Главная страница Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
Тула 2008
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
ТУЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Медицинский институт
Кафедра пропедевтики
Внутренних болезней
А.Л.Радовицкий
ЭТИОЛОГИЯ И БАКТЕРИОЛОГИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА
Методические указания
Для самостоятельной работы
Студентов
ТУЛА 2008
1.Актуальность темы
Необходимость написания настоящего учебно-методического пособия связана с непреходящей актуальностью обсуждаемого вопроса, а также с недостаточным его освещением в учебной литературе, предназначенной для самостоятельной подготовки студентов.
Прошло более 120 лет со дня гениального открытия немецким учёным Робертом Кохом возбудителя туберкулеза, и, казалось бы, этот микроорганизм изучен до мельчайших подробностей на молекулярном уровне, однако ученые всего мира продолжают работать с ним и находить новые, неизвестные ранее механизмы его функционирования.
В данной работе были поставлены задачи: описать виды возбудителя туберкулеза и нетуберкулезных микобактерий, их структуру, морфологические, физиологические свойства, примеры видоизменчивости, основы микробиологической диагностики для возможно более полного представления об этом микроорганизме как о наиболее опасном, очень жестоком, высоко устойчивом во внешней среде, отважно сражающемся за свое существование патогене. Хотелось бы, чтобы при изучении этого пособия читатели поняли, насколько сложно лечение больных туберкулезом, которое во многом обусловлено этим умным, сложным и хитрым микроорганизмом (возбудителем туберкулезного заболевания).
I. История открытия возбудителя туберкулёза.
Предположение о заразном начале туберкулеза возникло в глубокой древности. Еще Аристотель подозревал, что в воздухе вокруг чахоточного больного существует некое «болезнетворное начало», которое приводит к заражению окружающих людей. В древней Персии больных туберкулезом изолировали и запрещали им общаться с окружающим населением. Контактную причину развития туберкулеза предполагали Гиппократ, Гален, Авиценна. Среди ученых мнение о туберкулезе, как о заразной болезни, особенно укрепилось в ХУ-ХУ1 веках.
В 1546 году Фракасторо, а затем Этмюллер указывали, что источником распространения инфекции является кашляющий больной, выделяющий мокроту, частицы которой заражают окружающую среду. С этим мнением соглашались многие ученые, в том числе Лаэннек, который хотя и относил туберкулез к наследственным заболеваниям, но не отрицал заразное начало его возникновения.
Истинную причину развития этой болезни исследователи пытались разгадать на протяжении веков. Так, французский мореплаватель Вильмен, еще будучи молодым корабельным врачом, отмечал частую заболеваемость туберкулезом членов команды при длительном плавании. Основываясь на своих клинических наблюдениях, он выполнил экспериментальные исследования с целью опредения этиологии заболевания. Будучи не только врачом, но и экспериментатором, он вводил кроликам кусочки туберкулезной ткани легкого, кровь больного, казеоз из каверны, после чего наблюдал за их состоянием. При вскрытии погибших животных он обнаружил множество бугорковых образований во всех органах, но, maBf > разом, в легких. Результаты своих клинических наблюдений и экспериментальных исследований Вильмен обобщил в докладе, сделанном на заседании Ученого совета Парижской академии 5 декабря 1865 года. Основным положением этого сообщения явилось следующее: «Туберкулез – специфическое заболевание, его причиной является инфекционный агент. Туберкулез должен быть причислен к числу тех же болезней, что сифилис и сап».
Сторонниками теории Вильмена были Клебс (К/ееЬз, 1873 г.), затем Баумгартен, который 18 марта 1882 г. на обществ патологов продемонстрировал микроорганизмы палочковидной формы, выделенные из органов кроликов, больных туберкулезом. А спустя несколько дней (24 марта 1882 г.) немецкий бактериолог Кох (рис. 1) в институте гигиены в Берлина сделал доклад «Этиология туберкулёза», где привел исчерпывающие доказательства инфекционного начала этой болезни. В обоснование сформулированных им трёх постулатов Р.Кох:
-выделил микроорганизм из патологического материала в чистом виде, прокрасив его в течение 24 часов растворами метиленового синего с добавлением везувина, после чего под световым микроскопом обнаружил палочковидные формы возбудителя розового цвета;
-вырастил культуру микроорганизмов на питательной среде, приготовленной на основе свёрнутой кровяной сыворотки.
Завершающим этапом исследования явился ею третий постулат - заражение подопытного животного (морской свинки) с воспроизведением модели туберкулезного заболевания. В 1905 г. по совокупности работ по туберкулезу и другим особо опасным инфекциям ученый был удостоен звания лауреата Нобелевской премии.
Однако Р.Кох полагал, что возбудитель туберкулеза может существовать только в палочковидной форме и отнес его к классу бацилл. Таким образом, возбудитель туберкулеза получил название «бацилла Коха». Но уже после открытия Р.Коха появились научные сообщения, доказывающие многообразие морфологических и культуральных свойств возбудителя туберкулеза. Российский ученый, микробиолог И.И.Мечников (1888 г.) обнаружил в мокроте больных туберкулезом помимо типичных «бацилл Коха» множество полиморфных, коротких, парнорасположенных образований, а также зернистых форм. Мнение И.И.Мечникова подтверждалось последующими исследованиями (Мух, Кальметт, Тарасевич Л.Л. и другие), в которых также было установлено многообразие морфологических свойств возбудителя, его изменчивость в природе и в организме, различная вирулентность для определенного вида животных и человека, а также многие другие свойства, которые позволили отнести данный микроорганизм к роду мико-бактерий, семейству лучистых грибов (Actunomycetacea).
С течением времени было установлено наличие туберкулезных микобактерий различных видов. Помимо возбудителя туберкулеза человеческого вида {m. humanus), открытого РКохом, Н.Ф.Гамалея и Мафуччи в1891 г. подробно изучили и отнесли к туберкулезным микобактериям птичий вид (m.avium), в 1896 г. Теобальд Смит описал бычий вид (m. bovis), а спустя 10 лет Узле обнаружил мышиный вид возбудителя туберкулеза (т. т u ri s).
В настоящее время термином «туберкулезная микобактерия» объединены шесть видов, которые образуют группу т. Tuberculosis сотр/ех:
- mycobacterium tuberculosis встречается у 92% больных;
- mycobacterium bovis (5%);
- Mycobacterium africanium (3%);
- Mycobacterium microti
- Mycobacterium BCG bovis
- Mycobacterium Canettii.
Первые три из перечисленных видов микобактерий могут вызвать туберкулезу человека.
Контрольные вопросы:
1. Кто и когда открыл возбудитель туберкулеза?
2. Кто описал полиморфизм микобактерий туберкулеза?
3. Перечислить виды m. Tuberculosis сотр/ех?
4. Какие виды МВТ наиболее часто являются причиной развития заболевания у человека?
II. МОРФОЛОГИЯ МИКОБАКТЕРИЙ ТУБЕРКУЛЕЗА
При всем многообразии микобактерий тусоЬас1епит 1иЬегси1о81з является основной причиной развития туберкулеза у людей во всем мире.
Mycobacterium africanum встречается в Западной Африке. Наиболее важным отличительным признаком этого вида является устойчивость к тиоацетазону.
Mycobacterium bovis в прежние годы являлась причиной массовых заболеваний крупного рогатого скота в Европе и Америке. Инфекция передавалась людям через молоко или пищевые продукты. Такие меры, как уничтожение больного животного и пастеризация молока, значительно сократили частоту заражения людей. Но в развивающихся странах (преимущественно в Азии и Африке) до настоящего времени имеются случаи заболевания туберкулезом крупного рогатого скота и верблюдов.
На территории стран содружества Mycobacterium bovis могут явиться причиной возникновения туберкулеза, преимущественно у сельских жителей, проживающих в государствах Средней Азии и на территории Закавказья, где еще встречаются животные, больные туберкулезом.
При исследовании в электронном микроскопе микобактерий всех видов имеют палочковидную форму с закругленными концами (рис. 2). Однако могут встречаться изогнутые и овальные формы. Длина палочковидной формы одной и той же культуры может значительно меняться, особенно в микроорганизмах разных возрастов.
В обычных условиях длина микобактерий колеблется от 0, 8 до 5, 5-10 мкм, ширина - от 0, 2 до 0, 6 мкм. Микобактерий бычьего вида более короткие и имеют больший диаметр по сравнению с микобактериями туберкулеза человеческого вида.
По мере старения культуры длина палочки становится более короткой, появляются кокковидные формы. Это объясняется тем, что синтез цитоплазмы происходит в них медленнее, чем деление самой клетки. В старых культурах, когда размножение отдельных клеток, в основном, прекращается, могут появляться ветвистые, очень мелкие или же, наоборот, гигантские формы. Таким образом, возбудителю туберкулеза свойственен возрастной полиморфизм.
|
Ф:;: г
Г ё
:
ъ
Рис. 2. Микобактерий туберкулеза. Эпектронограмма х 90.000
Микобактерия туберкулеза, в основном, спор не образует и жгутиков не имеет.
В структуре бактериальной клетки дифференцируются микрокапсула, клеточная стенка, цитоплазма, цитоплазматическая мембрана и ядерная субстанция.
Микрокапсула - слизистое образование толщиной менее 2 мкм, прочно связанное с клеточной стенкой бактерии. Состоит она, в основном, из полисахаридов и антигенными свойствами не обладает. Микрокапсула оберегает микобактерию от действия факторов внешней среды.
Клеточная стенка ограничивает микробную клетку, обеспечивает стабильность размеров и формы микобактерий, ее механическую, осмотическую Л химическую защиту. В состав клеточной стенки входят липиды, с фосфатидной фракцией которых связывают вирулентность микобактерий (корд-фактор). Стенка обладает свойствами кис-лото-, спирто- и щелочеустойчивости. Это свойство впервые было описано в 1882 г. Эрлихом и в 1883 г. Нельсеном. На свойстве кислото- и спиртоустойчивости был разработан специальный метод окраски мазков, приготовленных из патологического материала с использованием раствора фуксина Циля в карболовой кислоте. Этот метод широко используется в клинических и бактериологических лабораториях. В клеточной стенке содержатся отдельные видоспецифические антигены.
Цитоплазма микобактерий, жидкую.часть которой образуют растворимые белки, рибонуклеиновые кислоты, содержит отдельные органоиды: гранулы, микрогранулы, ядра, вакуоли. В цитоплазме нет высокоорганизованных органелл (митохондрий, аппарата Гольджи, лизосом). Специфические гранулы (зерна) различаются по размеру, резко контрастируют с остальной цитоплазмой, хорошо видны при электронной микроскопии. Обычно они находятся в концевых отделах микроба. Их число колеблется в зависимости от возраста культуры к условий роста; в молодых популяциях их количество преобладает и они располагаются подлиннику бактерии, имея вид «бус». В старых культурах гранулы исчезают или же их становится мало, и они сосредотачиваются на полюсах микробной клетки. Диаметр гранул может быть различным: от более крупных до мелких микрогранул. В состав гранул входит ДНК, связанная с фосфатидами и воском, что объясняет их участие в метаболических процессах микобактерий.
Вакуоли преимущественно присутствуют в микобактериях туберкулеза человеческого вида, в то время как в возбудителях бычьего вида они обнаруживаются редко. В вакуолях протекают обменные процессы вследствие наличия окислительно-восстановительных ферментов. Во время роста микроба вакуоли могут превращаться в гранулы.
Цитоплазма, имея в своем составе корд-фактор, липопротеиды, воска, является высокогидрофобной, обеспечивает вирулентность возбудителя и служит мощным физическим барьером для многих факторов внешнего воздействия, в том числе и для гидрофильных терапевтических агентов и антибиотиков, таких как стрептомицин, канамицин и др.
Цитоплазматическая мембрана с входящими в ее состав липопротеидными комплексами формирует цитоплазматическую мембранную систему - мезосому. В цитоплазматической мембране локализованы многие ферментные системы микобактерий.
Ядерная субстация содержит хромосомы и более мелкие вне-хромосомные элементы - плазмиды с набором генов, которые обеспечивают передачу наследственных признаков микроба.
Контрольные вопросы:
1. Указать основные свойства возбудителя туберкулеза.
2. Охарактеризовать строение бактериальной клетки.
3. На каком свойстве возбудителя туберкулеза основана его окраска?
III. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ МИКОБАКТЕРИЙ
Микробная клетка на 86% состоит из воды, 14% распределены между белками, углеводами, липидами, минералами, солями. Высокое содержание воды способствует устойчивости и сохранению жизнеспособности возбудителя во внешней среде.
Липиды составляют от 10 до 40% сухого вещества. Разные виды микобактерий туберкулеза содержат разное количество л ипидов (тусоЬас1епит ШЬегси1оз18 - 16%, тусоЬас 1'епит ьоу/'з - 11%). Содержание липидов меняется с возрастом культуры: молодые особи содержат меньшее количество липидов по сравнению со старыми. Липиды растворимы в спирте, эфире и хлороформе.
Установлены три фракции липидов (жиров):
1. Жиры, растворимые в ацетоне и эфире.
2.Фракции жиров, не растворимые в ацетоне - фосфатидные, растворимые в эфире - жировые.
3.Жиры, растворимые в хлороформе, не растворимые в эфире, алкоголе, ацетоне, метиловом спирте - восковые.
Наиболее активная из этих фракций – фосфатидная. С ней связано развитие в инфицированном организме эпителиоидных и гигантских многоядерных клеток Лангханса. Введение фосфатидов внутрикожно или подкожно здоровым животным приводит к образованию эпителиоидно-клеточных узелков, которые могут постепенно регрессировать. При морфологическом исследовании можно видеть местную пролиферацию макрофа/ов, моноцитов, которые превращаются в эпите-лиоидные клетки и гигантские многоядерные клетки Лангханса. Фосфатиды находятся в твердом состоянии, имеют желтоватый цвет, В их состав входят насыщенные жирные кислоты, такие как пальмитиновая и стеариновая; ненасыщенные-олеиновая, линолеиновая, ли-нолиновая. Биологическая активность фосфатидов обусловлена присутствием в них фтиоидной кислоты.
Липидная фракция, полученная при экстракции вирулентных живых, молодых, поверхностно растущих культур петролейным эфиром имеет название корд-фактора (cord-жгут, веревка). Это вещество находится в клеточной стенке микобактерий туберкулеза в очень малых количествах: из 2 г микобактерий можно получить 1-2 мг корд-фактора. Считается, что корд-фактор приводит к склеиванию микобактерий туберкулеза в виде «кос» и «жгутов», и служит показателем их вирулентности и высокой токсичности.
С липидными фракциями связано такое свойство микобактерий туберкулеза, как кислотоустойчивость. Полностью обезжиренные микробные клетки свойство кислотоустойчивости не проявляют, Кислотоустойчивость липидных фракций обусловливается миколовой кислотой, входящей в состав восков микобактерий туберкулеза.
Белковый компонент – туберкулопротеины, составляют 56% сухого вещества клетки. С туберкулопротеинами связаны антигенные свойства микобактерий. Протеины микобактерий туберкулеза отличаются рядом антигенных свойств. При фракционировании туберкуло-протеина алкоголем при низких температурах и различных рН выявляются три типатуберкулопротеина (А.В.С.), которые различаются физико-химическими свойствами: растворимостью, осаждаемостью при ультрацентрифугировании и подвижностью при электрофорезе.
Протеин А бесцветен, обладает небольшой подвижностью при электрофорезе, высоко растворим и наиболее биологически активен. Он состоит из молекул крупной величины (молекулярный вес – 32.000-44.000).
Протеин В менее растворим, чем протеин А, более подвижен при электрофорезе, молекулярный вес равен 16.000, в биологическом отношении менее активен.
Протеин С не растворим при рН-4, 0, имеет окраску, состоит из молекул наименьшей величины (молекулярный вес – 9.000), обладает наибольшей подвижностью при электрофорезе, тесно связан с нуклеиновой кислотой, образует комплексы - нуклеопротеиды, обладает наименьшей активностью, не имеет антигенных свойств.
Туберкулопротеины А, В, С являются сложными белками, состоящими почти из всех известных аминокислот, но 65, 5% составляет гуанин и цитозин.
Все туберкулопротеины обладают первичной токсичностью: в дозе 100-150 мг они могут убить здоровое животное в течение 48 часов. Кроме того, в разной степени им присущи и антигенные свойства. Они реагируют т Уйго с антителами, имеющимися в плазме людей и животных, больных туберкулезом. При повторном введении нормальным животным туберкулопротеины А и В могут вызвать реакции анафилактического типа. В результате сенсибилизации в дозе 10-15-30 мг у морских свинок в ответ на повторное введение развивается анафилактический шок, убивающий животных в течение нескольких минут. Сенсибилизация, вызванная туберкулопротеином, может передаваться пассивно. Туберкулопротеины могут играть роль разрешающего фактора у животных, больных туберкулезом: при введении в инфицированный организм они вызывают местные и общие реакции замедленного типа. Так как из всех фракций микобактерий только протеины являются разрешающим фактором для выявления сенсибилизации в инфицированном организме, то, видимо, они и играют наибольшую роль в ее возникновении.
Полисахариды входят в состав микобактерий туберкулеза и находятся как в свободном, так и связанном состоянии с фосфатидами, восками и белками. Полисахариды можно выделить из фильтратов культур при длительном выращивании на синтетических средах.
Очищенные полисахариды возбудителя туберкулеза при введении здоровым животным не вызывают какой-либо реакции, они не обладают ни антигенными, ни сенсибилизирующими свойствами, но имеют признаки гаптенов и вызывают реакцию преципитации с сывороткой больных животных. Они проявляют высокую серологическую активность и могут вызывать реакцию преципитации при разведениях 1: 2.000.000; 1: 6.000.000.
Серологическая активность полисахаридов связана с присутствием в их молекуле пентозы. При введении в инфицированный человеческий организм полисахариды не вызывают местных реакций, подобных тем, которые вызывают туберкулопротеины. Но при внутривенном введении больным морским свинкам полисахарид способен вызвать острые симптомы анафилактического шока, нередко со смертельным исходом.
Минеральные вещества микобактерий составляют около 6% массы клеток. Это кальций, фосфор, магний, железо, цинк, сера, марганец. Минеральные вещества активизируют рост возбудителя туберкулеза.
Контрольные вопросы:
1. Опишите химический состав возбудителя туберкулеза.
2. Определите роль туберкулопротеинов в реакциях организма на МВТ.
3. Обозначьте роль липидов, углеводов в реакции организма на возбудитель туберкулеза.
Ферментная активность. Все обменные процессы в микробной клетке осуществляются при помощи ферментов. Бактериальная клетка может самостоятельно производить все необходимые для своего обмена ферменты: аминотрансферазы, эстеразы, липазы, треголазы, уреазы и ферменты типа амилаз.
Благодаря ферментам эстеразе и липазе происходит процесс расщепления жиров, что дает возможность использовать их как питательный материал. Дегидразы расщепляют органические кислоты, в том числе и аминокислоты. Фермент уреаза способен расщеплять мочевину. У вирулентных штаммов этот процесс осуществляется в течение 10-12 часов.
В окислительно-восстановительных процессах, внутриклеточном дыхании микобактерий туберкулеза большое участие принимают ферменты оксидоредуктазы: дегидраза, оксидаза, а также каталаза и пе-роксидаза. С этими ферментами частично связаны такие свойства микобактерий туберкулеза, как вирулентность и лекарственная устойчивость к препаратам группы гидразида изоникотиновой кислоты. Завершающим продуктом окислительно-восстановительных процессов является перекись водорода. Каталаза расщепляет перекись водорода на воду и кислород: Н20.+каталаза-> Н20+02. Пероксидаза катализирует окисление перекисью водорода некоторых фенолов и ароматических аминов.
Контрольные вопросы:
1. Перечислите основные ферменты, продуцируемые возбудителем туберкулеза и определите их роль в его жизнедеятельности. Витамины. Микобактерий туберкулеза способны сами синтезировать витамины, в которых нуждаются. Это дает им возможность расти на простейших («голодных») питательных средах, состоящих из синтетических веществ, лишенных витаминов, необходимых для их роста и жизнедеятельности.
Доказано, что микобактерий могут вырабатывать такие витамины, как биотин, фолиевую кислоту, тиамин, рибофлавин, пантотено-вую кислоту, пиридоксин, инозитол, никотиновую кислоту и другие. Установлено, что mycobacterium tuberculosis вырабатывают витамины в значительно большей степени, чем mycobacterium bovis. С этим связан их более быстрый и энергичный рост на питательных средах.
Размножение. Рост культуры возбудителя туберкулеза в обычных условиях в тканях организма и на питательных средах происходит в основном путем простого поперечного деления клетки
При электронно-микроскопическом исследовании выявлено, что деление начинается с двухстороннего вдавления цитоплазматической мембраны в цитоплазму. При соединении этих перегородок образуются дочерние особи.
Имеется и другой вид деления микробной клетки - почкование. Крупное гранулярное образование на полюсе клетки, окруженное небольшим участком цитоплазмы, продвигается к периферии клетки, образуя выпуклость на поверхности клеточной мембраны. В дальнейшем бугорок увеличивается и отпочковывается от материнской клетки в виде образования кокковидной формы.
Одним из возможных (но не доказанных) способов размножения микобактерий считается спорообразование. В цитоплазме клетки может происходить образование нескольких шаровидных структур, имеющих вид зерен, и медленное исчезновение цитоплазмы. Зерна освобождаются из клетки и могут прорастать в новые особи. Такой способ размножения роднит микобактерий с актиномицетами.
Микобактерий туберкулеза относятся к самому медленно растущему на искусственных средах микроорганизму. Цикл простого деления материнской клетки на две дочерние занимает 20-24 часа. Только высоковирулентные микобактерий туберкулеза могут делиться в сутки дважды.
Микроскопически видимый рост микроколоний на жидких средах можно обнаружить на 5-7 день, видимый рост колоний на поверхности твердой среды - в конце четвертой недели. С помощью молекуляр-но-биологических методов установлено, что причиной медленного роста микобактерий на искусственных средах являются большие расстояния между оперонами ггп и сайтами репликации ori С.
Оптимальный рост микобактерий туберкулеза осуществляется при рН среды 6, 5 - 6, 8, вместе с тем рост культуры возможен и при более кислой реакции (рН до 5, 5) и при более щелочной (рН более 7, 5), но он оказывается в этих условия менее оптимальным.
Дыхание. Все микобактерий являются «жадными» аэробами и для их роста необходимо определенное напряжение кислорода. Это объясняется тем, что у них почти полностью отсутствует анаэробный гликолиз. Но работами Л.М. Моделя (1952) доказана возможность их роста без доступа кислорода (глубинный рост под масляным слоем). Это дает основание относить микобактерий туберкулеза к факультативным анаэробам. Однако вопрос о факультативной анаэробное™ возбудителя туберкулеза является спорным.
Контрольные вопросы:
1. Назовите основные витамины, продуцируемые возбудителем туберкулеза.
2. Каким образом осуществляется размножение возбудителя туберкулеза?
IV. ПАТОГЕННОСТЬ И ВИРУЛЕНТНОСТЬ МИКОБАКТЕРИЙ
ТУБЕРКУЛЕЗА
Под патогенностью понимают способность микроорганизма вызывать заболевание mycobacterium tuberculosis, bovis, africanus являются абсолютно патогенными для человека.
Вирулентность - это степень патогенности какого-либо штамма микроорганизма в отношении определенного вида животного. Вирулентность включает степень инреактивности, инвазивности, токсичности.
Инреактивность – это способность внедряться в организм.
Инвазивность – это способность преодолевать защитные барьеры, проникать в организм, распространяться и размножаться в нем.
Токсичность – это способность вырабатывать вещества с токсическим эффектом.
Под вирулентностью МВТ понимают их способность размножаться и вызывать в организме патологические изменения.
Несмотря на полную расшифровку структуры микобактерий туберкулеза, до настоящего времени полностью не ясен механизм ее патогенности и вирулентности. Известно, что за вирулентность микобактерий ответственны следующие факторы:
1)ферменты каталаза и пероксидаза, нейтрализующие действие активного кислорода, который продуцируют фагоциты;
2)ген МОЕ, кодирующий макрофаг - колониеобразующий фактор;
3)sigmaa-фактор (5/д /А), мутация которого может привести к ослаблению жизнеспособности бактерий;
4)клеточная стенка бактерии, где содержится «корд-фактор», однако сложность ее состава так и не позволила выяснить доконца ее роль в механизме развития вирулентности.
Анализ секрета жизнедеятельности микобактерий показал, что помимо протеаз патогенными свойствами могут обладать и другие ферменты, такие какфосфолипаза С, липаза и эстераза-ферменты, атакующие клеточные вакуолярные мембраны тканей человека.
Вирулентность не относится к врожденному свойству микобактерий туберкулеза. Микобактерий. обладающие выраженной вирулентностью для одного вида животных, могут быть безвредными для других, Так, m.tuberculosis высоковирулентные для человека, морской свинки, обезьян, являются слабовирулентными для кролика, рогатого скота, лошади, кошки.
Пути попадания возбудителя в организм также влияют на степень вирулентности. Так, при подкожном заражении животных не всегда удается вызвать у них смертельное заболевание даже при применении больших доз микроба. Внутривенное же введение минимальных доз возбудителя (0, 000001 г) приводит к быстрой гибели животных.
Вирулентность микобактерий может быть связана с возрастом культуры. Микобактерий туберкулеза,
находящиеся в стадии активного роста и размножения, более вирулентны, чем старые культуры. Вирулентность микроба связана как со свойствами заражаемого организма, так и с условиями, при которых оно происходит.
Вирулентные микобактерий в микрокультуре отличаются особенностями роста: они образуют косы или компактно переплетающиеся жгуты и змеевидные сплетения, в которых отдельные особи как бы склеены между собой. Микобактерий туберкулеза слабой вирулентности не образуют кос, а растут в виде кучек з раздельном виде. Эту особенность роста вирулентных штаммов можно объяснить тем, что в периферических зонах микобактерий имеются специфические липидные структуры, являющиеся факторами вирулентности -корд-фактор. Как уже упоминалось, благодаря этому веществу происходит склеивание микобактерий в культуре и их рост в виде жгутов. Чем более периферическая зона богата липидами, тем выше возможность размножения возбудителя туберкулеза и степень его вирулентности.
При размножении микобактерий туберкулеза изменение вирулентности можно наблюдать как in vitro, так и in vivo,. Старение культуры, а также рост при неблагоприятных условиях способствуют ослаблению вирулентности. Эти изменения вирулентности преходящи и могут быть восстановлены путем простого пересева культуры. При длительном культивировании на питательных средах микобактерий туберкулеза могут терять вирулентность. Но этот процесс обратим, и путем пассажей через животных патогенность и вирулентность его могут быть восстановлены.
Выращивание культуры при рН=6, 0 также способствует ослаблению вирулентности возбудителя туберкулеза. Известно ослабляющее действие желчи при добавлении в питательную среду. Оно было использовано Calmett и Guerin (Кальметт и Герен; при получении вакцинного штамма микобактерий. Вирулентность микобактерий туберкулеза не зависит от характера колоний: гладких (влажных) - 3-форм или шероховатых (сухих) - Р-форм. И все же имеется мнение, что К-формы чаще бывают более вирулентными, чем 3-формы. Вирулентность возбудителя можно ослабить при помощи рентгеновских лучей.
Что же касается изменения вирулентности т у(уо, то наиболее ярким примером влияния внешних факторов, способных понизить вирулентность, является активное действие на микобактерий туберкулеза противотуберкулезных препаратов.
Контрольные вопросы:
1. Что включает в себя понятие патогенности?
2.Дайте определение понятию «вирулентность патогена».
3.Какие факторы могут влиять на изменение вирулентности возбудителя туберкулеза?