Типы микобактерий. Инфекции органов дыхания, вызываемые атипичными микобактериями

Лекция №13. Микобактерии.

Род Mycobacterium .

Микобактерии - кислотоустойчивые неподвижные грамположительные палочковидные (прямые или изогнутые) бактерии, способные образовывать нитевидные и мицелиальные структуры. Для них характерно высокое содержание липидов и восков в клеточных стенках, что обеспечивает устойчивость к спиртам, кислотам, щелочам, дезинфицирующим средствам, высушиванию и действию солнечных лучей, плохую окрашиваемость красителями, высокую гидрофобность, патогенность.

Наряду с кислотоустойчивостью , важной характеристикой микобактерий является медленный рост на питательных средах, особенно микобактерий туберкулеза. Еще одна особенность микобактерий - образование пигментов, часть видов образует пигмент в темноте.

Среди патогенных микобактерий наибольшее значение имеют основной возбудитель туберкулеза человека - M.tuberculosis (палочка Коха), M.bovis - возбудитель туберкулеза крупного рогатого скота и M.leprae - возбудитель проказы (лепры). Заболевания у людей могут вызывать также M.avium - возбудитель туберкулеза птиц и около 20 других потенциально патогенных видов, способных вызывать у человека атипичные формы поражений (микобактериозы).

Mycobacterium tuberculosis (палочка Коха).

Морфологические свойства типичны для микобактерий. Это тонкие прямые или слегка изогнутые палочки с зернистыми образованиями в цитоплазме, могут встречаться кокковидные структуры, L - формы. Кислотоустойчивы (высокое содержание липидов и миколовой кислоты в клеточной стенке). Имеют кислотолабильные гранулы (зерна Муха) в цитоплазме. Грамположительны, плохо красятся анилиновыми красителями, по Цилю - Нильсену они окрашиваются в ярко - красный цвет.

Культуральные свойства. Растут в аэробных и факультативно - анаэробных условиях. Растут очень медленно - в течении нескольких недель. Микобактерии нуждаются в белке и глицерине, факторах роста. Наиболее часто используют плотные яичные среды Левенштайна - Йенсена, Финна II, синтетические и полусинтетические жидкие среды.

На плотных средах рост отмечается на 15-40 сутки в виде сухого морщинистого налета кремового цвета (R- формы), колонии по виду напоминают цветную капусту. На жидких средах отмечается рост в виде поверхностной пленки.

Палочка Коха устойчива во внешней среде, в высохших биосубстратах сохраняется до нескольких недель.

Факторы патогенности. Патогенные свойства туберкулезной палочки и биологические реакции, которыми отвечает макроорганизм на внедрение возбудителя, связано с особенностями его химического состава, высоким содержанием липидов и их составом (наличие жирных кислот - фтиоидной, миколовой, туберкулостеариновой и др., фосфатидов и других фракций).

Главный фактор - токсичный гликолипид - “корд - фактор” , легко выявляемый при культивировании на жидких средах. Он обеспечивает сближенное расположение микобактерий в виде кос, жгута, корда. Корд - фактор оказывает токсическое действие на ткани, а также блокирует окислительное фосфорилирование в митохондриях макрофагов (защищает от фагоцитоза). С химическим составом микобактерий связаны еще две их важнейшие характеристики:

- способность вызывать выраженную реакцию ГЗТ , выявляемую с помощью туберкулиновой пробы - “ГЗТ туберкулинового типа”.

Антигенная структура. Микобактерии туберкулеза имеют сложный и мозаичный набор антигенов. В антигенном отношении M.tuberculosis имеет наибольшее сходство с M.bovis и M.microti. Имеются перекрестно - реагирующие антигены с коринебактериями, актимомицетами. Для идентификации микобактерий антигенные свойства практически не используют.

Эпидемиология. Основными путями заражения являются воздушно - капельный и воздушно - пылевой. Основным источником заражения является больной туберкулезом человек. Особую роль имеет скученность проживания, в России наибольшую значимость имеют места заключения, лагеря беженцев, лица без определенного места жительства и другиен социально ущербные группы населения. В относительно небольшом проценте случаев туберкулез обусловлен заражением от животных (чаще - через молоко) М.bovis.

Патогенетические особенности.

В течение жизни человек неоднократно контактирует с микобактериями туберкулеза, однако туберкулезный патологический процесс развивается далеко не у всех инфицированнных. Это зависит от многих факторов и прежде всего - резистентности организма.

Наиболее часто заражение происходит через дыхательные пути. Попавшие в организм микобактерии захватываются альвеолярными и легочными макрофагами. В месте попадания может развиться первичный аффект (бронхопневмонический фокус). Далее возбудитель транспортируется в регионарные лимфоузлы, вызывая воспалительную реакцию - лимфангоит и лимфаденит. Первичный аффект, лимфангоит и лимфаденит - первичный комплекс (первичный очаг туберкулеза) , характеризующийся образованием по ходу лимфатических путей и узлов гранулем в виде бугорков (бугорчатка или туберкулез).

Образование гранулем представляет собой клеточную реакцию ГЗТ на ряд химических компонентов микобактерий. В центре гранулемы в очаге некроза (казеозного распада) находятся микобактерии. Очаг окружен гигантскими многоядерными клетками Пирогова - Лангханса, их окружают эпителиоидные клетки а по периферии - лимфоциты, плазматические и мононуклеарные клетки.

Исходы первичного очага:

- при достаточной резистентности организма размножение возбудителя в гранулемах прекращается, очаг окружается соединительнотканной капсулой и обезизвествляется (откладываются соли кальция). Этот процесс определяется формированием нестерильного инфекционного иммунитета к возбудителю туберкулеза. Нестерильность - способность микобактерий длительно сохраняться в первичном очаге и ждать свой час (иногда через несколько десятилетий);

- при недостаточной резистентности - усиленный казеозный распад очага, казеозная пневмония, тяжелая первичная легочная чахотка и генерализованный туберкулез (диссеминированный или милиарный туберкулез с гранулемами в различных органах).

Вторичный туберкулез. Вторичный туберкулезный процесс - реактивация возбудителя в результате ослабления резистентности наблюдается при стрессах, нарушениях питания и у лиц пожилого возраста. Возникают очаги казеозного распада в легких с образованием полостей, поражение бронхов, мелких кровеносных сосудов.

Иммунитет. В основе нестерильного инфекционного и вакцинального иммунитета при туберкулезе - клеточный иммунитет в виде гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ), опосредуемой Т- лимфоцитами и макрофагами. Т- лимфоциты при участии белков главной системы гистосовместимости класса I распознают клетки, инфицированные микобактериями туберкулеза, атакуют и разрушают их. Антибактериальные антитела связываются с различными антигенами возбудителя, образуют циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) и способствуют их удалению из организма.

Аллергическая перестройка (ГЗТ) к туберкулезной палочке свидетельствует о формировании приобретенного иммунитета и может быть выявлена с помощью туберкулиновой пробы. Эта проба является достаточно специфичной. Старый туберкулин Коха представляет концентрированный фильтрат стерилизованных компонентов микобактерий. Очищенный препарат PPD (новый туберкулин Коха, содержащий туберкулопротеины) используют преимущественно для постановки внутрикожной пробы Манту . С помощью этой пробы проводят отбор лиц, подлежащих ревакцинации. Положительный результат пробы Манту нельзя рассматривать как обязательный признак активного процесса (это на самом деле показатель ГЗТ), а отрицательный - не всегда свидетельствует об его отсутствии (анергия, иммунодефициты).

Иммунопрофилактика включает внутрикожное введение аттенуированного штамма B.bovis, известного как бацилла Кальметта - Жерена (БЦЖ). В России вакцинацию проводят новорожденным (на 5-7 дни жизни), ревакцинацию - в 7-12-17-22 лет и более старших возрастах при отрицательной пробе Манту (т.е. отсутствии клеточного нестерильного = вакцинального или инфекционного иммунитета - ГЗТ).

Лабораторная диагностика. Применяют микроскопические, бактериологические, биологические, аллергологические, серологические и молекулярно - генетические методы.

Микроскопическая диагностика включает микроскопию нативного материала, использование методов накопления, люминесцентную диагностику. Микроскопия нативного патологического материала (мокрота, отделяемое свищей, промывные воды из бронхов, моча) в мазках, окрашенных по Цилю - Нильсену, позволяет выявлять красные кислотоустойчивые палочки при концентрации микобактерий не менее нескольких сот тысяч / мл. Методы накопления (например, флотации) повышают чувствительность микроскопии до нескольких тысяч микробных тел / мл. Люминесцентная микроскопия с использованием акридинового оранжевого или аурамина - родамина - наиболее чувствительный и эффективный метод бактериоскопии, чувствительность - 500-1000 микобактерий / мл. Позволяет выявлять микобактерии с измененными культуральными и тинкториальными свойствами.

Бактериологический метод (посев на питательные среды) позволяет обнаружить микобактерии при концентрации 200-300 / мл. Наиболее эффективен до или в начале лечения, в конце лечения уступает по эффективности люминесцентному методу. Недостаток - длительность получения результатов - от 2 до 12 недель. Достоинство - возможность оценки вирулентности культуры, определение чувствительности к лекарственным препаратам. Разработаны ускоренные методы выделения. По методу Прайса материал помещают на предметное стекло, обрабатывают серной кислотой, отмывают физиологическим раствором и вносят в питательную среду с цитратной кровью. Стекло вынимают через 3-4 суток и окрашивают по Цилю - Нильсену.

Золотой стандарт - биологическая проба на морских свинках, позволяет определять до 10 микобактерий в мл. Распространение резистентных и измененных микобактерий снизило чувствительность метода. Метод требует соблюдения режимных условий и применяется в крупных специализированных лабораториях.

Аллергологические методы - это широко используемые кожные пробы с туберкулином и методы аллергодиагностики in vitro (РТМЛ, ППН - показатель повреждения нейтрофилов и др.).

Серологические методы многочисленны (РСК, РА, РПГА), однако в связи с недостаточной специфичностью используют мало.

Наиболее совершенны генетические методы , в практических лабораториях их используют пока недостаточно.

Среди методов идентификации микобактерий наибольшую практическую ценность имеют два подхода:

Методы дифференциации M.tuberculosis и M.bovis от прочих микобактерий;

Методы дифференциации M.tuberculosis и M.bovis.

Существует ряд методов дифференциации микобактерий двух основных видов от остальных. Из них наиболее простым и доступным является оценка роста на яичной среде, содержащей салициловый натрий в концентрациях 0,5 и 1,0 мг/мл. На этих средах, в отличии от других микобактерий, M.tuberculosis и M.bovis не растут.

Для дифференциации M.tuberculosis от всех других видов микобактерий, в том числе от M.bovis, используют ниациновый тест (определение синтезируемой M.tuberculosis в больших количествах никотиновой кислоты, выявляемой с помощью цианистых или роданистых соединений по ярко- желтому окрашиванию). У микобактерий туберкулеза также отмечается положительный тест восстановления нитратов. Учитывают скорость роста и характер пигментообразования. Используют цитохимические методы, позволяющие выявлять корд - фактор (вирулентность) по прочности связи красителей - нейтрального красного или нильского голубого при обработке щелочью.

M . bovis .

Этот вид микобактерий выявлен у 60 видов млекопитающих. Эпидемическую опасность для человека представляют крупный рогатый скот, реже - верблюды, козы, овцы, свиньи, собаки, кошки. Больные животные выделяют микобактерии с молоком, мокротой, экскрементами. Человек заражается при уходе за больными животными или употреблении сырого молока и молочных продуктов (в сыре и масле возбудитель может сохраняться более 200 дней). На долю этого возбудителя приходится до 5% случаев туберкулеза (высокая доля туберкулеза бычьего типа - в Якутии и других территориях с высоким уровнем заболеваемости животных туберкулезом).

M . leprae .

Микобактерии лепры - возбудитель лепры (проказы) - генерализованной хронической инфекции с преимущественным поражением производных эктодермы (покровные ткани и периферическая нервная система).

Культуральные свойства. Очень плохо культивируются на питательных средах. Основной метод диагностики - бактериоскопический. Дифференциация с микобактериями туберкулеза может осуществляться в биопробе на белых мышах (M.leprae не патогенна для них).

Эпидемиология. Заболевание мало контагиозно. Имеет значение генетическая предрасположенность, индивидуальная резистентность к инфекции. Заражение происходит контактно - бытовым и воздушно - капельным путем. Содержат больных в лепрозориях (основной путь профилактики - изоляция).

Клинико - патогенетические особенности. Инкубационный период - очень длительный (от 4-6 лет). Выделяют туберкулоидную (более доброкачественную) и лепроматозную (более тяжелую) форму.

Лечение длительное, иногда пожизненное. Основные препараты - сульфоны, препараты выбора - дапсон, рифампицин, клофазимин.

Нетуберкулезные микобактерии - самостоятельные виды, широко распространенные в окружающей среде, как сапрофиты, которые в некоторых случаях могут вызывать тяжело протекающие заболевания - микобактериозы. Их также называют микобактериями окружающей среды (environmental micabacteria), возбудителями микобактериозов, оппортунистическими и атипичными микобактериями. Существенным отличием нетуберкулезных микобактерий от микобактерии туберкулезного комплекса является то, что они практически не передаются от человека к человеку.

Нетуберкулезные микобактерии делятся на 4 гуппы по ограниченному числу признаков: скорости роста, образованию пигмента, морфологии колоний и биохимическим свойствам.

1-я группа - медленнорастущие фотохромогенные (М. kansasii и др.). Главный признак представителей этой группы появление пигмента на свету. Они образуют колонии от S до RS-форм, содержат кристаллы каротина, окрашивающие их в желтый цвет. Скорость роста от 7 до 20 дней при 25, 37 и 40 °С, катадазоположительны.

М. kansasii - желтые бациллы, обитают в воде, почве, чаще всего поражают легкие. Эти бактерии можно идентифицировать за счет их больших размеров и крестообразного расположении. Важным проявлением инфекций, вызванных М. kansasii, считается развитие диссеминированного заболевания. Возможны также поражения кожи и мягких тканей, развитие теносиновитов, остеомиелита, лимфаденитов, перикардитов и инфекций органов мочеполового тракта .

2-я группа - медленнорастущие скотохромогенные (М. scrofulaceum, М. matmoense, M. gordonae и др.). Микроорганизмы образуют II темноте желтые, а па свету оранжевые или красноватые колонии, обычно S-формы колоний, растут при 37 °С. Это самая многочисленная группа нетуберкулезных микобактерий. Они выделяются из загрязненных водоемов и почвы а обладают незначительной патогенностью для человека и животных.

М. scrofulaceum (от англ. scrofula - золотуха) - одна из основных причин развития шейного лимфаденита у детей до 5 лет. При наличии тяжелых сопутствующих заболеваний они могут вызвать поражения легких, костей и мягких тканей. Помимо воды и почвы, микробы выделены из сырого молока и других молочных продуктов.

М. maimoense - микроаэрофилы, образуют серовато-белые гладкие блестящие непрозрачные куполообразные круглые колонии.

Первичные изоляты растут очень медленно при 22-37 °С. Экспозиция их на свету не вызывает продукции пигмента, В случае необходимости экспозиции продолжают до 12 нед. У человека они вызывают хронические заболевания легких.

М. gordonae - самые распространенные общепризнанные сапрофиты, скотохромогены водопроподной воды, микобактериоз вызывают крайне редко. Помимо воды (известны как М. aquae) их часто выделяют из почвы, промывных вод желудка, бронхиального секрета или другого материала от больных, но в большинстве случаев они оказываются непатогенными для человека. В то же время имеются сообщения о случаях менингита, перитонита и кожных поражений, вызванных этим видом микобактерий.

3-я группа - медленнорастущие нехромогенные микобактерии (М. avium complex, M. gaslri M. terrae complex и др.). Они образуют бесцветные S- или SR- и R-фор мы колоний, которые могут иметь светло-желтые и кремовые оттенки. Выделяются от больных животных, из воды и почвы.

М. avium - М. inlracellulare объединены в один М. avium complex так как их межвидовая дифференциация представляет определенные трудности. Микроорганизмы растут при 25-45 °С, патогенны для птиц, менее патогенны для крупного рогатого скота, свиней, овец, собак и не патогенны для морских свинок. Наиболее часто эти микроорганизмы вызывают у человека поражения легких. Описаны поражения кожных покровов, мышечной ткани и костного скелета, а также диссеминированные формы заболеваний. Они входят в число возбудителей оппортунистических инфекций, осложняющих синдром приобретенного иммунодефицита (СПИД). М. avium подвид paratuberculosis является возбудителем болезни Джонса у крупного рогатого скота и, возможно, болезни Крона (хроническое воспалительное заболевание желудочно-кишечного тракта) у человека. Микроб присутствует в мясе, молоке и фекалиях инфицированных коров, а также обнаруживается в воде и почве. Стандартные методы очистки воды не инактивируют данный микроб.

М. xenopi вызывает поражения легких у человека и диссеминированные формы заболеваний, связанные со СПИДом. Они выделены от лягушек рода Xenopus. Бактерии образуют мелкие с гладкой блестящей поверхностью не пигментированные колонии, которые в последующем окрашиваются в ярко-желтый цвет. Термофилы не растут при 22 °С и дают хороший рост при 37 и 45 °С. При бактериоскопии выглядят как очень тонкие палочки, суживающиеся с одного конца и расположенные параллельно друг другу (и виде частокола). Часто выделяются из холодной и горячей водопроводной воды, включая воду для питья, хранящуюся в больничных резервуарах (нозокомиальные вспышки). В отличие от других условно-патогенных микобактерий они чувствительны к действию большинства противотуберкулезных препаратов.

М. ukerans - этиологический агент микобактериальной кожной N (язва Бурули), растет только при 30-33 °С, Рост колоний отмечается лишь через 7 нед. Выделение возбудителя происходят также при заражении мышей в мякоть подошвы лапки. Данное заболевание распространено в Австралия и Африке. Источником инфекции служит тропическое окружение и вакцинация БЦЖ вакциной от этого микобактериоза.

4-я группа - быстрорастущие микобактерий (М. fortuitum complex, M. phlei, М. xmegmatis и др.). Рост их отмечается в виде R- или S-форм колоний в течение от 1-2 до 7 дней. Они обнаруживаются в воде, почве, нечистотах и являются представителями нормальной микрофлоры тела человека. Бактерии этой группы редко выделяются из патологического материала от больных, однако некоторые из них имеют клиническое значение.

М. fortuitum complex включает М. fortuitum и М. chcionae, которые состоят из подвидов. Они вызывают диссеминированные процессы, кожные и послеоперационные инфекции, заболевания легких. Микробы данного комплекса высокоустойчивы к противотуберкулезным препаратам.

М smegmatis - представитель нормальной микрофлоры, выделяется из смегмы у мужчин. Хорошо растет при 45 °С. Как возбудитель заболеваний человека занимает второе место среди быстрорастущих микобактерий после комплекса М. fortuitum. Поражает кожу и мягкие ткани. Возбудителей туберкулеза необходимо дифференцировать от М. smegmatis при исследовании мочи.

Эпидемиология микобактериозов

Возбудители микобактериозов широко распространены в природе. Их можно обнаружить в почве, пыли, торфе, грязи, воде рек, водоемов и плавательных бассейнов. Они обнаруживаются у клещей и рыб, вызывают заболевания у птиц, диких и домашних животных, являются представителями нормальной микрофлоры слизистых оболочек верхних дыхательных путей и мочеполового тракта у человека. Заражение нетуберкулезными микобактериями происходит из окружающей среды аэрогенно, контактным путем при повреждении кожных покровов, а также пищевым и водным путями. Передача микроорганизмов от человека к человеку нехарактерна. Это условно-патогенные бактерии, поэтому большое значение в возникновении заболевания имеют снижение резистентности макроорганизма, его генетическая предрасположенность. В пораженных участках образуются гранулемы. В тяжело протекающих случаях фагоцитоз носит незавершенный характер, бактериемия выражена, а в органах определяются макрофаги, заполненные нетуберкулезные микобактерии и напоминающие лепрозные клетки.

, , , , , , , ,

Симптомы микобактериозов

Симптомы микобактериозов разнообразны. Чаще всего поражается дыхательная система. Симптоматика легочной патологии сходна с таковой при туберкулезе. Вместе с тем нередки случаи внелегочной локализации процесса с вовлечением кожи и подкожной клетчатки, раневых поверхностей, лимфатических узлов, мочеполовых органов, костей и суставов, а также мозговых оболочек. Органные поражения могут начинаться как остро, так и скрыто, но почти всегда протекают тяжело,

Возможно также развитие смешанной инфекции (mixt-инфекции), в ряде случаев они могут быть причиной развития вторичной эндогенной инфекции.

Микробиологическая диагностика микобактериозов

Основной метод диагностики микобактериозов бактериологический. Материал на исследование берут, исходя из патогенеза и клинических проявлений заболевания. Первоначально решается вопрос о принадлежности выделенной чистой культуры к возбудителям туберкулеза или нетуберкулезным микобактериям. Затем применяют комплекс исследований, позволяющих установить вид микобактерий, степень вирулентности, а также группу по Раньону. Первичная идентификация основана на таких признаках, как скорость роста, способность к образованию пигмента, морфология колоний и способность роста при различных температурах. Для выявления этих признаков не требуется дополнительного оборудования и реактивов, поэтому они могут применяться в базовых лабораториях противотуберкулезных диспансеров. Окончательная идентификация (референс-идентификация) с применением сложных биохимических исследований проводится в специализированных мораториях научных учреждений. В большинстве случаев предпочтение отдают их идентификации по биохимическим фактам таким, как современные молекулярно-генетические методы трудоемк, имеют много подготовительных стадий, требуют специального оборудования, дорогостоящие. Большое значение для печения имеет определение чувствительности к антибиотикам. Решающее значение для постановки диагноза микобактериоза имеет критерий одновременности появления клинических, рентгенологических, лабораторных данных и выделения чистой культуры нетуберкулезных микобактериий, проведение многократных исследований в динамике.

Микроорганизмы. На концах палочек обычно видны включения в виде четок и гранул. Часто образуются цепочки бактерий, иногда разветвленные. Характерным свойством микобактерий является кислото-, спирто- и щелочеустойчивость (см. Кислотоустойчивые бактерии), связанная с накоплением в клетке воскоподобных веществ и особой структурой клеточной оболочки. Микобактерии культивируются на обогащенных плотных с добавлением яиц, молока, картофеля и на жидких синтетических средах с добавлением альбумина. К микобактериям относятся возбудители туберкулеза, .

По Берги (D. Bergey, 1957), патогенные представители микобактерий включают семь видов: M. tuberculosis hominis, M. tub. bovis, M. tub. avium, M. microti, M. para tuberculosis, M. leprae hominis, M. lep. murium. В последнее время в патогенную группу микобактерий включен 8-й вид - M. ulcerans. Микобактерии этого вида растут при t° не выше 33°, выделены из язвенных поражений нижних конечностей человека, в эксперименте вызывают кожные поражения у мышей и крыс. Особую потенциально патогенную группу составляют микобактерии, выделенные из кожных поражений человека, рогатого скота, от холоднокровных животных - рыб, ужей и др., из почвы. Основные представители группы - M. fortuitum, M. marinum, M. thamnopheos, M. platypoecilus - растут при t° 10-20- 25°; для свинок, кроликов, мышей не патогенны.

Истинные сапрофиты морфологически и тинкториально сходны с патогенными микобактериями, однако они более полиморфны, относительно кислотоупорны, слабо щелоче- и спиртоустойчивы. Быстро растут на обычных и специальных средах при t° 10-20°. Основные представители сапрофитов: M. phlei (палочка Тимофеевой травы) - растет при t° 28-52° в виде мягкого налета сероватого или желтого цвета, образующего при старении складки; M. smegmatis - полиморфные, относительно короткие палочки, растут 2-4 дня на всех средах при t° 28-45° в виде сочного, маслянистого кремового налета, иногда суховатого. Оба вида не патогенны для экспериментальных животных.

Особую гетерогенную группу составляют так называемые атипичные, или анормальные, неклассифицированные микобактерии. Природа и значение их в патологии человека точно не выяснены. Выделяются сравнительно редко из материала от людей, больных туберкулезом или клинически сходными заболеваниями («микобактериозами» легких, плевры, лимфатических узлов, суставов и др.). Временно принято разделение «анонимных» микобактерий на 4 группы: 1) фотохромогенные микобактерии (канзасский тип); культуры их, обычно беспигментные при выращивании в темноте, даже при коротком воздействии света приобретают лимонно-желтый цвет; 2) скотохромогенные микобактерии - культуры оранжевого цвета при росте в темноте; 3) нефотохромогенные, беспигментные микобактерии - сероватые, бледно-желтые, не вырабатывают пигмент при воздействии света; 4) быстро растущие при комнатной температуре. На плотных средах атипичные микобактерии образуют гладкий, мелкоскладчатый, часто маслянистый налет, на жидких средах растут на дне в виде хлопьев, а на поверхности среды - в виде тонкой маслянистой пленки. Клетки атипичных микобактерий полиморфны, растут на разных питательных субстратах при t° 20-37-38°, «жгутов» не образуют. Большинство штаммов не патогенны и не вирулентны для морских свинок и кроликов, некоторые, особенно фотохромогенные, в значительных дозах вирулентны для белых мышей при внутривенном введении (0,5-1 мг) и для золотистых хомячков при внутрибрюшинном (1-10 мг). Кислотоупорны; окрашиваются по Цилю-Нельсену в красный цвет. Обладают выраженной каталазной активностью, большей частью первично резистентны к таким противотуберкулезным средствам (см.), как тубазид, парааминосалицилат натрия. Туберкулиновые реакции у людей и экспериментальных животных, больных «микобактериозами», непостоянны.

Микобактерии туберкулеза - см. Туберкулез.

Возбудитель туберкулеза вызывает развитие опасного заболевания, разрушающего организм человека и часто приводящего к летальному исходу. Микобактерия обладает особыми жизненными функциями: метаболизмом, питанием, получением энергии, ростом и размножением, взаимодействием с окружающим миром.

Описание клетки возбудителя туберкулеза

Кислотоустойчивые бактерии имеют форму палочки размером 1-4 мкн, однородную или слегка зернистую консистенцию. Микобактерии не образуют капсулы и эндоспоры.

Сравнительная характеристика палочки Коха позволяет ознакомиться с особенностями строения клеточной стенки, ее фенотипическими свойствами, отношением к окраске по Грамму, биохимическими параметрами, структурой антигена.

Возбудитель принадлежит к виду Actinobacteria, род Mycobacterium. Клетка возбудителя палочковидной формы имеет толщину стенки 0,5-2 мкм. Она окружена оболочкой, в состав которой входят дополнительные элементы:

клеточная капсула;
микрокапсула;
слизь.

Внутреннее строение бактериальной клетки сложное, содержит важные структурные элементы. Ее стенка состоит из пептидогликана, небольшого количества белков и липидов.

Палочка туберкулеза относится к патогенным актиномицетам. В состав клетки входят микроэлементы N, S, P, Ca, K, Mg, Fe и Mn.

Возбудитель туберкулеза и его свойства, особенности, пути передачи оказывают непосредственное влияние на диагностику патологического процесса в организме больного.

Разновидности микобактерий

Возбудителями туберкулеза являются несколько видов бактерий:

m. Tuberculosis;
m. bovis;
m. avium;
t. murium.

Атипичная микобактерия вызывает у человека туберкулез и характеризуется большой требовательностью к питательным средам. M. tuberculosis дает медленный рост в высоту на средах Петрова, Левенштейна-Йенсена, глицериновом бульоне, l- глутамине без бикарбоната натрия.

Бактерии встречаются в R и S-формах. Для их роста используют жидкую среду, в которой на 15 сутки образуется грубая, морщинистая пленка.

Для бактериальной клетки характерны следующие параметры:

низкая активность;
наличие протеолитического фермента, расщепляющего белок.

Палочка Коха является возбудителем опасной инфекции, выделяет эндотоксин, названный туберкулином. Вещество, обнаруженное Р. Кохом, оказывает аллергическое действие на больной организм, вызывает появление симптомов, характерных для туберкулезного процесса. Антигены микобактерии содержат белковые, жировые и полисахаридные компоненты.

Бактерия туберкулеза выдерживает температуру до +100°С, через 5-6 часов погибает под действием ультрафиолетовых лучей, в высохшей мокроте сохраняется до 12 месяцев.

Особенности рода Mycobacterium

Бактерии, вызывающие развитие патологического процесса, классифицируют по нескольким признакам:

пигменту, образуемому микроорганизмом;
интенсивности роста;
устойчивости к действию кислот.

Среди характерных признаков отмечают ее длину, скорость роста, патогенность, способность к восстановлению нитратов до нитритов, результат ниациновой пробы (положительный или отрицательный).

Микобактерии являются хранилищем:

токсических веществ;
миколовой кислоты;
фосфатов;
свободных жирных кислот;
гликозидов;
нуклеопротеидов.

Бактерия туберкулеза содержит углеводы в количестве 15-16% сухого остатка, культивируется на питательных средах, в состав которых входит яичный желток, картофельный крахмал, глицерин, молоко, имеющее температуру +37°С.

Питательные среды, заселенные возбудителем туберкулеза, дают рост колоний через 10-15 дней. Некоторые разновидности микобактерий являются патогенными для человека, и лишь m. avium не оказывает специфического действия, являясь возбудителем заболевания у птиц.

Ферментативная уреазная активность может появиться у M. tuberculosis, М. bovis, М. africanum. Ниациновая проба положительна лишь у M. tuberculosis , которая вызывает заболевание туберкулезом в 90% случаев.

Стабильность палочки Коха

Микобактерия туберкулеза устойчива к действию лекарственных препаратов. При появлении симптомов болезни врач назначает пациенту комбинацию из нескольких лекарственных средств. Палочка Коха находится в организме у многих людей, но сильный иммунитет препятствует ее размножению. Лекарственно устойчивые формы бактерий могут появляться лишь в том случае, если лечение проводилось не в полном объеме или продолжалось менее 6 месяцев.

Если пациент не принимает лекарства, появляется мутированный вид палочки Коха, дающий рост новым популяциям. Существует форма возбудителя, вызывающая рецидив заболевания, которое трудно поддается лечению.

Постоянство микобактерии туберкулеза к действию химических препаратов вызвано ее адаптацией к условиям окружающей среды.

Многочисленные проявления устойчивости возбудителя связаны с генами, локализованными в хромосоме и плазмидах.

Палочка Коха постоянно мутирует, но антибиотики не оказывают существенного влияния на частоту процесса. Перенос плазмид резистентности от возбудителя к клеткам человеческого организма повышает устойчивость палочки Коха.

Возбудитель туберкулеза сохраняется в сыром молоке до 2-3 недель, в замороженном виде патогенные свойства проявляются через 30 лет.

Механизм заражения

Заболевание туберкулезом вызывает палочка Коха, передающаяся несколькими путями:

аэрогенным;
алиментарным;
контактным;
внутриутробным.

Проявления инфекции, предающейся воздушно-капельным путем, характеризуются выделениями капелек слизи при дыхании больного. Алиментарный путь инфицирования возможен через желудок и кишечник.

Микобактерия попадает в организм с пищей: у больного проявляется туберкулез, вызванный употреблением молочных продуктов (сметана, творог). Контактный путь инфицирования встречается редко.

Туберкулез легких не предается по наследству, но у некоторых людей существует предрасположенность к развитию болезни. Патологический процесс начинается после инфицирования человека микобактерией туберкулеза, и его характер зависит от длительности контакта с больным. Заболевание возникает в результате общения людей, проживающих в одной семье в течение длительного времени. Как быстро будет происходить развитие туберкулеза легких, зависит от клинической формы болезни, ее фазы, условий жизни пациента, эффективности лечения.

Активно проявляется туберкулез у пациентов, имеющих свежие или хронические каверны. Заболевание сопровождается массивным выделением палочки Коха с мокротой. Туберкулезный процесс может протекать в открытой или закрытой форме.

Развитие туберкулеза легких зависит от особенностей микобактерий, состояния иммунной системы пациента и наличия сопутствующих заболеваний.

Откуда бы ни произошло внедрение палочки Коха, туберкулез опасен для человека.

Размножение палочки Коха

В организме человека микобактерия туберкулеза сохраняет способность к размножению. Процесс может быть представлен двумя способами:

почкованием;
ветвлением.

Процесс деления бактерий происходит в течение 15-20 часов, после чего образуется дочерняя клетка. Рост числа возбудителей обусловлен синтезом питательных веществ, входящих в их состав.

Для палочки Коха характерно поперечное деление, сопровождающееся образованием перегородки. В питательной среде бактерия туберкулеза размножается до тех пор, пока какие-либо ее компоненты не достигнут своего максимального значения.

В этом случае рост и размножение палочки Коха прекращаются. Логарифмическая фаза деления клеток, как правило, спровоцирована видом питательной среды. У микобактерий туберкулеза время удвоения клеток составляет 24 часа.

Бактериальная культура состоит из обычных клеток. В стационарной фазе размножения их число перестает увеличиваться. Микобактерия может делиться до 50 раз, а затем клетка погибает.

Вирус Коха в процессе размножения формирует гранулы, располагающиеся на клеточных полюсах. Образуется выпуклость, занимающая значительную часть мембраны. Бугорок постепенно увеличивается в размерах и отделяется от материнской клетки.

Вирус Коха, как предполагают ученые, может размножаться спорами.

Культуральные свойства возбудителя

Бактерия туберкулеза растет на плотных и жидких питательных средах. Микобактерии нуждаются в постоянном доступе кислорода, но иногда колонии появляются в анаэробных условиях. Их количество незначительно, рост замедлен. Возбудитель туберкулеза может проявляться на поверхности однокомпонентного субстрата в виде морщинистой пленки. Питательная среда удовлетворяет пищевые и энергетические потребности микобактерии туберкулеза.

Палочка Коха может проявиться на многокомпонентном субстрате, содержащем аминокислоты, минеральные соли, углеводы, глицерин. На плотных средах микобактерии проявляются суховатым чешуйчатым налетом серого цвета, имеющим специфический запах.

Нередко субстрат, заселенный возбудителем туберкулеза, содержит гладкие колонии.

Антибактериальная терапия влияет на внешний вид колоний: они становятся влажными и пигментированными. Как только появятся нетипичные культуры, сразу проводят специальную пробу на установление патогенности возбудителя.

У фильтрата культуры, появляющегося на жидкой питательной среде, есть одна особенность: он токсичен, т.к. выделяет ядовитое вещество в окружающую среду. Заболевание у людей и животных, подвергшихся его специфическому действию, протекает очень тяжело.

Биохимические свойства палочки Коха

Микроб, вызывающий инфекционное заболевание, идентифицируют с помощью ниациновой пробы. Тест устанавливает наличие никотиновой кислоты в экстракте растущей микобактерии. Проба у М. tuberculosis может быть положительной. Для проведения реакции к культуре микобактерий, находящихся в жидкой среде, добавляют реагент - 1 мл 10% водного раствора цианида калия. Если реакция положительная, экстракт приобретает ярко-желтую окраску.

Многочисленные штаммы возбудителя, вызывающего поражение легких, обладают высокой вирулентностью, быстро проникают в организм пациента. Антигены микобактерий могут вызвать появление корд фактора - гликолипидов поверхностной стенки возбудителя, разрушающих митохондрии клеток в организме больного. В этом случае у пациента нарушается дыхательная функция.

Бактерия туберкулеза не образует эндотоксин. Исследование палочки Коха, находящейся в организме больного, проводят с помощью бактериостатического метода.

Рост возбудителя в посеве мокроты, населенной микроорганизмами, длится 90 дней. Затем врач дает оценку полученному результату.

Неэффективное лечение противотуберкулезными препаратами приводит к изменению свойств возбудителя. Микобактерия начинает расти и размножаться в иммунных телах, увеличивается число случаев открытой формы туберкулеза.

Тинкториальные свойства палочки Коха

Бактерия туберкулеза относится к грамположительным микроорганизмам и с трудом поддается окраске. Она содержит в своем составе до 40% жиров, воск, миколовую кислоту.

Для установления инфекции возбудитель туберкулеза окрашивается специальным методом Циля-Нильсена. В этом случае палочка Коха приобретает красный цвет.

Изучение тинкториальных свойств возбудителя туберкулеза проводится с помощью анилиновых красящих веществ. В процессе исследования палочки Коха появляется гомогенное окрашивание цитоплазмы. Изучение возбудителя позволяет определить наличие ядра и других клеточных структур.

Возбудитель туберкулеза является аэробом, растет медленно на многокомпонентной питательной среде. В процессе проведения первичной микроскопии может быть установлена палочка Коха, проведена ее идентификация по морфологическим и тинкториальным свойствам.

… заболевание имеет неблагоприятный прогноз, с частыми обострениями, постоянным бактериовыделением и высоким процентом летальных исходов .

Введение (актуальность). Фтизиатрическая служба, где лечатся и состоят на учете больные микобактериозом, уже хорошо знакома с этим заболеванием, однако врачи практического здравоохранения, как и население в целом, мало информированы об этом заболевании. В то же время трудности диагностики, а также (!) высокая естественная резистентность нетуберкулезных микобактерий к антибактериальным препаратам приводит к развитию хронических деструктивных поражений легких или диссеменированным процессам.

В настоящее время повсеместно отмечается нарастание заболеваний микобактериозом, что связано со следующими факторами: (1) увеличение числа больных с поражением иммунной системы с хроническими неспецифическими заболеваниями легких; (2) возросшее число исследований на нетуберкулезные микобактерии; (3) улучшение методов диагностики; (4) ухудшение экологической обстановки (в отдельных регионах).

Систематика . Род микобактерий по определителю бактерий Берджи (1997) насчитывает более 50 видов и подвидов микобактерий. По способности вызывать заболевания человека и животных микобактерий можно разделить на три группы:

(1) безусловно патогенные (опасные) для человека и животных виды микобактерий Micobacterium (М.) tuberculosis и M. bovis, которые вызывают туберкулез человека и крупного рогатого скота, M. leprae - возбудитель заболевания проказы;
(2) условно (потенциально) патогенные микобактерий, которые при определенных условиях могут вызвать заболевания человека: M. avium, M.intracellulare, M. kanssasii, M. malmoense, M. xenopi, M. fortuitum, M. chelonai;
(3) сапрофитные микобактерии , которые свободно живут в окружающей среде и, как правило, не опасны для человека: M. terrae (выделенная из почвы (земли)), M. phlei (найдена на траве тимофеевке), M. gordonae/aqual (выделена из водопроводной воды), а также M. triviale, M. flavescens, M. gastri.

Нетуберкулезные микобактерии – это сапрофитные и условно-патогенные микобактерии. Заболевания человека, вызванные нетуберкулезными микобактериями, называются микобактериозами (рубрика «А 31» в МКБ-10).

Эпидемиология . Если главным источником микобактерий туберкулеза является больной человек, то микобактериозы до настоящего времени расцениваются как (!) неконтагиозные заболевания. Считается, что больной микобактериозом не представляет опасности для окружающих, поскольку доказано, что нетуберкулезные микобактерии не передаются от человека к человеку.

Эпидемиологиеское изучение источника нетуберкулезных микобактерий и путей передачи возбудителя показало высокий процент содержания этих микроарганизмов на различных объектах окружающей среды. Почва и вода являются естественным резервуаром обитания нетуберкулезных микобактерий, поэтому иногда их называют «микобактериями окружающей среды», так, например, главным местом обитания M. avium intracellulare служат открытые водоемы. Из воды M. avium передается человеку воздушно-капельным путем, в результате естественного образования аэрозолей над поверхностью воды.

Часто источником заболевания микобактериозом становятся домашние птицы больные туберкулезом, выделяющие M. avium; в большом количестве выделяются из водопроводной воды, а также от некоторых видов домашних животных M. kanssasii. Исключительно в воде (особенно в системах горячего водоснабжения и питьевых бачках) обнаруживаются M. xenopi, где они интенсивно размножаются при оптимальной температуре роста (43-45°С). Из почвы и естественных водоемов выделяются быстрорастущие микобактерии - M. fortuitum и M. chelonai.

Клинические аспекты . Нетуберкулезные микобактерии вызывают заболевания легких, лимфатических узлов, кожи, мягких и костных тканей. У нас в стране наиболее часто встречаются микобактериозы легких. Они наблюдаются главным образом у лиц старше 50 лет, имеющих предшествующие деструктивные или обструктивные поражения легких: хронические бронхиты, эмфиземы, бронхоэктазы, пневмоконеозы, силикозы, у больных, излеченных от хронических инфекций, таких как туберкулез и микоз. Лимфангоиты встречаются исключительно в детском возрасте от 1,5 до 10 лет. Поражаются подчелюстные и околоушные лимфатические узлы. Быстрорастущие микобактерии часто становятся причиной раневой инфекции, послеоперационных осложнений при трансплантации органов, перитональном диализе. В последнее время отмечается течение микобактериоза в виде диссеминированной инфекции, которая развивается на фоне иммунодефицитного состояния организма, связанного с предшествующими заболеванием или с применением лекарственных препаратов (так называемых иммунодепрессантов). Диссеминированные процессы также развиваются как осложнение у больных с синдромом иммунодефицита.

Основным поводом для обращения к врачу, как правило, является симптоматика острого респираторного заболевания или обострения хронического неспецифического процесса в легких, в некоторых случаях первым проявлением заболевания бывает кровохарканье. В 70% случаев микобактериоз легких выявляют в период профилактических осмотров или диспансерного наблюдения. В этих условиях симптоматика заболевания может быть стертой, но данные рентгенологического или флюорографического обследования обычно свидетельствуют о появлении специфического процесса в легких или его активизации (свежие очаговые изменения, инфильтрат с распадом, зона деструкции и др.).

Диагностика . Выделение нетуберкулезных микобактерий из патологического материала не свидетельствует о безусловной этиологической значимости данного микроба, как это бывает в случае выявления микобактерий туберкулеза. Выделение культуры нетуберкулезных микобактерий может происходить вследствие ряда причин:

(1) случайное загрязнение материала нетуберкулезными микобактериями из окружающей среды;
(2) носительство нетуберкулезных микобактерий, которые могут заселять (колонизировать) отдельные органы и системы человека (респираторный, желудочно-кишечный тракт, мочевыделительные пути), жить там и размножаться, не вызывая клинических проявлений;
(3) заболевание микобактериозом.

Для постановки диагноза микобактериоза легких общепринятым критерием является многократное выделение одного и того же вида нетуберкулезных микобактерий с учетом соответствующей клинико-рентгенологической картины заболевания при условии отсутствия у больного микобактерий туберкулеза.

(! ) Безусловным диагностическим признаком (критерием) микобактериоза считается выделение нетуберкулезной микобактерии из закрытого очага, из которого проба получена в стерильных условиях (абсцесс, биопсия, операционный материал). Однако, учитывая несовершенство бактериологических методов исследования, а также неудовлетворительное обследование больных, выделение нетуберкулезных микобактерий из патологического материала встречается крайне редко.

В ряде случаев диагноз «микобактериоз» можно ставить и по однократному выделению нетуберкулезных микобактерий, если за основу клинико-бактериологического критерия диагностики взята одновременность появления клинико-рентгенолабораторных признаков заболевания (характерных для туберкулезного процесса) и выделение из очага инфекции культуры нетуберкулезной микобактерии.

Следовательно, выделение нетуберкулезных микобактерий требует от врача тщательного клинического разбора больного для определения этиологического значения выделенной культуры. Нетуберкулезные микобактерии вызывают заболевания, по клиническим, рентгенологическим и патологическим признакам сходные с туберкулезом, поэтому главным критерием при постановке такого диагноза, как «микобактериоз» является бактериологическое исследование больного с выделением культуры микобактерии и их идентификацией.

Учитывая то, что нетуберкулезные микобактерии вызывают у человека заболевания, сходные с туберкулезом, поэтому для постановки диагноза необходимо пользоваться «Клинической классификацией туберкулеза» (приложение N8 к приказу МЗ РФ от 22.11.95 г. N324), заменив термин «туберкулез» на «микобактериоз», вместо «МБТ+» указывать вид нетуберкулезных микобактерий, выделенных у больного, как-то: M. avium, M. xenopi и др.

Во всех тех случаях, когда выделение нетуберкулезных микобактерий происходит одновременно с микобактериями туберкулеза (МБТ) - приоритет отдается последним (классическим микобактериям туберкулеза). Выделение нетуберкулезных микобактерий признается простым носительством и не требует специальной терапии в редких случаях. Когда больные микобактериозом заражаются туберкулезом как вторичной инфекцией и выделяют два вида микобактерий, и туберкулезные и нетуберкулезные микобактерии оцениваются как этиологически значимые микроорганизмы.