирования М. bovis на картофельно-глицериновом агаре с добавлением бычьей желчи (штамм ВСG-1). Вакцинацию проводят у новорожденных на 3-7-й день жизни внутрикожно с последующей ревакцинацией в соответствии с утвержденным календарем прививок.
Литература для подготовки к занятию:
1. Борисов микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002.
2. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред. . М., 2004.
3. Поздеев микробиология. М., ГЭОТАР-МЕДИА, 2005.
