Возбудитель
Микобактерий туберкулеза - кислото-, спирто- и щелочеустойчивые микроорганизмы. Неподвижны, спор и капсул не образуют, жгутиков не имеют. Типичная форма - стройные или слегка изогнутые палочки с закругленными краями. В электронном микроскопе микобактерий всех видов имеют вид палочки с закругленными краями. Однако встречаются нередко изогнутые и овальные формы. Размеры клеток могут значительно варьировать в зависимости от возраста культуры: длина от 1,5 до 4 мкм, ширина от 0,2 до 0,5 мкм. Установлена филогенетическая близость микобактерий туберкулеза с лучистыми грибами-актиномицетами: медленное развитие микобактерий на элективных питательных средах, способ размножения, полиморфность и способность при определенных условиях иногда образовывать нитевидные ветвистые формы с колбовидными вздутиями на концах. Это послужило причиной замены названия бациллы Коха на микобактерию туберкулеза (Мус. tuberculosis).
Микобактерий характеризуются высоким содержанием липидов (от 30,6 до 38,9 %), вследствие этого трудно окрашиваются анилиновыми красителями, но хорошо воспринимают краску после обработки карболовым фуксином при подогревании. При таком методе микобактерий туберкулеза хорошо удерживают красители и не обесцвечиваются при воздействии разведенных кислот, щелочей и спирта, чем отличаются от других микробов. На этом основан метод окраски микобактерии по Цилю-Нильсену.
Микобактерии с трудом окрашиваются положительно по Граму и приобретают сине-фиолетовый цвет.
Для быстрого обнаружения микобактерии в различных объектах существует люминесцентный метод, в основе которого лежит их способность окрашиваться люминесцентными красителями (родамин-аурамином) и давать золотисто-желтый цвет под воздействием ультрафиолетового излучения. Метод обладает высокой чувствительностью, дает цветное изображение возбудителя. Исследование ведется при среднем увеличении, что дает возможность просмотреть большее поле, чем при иммерсионной микроскопии под большим увеличением.
Благодаря электронной микроскопии у микобактерии выявлены трехслойная клеточная стенка, микрокапсула, цитоплазматическая мембрана и др. В состав цитоплазматической мембраны входят липопротеидные комплексы, различные ферментные системы, в частности, ответственные за окислительно-восстановительные процессы. Цитоплазма микобактерии представлена гранулами, вакуолями и полостями, число которых может возрастать после воздействия химических агентов.
В микрокультурах, развивающихся в жидких питательных средах, микобактерии человеческого и бычьего видов образуют косы, жгуты, завитки, скопления. Микрокультуры легко обнаруживают при обычной микроскопии мазков, окрашенных по методу Цилю-Нильсена. В препаратах, приготовленных из первичных посевов, при исследовании под фазовым контрастом обычно различают гомогенные зернистые элементы, среди которых встречаются сферические светопреломляющие структуры.
В культурах, выделенных от крупного рогатого скота, чаще находят шаровидные образования правильной формы, одинаковых размеров, а также отдельно лежащие нитевидные структуры.
Культивирование
Микобактерии туберкулеза размножаются в строго аэробных условиях на специальных элективных питательных средах, содержащие соединения углерода, азота, водорода и кислорода, а также магний, калий, серу и фосфор. Стимулирующее влияние на рост туберкулезных микобактерий оказывают соли железа и некоторые другие элементы. Необходимым условием для осуществления биохимических процессов у микобактерий является создание оптимальной температуры: 37-38°С для человеческого, 38-39°С для бычьего и 39-41°С для птичьего вида. Следует отметить, что микобактериям туберкулеза присущ медленный обмен веществ: рост культур проявляется через 15-30 суток и более, в начале в виде почти незаметных микроколоний, из которых затем формируются визуально наблюдаемые макроколонии. В 1887 г. Нокар и Ру обнаружили у микобактерий туберкулеза глицеринофильность. Глицерин оказался лучшим источником углерода: прибавление его в мясной бульон и агар вызывает обильный рост культур.
При выборе среды следует учитывать ее назначение: для пересева и сохранения субкультур лучше использовать простые глицеринсодержащие среды (МПГБ, глицериновый картофель). Для первичного выделения культур оправдали себя только плотные яичные среды Петраньяни, Гельберга и др. Для изучения биохимических свойств микобактерий и других целей целесообразно применять безбелковые синтетические среды Сотона, Моделя.
Возбудители туберкулеза, особенно птичьего вида, ряд атипичных и сапрофитных микобактерий при росте в жидких питательных средах образуют как поверхностный, так и придонный рост с наличием бугристой, морщинистой пленки крошкообразной консистенции, имеющей желтовато-коричневый, кремовый или бурый цвет.
На плотных средах микобактерий образуют сливающиеся бугристые колонии, которые могут иметь гладкую блестящую или шероховатую поверхность, а также сплошной морщинистый налет белого, или белого с желтоватым оттенком, или же другого цвета.
Существуют методы ускоренного выращивания (микрокультивирование) микобактерий, предложенные рядом исследователей (Прайс, 1941; Е. А. Школьникова, 1948; Н. М. Колычев, 1970 и др.).
Метод Прайса. Мазок на стекле высушивают, затем выдерживают 5 мин в 5%-м стерильном водном растворе серной кислоты. Кислоту смывают стерильной дистиллированной водой. Мазок помещают в жидкую питательную среду, в которой рост микобактерий проявляется на стеклах через 2-6 суток в виде микрокультур, после их окраски по Циль-Нильсену при микроскопии.
Биохимические свойства
Микобактерии туберкулеза содержат различные ферменты. Ферменты эстераза и липаза расщепляют жиры; дегидраза - органические кислоты, в том числе аминокислоты; уреаза - мочевину, перигалоза - углеводы, каталаза - переоксид водорода; протеолитические ферменты (протеаза) - белок. Микобактерии ферментируют алкоголь, глицерин и многочисленные углеводы, лецитин, фосфатиды. У молодых культур микобактерий туберкулеза сильно выражены редуцирующие свойства, что, в частности, проявляется в их способности восстанавливать теллурит.
Токсинообразование. Микобактерии туберкулеза содержат эндотоксины - туберкулины (Р. Кох, 1890), которые проявляют токсическое действие только в больном организме. Жирные кислоты (масляная, пальмитиновая, туберкулостеариновая, олеиновая) способствуют распаду клеточных элементов, творожистому перерождению тканей, блокируют липазу и протеазы, вырабатываемые микобактериями. Вирулентные микобактерий содержат полисахаридные компоненты, корд-фактор, повышающий их вирулентность, кроме того, корд-фактор разрушает митохондрии клеток зараженного макроорганизма, нарушая процессы дыхания и фосфорилирования.
Антигенная структура
Микобактерии туберкулеза содержат полисахаридо-белково-липоидный комплекс, названный полным антигеном. При парентеральном введении у животных наблюдают образование антител, которые выявляют в серологических реакциях - РА, РП, РСК и др.
Туберкулины также относятся к антигенам. В отдельности ни одна из фракций микобактерий туберкулеза (туберкулопротеиды, туберкулолипиды, туберкулополисахариды) не вызывает иммунологических сдвигов в организме. Образование антител вызывает лишь полисахаридо-липоидный комплекс, т. е. полный антиген.
Среди атипичных микобактерий различают общие и групповые антигены. Для их идентификации используют серологические тесты, чаще метод диффузионной преципитации в агаре по Оухтерлони.
Устойчивость
Микобактерии туберкулеза отличаются устойчивостью к химическим и физическим воздействиям, особенно к высушиванию. В высушенной мокроте, кусочках пораженной ткани, пыли Микобактерии сохраняют жизнеспособность от 2 до 7 месяцев и более; в проточной воде - более года, в почве - до 3 лет. Низкие температуры не влияют на жизнеспособность микобактерий.
Микобактерии весьма чувствительны к воздействию прямых солнечных лучей, в жаркие дни в мокроте они погибают через 1,5-2 ч. Особенно губительно для них ультрафиолетовое излучение. Важное значение в санитарно-профилактическом отношении имеет высокая чувствительность микобактерий к нагреванию. Во влажной среде они погибают при 60°С в течение 1 ч, при 65°С - через 15 мин, при 70-80°С - через 5-10 мин. В свежем молоке возбудитель туберкулеза сохраняется 9-10 суток, а в скисшем молоке гибнет под воздействием молочной кислоты; в масле - недели, а в некоторых сырах - даже месяцы. Микобактерии туберкулеза по сравнению с другими неспорообразующими бактериями значительно более устойчивы к химическим дезинфицирующим веществам; 5% раствор фенола и 10%-раствор лизола разрушают возбудителя через 24 ч, 4% формалин - после 3 ч.
В качестве дезинфицирующих растворов при туберкулезе наиболее эффективны: 3% щелочной раствор формальдегида при 3-часовой экспозиции; 2% (по формальдегиду) раствор метафора, растворы хлорной извести, нейтрального гипохлорита кальция и взвеси, содержащие не менее 5 % активного хлора при экспозиции 3 ч; 1% раствор глутарового альдегида, 8% эмульсия феносмолина из расчета 1 л/м2 и при экспозиции 3 ч и др.
Патогенность и патогенез
Патогенность. Бычий вид микобактерии вызывает болезнь у коров, овец, коз, свиней, лошадей, кошек, собак, оленей, маралов и др. Из лабораторных животных наиболее чувствительны кролики и морские свинки, у которых развивается генерализованный туберкулез.
Птичий вид микобактерии вызывает туберкулез у кур, индеек, цесарок, фазанов, павлинов, голубей, уток и др. В естественных условиях возможно заражение домашних животных (лошади, свиньи, козы, овцы, иногда крупный рогатый скот) и даже человека.
Из лабораторных животных наиболее подвержены кролики, морские свинки менее восприимчивы. Инкубационный период длится от нескольких недель до нескольких лет. Доказана персистенция L-форм, которые обладают способностью к реверсии в типичные микобактерии. Наличие L-форм рассматривают как причину рецидива туберкулеза в оздоровленных стадах (В. С. Федосеев, А. Н. Байгазанов, 1987).
Патогенез.Возбудитель туберкулеза, попав в организм аэрогенным, алиментарным и другими путями, проникает в межклеточные щели слизистой оболочки, где их поглощают подвижные полиморфноядерные лейкоциты (фагоциты) и с током лимфы или крови разносят по всему организму. Размножение микобактерии туберкулеза и взаимодействие с ними макрофагов происходит преимущественно в тканях с избирательной локализацией туберкулезного процесса (лимфатические узлы, легкие, печень и др.). В дальнейшем в местах жизнедеятельности возбудителя формируется защитный очаг - туберкул.
Туберкулезные изменения в тканях представляют собой воспалительную реакцию, включающую в себя процессы альтерации (некроз части тканевых элементов), экссудации (выход из сосудов плазмы с форменными элементами) и пролиферации (формирование соединительной капсулы). Основу туберкула составляют фагоциты. Туберкул вначале имеет сероватый цвет и округлую форму; величина его от булавочной головки до чечевичного зерна.
Затем узелок окружается соединительнотканной капсулой. Ткань внутри инкапсулированного узелка из-за отсутствия притока питательных веществ и под воздействием токсинов возбудителя отмирает и превращается в сухую крошковатую массу, напоминающую творог (казеоз).
Процесс формирования первичного туберкулезного очага получил название первичного комплекса. Исход первичного туберкулезного процесса может быть различным. При высокой естественной резистентности организма и минимальных дозах возбудителя может произойти заживление первичного туберкулезного комплекса с одновременным разрушением содержащихся в нем микобактерий. Но чаще всего инкапсулированные первичные очаги обызвествляются и вместе с находящимися внутри них туберкулезными микобактериями сохраняются в организме длительное время, даже в течение всей жизни.
В организме с пониженной резистентностью процесс инкапсуляции возбудителя в первичном очаге выражен слабо. Вследствие недостаточной регенерации соединительной ткани происходит расплавление стенок туберкулезного узелка, при этом микобактерий попадают в здоровую ткань, что приводит к образованию множества мелких узелков, которые могут сливаться между собой, образуя крупные туберкулезные фокусы.
Микобактерий из туберкулезных фокусов могут попасть в кровь, что приводит к генерализации процесса и развитию в разных органах туберкулезных очагов различной величины. При такой стадии болезни отмечается неблагоприятный исход туберкулезной инфекции - истощение и смерть.
Следует отметить, что в последние годы довольно часто наблюдается скрытое течение туберкулезной инфекции, при котором возбудитель длительное время пребывает в макроорганизме, но специфические туберкулезные изменения во внутренних органах и тканях отсутствуют.
Возбудитель – микроорганизмы рода mycobacterium (mycos – гриб, bacterium- палочка), включает в себя много видов (49), как патогенных, так и непатогенных. К патогенным относятся микобактерии, вызывающие туберкулез у людей (myc.tuberculosis), животных (myc.bovis), птиц (myc.avium-intracellulare), мышей (myc. мurium).
Наряду с истинными возбудителями от животных и человека, с объектов внешней среды выделяют так называемые атипичные, неклассифицированные, анонимные микобактерии, отличающиеся по своим свойствам от туберкулезных и друг от друга.
Туберкулез – инфекционная, хронически протекающая болезнь человека, животных, в том числе птиц, особенно кур. Патологоанатомически он характеризуется образованием туберкул (бугорков) и творожисто-перерожденных туберкулезных очагов. Возбудителей туберкулеза человека и крупного рогатого скота открыл Р.Кох в 1882 г. Птичий вид установил Штраус и Гамалея (1891).
Морфология. Микобактерии туберкулеза – кислото-, спирто- и щелочеустойчивые микроорганизмы, неподвижны, спор и капсул не образуют, жгутиков не имеют. Их типичная форма – стройные или слегка изогнутые палочки с закругленными краями. В электронном микроскопе микобактерии всех видов имеют вид палочки с закругленными краями. Однако встречаются нередко изогнутые и овальные формы. Размеры клеток одной и той же культуры могут значительно варьировать – длина от 1,5 до 4 мкм, ширина от 0,2 до 0,5 мкм. Особенно это заметно в культурах разных возрастов. Установлена филогенетическая близость туберкулезных микобактерий с лучистыми грибами-актиномицетами. Это сходство проявляется в медленном развитии микобактерии на элективных питательных средах, а также в способе размножения, полиморфности и способности при определенных условиях иногда образовывать нитевидные ветвистые формы с колбовидными вздутиями на концах, что напоминает актиномицеты. Это и явилось причиной замены названия бациллы Коха микобактерией туберкулеза (myc.tuberculosis).
Микобактерии характеризуются высоким содержанием липидов (от 30,6 до 38,9%), вследствие этого медленно воспринимают анилиновые красители. Окрашивание их достигается применением концетрированного карболового фуксина при подогревании. При таком способе окраски микобактерии туберкулеза хорошо удерживают его и не обесцвечиваются при воздействии разведенных кислот, щелочей и спирта, чем они и отличаются от других микробов. На этом основан метод окраски и дифференциации микобактерий по Цилю-Нильсену.
Микобактерии с трудом окрашиваются по Граму и приобретают темно-фиолетовый цвет.
В культурах, выделенных от крупного рогатого скота, чаще находят шаровидные образования правильной формы, одних размеров, а также отдельно лежащие нитевидные структуры.
Культивирование. Микобактерии туберкулеза способны размножаться в строго аэробных условиях на соответствующих элективных питательных средах, содержащих в определенных соединениях углерод, азот, водород и кислород. Из минеральных веществ жизненно необходимыми оказались магний, калий, сера и фосфор. Стимулирующее влияние на рост туберкулезных микобактерий оказывают соли железа и некоторые другие элементы. Для осуществления биохимических процессов у микобактерий необходимым условием является оптимальная температура: 37-38 0 С для человеческого, 38-39 0 С для бычьего и 39-41 0 С для птичьего вида. Следует отметить, что микобактериям туберкулеза присущ медленный обмен веществ, а следовательно они характеризуются замедленным ростом культур на средах. Рост их проявляется через 7-30 дней и более.
При выборе среды следует учитывать ее назначение: для пересева и сохранения субкультур лучше пользоваться простыми глицеринсодержащими средами (МПГБ, глицериновый картофель). Для первичного выделения культур оправдали себя только плотные яичные среды (Петраньяни, Гельберга и др.). Для работы по изучению биохимии микобактерий и других целей целесообразно пользоваться безбелковыми синтетическими средами (Сотона, Моделя).
На плотных средах микобактерии растут в виде колоний, которые могут быть гладкими (S-форма) или бородавчатыми (R-форма), мелкими либо крупными, блестящими или матовыми, в виде изолированных колоний или в виде сплошного налета, в виде белого или белого с желтым оттенком, или же другого цвета.
Биохимические свойства. Микобактерии туберкулеза содержат различные ферменты. Ферменты эстеразы и липазы расщепляют жиры, что дает возможность микобактериям использовать их в качестве питательного материала. Дегидразы расщепляют органические кислоты, в том числе аминокислоты. Уреазы расщепляют мочевину, перигалоза – углеводы, каталаза – перекись водорода.
Протеолитические ферменты (протеазы) расщепляют белок. Микобактерии ферментируют алкоголь, глицерин и многочисленные углеводы, лецитин, фосфатиды. У молодых микобактерий туберкулеза сильно выражены редуцирующие свойства, что, в частности, проявляется в их способности восстанавливать теллурит.
микобактерий туберкулеза обладают значительной устойчивостью к химическим и физическим воздействиям, особенно к высушиванию. В высушенной мокроте, кусочках пораженной ткани, пыли микобактерии жизнестойки от 2 до 7 месяцев и более. В воде микроб выживает 5 мес., в почве – 7 мес., при гниении материала – 76-167 дней и дольше. Холод не влияет на жизнеспособность микобактерий.
Микобактерии весьма чувствительны к воздействию прямых солнечных лучей, в жаркие дни в мокроте они погибают через 1,5-2 ч. Особенно губительны для микобактерии ультрафиолетовые лучи. Большое значение в санитарно-профилактическом отношении имеет высокая чувствительность микобактерии к нагреванию. Во влажной среде микобактерии гибнут при 60 0 С в течение 1 ч, при 65 0 С – через 15 мин, при 70-80 0 С – через 5-10 мин. В свежем молоке возбудитель туберкулеза сохраняется в течение 9-10 дней, в скисшем молоке – гибнет под воздействием молочной кислоты. В масле микобактерии сохраняются неделями, а в некоторых сырах – даже месяцами. микобактерий туберкулеза по сравнению с другими неспорообразующими бактериями значительно более устойчивы к химическим дезинфицирующим веществам, 5%-ный раствор фенола и 10%-ный раствор лизола разрушают возбудителя по истечении 24 ч, 4%-ный формалин – после 12 ч.
Из дезинфицирующих растворов при туберкулезе рекомендуют: 15%-ный раствор смеси, приготовленной из равных частей сернокарболовой кислоты и 16%-ного раствора гидроокиси натрия, время воздействия до 4 ч; 3%-ный щелочной раствор формальдегида при 3-кратном нанесении на объект и 3-часовой экспозиции; хлорную известь в виде порошка, растворов и взвесей, содержащих не менее 5 % активного хлора при экспозиции не менее 3 ч; 3-5%-ный раствор хлорамина Б, гипохлор, 1%-ный раствор глутарового альдегида, 8,5%-ную эмульсию феносмолина из расчета 1л/м 2 и при экспозиции 3 ч и др.
Патогенность. Микобактерии бычьего вида патогенны для многих животных (коровы, овцы, козы, свиньи, лошади, кошки, собаки, олени, маралы и др). Из лабораторных животных наиболее чувствительны кролики и морские свинки, у которых развивается генерализованный туберкулез.
Птичий вид микобактерий вызывает туберкулез у кур, индеек, цесарок, фазанов, павлинов, голубей, уток и др. В естественных условиях птичьими микобактериями заражаются домашние животные (лошади, свиньи, козы, овцы, иногда крупный рогатый скот), а в некоторых случаях и человек.
Инкубационный период длится от нескольких недель до нескольких лет. Доказана персистенция L–форм в организме, которые обладают способностью к реверсии в типичные микобактерии. Наличие L–форм рассматривают как причину рецидива туберкулеза в оздоровленных стадах (В.С.Федосеев, А.Н.Байгазанов, 1987).
Лабораторная диагностика. Выделить возбудителя туберкулеза в чистом виде трудно. Успех во многом зависит от характера исследуемого материала. В качестве последнего можно использовать пораженные органы и ткани, гной, молоко, масло, творог, мочу, фекалии, навоз, почву, воду, соскобы с различных объектов животноводческих помещений и т.п. В каждом случае перед посевом необходимо выбирать соответствующий метод обработки исследуемого материала.
Для освобождения от посторонней микрофлоры исследуемый материал (молоко, мочу, слизь, пораженные органы и ткани) обрабатывают 6-10%-ным раствором серной кислоты (метод Гона). Общее воздействие раствора серной кислоты на материал не должно превышать 25-30 мин.
Для обработки жидкого, полужидкого материала и соскобов с объектов среды обитания животных используют метод флотации. Сущность метода заключается в том, что исследуемый материал взбалтывают в колбе с углеводородами (бензол, бензин и др.) и всплывающий слой пены, то есть флотат, содержащий микобактерии туберкулеза, используют для приготовления мазков, посевов на питательные среды, заражения лабораторных животных.
При убое животных, положительно реагирующих на туберкулин, и отсутствии патологоанатомических изменений в лимфатических узлах, тканях и органах туберкулезного характера, туши выпускают без ограничений, шкуры – без дезинфекции.
Молоко от коров неблагополучных по туберкулезу, обезвреживают в хозяйстве при 90 0 С в течение 5 мин или при 85 0 С в течение 30 мин, после чего отправляют на молокозавод, где его подвергают повторной пастеризации при обычном режиме. Запрещается продажа молока и молочных продуктов на рынке из неблагополучных по туберкулезу хозяйств и от клинически больных и положительно реагирующих на туберкулез животных частного сектора.
Полностью туша и все другие продукты убоя направляются на утилизацию в двух случаях: первый – когда туши имеют тощую упитанность, любую форму поражения туберкулезом органов или лимфатических узлов, второй - при обнаружении генерализованного туберкулезного процесса независимо от упитанности.
Аллергическая диагностика туберкулеза. В практике ведущее значение для прижизненного распознавания туберкулеза у животных и птиц имеет аллергическая диагностика при помощи туберкулина (Р.Кох, 1890). Следует указать, что еще до сообщения Коха в России Гельман в 1888-1889 гг. изготовил экстракт из туберкулезных бактерий и испытал его с диагностической целью на больных туберкулезом коровах, получив при этом положительный результат. Диагностика с помощью туберкулина завоевала прочное положение в медицине и ветеринарии. В настоящее время основным методом проверки животных на туберкулез является внутрикожная туберкулиновая проба. Для изготовления туберкулинов для млекопитающих используют штаммы только одного бычьего вида. Применяют сухой очищенный туберкулин (протеин-пурифиед-дериват – ППД).
Иммунитет и средства специфической профилактики. При туберкулезе он нестерильный, длящийся до тех пор, пока в организме находятся живые микобактерии туберкулеза.
Вакцину против туберкулеза предложили в 1924 г. французские ученые Кальметт и Герен.
В ветеринарной практике вакцину БЦЖ применяют в неблагополучных по туберкулезу хозяйствах в соответствии с наставлением, утвержденным в 1985 г. (М.А.Сафин).
Возбудитель туберкулеза — Mycobacterium tuberculosis. Открыт Кохом в 1882 г.
Морфология и биологические свойства. Является типичным представителем рода Mycobacterium и обладает наибольшей кислотоустойчивостью. В мазках из мокроты или органов микобактерии — небольшие тонкие палочки размером 1,5—4x0,4 мкм, грамположительны. На искусственных питательных средах могут образовывать ветвящиеся формы. Микобактерии туберкулеза обладают большой полиморфностью: встречаются палочковидные, зернистые, нитевидные, кокковые, фильтрующиеся и L-формы. Как результат изменчивости появляются кислотоподатливые формы, среди которых часто встречаются так называемые зерна Муха.
Морфологически все виды микобактерий туберкулеза сходны между собой и культивируются на одних и тех же питательных средах. Наилучший метод окраски по Цилю — Нильсену.
Факторы патогенности. Микобактерии туберкулеза содержат эндотоксин. Вирулентные штаммы включают особый липид, который получил название корд-фактора. Вирулентность микробов связана также с наличием фтионовых и миколовых кислот, а также полисахаридно-миколового комплекса. Кох получил из туберкулезных бактерий ядовитое вещество белковой природы — туберкулин, патогенное действие которого проявляется только в зараженном организме. Туберкулин обладает свойствами аллергена и в настоящее время его используют при постановке аллергических проб, позволяющих определить инфицированность человека или животных микобактериями. Существует несколько препаратов туберкулина. «Старый» туберкулин Коха (альт-туберкулин) представляет собой фильтрат убитой нагреванием 5—6-недельной культуры микробактерий, выращенной на глицериновом бульоне. «Новый» туберкулин Коха — высушенные микобактерии туберкулеза, размельченные в 5% глицерине до гомогенной массы. Получают туберкулин из микобактерий бычьего вида. Существуют также очищенные от балластных веществ препараты туберкулина (PPD, РТ).
Устойчивость . Микобактерии туберкулеза долго сохраняют жизнеспособность вне организма человека или животного. В высохшей мокроте они живут до 10 мес. Выдерживают температуру 70°С в течение 20 мин, а кипячение — 5 мин; в 5% растворе карболовой кислоты и растворе сулемы 1: 1000 погибают через сутки, в 2% растворе лизола — через час. Из дезинфицирующих средств наиболее чувствительны к хлорной извести и хлорамину.
Патогенность. Туберкулез широко распространен среди крупного скота, кур; реже болеют мелкий скот и свиньи. Из экспериментальных животных наиболее чувствительны к человеческому типу микобактерий туберкулеза морские свинки, кролики, к бычьему — кролики, морские свинки, к птичьему типу — птицы и белые мыши. Эти свойства микобактерий используют для дифференциации различных их типов.
Патогенез и клиника. Заражение происходит чаще всего воздушно-капельным путем. Инкубационный период при туберкулезе длится 15—30 дней. В случае проникновения микобактерий туберкулеза в организм человека или животного происходит образование туберкулезных бугорков в пораженных тканях. Они представляют собой скопление лейкоцитов и гигантских клеток, в центре которых находятся микобактерии. При хорошей сопротивляемости организма плотная соединительная ткань окружает бугорок и микобактерии не выходят за его пределы, оставаясь жизнеспособными многие годы. У лиц с пониженной устойчивостью к инфекции или при ослаблении иммунного состояния под влиянием неблагоприятных воздействий микобактерии туберкулеза начинают размножаться в первичном очаге, в результате чего туберкулезный бугорок подвергается творожистому некрозу. В процесс иногда быстро вовлекаются значительные части легкого или другого органа.
Различают легочную и внелегочные клинические формы туберкулеза, при которых поражаются кости, суставы, кожа, почки гортань, кишечник и другие органы.
Обычно наблюдаются периоды улучшения и ухудшения; конечный результат определяется состоянием макроорганизма. Заболевание может развиваться остро, но чаще протекает хронически, многие годы. Отмечаются слабость, ночные поты, утомляемость, потеря аппетита, небольшие подъемы температуры вечером, кашель. При рентгеноскопии легких обнаруживаются затемнения различной степени: очаговые или диффузные.
Иммунитет . Большинство людей достаточно устойчивы к туберкулезной инфекции, и заражение их в детстве ведет обычно к образованию первичных туберкулезных очагов, подвергающихся обызвествлению (очаги Гона). Приобретенный иммунитет носит характер нестерильного, т. е. сохраняется до тех пор, пока в организме имеется возбудитель.
Микробиологическая диагностика . Включает микроскопический, микробиологический, биологический и серологический методы. Микроскопия — наиболее распространенный метод. Он прост, доступен, позволяет быстро получить ответ. При микроскопии мокроты выбирают гнойные плотные частички, тщательно растирают их тонким слоем между двумя предметными стеклами. Сушат на воздухе, фиксируют пламенем и окрашивают по Цилю — Нильсену. Микобактерии туберкулеза — тонкие, слегка изогнутые палочки, окрашенные в ярко-красный цвет; остальной фон препарата голубой. Недостатком метода является его небольшая чувствительность. Увеличения чувствительности микроскопии при диагностике туберкулеза достигают использованием методов обогащения. Одним из них является гомогенизация материала путем воздействия на него различными веществами, растворяющими слизь (щелочи, антиформин). Затем исследуемый материал центрифугируют, из осадка готовят мазок и микроскопируют.
Более эффективен метод флотации (всплывание), основанный на том, что после длительного встряхивания гомогенизированного едким натром исследуемого материала с дистиллированной водой и ксилолом (или бензолом) образуется слой пены, всплывающий наверх и захватывающий микобактерии туберкулеза. Слой пены снимают и наслаивают на теплое предметное стекло несколько раз по мере высыхания. Это увеличивает возможность обнаружения микобактерий туберкулеза.
Люминесцентная микроскопия более чувствительна, чем обычная. Препарат готовят, как обычно, фиксируют смесью Никифорова и окрашивают аурамином в разведении 1: 1000. Затем препарат обесцвечивают солянокислым спиртом и докрашивают кислым фуксином, который «гасит» свечение находящихся в препаратах лейкоцитов, слизи и тканевых элементов, создавая контраст между темным фоном и светящимися ярким золотисто-зеленым светом микобактериями туберкулеза. Препарат микроскопируют в люминесцентном микроскопе. Недостаток микроскопии — возможность ошибок при наличии кислотоупорных сапрофитов.
При отрицательном результате микроскопического исследования используют микробиологические и биологические методы. Исследуемый материал предварительно обрабатывают 6% раствором серной кислоты для уничтожения посторонней микрофлоры.
Микробиологический метод позволяет выявить в исследуемом материале 20—100 микобактерий. От микобактерий туберкулеза дифференцируют по культуральным признакам кислотоупорные сапрофиты (рост сапрофитов возможен при комнатной температуре в течение нескольких дней). Недостатком метода является медленный рост микобактерий туберкулеза на питательных средах (посевы выдерживают в термостате 2— З мес).
Разработаны ускоренные методы выделения культур микобактерий туберкулеза — Прайса и Школьниковой. Сущность этих методов заключается в том, что исследуемый материал наносят на предметное стекло, обрабатывают серной кислотой, промывают изотоническим раствором хлорида натрия и помещают в питательную среду с цитратной кровью. Через 5—7 дней стекло вынимают и опрашивают по Цилю — Нильсену. Микроскопируют при малом увеличении. Микроколонии вирулентных штаммов микобактерий имеют вид жгутов, кос.
При использовании биологического метода обработанный патологический материал вводят в паховую область морским свинкам. Даже при наличии единичных туберкулезных микобактерий животное заболевает: через 6—10 дней регионарные лимфатические узлы увеличиваются, в них обнаруживают большое количество микобактерий туберкулеза. Через 3—6 нед животное погибает от генерализованной туберкулезной инфекции.
Для определения инфицированности организма микобактериями используют аллергический метод. Применяют внутрикожную пробу с туберкулином (реакция Манту) и накожную пробу Пирке. У инфицированных микобактериями на месте введения туберкулина образуются покраснение и припухлость.
Профилактика и лечение. Профилактика основана на своевременном выявлении больных туберкулезом, диспансеризации их, обезвреживании молока и мяса больных животных и птиц. Большое значение имеет также активная иммунизация людей, которая способствует уменьшению заболеваемости, облегчению тяжести течения туберкулезного процесса и снижению летальности. Используют живую вакцину БЦЖ, полученную французскими учеными Кальметтом и Гереном (лат. BCG—Ваcilla Calmette — Guerin) при культивировании туберкулезных микобактерий бычьего типа на глицериновом картофеле с желчью в течение 13 лет. Эту вакцину вводят новорожденным однократно внутрикожно на наружную поверхность левого плеча. Ревакцинацию проводят через 7—12 лет и в дальнейшем 4 раза через 3—6 лет. Иммунитет развивается через 3—4 нед и сохраняется 1 — 17,2 года.
Лечение проводят различными антибиотиками и химиопрепаратами (стрептомицин, ПАСК, ИНХА-17, ларусан, пассомин, тубазид, фтивазид и др.). Разрабатывают и применяют антибиотики резерва: циклосерин, этоксид, тибон, виомицпн, каиамицин и др. В ряде случаев показано хирургическое и курортное лечение.
Микробиология: конспект лекций Ткаченко Ксения Викторовна
ЛЕКЦИЯ № 21. Туберкулез
ЛЕКЦИЯ № 21. Туберкулез
1. 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:
1) миколовые кислоты;
2) корд-фактор;
3) сульфатиды;
4) микозиды;
5) липоарабиноманан.
Из книги Здоровье Вашей собаки автора Баранов АнатолийТуберкулез Туберкулез - заразная инфекционная болезнь, вызываемая микобактериями - возбудителями туберкулеза. Заболевание протекает по-разному, так как пораженными могут оказаться различные органы собаки: легкие, кишечник, лимфоузлы и др. Болеют туберкулезом не
Из книги Микробиология: конспект лекций автора Ткаченко Ксения ВикторовнаЛЕКЦИЯ № 1. Введение в микробиологию 1. Предмет и задачи микробиологии Микробиология – наука, предметом изучения которой являются микроскопические существа, называемые микроорганизмами, их биологические признаки, систематика, экология, взаимоотношения с другими
Из книги Микробиология автора Ткаченко Ксения ВикторовнаЛЕКЦИЯ № 6. Учение об инфекции 1. Общая характеристика инфекции Инфекция – это совокупность биологических реакций, которыми макроорганизм отвечает на внедрение возбудителя.Диапазон проявлений инфекций может быть различным. Крайними формами проявления инфекций
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 8. Антибиотики и химиотерапия 1. Химиотерапевтические препараты Химиотерапевтические препараты – это лекарственные вещества, используемые для подавления жизнедеятельности и уничтожения микроорганизмов в тканях и средах больного, обладающие избирательным,
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 9. Введение в иммунологию 1. Понятие об иммунитете. Виды иммунитета Иммунология – это наука, предметом изучения которой является иммунитет.Инфекционная иммунология изучает закономерности иммунной системы по отношению к микробным агентам, специфические
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 11. Антигены 1. Свойства и типы антигенов Антигены – это высокомолекулярные соединения. При попадании в организм вызывают иммунную реакцию и взаимодействуют с продуктами этой реакции: антителами и активированными лимфоцитами.Классификация антигенов.1. По
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 12. Антитела 1. Структура иммуноглобулинов Антитела (иммуноглобулины) – это белки, которые синтезируются под влиянием антигена и специфически с ним реагируют.Они состоят из полипептидных цепей. В молекуле иммуноглобулина различают четыре
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 13. Иммунопатология 1. Иммунодефицитные состояния Иммунодефицитными состояниями называют нарушения иммунного статуса и способности к нормальному иммунному ответу на разные антигены. Эти нарушения обусловлены дефектами одного или нескольких звеньев иммунной
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 14. Прикладная иммунология 1. Иммунодиагностика Иммунодиагностика – это использование реакций иммунитета для диагностики инфекционных и неинфекционных заболеваний.Реакции иммунитета – это взаимодействие антигена с продуктами иммунного ответа. В любой
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 18. Патогенные кокки 1. Стафилококки Семейство Staphilococcoceae, род Staphilicoccus.Являются возбудителями стафилококковой пневмонии, стафилококка новорожденных, сепсиса, пузырчатки.Это мелкие грамположительные кокки. В мазках располагаются скоплениями, часто
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 20. Дифтерия 1. Морфология и культуральные свойства Возбудитель относится к роду Carinobakterium, виду C. difteria.Это тонкие палочки, прямые или слегка изогнутые, грамположительные. Для них характерен выраженный полиморфизм. На концах булавовидные утолщения –
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 22. Группа риккетсий 1. Характеристика группы Риккетсии представляют собой самостоятельный класс, который делится на подклассы a1, a2, b и g.a1 включает в себя семейство Rickettsiaceae, наиболее важными из которого являются два рода.1. Род Rickettsia, виды делят на две
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 23. Возбудители ОРВИ 1. Вирусы гриппа Относятся к семейству ортомиксовирусов. Выделяют вирусы гриппа типов А, В и С.Вирус гриппа имеет сферическую форму, диаметр 80-120 нм. Нуклеокапсид спиральной симметрии, представляет собой рибонуклеопротеиновый тяж (белок NP),
Из книги автораЛЕКЦИЯ № 25. Энтеровирусные инфекции 1. Вирус полиомиелита Относится к семейству Picornaviridae, роду энтеровирусов.Это относительно небольшие вирусы с икосаэдральной симметрией. Средний размер вирусных частиц – 22–30 нм. Устойчивы к действию жировых растворителей. Геном
Из книги автора40. Туберкулез Возбудитель относится к роду Mycobakterium, вид M. tuberculesis.Это тонкие палочки, слегка изогнутые, спор и капсул не образуют.Т Грамположительна.Туберкулезная палочка имеет особенности – в клеточной стенке содержится большое количество липидов (до 60 %). Большинство из
Из книги автора41. Туберкулез. Диагностика. Профилактика. Лечение Диагностика:1) микроскопические исследование. Из мокроты делают два мазка. Один окрашивают по Цилю-Нильсену, второй обрабатывают флюорохромом и исследуют с помощью прямой флюоресцентной
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.