- •Микробиология
- •Перечень условных обозначений
- •Раздел I. Общая микробиология
- •I. Микробиология и ее развитие
- •II. Морфология микроорганизмов
- •2.1. Систематика и номенклатура микроорганизмов
- •2.3. Морфология бактерий
- •2.4. Морфология спирохет, риккетсий, хламидий, микоплазм, актиномицетов, грибов
- •III. Физиология микроорганизмов
- •3.1. Метаболизм
- •3.2. Источники углерода и типы питания
- •3.3. Источники энергии и доноры электронов
- •3.4. Факторы роста
- •3.5. Транспорт питательных веществ и механизм питания
- •3.6. Ферменты бактерий
- •3.7. Дыхание микроорганизмов
- •3.8. Рост и размножение бактерий
- •3.9. Питательные среды, их классификация
- •IV. Общая характеристика вирусов
- •4.1. Классификация вирусов
- •4.4. Культивирование и индикация вирусов
- •V. Генетика микроорганизмов
- •5.1. Особенности генетики микроорганизмов
- •5.2. Организация генетического аппарата микроорганизмов
- •5.3. Внехромосомные факторы наследственности (плазмиды и эписомы)
- •5.4. Инсерционные (Is) последовательности и транспозоны
- •5.5. Изменчивость микроорганизмов
- •5.6. Фенотипическая изменчивость
- •5.7. Генотипическая изменчивость
- •5.7.1. Мутации
- •5.7.2. Диссоциация
- •5.7.3. Репарации
- •5.8. Рекомбинационная (комбинативная) изменчивость
- •5.8.1. Трансформация
- •5.8.2. Трансдукция
- •5.8.3. Конъюгация
- •5.9. Генетические основы патогенности бактерий
- •5.11. Методы молекулярно-генетического анализа
- •5.12. Генная инженерия
- •5.13. Взаимоотношения геномики человека и геномики микроорганизмов
- •VI. Основы экологической микробиологии
- •6.1. Экология микроорганизмов
- •6.2. Экологические связи в микробиоценозах
- •6.3. Микрофлора почвы
- •6.4. Микрофлора воды
- •6.5. Микрофлора воздуха
- •6.6 Нормальная микрофлора организма человека
- •6.7 Дисбактериоз
- •6.8 Действие физических и химических факторов окружающей среды на микроорганизмы
- •6.9. Микробиологические основы дезинфекции, асептики, антисептики. Противомикробные мероприятия
- •6.10. Санитарная микробиология
- •6.10.1. Санитарно-показательные микроорганизмы
- •6.10.2. Санитарно-бактериологическое исследование воды, воздуха, почвы
- •7.4. Классификация антибиотиков
- •7.5. Противогрибковые препараты
- •7.6. Побочное действие антибактериальных средств
- •Классификация побочных реакций антимикробных препаратов:
- •7.7. Определение чувствительности микроорганизмов к антибиотикам
- •7.7.1. Общие положения
- •7.7.2. Диффузионные методы
- •7.7.3. Методы серийных разведений
- •7.7.4. Ускоренные методы
- •7.7.5. Определение антибиотиков в сыворотке крови, моче и других биологических жидкостях
- •7.8. Ограничение развития устойчивости к противобактериальным препаратам
- •VIII. Основы учения об инфекции
- •8.1. Инфекция (инфекционный процесс)
- •8.2. Динамика инфекционного процесса
- •8.3. Формы инфекционного процесса
- •8.4. Особенности эпидемического процесса
- •8.5. Патогенность и вирулентность
- •8.6. Изменение патогенности и вирулентности
- •8.7. Экзотоксины, эндотоксины
- •Раздел II. Частная микробиология a. Частная бактериология
- •IX. Грамположительные кокки
- •9.1 Семейство Staphylococcaceae
- •9.2 Семейство Streptococcaceae
- •Клиническая картина Лабораторная диагностика
- •9.3. Семество Leuconostaceae
- •9.3.1. Бактерии рода Leuconostoc
- •9.4. Семество Enterococсаeae
- •X. Грамотрицательные кокки
- •10.1. Семейство Neisseriaceae
- •10.1.1. Менингококки
- •XI. Аэробные неферментирующие грамотрицательные палочки и коккобактерии
- •11.1. Псевдомонады
- •11.2. Другие представители грамотрицательных неферментирующих бактерий
- •XII. Анаэробные грамположительные и грамотрицательные бактерии
- •12.1. Спорообразующие бактерии рода Clostridium
- •12.1.1. Клостридии столбняка
- •12.1.2. Возбудители газовой гангрены
- •12.1.3. Клостридии ботулизма
- •12.1.4. Возбудитель псевдомембранозного колита
- •12.2. Грамотрицательные неспорообразующие анаэробные бактерии
- •XIII. Факультативно анаэробные грамотрицательные неспорообразующие палочки
- •13.1.3 Сальмонеллы
- •13.1.4. Клебсиеллы
- •1.3.2. Гемофильные бактерии
- •13.4. Бордетеллы
- •13.5. Бруцеллы
- •13.6. Возбудитель туляремии
- •13.7. Патогенные вибрионы
- •13.7.1.1. Классификация и общая характеристика семейства Vibrionaceae
- •13.7.1.2. Возбудители холеры
- •13.7.1.2. Другие патогенные вибрионы
- •XIV. Палочки грамположительные аэробные
- •14.1. Возбудитель сибирской язвы
- •14.2. Коринебактерии
- •14.3. Патогенные микобактерии
- •14.3.1. Микобактерии туберкулеза
- •14.3.2. Микобактерии лепры – возбудители проказы
- •1.4.3.3. Возбудители микобактериозов.
- •14.6. Возбудители эризипелоида
- •XV. Патогенные спирохеты
- •15.1. Трепонемы
- •15.1.1. Возбудитель сифилиса
- •15.1.2. Возбудители бытовых трепонематозов
- •15.2. Боррелии
- •15.3. Лептоспиры
- •15.4. Патогенные спириллы
- •15.4.1. Кампилобактерии
- •15.4.2. Хеликобактерии
- •XVI. Легионеллы
- •XVII. Патогенные риккетсии
- •Лабораторная диагностика
- •Лабораторная диагностика
- •XVIII. Хламидии
- •Морфология
- •Субпопуляции т-хелперов
- •Лабораторная диагностика
- •XIX. Микоплазмы
- •Характеристика заболевания Патогенез поражений урогенитального тракта
- •Лабораторная диагностика
- •B. Частная вирусология
- •20.1.1. Семейство ортомиксовирусов (Оrthomyxoviridae)
- •Грипп – острое инфекционное заболевание, чаще поражающее слизистые оболочки верхних дыхательных путей и сопровождающееся лихорадкой, головными болями, недомоганием.
- •Морфология Вирионы имеют сферическую форму, диаметр 80-120 нм, сердцевину и липопротеидную оболочку (рис.20).
- •20.1.2. Семейство парамиксовирусов (Рaramyxoviridae)
- •20.1.2.1. Вирусы парагриппа человека
- •20.1.2.2. Вирус паротита
- •20.1.2.3. Род Morbillivirus, вирус кори
- •20.1.2.4. Род Pneumovirus – респираторно-синтициальный вирус
- •20.1.3. Семейство коронавирусов (Coronaviridae)
- •20.1.4. Семейство пикорнавирусов (Picornaviridae)
- •20.1.4.1. Энтеровирусы
- •20.1.4.2. Вирус гепатита а
- •20.1.4.3. Риновирусы
- •20.1.4.4. Род Aphtovirus, вирус ящура
- •20.1.5. Семейство реовирусов (Reoviridae)
- •20.1.5.1. Ротавирусы (Род Rotavirus)
- •20.1.6.1. Вирус бешенства (Род Lyssavirus)
- •20.1.6.2. Вирус везикулярного стоматита (Род Vesiculovirus)
- •20.1.7. Семейство тогавирусов (Togaviridae)
- •20.1.7.1. Альфавирус
- •20.1.7.2. Вирус краснухи (Род Rubivirus)
- •20.1.8. Семейство флавивирусов (Flaviviridae)
- •20.1.8.1. Вирус клещевого энцефалита
- •20.1.8.2. Вирус лихорадки Денге
- •20.1.8.3. Вирус желтой лихорадки
- •20.1.9. Семейство буньявирусов
- •20.1.9.1. Хантавирусы (Род Hantavirus)
- •20.1.10. Семейство филовирусов
- •20.1.11. Семейство аренавирусов (Arenaviridae)
- •20.1.12.1. Вирус иммунодефицита человека (вич)
- •Парвовирусы
- •20.2.1. Семейство аденовирусов (adenoviridae)
- •20.2.2.1. Герпесвирусы 1 и 2 типа (впг 1, 2)
- •20.2.2.2. Вирус ветряной оспы и опоясывающего лишая
- •20.2.2.3. Цитомегаловирус (цмв) (подсемейство Betaherpesvirinae)
- •20.2.2.4. Вирус Эпштейна-Барр (вэб) (подсемейство Gammaherpesvirinae)
- •20.2.3 Семейство поксвирусов
- •20.2.4 Гепатотропные вирусы
- •20.2.4.1. Гепаднавирусы. Вирус гепатита в
- •20.2.4.2 Вирусы гепатита с, дельта, е, g
- •XXI. Онкогенные вирусы и раковая трансформация клеток
- •XXII. Прионы и прионовые заболевания человека
- •Происхождение прионов и патогенез заболевания
- •С. Патогенные простейшие
- •XXIII. Общая характеристика
- •XXIV. Принципы диагностики протозойных инфекций
- •XXV. Частная протозоология
- •25.1. Класс I – Flagellata (жгутиковые)
- •25.2. Класс II – Sporozoa (споровики)
- •25.3. Класс III – Sarcodina (саркодовые)
- •25.4. Класс IV – Infusoria (инфузории)
- •D. Основы медицинской микологии
- •XXVII. Общие характеристики грибов
- •27.1. Таксономическое положение и систематика грибов
- •27.2. Культуральные свойства грибов
- •27.3. Морфологические свойства
- •27.4. Размножение грибов
- •27.5. Ультраструктура грибов
- •27.6. Физиология грибов
- •XXVIII. Возбудители поверхностных микозов
- •28.1. Дерматофиты
- •28.3. Возбудители подкожных микозов
- •28.3.1. Возбудители хромомикоза
- •28.3.2. Возбудитель споротрихоза
- •28.3.3. Возбудители эумицетомы
- •28.3.4. Возбудители феогифомикоза
- •28.4. Лечение и профилактика подкожных микозов
- •XXIX. Возбудители глубоких микозов
- •29.1. Возбудители респираторных эндемических микозов
- •29.2. Возбудитель гистоплазмоза
- •29.3. Возбудитель бластомикоза
- •29.4. Возбудитель паракокцидиоидоза
- •29.5. Возбудитель кокцидиоидоза
- •29.6. Возбудитель эндемического пенициллиоза
- •29.7. Лечение и профилактика респираторных эндемических микозов
- •29.8. Лабораторная диагностика респираторных эндемических микозов
- •XXX. Возбудители оппортунистических микозов
- •30.1. Общая характеристика
- •30.2. Возбудители кандидоза
- •30.3. Возбудители аспергиллеза
- •30.4. Возбудители мукороза
- •30.5. Возбудитель криптококкоза
- •30.6. Возбудитель пневмоцистоза
- •31.1.1. Общая характеристика микрофлоры ротовой полости
- •31.1.2. Онтогенез нормальной микрофлоры
- •31.1.3. Микрофлора слюны, спинки языка, зубного налета (зубной бляшки), зубодесневого кармана
- •31.1.5. Дисбактериоз полости рта
- •31.2. Иммунные и неиммунные механизмы защиты в ротовой полости
- •31.2.1. Неспецифические механизмы защиты
- •31.2.2. Специфические механизмы иммунной защиты
- •31.3. Инфекционные патологические
- •31.3.1. Общая характеристика инфекций челюстно-лицевой области
- •31.3.2. Патогенез инфекционных поражений ротовой полости
- •31.3.3. Кариес
- •31.3.4. Пульпит
- •31.3.5. Заболевание периодонта
- •31.3.6. Пародонтоз
- •31.3.7. Периостит и остиомиелит челюстей
- •31.3.9. Гнойная инфекция мягких тканей лица и шеи
- •31.3.10. Лимфаденит лица и шеи
- •31.3.11. Одонтогенные бронхолегочные заболевания
- •31.3.12. Бактериологический метод исследования
- •31.3.12. Одонтогенный сепсис
- •31.4. Специфические инфекционные заболевания, протекающие с поражением ротовой полости
- •31.4.1. Туберкулез
- •31.4.2. Актиномикоз
- •31.4.3. Дифтерия
- •31.4.5. Сибирская язва
- •31.4.6. Сифилис
- •31.4.7. Гонококковая инфекция
- •31.4.8. Кандидоз полости рта
- •31.4.9. Вирусные заболевания, поражающие полость рта
- •Раздел III. Практические навыки
- •28. Среда Кесслера.
- •Раздел IV. Ситуационные задачи
- •Раздел V. Контрольные тестовые задания по медицинской бактериологии, вирусологии, иммунологии
- •Вирусология и генетика микроорганизмов
- •Иммунология
- •Частная бактериология
- •Раздел VIII. Иллюстрации: рисунки и схемы
14.3. Патогенные микобактерии
14.3.1. Микобактерии туберкулеза
Туберкулез известен с глубокой древности. Легочные формы туберкулеза описаны еще Гипократом, Галеном, Авиценной. В древнем Китае и Индии были отмечены классические симптомы заболевания легких у людей, которые страдали чахоткой.
Возбудитель заболевания открыт в 1882 г. Р. Кохом.
В 60-80 г.г. XX века были достигнуты значительные успехи в борьбе с туберкулезом. Этому способствовали регулярное обследование населения флюорографическим методом и методом туберкулинодиагностики, обязательная вакцинация БЦЖ новорожденных, назначение эффективных противотуберкулезных препаратов, проведение полных курсов лечения болезни с контролем излеченности, выполнение химиопрофилактики людям с повышенным риском заболевания.
С начала 90-х г.г. XX века эпидемиологическая ситуация по туберкулезу в мире существенно ухудшилась. Отмечается повсеместный рост заболеваемости с появлением большого числа полирезистентных штаммов микобактерий. Отсюда туберкулез был отнесен к так называемым «возвращающимся инфекциям». Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет туберкулезную инфекцию как глобальную угрозу.
Кроме возбудителей туберкулеза, важную роль в патологии стали играть другие микобактерии. Они являются причиной тяжелых оппортунистических инфекций у лиц с иммунодефицитами, особенно у пациентов с ВИЧ-инфекцией.
Классификация
Микобактерии относятся к порядку Actinomycetales, cемейству Mycobacteriaceae, роду Mycobacterium. К настоящему времени среди них выделяют более 130 видов и подвидов.
По роли в патологии все представители рода микобактерий подразделяются на 4 группы:
I. Комплекс Mycobacterium tuberculosis включает возбудителей туберкулеза у человека и животных.
M. tuberculosis вызывает туберкулез у 85-90 % больных; M. bovis – у 10-15% больных.
M. africanum иногда выделяется у больных туберкулезом в Западной и Центральной Африке.
Остальные виды возбудителей, входящих в этот комплекс (M. canetti, M. caprae и некоторые другие) весьма редко вызывают заболевания у человека. К этой же группе относится вакцинный штамм M. bovis BCG.
II. Возбудители микобактериозов – более 60 видов, которые выделены из организма людей, теплокровных и холоднокровных животных. У человека вызывают оппортунистические инфекции. Наиболее часто встречающиеся возбудители микобактериозов –кислоустойчивые бактерии M. avium-intracellulare, M. kansasii M. ulcerans и др.
III. Возбудитель проказы – М. leprae.
IV. Кислотоустойчивые сапрофиты, типичным представителем которых является M. smegmatis.
Морфология
Выражен полиморфизм, встречаются палочковидные, ветвящиеся, нитевидные, фильтрующиеся L-формы. Спор, жгутиков, капсул не имеют, но есть оболочка, напоминающая микрокапсулу. Кислото-, щелоче- и спиртоустойчивы, реже встречаются кислотоподатливые формы. Это связано с высоким содержанием липидов, фосфатидов и восков в клеточных стенках (до 60%), поэтому бактерии плохо воспринимают анилиновые красители и обычные способы окраски.
Относятся к грамположительным, хотя по Граму их обычно не окрашивают. Используют методику выявления кислотоустойчивых бактерий – окраску по Циль-Нильсену в красный цвет. Более чувствительным является метод люминисцентной микроскопии с окраской аурамином (яркий желтый цвет) или родамином.
Культуральные свойства
Требовательны к питательным средам и условиям культивирования. Строгие аэробы, растут медленно от 2 до 8 недель только при температуре 370С. Лучшими средами являются яичные, например среда Левенштейна-Иенсена (в нее входят МПА, картофельный сок, яйца, молоко, глицерин, аспарагин, краситель малахитовый зеленый для угнетения роста посторонней микрофлоры); среда Финна (состав тот же, но вместо аспарагина – сложный солевой раствор). Для глубинного посева применяют цитратную кровь.
Вирулентны в R-форме. На жидких средах дают рост в виде морщинистой пленки. На плотных средах образуют сухие, кремовые, бородавчатые колонии. Характер роста связан с выраженной гидрофобностью за счет большого количества липидов в клеточной стенке.
Биохимические свойства
Микобактерии туберкулеза ферментируют многие углеводы и спирты, обладают протеолитической активностью. Имеют ряд ферментов: термолабильную каталазу-пероксидазу, супероксиддисмутазу, уреазу, фосфатазу, лецитиназу.
Антигенные свойства
Антигены микобактерий включают белковые, полисахаридные и липидные компоненты. Преобладающие липидные фракции обладают умеренной антигенностью, однако в комплексе с белками способны вызывать активный иммунный ответ. Ведущими в иммунитете к возбудителю являются клеточно-опосредованные реакции (ГЧЗТ).
В 1890 г. Р. Кох получил туберкулин – фильтрат культуры возбудителя, содержащий смесь его антигенов. В настоящее время туберкулин представляет собой препарат из высокоочищенных белковых фракций возбудителя, который используется для иммунодиагностики туберкулеза.
Резистентность
Микобактерии туберкулеза проявляют выраженную устойчивость в окружающей среде. В пыли и высушенной мокроте они сохраняются несколько месяцев, в воде – больше года, в почве – до 6 месяцев.
Возбудители туберкулеза погибают при температуре 1000С. Пастеризация инактивирует M. bovis в молочных продуктах. Микобактерии чувствительны к солнечному свету и УФ-облучению.
Вследствие высокой химической устойчивости дезинфицирующие растворы действуют на них медленно; обработка основными дезинфектантами требует более длительной экспозиции.
Микобактерии туберкулеза природно устойчивы к большинству антибиотиков.
Факторы вирулентности
Возбудитель не обладает классическими факторами вирулентности, такими как экзо- или эндотоксины.
Токсические компоненты микобактерий связаны с микробными клетками и обычно высвобождаются при их разрушении.
Микобактерии туберкулеза имеют корд-фактор –гликолипид, который является фактором адгезии, поражает митохондрии клеток, нарушает тканевое дыхание. При культивировании вызывает склеивание вирулентных особей в виде кос, тяжей.
Туберкулопротеины обладают аллергизирующим действием, вызывают развитие ГЧЗТ.
Гликолипиды наружного слоя клеточной стенки (микозиды) и маннозные рецепторы микобактерий способствуют адгезии бактерий и подавляют фагоцитоз.
Ферменты каталаза и супероксиддисмутаза препятствуют дыхательному взрыву в макрофагах.
Туберкулостеариновая, фтионовая, миколевая и другие жирные кислоты оказывают токсическое действие на ткани.
Белки-сидерофоры обеспечивают микобактерий ионами железа, что способствует их выживанию в макрофагах.
Мутации в генах, кодирующих ферменты каталазу и РНК-полимеразу, обеспечивают устойчивость микобактерий к основным противотуберкулезным препаратам – изониазиду и рифампицину.
Патогенез и характеристика заболевания
Туберкулез (от латинского слова tuberculum – бугорок) – хроническое системное инфекционное заболевание, поражающее человека, животных, птиц.
В начале XXI века туберкулез вновь стал ведущей инфекционной патологией во всем мире. Ежегодно регистрируется более 9 млн новых случаев туберкулеза, а около 2 млн больных в год погибают от этого заболевания, что уступает лишь ВИЧ-инфекции.
В отсутствие лечения вероятность летального исхода от туберкулеза и его осложнений в течение жизни больного превышает 50%.
Распространенность инфекции гораздо выше. Считается, что около 2 млрд человек в мире инфицированы микобактериями туберкулеза. Тем не менее, для человека характерна высокая естественная резистентность к возбудителю. Лишь у 5-10% инфицированных появляются клинические признаки болезни.
Отсюда туберкулез во многом представляет собой социальное заболевание. Развитию болезни способствуют низкий уровень медико-санитарной помощи и санитарной культуры, недостаточный уровень питания, жилищных условий, скученность населения при совместном проживании, усиление миграции из эндемичных по туберкулезу регионов.
Резкое обострение ситуации также связано с продолжающейся пандемией ВИЧ-инфекции. Совместная инфекция ВИЧ и M. tuberculosis приводит к ускоренной гибели больных. Это происходит как из-за подавления реакций клеточного иммунитета с тяжелым течением туберкулеза, так и вследствие усиленной репликации ВИЧ.
Наконец, наибольшую угрозу представляет появление и неуклонное распространение штаммов возбудителей, устойчивых к основным противотуберкулезным средствам. Вероятность успешного лечения таких больных снижается.
Различают множественную (МЛУ) и широкую лекарственную устойчивость (ШЛУ) микобактерий к химиопрепаратам.
При МЛУ возбудитель устойчив к ведущим противотуберкулезным препаратам I ряда – изониазиду и рифампицину.
При ШЛУ возбудитель дополнительно устойчив к трем и более препаратам II ряда, включая фторхинолоны.
Скорость распространения устойчивых штаммов среди населения является более высокой. Ежегодно возникает до 500 тыс новых случаев МЛУ-туберкулеза. В определенных регионах (Южная Африка, отдельные провинции КНР, Индии и области Российской Федерации, страны Восточной Европы) частота МЛУ-туберкулеза превышает 10-20%.
В Республике Беларусь заболеваемость туберкулезом составляет около 44 случаев на 100 тыс населения, что ниже чем в Российской Федерации и Украине. Однако постепенно нарастает доля лиц с лекарственно устойчивым туберкулезом.
Источники инфекции при туберкулезе – больные люди и больные животные (крупный рогатый скот), выделяющие микобактерии.
Пути передачи – чаще воздушно-капельный, реже контактный и алиментарный (через молоко больных животных). Заражению способствует постоянный контакт, проживание с больным туберкулезом.
Наиболее часто встречается туберкулез легких (до 75% случаев), реже – внелегочный туберкулез (мочеполовой системы, костей, лимфоузлов, кишечника, туберкулезный менингит).
Ингалированные бактерии фагоцитируются альвеолярными макрофагами и дендритными клетками и транспортируются в регионарные лимфоузлы. Фагоцитоз носит незавершенный характер, так как микобактерии блокируют фаголизосомальное слияние. Кроме того, они могут вызывать апоптоз макрофагов.
Гликолипиды-микозиды усиливают токсическое действие корд-фактора, поражая мембраны митохондрий. Корд-фактор тормозит активность полиморфноядерных фагоцитов.
Иммунное воспаление является ведущим фактором в патогенезе туберкулезной инфекции.
У входных ворот легких в ацинусах развивается первичный аффект, идущие от него лимфатические сосуды и регионарные лимфоузлы воспаляются, формируется первичный туберкулезный комплекс. В ацинусе возникает гранулема в виде бугорка. Этому способствует накопление в очаге молочной кислоты, низкое значение рН, высокая концентрация углекислого газа. В гранулеме накапливается большое количество лимфоидных, плазматических клеток и фибробластов. В центре гранулемы возникают участки творожистого некроза из-за гибели клеток и действия тканевых протеаз. Здесь располагаются возбудители, вокруг них находятся эпителиоидные и гигантские клетки; развивается ГЧЗТ.
Высокая сенсибилизация организма приводит к токсико-аллергическим реакциям. Клинически этот период сопровождается кашлем, кровохарканьем, снижением массы тела, потливостью, субфебрилитетом или лихорадкой.
У лиц с иммунодефицитом наблюдаются тяжелые формы туберкулеза – казеозная пневмония с распадом легочной ткани и диссеминированный (милиарный) туберкулез – в органах и тканях развиваются множественные мелкие гранулемы. Данные формы характеризуются высокой летальностью.
Очаговый туберкулез поражает отдельные органы (чаще всего легкие); генерализованные формы инфекции (милиарный туберкулез, туберкулезный менингит, внелегочный туберкулез) протекают наиболее тяжело.
При благоприятном течении инфекции клеточные иммунные реакции останавливают размножение возбудителя. Очаг воспаления уменьшается, подвергается кальцификации и фиброзу, при этом формируются кальцинаты (очаги Гона). Клинические проявления болезни затихают.
Часть бактерий переходит в латентное состояние, и они долгое время персистируют внутриклеточно в макрофагах и клетках эпителия.
При ослабленном клеточном иммунитете создаются условиия для дальнейшего размножения микобактерий. Подавляется HLA-зависимое представление антигенов, тормозится пролиферация Т-лимфоцитов.
Реактивация возбудителей ведет к обострению инфекционного процесса. Возникает вторичный туберкулез. Для него характерно развитие хронического воспаления с чередованием очагов распада и фиброза. Без лечения заболевание неуклонно прогрессирует с развитием осложнений (легочного кровотечения, дыхательной недостаточности), что значительно ухудшает прогноз.
Иммунитет
При туберкулезе развивается нестерильный иммунитет, преимущественно клеточный. Основную роль играют макрофаги и дендритные клетки. Имеют значение Т-лимфоциты и их медиаторы, усиливающие фагоцитоз (в первую очередь – γ-интерферон). Антитела и другие компоненты гуморального иммунитета играют вспомогательную роль в элиминации возбудителя.
Лабораторная диагностика
Материалом для исследования служат мокрота, моча, ликвор, пунктат лимфоузла, биоптаты тканей.
Бактериоскопический метод. Окрашивают мазки по Циль-Нильсену, выявляют мелкие красные палочки. При окраске флюоресцентными красителями (аурамином, родамином) микобактерии дают желто-белое свечение в люминесцентном микроскопе.
При малом количестве возбудителя используют методы обогащения.
Гомогенизация – материал обрабатывают щелочью, фибрин при этом растворяется, а возбудитель высвобождается. Из осадка после центрифугирования готовят мазки.
Флотация – гомогенизированную мокроту обрабатывают ксилолом или бензолом и тщательно встряхивают. Возбудитель всплывает в силу гидрофобности вместе с пеной. Из нее готовят мазок и окрашивают по Цилю-Нильсену.
Бактериологический метод. Материал обрабатывают серной кислотой и засевают на яичные среды.
Для идентификации M. tuberculosis определяют основные свойства возбудителя.
Оценивают характер роста – обнаруживают сухие, бородавчатые, кремовые колонии (R-форма); длительность роста составляет 20-60 дней. Для микобактерий туберкулеза характерен рост только при температуре 37-380С; они не растут на простых средах и средах с салицилатами;
Выявляют наличие корд-фактора. Его определяют по методу Прайса – на стекло наносят исследуемый материал, обрабатывают серной кислотой для уничтожения кислоточувствительной флоры и погружают препараты в цитратную кровь. Через 3-4 дня препараты извлекают, окрашивают по Циль-Нильсену, при микроскопии видны «косы» палочек, при отсутствии корд-фактора возбудитель располагается аморфно.
У микобактерий туберкулеза наблюдается положительный ниациновый тест (среда с хлорамином В желтеет при накоплении никотиновой кислоты). Также они обладают термолабильной каталазой; восстанавливают нитраты в нитриты; выделяют уреазу; к микобактериям туберкулеза чувствительны морские свинки.
Для внутривидовой дифференциации используют фаготипирование штаммов микобактериофагами.
Mycobacterium bovis вирулентны в S-форме; колонии кремовые, гладкие; ниациновый тест отрицательный; рост до 40 дней; каталаза термолабильная; выделяют уреазу; не восстанавливают нитраты; рост только при температуре 37-400С.
Mycobacterum africanum – рост 31-40 дней; ниациновый тест положительный; вирулентны в S-форме; каталаза термолабильна; не восстанавливают нитраты; выделяют уреазу. Остальные свойства как у M. tuberculosis.
Микобактерии туберкулеза необходимо дифференцировать от атипичных кислотоустойчивых бактерий, вызывающих микобактериозы.
Атипичные кислотоустойчивые бактерии имеют оранжевый пигмент, вирулентны в S-форме, растут на средах с салицилатами, имеют термостабильную каталазу, рост через 10-20 дней при температуре 22-450С, нет корд-фактора.
Кислотоустойчивые сапрофиты (M. smegmatis и др.) в отличие от предыдущих возбудителей, растут на простых средах, длительность роста 3-4 дня, имеют S-форму, оранжевый пигмент, нет признаков болезнетворности, чувствительны к спирту.
Дифференциальные признаки микобактерий представлены в таблице.
Таблица
Дифференциация микобактерий
Свойства |
M.tuberculosis |
Атипичные микобактерии |
Сапрофиты |
Характеристика колоний |
R-форма, сухие, морщинистые, бородавчатые, «цветная капуста» |
S-, R-формы, гомогенные |
S –форма, сочные |
Пигментообразование |
Цвета «слоновой кости» |
Желтые, оранжевые |
Беспигментные, желтые, оранжевые |
Оптимальная температура роста |
370С |
20-420С |
20-450С |
Скорость роста на средах |
Медленный (2-6 недель) |
Медленный (3-4 недели) |
Быстрый (2-3 дня) |
Ниациновый тест |
+ |
- |
- |
Каталазная активность: термостабильная каталаза; термолабильная каталаза |
+
-
+ |
+
+
- |
+
+
- |
Наличие корд-фактора |
+ |
- |
- |
Для ускоренного культивирования микобактерий применяют автоматизированную систему BACTEC с радиометрическим определением роста возбудителей. Система включает жидкую питательную среду, содержащую меченую изотопом [14C] пальмитиновую кислоту. При своем размножении микобактерии утилизируют пальмитиновую кислоту с образованием радиоактивного СО2. Его обнаружение указывает на присутствие возбудителей. Сроки детекции бактерий в этой системе составляют 7-8 дней.
Биопроба применяется при стертых формах. Морским свинкам внутрикожно втирают исследуемый материал. Через 10-14 дней появляется долго не заживающая язва, и реакция Манту у них становится положительной.
Для определения инфицирования, обострения заболевания или оценки специфического иммунитета применяют кожно-аллергическую пробу – реакцию Манту с туберкулином.
Внутрикожно во внутреннюю поверхность предплечья вводят 2 единицы туберкулина PPD (PPD – очищенный белковый дериват). Если организм инфицирован, то через 24-48-72 часа наблюдается инфильтрация и гиперемия, т.е. развивается ГЧЗТ. У больных туберкулезом диаметр инфильтрата на 6 мм и более превышает показатель вакцинированных лиц.
У больных ВИЧ-инфекцией с туберкулезом проба Манту может быть отрицательной.
В последнее время для оценки ГЧЗТ при туберкулезе начинают применяться иммунологические клеточные тесты, проводимые in vitro. В их основе лежит увеличение продукции Т-лимфоцитами больных γ-интерферона после взаимодействия иммунных клеток со специфическими АГ микобактерий.
Для эпидемиологической характеристики возбудителей и определения его антибиотикоустойчивости используют методы генодиагностики, включая различные варианты ПЦР.
Серологический метод носит вспомогательный характер; для выявления антител используют РПГА, ИФА.
Лечение
Возбудитель обладает чувствительностью лишь к ограниченному кругу химиотерапевтических средств.
Назначают препараты первого ряда – изониазид (тубазид), рифампицин, пиразинамид, стрептомицин, этамбутол. Альтернативные средства включают фторхинолоны, канамицин, пара-аминосалициловая кислота (ПАСК), этионамид, циклосерин, капреомицин.
С декабря 1996 г. в Республике Беларусь внедрена в практику международная методика химиотерапии больных туберкулезом в соответствии с рекомендациями ВОЗ. Она получила название краткосрочной химиотерапии под непосредственным наблюдением (англ. аббревиатура DОТS).
Эта методика предполагает обязательное использование не менее 4 химиопрепаратов на начальном этапе лечения, а при множественной лекарственной устойчивости микобактерий туберкулеза – до 5-6 препаратов. Используют основные противотуберкулезные средства – изониазид (тубазид), рифампицин, пиразинамид, стрептомицин или этамбутол. На втором этапе (до 2-6 месяцев) продолжают химиотерапию изониазидом и рифампицином в оптимальных дозах.
Проведение химиотерапии осуществляется с учетом чувствительности микобактерий туберкулеза к препаратам. При инфекции МЛУ-штаммами лечение продолжается до 1,5-2 лет.
Профилактика
Специфическая профилактика проводится живой аттенуированной вакциной БЦЖ на 3-5 день после рождения с последующей ревакцинацией при отрицательной реакции Манту. У детей вакцинация предупреждает более 80% случаев туберкулезного менингита. У взрослых эффективность вакцинации сильно варьирует в зависимости от формы туберкулеза и состояния органзима и в среднем составляет около 50%.
Вакцина БЦЖ получена А. Кальметтом и и Ш. Гереном из M. bovis путем многократных посевов на голодные картофельные среды с желчью, в результате был получен авирулентный штамм, сохранивший высокую иммуногенность.
Актуальной остается разработка новых вакцин. Некоторые из них на основе пептидных АГ микобактерий в настоящее время проходят клинические испытания.
Неспецифическая профилактика: проводится изоляция и лечение больных до полного прекращения выделения возбудителя. Дезинфекция в очаге 5% фенолом, хлорамином, хлорной известью.