Corynebacterium diphtheriae
 Скачать 0.7 Mb.
|
|
Биохимические свойства.В отличие от нетуберкулезных микобактерий, у возбудителей туберкулеза каталаза термолабильна (инактивируется при 68 ?С в течение 30 мин).
Дифференциация M. bovis, M. tuberculosisот нетуберкулезных микобактерий проводится также по способности образовывать в большом количестве никотиновую кислоту (ниацин), которая накапливается в жидкой питательной среде и дает с раствором цианида калия и хлорамином Б ярко-желтое окрашивание (ниациновая проба Конно). Дифференциация M. tuberculosisот M. bovisосуществляется по способности M. tuberculosisредуцировать нитраты в нитриты (положительный нитратредуктазный тест). Химический состав, антигенная структура и факторы патогенности. Основными химическими компонентами микобактерий являются белки (туберкулопротеины), углеводы и липиды. К ним образуются антифосфатидные, антипротеиновые и антиполисахаридные антитела, определение которых свидетельствует об активности инфекционного процесса и имеет прогностическое значение. Туберкулопротеины составляют 56% сухой массы вещества микробной клетки. Они являются основными носителями антигенных свойств микобактерий, высокотоксичны, вызывают развитие реакции гиперчувствительности IV типа. На долю полисахаридов приходится 15% сухой массы вещества микобактерий. Это родоспецифические гаптены. В отличие от других бактерий, на долю липидов приходится от 10 до 60% сухой массы вещества микобактерий. Ви- рулентные микобактерии содержат липидов больше, чем кислотоустойчивые сапрофиты. Миколовая кислота, входящая в состав липидных комплексов и находящаяся в соединении с высокомолекулярным спиртом фтиоциролем, обусловливает кислото-, спирто- и щелочеустойчивость данных микроорганизмов. Основные патогенные свойства возбудителей туберкулеза обусловлены прямым или иммунологически опосредованным действием липидов и их комплексов с туберкулопротеинами и полисахаридами.
Эти медленно размножающиеся, «бронированные» микробы поражают долгоживущие клетки - макрофаги. Они обладают способностью подавлять фагоцитоз. Микроб чаще всего выбирает макрофаги легких, обладающих низкой микробоцидной активностью. Проникновение микобактерий в макрофаги не сопровождается активацией последних вследствие особенности строения клеточной стенки микобактерии. Это ведет к тому, что фагоцитоз не сопровождается образованием перекисных радикалов кислорода и азота и носит неагрессивный характер. Проникнув внутрь макрофага, микобактерии включают механизмы (продукцию аммония, синтез сульфолипидов), препятствующие образованию фаголизосомы. Если все же фаголизосома образовалась, то микобактерии благода- ря мощной клеточной стенке, аммонию, сульфолипидам, а также ферментам с каталазной и пероксидазной активностью подавляют кислородозависимую и кислородонезависимую киллерную активность макрофагов. Используя железосодержащие соединения макрофагов для своих ферментных систем, микобактерии блокируют иммуноспецифические функции макрофагов (снижение антигенпредставляющей функции, ослабление чувствительности к активирующим сигналам Т-лимфоцитов). Миколовые арабинолипидные кислоты вызывают апоптоз макрофага, поражая его митохондрии, что приводит к энергетическому голоду макрофага. Устойчивость в окружающей среде.Благодаря наличию липидов микобактерии обладают гидрофобной клеточной стенкой, что делает их более устойчивыми в окружающей среде к действию неблагоприятных факторов, чем другие неспорообразующие бак- терии. Высушивание мало влияет на их жизнеспособность в патологическом материале (мокроте и др.). Возбудитель сохраняет свою жизнеспособность в сухом состоянии до 3 лет. Возбудители туберкулеза устойчивы к органическим и неорганическим кислотам, щелочам, многим окислителям и некоторым антисептикам, губительно действующим на другие патогенные бактерии. Они устойчивы к действию спиртов и ацетона. Облученная солнечным светом культура микроорганизмов погибает в течение 1,5 ч, а под воздействием УФ-лучей - через 2-3 мин, поэтому распространение инфекции редко происходит вне помещения в дневное время, а наиболее действенными мерами, позволяющими снизить степень инфицированности того или иного помещения, являются адекватная вентиляция и воздействие УФ-лучей. При кипячении они погибают через 5 мин, а при пастеризации - в течение 30 мин. Для дезинфекции используют активированные растворы хлорамина и хлорной извести, вызывающие гибель возбудителей туберкулеза в течение 3-5 ч.
Эпидемиология, патогенез и клиническая картина туберкулеза.Росту заболеваемости туберкулезом способствуют неблагоприятные социально-экономические факторы, а также высокая выживаемость микобактерий в окружающей среде и широкое распространение штаммов с множественной лекарственной устойчивостью к антибиотикам и химиопрепаратам, а также лекарственно-зависимых форм возбудителей туберкулеза («штаммы-убийцы»). Они могут длительно персистировать в макроорганизме и реактивироваться через неограниченное время. Эпидемический процесс при туберкулезе характеризуется наличием двух форм - антропонозной и зоонозной. Основным ис- точником инфекции является больной туберкулезом органов дыхания, выделяющий микробы в окружающую среду с мокротой. Больные сельскохозяйственные животные, главным образом крупный рогатый скот, верблюды, свиньи, козы и овцы, а также люди, страдающие внелегочными формами заболевания и выделяющие возбудителей туберкулеза с мочой и калом, играют второстепенную роль. Основной механизм заражения при туберкулезе аэрогенный с соответствующими ему воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями передачи инфекции. Входными воротами при этом могут быть слизистая оболочка полости рта, миндалины, бронхи и легкие. Реже заражение туберкулезом может происходить пищевым путем при употреблении термически не обработанных мясомолоч- ных продуктов, что особенно характерно для заболеваний, вызванных M. bovis,чаще поражающих детей. При этом кислотоустойчивость микобактерий способствует преодолению такого барьера неспецифической защиты макроорганизма, как повышенная кислотность желудка. Возможен контактный путь передачи инфекции от больных туберкулезом через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки при использовании инфицированной одежды больных, игрушек, книг, посуды и других предметов. Известны случаи заражения людей при уходе за больными животными. Трансплацентарный путь передачи возможен, но, как правило, не реализуется вследствие тромбоза кровеносных сосудов плаценты в местах поражения. Внутриутробное заражение плода может происходить не только через пупочную вену и плаценту, но и при заглатывании амниотической жидкости, содержащей микобактерии.
Несмотря на высокую инфицированность людей возбудителями туберкулеза, лишь у 10% из них развивается первичный туберку- лез, что свидетельствует о генетической предрасположенности к заболеванию. У остальных лиц первичная туберкулезная инфекция протекает без клинических признаков, проявляясь лишь в вираже туберкулиновых проб. Инкубационный период длится от 3-8 нед до 1 года и более (до 40 лет). Возбудитель в течение длительного времени сохраняется в дремлющем состоянии в фагоцитирующих клетках регионарных лимфатических узлов, прежде чем развитие фазы логарифмического роста и размножения возбудителя не приведет к возникновению болезни. В развитии заболевания выделяют первичный туберкулез, диссеминированный и вторичный туберкулез, который, как правило, является следствием активации старых эндогенных оча- гов. Развитие вторичного туберкулеза возможно также в результате нового экзогенного заражения возбудителями туберкулеза (суперинфекция) в результате тесного контакта с больным, что вполне вероятно при неблагоприятных социально-экономических условиях. Первичный туберкулез выявляется у ранее неинфицированных людей и характеризуется выраженными токсико-аллергическими осложнениями и некротическими изменениями в тканях, возникающими на фоне высокой чувствительности макроорганизма к возбудителям туберкулеза. Для него характерна гематогенная диссеминация. Вторичный туберкулез возникает в иммунном организме у ранее инфицированных людей, поэтому процесс локализуется, как правило, в каком-либо одном органе. Для него нехарактерна гематогенная диссеминация. При первичном попадании возбудителей туберкулеза в легкие или другие органы ранее не инфицированного макроорганизма макрофаги поглощают микобактерии и переносят их в регионарные лимфатические узлы, где они долго сохраняются, так как фагоцитоз носит незавершенный характер. В результате бактериемии возбудители туберкулеза разносятся по макроорганизму, что ведет к сенсибилизации тканей и органов. В ряде случаев данный процесс может сопровождаться развитием первичной туберкулезной интоксикации у детей и подростков.
При попадании больших доз высоковирулентного микроба в месте входных ворот инфекции (органы дыхания и другие органы) или в местах, куда они проникают через лимфу и кровь, происходит развитие специфического туберкулезного воспаления. Воспаление сопровождается образованием первичного туберкулезного комплекса (ПТК), состоящего из первичного аффекта или воспалительного очага (в легких это пневмонический очаг под плеврой), воспаленных лимфатических сосудов (лимфангит), идущих от первичного аффекта, и пораженных региональных лимфатических узлов (лимфаденит). Первоначально может формироваться не только ПТК, как считали ранее, но и туберкулез внутригрудных лимфатических узлов, плеврит, туберкулома, очаговый процесс. Из ПТК может происходить бронхогенная, лимфогенная, а также гематогенная диссеминация микобактерий с образованием очагов в других органах и тканях (диссеминированный легочный и внелегочный туберкулез). Распространение микобактерий на соседние ткани может происходить также по контакту. В последую- щем происходит заживление очага, воспаление рассасывается, а некротические массы уплотняются и обызвествляются вследствие отложения солей кальция (происходит образование петрификата). Образуются очаги Гона (A.Chon),окруженные соединительнотканной капсулой. При формировании очага Гона происходит морфологическая трансформация микобактерий в L-формы, длительно сохраняющиеся в макроорганизме. При снижении резистентности макрорганизма происходит активация данных очагов, сопрово- ждающаяся трансформацией L-форм в высоковирулентные палочковидные формы, что ведет к активации процесса и развитию вторичного туберкулеза. В основе специфической воспалительной реакции при туберкулезе лежит реакция гиперчувствительности IV типа, сопровождающаяся образованием эпителиоидно-клеточных гранулем. Гранулемы состоят из очага казеозного некроза в центре, содержащего микобактерии и окруженного эпителиоидными и гигантскими клетками Пирогова-Лангханса, образовавшимися из гистиоцитов и макрофагов при их пролиферации. Таким образом, гранулема - это специфическая реакция макроорганизма, направленная на ограничение распространения микроба по организму.
Клинические проявления туберкулеза разнообразны. Различают три клинические формы заболевания: первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков, туберкулез органов дыхания, туберкулез других органов и систем. Чаще всего возникает туберкулез органов дыхания (легких и внутригрудных лимфатических узлов). Он проявляется субфебрильной температурой тела, кашлем с мокротой, кровохарканьем, одышкой и другими симптомами. Симптомов, характерных только для туберкулеза, нет. Противотуберкулезный иммунитетформируется в ответ на проникновение в организм микобактерий в процессе инфекции или вакцинации и носит нестерильный, инфекционный характер, что обусловлено длительной персистенцией L-форм бактерий в макроорганизме. Он проявляется через 4-8 нед после попадания микробов в макроорганизм. Решающую роль играют клеточные факторы иммунитета. Исход заболевания определяется активностью Т-хелперов, которые активируют фагоцитарную активность макрофагов и активность Т-киллеров. Интенсивное размножение микобактерий ведет к гибели фагоцитирующих клеток и активации супрессоров, что вызывает развитие вторичного иммунодефицита и иммунной толерантности. Необходимо помнить, что, несмотря на клиническое или рентгенологическое выздоровление, с микробиологических позиций выздоровления от туберкулеза не происходит. Микробиологическая диагностика.Основными или обязательными методами микробиологической диагностики туберкулеза являются бактериоскопическое и бактериологическое исследования, биологическая проба, а также туберкулинодиагностика. Материалом для исследования служат мокрота, промывные воды бронхов и желудка, плевральная и цереброспинальная жидкости, моча, мен- струальная кровь, асцитическая жидкость, а также кусочки тканей и органов, взятые на исследование во время операции или биопсии. Чаще всего исследуют мокроту. Обнаружение в патологическом материале возбудителей туберкулеза является прямым доказательством активности инфекционного процесса.
Бактериоскопическое исследованиезаключается в многократном проведении прямой микроскопии мазков из исследуемого материала, окрашенных по Цилю-Нельсену. В препаратах можно обнаружить единичные микроорганизмы, если в 1 мл мокроты их содержится не менее 100 000 бактериальных клеток. При получении отрицательных результатов прибегают к методам обогащения материала: флотации и гомогенизации. Широкое распространение получил высокочувствительный метод люминесцентной микроскопии, основанный на способности липидов микобактерий воспринимать люминесцентные красители и светиться при облучении УФ-лучами. Бактериоскопическое исследование относится к ориентировочным методам исследования, так как не позволяет определить видовую принадлежность микобактерий, и должно сочетаться с другими методами диагностики. Бактериологическое исследованиеболее чувствительно, чем бактериоскопическое. Метод позволяет выявить возбудителей туберкулеза при наличии в исследуемом материале всего нескольких десятков жизнеспособных микроорганизмов. Помимо определения видовой принадлежности выделенной чистой культуры микобактерий, обязательно определяют чувствительность микобактерий к антибиотикам. Недостатком метода является его длительность(3-8 нед).В качестве ускоренных методов бактериологической диагностики применяют: метод микрокультур (метод Прайса), а также полностью автоматизированные методы, основанные на радиометрическом или флюорометрическом определении накопившегося в процессе размножения микобактерий СО2 или убывании используемого бактериями О2. Данные способы предназначены также для определения чувствительности к антибиотикам. Биологическая пробапозволяет обнаружить от 1 до 5 микробных клеток в исследуемом материале. Метод имеет большое значение при исследовании одноразового материала (кусочки тканей и органов, взятые во время операции, биопсийный материал). Он является основным дифференциально-диагностическим тестом при определении видовой принадлежности и вирулентности патогенных и условно-патогенных микобактерий. Туберкулинодиагностика заключается в определении повышенной чувствительности макроорганизма к туберкулину, наступившей вследствие заражения возбудителями туберкулеза или вакцинации БЦЖ с помощью кожных аллергических проб. В основе данных проб лежит развитие реакции гиперчувствительности IV типа, что свидетельствует об инфицировании. Туберкулин представляет собой автоклавированный фильтрат культур микобактерий туберкулеза. В настоящее время в России выпускают следующие формы туберкулина: ППД-Л (отечественный очищенный туберкулин Линниковой), сухой очищенный туберкулин для накожного, подкожного и внутрикожного применения (порошкообразный препарат, который растворяется в специальном растворителе).
Внутрикожная проба Манту с 2 туберкулиновыми единицами (ТЕ) ППД-Л является ведущим методом диагностики туберкулеза у детей и подростков. Она используется при проведении массового обследования населения с целью своевременного выявления первичного инфицирования детей и подростков, а также отбора для ревакцинации БЦЖ неинфицированных лиц. Проба свидетельствует не о заболевании, а об инфицировании. Интенсивность туберкулиновой реакции определяется степенью специфической сенсибилизации организма, его реактивностью. Широкое распространение в диагностике туберкулеза и микобактериозов получили молекулярно-генетические методы исследования, в том числе ПЦР и метод гибридизации ДНК с применением микробиочипов. К альтернативным методам диагностики туберкулеза относится выявление антител к антигенам микобактерий туберкулеза в РНГА и тест-системах ИФА. Они позволяют определить степень актив- ности процесса, оценить эффективность лечения и решить вопрос о проведении иммунокоррекции. Экспресс-диагностика туберкулезаоснована на применении РИФ, а также метода лазерной флюоресценции. Новым направлением является комплексное использование бактериоскопического метода и ПЦР. Получение положительного ответа бактериоскопическим методом и в ПЦР позволяет диагностировать туберкулез и рекомендовать немедленное назначение противотуберкулезных препаратов по классической схеме. Отрицательный результат ПЦР при наличии кислотоустойчивых микобактерий в мазках позволяет исключить присутствие возбудителей туберкулеза и рекомендовать назначение препаратов, активных в отношении нетуберкулезных микобактерий. В других ситуациях рекомендуется ожидать результатов бактериологического исследования. |