Открыл возбудителя туберкулеза туберкулезную бациллу

И. Р. Дорожкова

Московский научно-практический центр борьбы с туберкулёзом

24 марта 2012 г. вся медицинская общественность мира отметила 130-летний юбилей со дня открытия Робертом Кохом возбудителя туберкулёза. Эта дата навсегда вписана в историю медицины и ежегодно используется международными организациями для привлечения к туберкулёзу самого пристального внимания.

Туберкулёз – заболевание, сведения о котором можно почерпнуть в глубине веков. Первые известные в настоящее время сведения о туберкулёзе относятся к каменному веку. Письменные источники древности свидетельствуют о том, что туберкулёз, который в то время назывался чахоткой, был распространённым заболеванием. Сведения о нём содержатся в древнеиндийских сборниках – ведах, относящихся к III тысячелетию до н. э.

В документах древнего Вавилона – кодексе царя Хаммурапи (1792-1750 гг. до н. э.) – приведено первое описание этого заболевания. На контагиозность чахотки впервые указали в своих трактатах Аристотель (384-322 гг. до н. э.) и классик античной медицины римский врач Гален Клавдий (130-210 гг.).

Основоположник античной медицины греческий врач Гиппократ (460-377 гг. до н. э.) описал симптомы туберкулёза и способы его лечения, рекомендовал усиленное питание и пребывание на свежем воздухе. Однако более правильные представления о туберкулёзе начинают появляться только спустя 2 000 лет после работ Гиппократа. Предположения об инфекционной природе туберкулёза были высказаны ещё в середине XVI в. итальянским ученым эпохи Возрождения – врачом, астрономом и поэтом Джироламо Фракасторо (1478-1553 гг.) в работе «О контагии, контагиозных болезнях и лечении» (1546 г.).

Наиболее яркие страницы в эволюции учения о туберкулёзе связаны с именами многих выдающихся учёных прошлого: учёного, философа, врача и поэта Средней Азии Абу Али ибн Сина (Авиценна, 980-1037 гг.); лейденского анатома и клинициста Бейля, впервые заговорившего о «лёгочном бугорке величиной с просяное зерно» (от лат. milium -просо) и применившего термин «милиарный туберкулёз» (1809 г.), и др.

В 1821 г. выдающийся исследователь и клиницист Теофил Гиацинт Лаэннек на основании патологоанатомического исследования трупов людей, погибших от чахотки, пришёл к заключению о единстве происхождения всех многообразных форм этого заболевания и впервые предложил назвать чахотку туберкулёзом (от латинского термина tuberculum – бугорок). Он также описал «творожистую инфильтрацию» как одну из закономерных форм развития чахотки.

К середине XIX в. в учении о туберкулёзе начинает формироваться этиологическое направление. В 1865 г. Вильмен экспериментально получил туберкулёз у животных, которые вдыхали распылённую мокроту больных туберкулёзом людей. Эти эксперименты позволили ему высказать предположение, что заболевание вызывается микроорганизмами: «Лёгочная чахотка, равно как и всякие иные туберкулёзные заболевания, представляет собой специфическое заболевание. Туберкулёз вызывается специфическим вирусом и никаким другим путём». Опубликованные Вильменом выводы вызвали бурю в научных кругах всех стран. Начались интенсивные поиски возбудителя туберкулёза.

Ещё в 1870 г. Баумгартен упорно отстаивал своё убеждение в существовании определённого вирусного возбудителя «жемчужной болезни» рогатого скота, тождественного вирусу туберкулёза человека. 18 марта 1882 г. (за неделю до сенсационного доклада Коха) он демонстрировал препарат гистологического среза органов заражённого туберкулёзом кролика, в котором под микроскопом был виден возбудитель заболевания. Открытие носилось в воздухе! Баумгартен увидел возбудитель, но пока ещё не смог «взять его в руки».

И, наконец, поиски увенчались выдающимся успехом! Спустя неделю после демонстрации Баумгартена Роберт Кох сообщил об открытии им «туберкулёзной палочки». Кох применил для её выявления разработанный им особый метод окраски везувином и метиленовым синим, с помощью которого были обнаружены основные свойства возбудителя туберкулёза – его кислото-, спирто- и щёлочеустойчивость. Р. Коху удалось не только увидеть возбудитель туберкулёза под микроскопом, но и выделить его в чистой культуре из мокроты больных туберкулёзом людей, а также из органов больных туберкулёзом и экспериментально заражённых животных (крупного рогатого скота, лошадей, овец, коз, обезьян, кур и морских свинок).

24 марта 1882 г. на заседании Берлинского физиологического общества Р. Кох сделал доклад «Этиология туберкулёза», в котором привёл неоспоримые данные в пользу инфекционной природы заболевания, описал и продемонстрировал морфологию возбудителя, его тинкториальные свойства и патогенность.

Заключая свой доклад, он сказал: «До сих пор говорят, что чахотка передаётся по наследству как хроническая дистрофия. Это неправда. Чахотка – инфекционное заболевание, она никогда не передавалась по наследству. Готовность к болезни особенно велика в ослабленных, находящихся в дурных условиях организмах. Пока имеются на земле трущобы, куда не проникает луч солнца, чахотка будет и дальше существовать. Солнечные лучи – смерть для бациллы туберкулёза. Я предпринял свои исследования в интересах здоровья людей. Самое большое, что может сделать учёный, – принести посильную пользу людям. Ради этого я и трудился. Я надеюсь, что мои труды помогут врачам повести планомерную борьбу с этим страшным бичом человечества».

По словам И. И. Мечникова, сообщение Р. Коха произвело «неописуемое, неизгладимое впечатление». Оно квалифицировалось как открытие века. В честь Р. Коха возбудитель туберкулёза получил название «бацилла Коха» (Bacillus Kochii). Именно это открытие принесло Роберту Коху мировую славу. За это открытие в 1905 г. Роберт Кох был удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине.

10 апреля 1882 г. в журнале Berliner Klinische Wochenschrift была опубликована статья Р. Коха «Этиология туберкулёза», в которой представлены всесторонняя характеристика «бациллы Коха», её характерные морфологические, культуральные и патогенные свойства. Основные положения этой статьи сохранили своё значение до настоящего времени.

Роберт Кох – блестящий исследователь, обогативший науку о патогенных микроорганизмах не только открытием возбудителя туберкулёза. Ему принадлежат открытия возбудителя холеры, эпидемиологического значения спор сибирской язвы, работы по этиологии раневых инфекций, малярии, брюшного тифа. В 1890 г. он впервые получил туберкулин и предложил в диагностических целях делать подкожную пробу с введением туберкулина.

Р. Кох разработал целый ряд важнейших принципиально новых методов микробиологических исследований: способы окраски микробов и применения анилиновых красителей, использования иммерсионных систем для микроскопического исследования; осуществил введение метода микрофотографии; определил принципы изучения экспериментальных инфекций и др. Им были сформулированы критерии, позволяющие установить и доказать этиологию инфекционных заболеваний – знаменитые «постулаты, или триада Коха», заложившие основы доказательства этиологической роли того или иного возбудителя и навсегда вошедшие в мировую практику экспериментальной микробиологии.

Согласно этому постулату специфичность и этиологическая принадлежность возбудителя подтверждаются следующей триадой:

1. Микроб всегда должен выделяться из организма больного.
2. Микроб должен быть получен в чистой культуре.
3. Введение чистой культуры этого микроба экспериментальному животному должно вызывать именно то заболевание, при котором он был выделен от больного».

Почти 30 лет своей творческой жизни Роберт Кох посвятил изучению туберкулёзной инфекции. В 1891 г. в г. Берлине был открыт Институт инфекционных болезней, и Р. Кох был его бессменным директором вплоть до 1904 г. В марте 1982 г. в честь столетия со дня открытия Р. Коха правительством ГДР был организован Конгресс с участием международной научной общественности, на который были приглашены учёные всего мира, работавшие в области изучения возбудителя туберкулёза и внёсшие свой вклад в решение этой проблемы.

Из Советского Союза на Конгресс были приглашены с докладами 8 человек: М. М. Авербах (ЦНИИТ М3 СССР), В. И. Голышевская (ЦНИИТ М3 СССР), И. Р Дорожкова (ЦНИИТ М3 СССР), В. М. Жданов (НИИЭМ им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР), Н. М. Макаревич (ЦНИИТ М3 СССР), В. М. Силласту (Рижский Республиканский ПТД), А. Г. Хоменко (ЦНИИТ М3 СССР), Т. Б. Яблокова (ГИНК им. Л. А. Тарасевича). В честь этого события докладчики были награждены памятными медалями. 24 марта 1982 г. во время празднования в Берлине был открыт памятник Р. Коху, а в здании Института патофизиологии, в котором Р. Кох в 1882 г. сделал своё сообщение, был открыт музей Р. Коха и установлена мемориальная доска.

Столетний юбилей открытия Р. Коха был отмечен во всём мире. В нашей стране была организована специальная конференция, и в журнале «Проблемы туберкулёза» (1982, № 3) напечатана передовая статья, посвящённая Р. Коху. В течение своей жизни Р. Кох воспитал целую плеяду талантливых учеников, которые впоследствии стали известными всему миру учёными в области медицины – это Гаффки, Лефлер, Велш, Эрлих, Вассерман и др.

В статье «Эволюция взглядов на микобактерии туберкулёза», посвящённой 75-летней годовщине со дня открытия возбудителя туберкулёза, профессор А. И. Каграманов отметил: «Со времени открытия Робертом Кохом туберкулёзной палочки её специфическая роль в этиологии туберкулёза остаётся неоспоримой и твёрдо доказанной. Однако если в период открытия возбудителя туберкулёза Коху и его современникам казалось, что проблема этиологии туберкулёза разрешена окончательно, то уже ближайшие исследования выявили в этой области так много новых и постоянно возникающих вопросов, что день открытия возбудителя туберкулёза по существу можно считать днём начала его многостороннего экспериментального изучения».

Работы основоположников отечественной медицины и биологии Н. И. Пирогова (1810-1881), И. И. Мечникова (1845-1916), Н. Я. Чистовича (1860-1926), Л. А. Тарасевича (1868-1927), Н. Ф. Гамалеи (1859-1949) и других позволили установить сущность туберкулёза как болезни. На протяжении почти 130 лет, прошедших со дня открытия возбудителя туберкулёза, он продолжает оставаться предметом всестороннего углублённого изучения во всём мире. За эти годы в области медицины, бактериологии и фтизиатрии были сделаны и другие не менее выдающиеся открытия. Однако при туберкулёзе все успешные исследования неизменно связаны с работами учеников и последователей Коха, известных микробиологов, основавших свои школы и передававших эстафету познания возбудителя туберкулёза из поколения в поколение.

Раздел микробиологии, посвящённый кислотоустойчивым микобактериям, обогатился огромным количеством разносторонних исследований и превратился в одну из самых изученных и важных глав микробиологии, что нашло своё отражение в выделении микробиологических исследований в отдельный раздел «Микобактериология». За прошедшее время взгляды на возбудитель туберкулёза претерпели значительную эволюцию, и рамки наших познаний в этой области с каждым днём раздвигаются все шире.

Первоначально Р. Кох и его последователи считали, что как у человека, так и у животных заболевание вызывается одним возбудителем. Позднее, в 1901 г., на конгрессе фтизиатров в г. Лондоне Кох высказал мнение, что «бугорчатка у человека» не тождественна «жемчужнице крупного рогатого скота», а, следовательно, нет необходимости оберегать человека от заражения бугорчаткой крупного рогатого скота. Однако в последующих исследованиях, проведённых Кохом и др., было установлено, что хотя возбудитель заболевания крупного рогатого скота и отличается от возбудителя туберкулёза человека и адаптировался к животным, но вместе с тем он способен вызывать туберкулёз у человека.

В 1889 г. Rivolta установил разницу в свойствах возбудителей туберкулёза птиц и млекопитающих. Он показал, что патологический материал от больной туберкулёзом курицы не вызывает генерализованный туберкулёз у заражённых им морских свинок. Это позволило Rivolta высказать предположение, что возбудители туберкулёза птиц и туберкулёза млекопитающих не идентичны. Позднее Weber и Bolinger (1904), а в 1907 г. L. Rabinowitsch установили, что возбудитель туберкулёза птиц значительно больше отличается от микобактерий, вызывающих туберкулёз у человека, и от возбудителя туберкулёза крупного рогатого скота, чем два этих вида микобактерий отличаются друг от друга. Эти данные заставили Коха изменить своё мнение об идентичности возбудителей туберкулёза млекопитающих и птиц.

Н. Ф. Гамалея и И. Страус (1891 г.) изучали свойства человеческих и птичьих микобактерий туберкулёза (МВТ) и нашли между ними культуральные и патогенные отличия. Н. Ф. Гамалея первым выдвинул понятие о разных видах возбудителя туберкулёза. Возбудители туберкулёза птиц и человека отнесены им к разным видам бактерий, вызывающих туберкулёз.

Таким образом, начало XX в. ознаменовалось установлением факта существования различных по своим биологическим характеристикам и патогенности видов возбудителей туберкулёза человека, крупного рогатого скота и птиц. В последующем этим возбудителям были присвоены названия Mycobacterium tuberculosis humanus, Mycobacterium bovis и Mycobacterium avium. Позднее последний вид был отнесён к нетуберкулёзным микобактериям.

Тематика выполненных за прошедшие годы исследований чрезвычайно разнообразна. Многочисленные работы посвящены техническим и методическим аспектам диагностики, выделения, дифференциации и идентификации микобактерий, разработке методов определения их лекарственной чувствительности, прогрессивно развивающимся молекулярно-генетическим исследованиям. Однако наибольшее количество исследований за прошедшие 130 лет было посвящено вопросам изменчивости микобактерий, развивающейся под влиянием факторов внешней среды. На протяжении более столетия не прекращалось разностороннее изучение природы, морфологии, характерных свойств и биологических особенностей МВТ. Эти исследования позволили установить, что понятие о возбудителе туберкулёза далеко не исчерпывается классическим описанием, данным R Кохом.

R Кох был убеждённым мономорфистом, сторонником постоянства микробных видов. Между тем уже вскоре после открытия Коха его ученики F. Nocard и Н. Roux указали на наличие в старых культурах ветвящихся форм, иногда заканчивающихся колбовидными вздутиями, а в 1988 г. И. И. Мечников описал нитевидные мицелиеподобные формы с разветвлениями и вздутиями не только в культурах, но и в мокроте больных, а также обнаружил их в селезёнке заражённого туберкулёзом воробья.

Патогенные кислотоустойчивые микобактерии, как и все другие микроорганизмы, находясь в постоянном взаимодействии с внешней средой, при изменении условий существования подвергаются изменчивости. При этом изменения морфологических, культуральных, биологических и других свойств могут быть как временными, которые при восстановлении условий внешней среды исчезают, так и глубокими необратимыми, приводящими к образованию нового вида. Последние могут быть связаны с изменением типа обмена веществ и возникновением новых признаков, передающихся по наследству.

В настоящее время можно с уверенностью утверждать, что ни один из известных возбудителей инфекционных заболеваний не обладает таким многообразием форм существования, такой чрезвычайно широкой вариабельностью морфологии (полиморфизмом) и таким широким диапазоном изменчивости биологических свойств (плеоморфизмом), какие демонстрируют МВТ.

Изменчивость МВТ может проявляться в самых разнообразных формах:

• морфологическая изменчивость (колбообразные, мицелиеподобные, ветвистые, дифтероидные, кокковые, вирусоподобные, или фильтрующиеся, L-трансформированные и другие формы);
• тинкториальная изменчивость – изменения отношения к красящим веществам;
• культуральная изменчивость – изменения морфологии и окраски колоний при росте на искусственных питательных средах;
• физиологическая изменчивость – утрата некоторых физиологических функций и метаболической активности;
• биологическая изменчивость – изменения степени вирулентности в сторону повышения или, наоборот, понижения её вплоть до полной утраты и др.

История изучения возбудителя туберкулёза изобилует работами, в которых описаны разнообразные формы изменчивости возбудителя: туберкулёзный вирус или зёрна Муха, описанные в начале века; «чёрные» и «красные» осколки Шпенглера; целая серия исследований некислотоустойчивых вариантов микобактерий, начало изучению которых положил в 1897 г. I. Ferran, впервые сообщивший о подобных формах. Позднее этой форме изменчивости возбудителя туберкулёза посвятили свои исследования С. А. Кумбари, Б. Л. Мазур, Ю. К. Вейсфейлер и др. Широкое развитие это направление получило в 50-60-х годах в работах ленинградской школы микробиологов под руководством В. Н. Космодамианского.

Этиология, патогенез, иммунология, микробиологическая диагностика, эпидемиология, терапия и профилактика заболеваний, связанных с необычными инфекционными агентами, явились предметом активных настойчивых исследований значительного числа лабораторий во многих странах мира. Развитие учения об изменчивости бактерий имеет богатую предысторию и историю: первая связана с проблемой гетероморфизма бактерий и открытием фильтрующихся форм, вторая – с открытием первого представителя семейства Mycoplasmataceae – возбудителя плевропневмонии рогатого скота и L-форм бактерий.

В 1894 г. Н. Ф. Гамалея открыл явление гетероморфизма у бактерий, описав формы гетероморфного роста холерного вибриона, полученные под влиянием солей лития. Формы гетероморфного роста были получены им у многих видов бактерий при воздействии разнообразных физических и химических агентов. Гетероморфизм является одной из форм биологических реакций бактерий, способствующих выживанию и сохранению вида в условиях кратковременного неблагоприятного воздействия некоторых физических, химических или биологических факторов. При их длительном воздействии или увеличении дозировки может наступить гибель гетероморфных форм или их распад на субмикроскопические фильтрующиеся структуры. При устранении действия, вызвавшего образование гетероморфных форм, они могут легко реверсировать в исходный бактериальный вид.

В учении о возбудителе туберкулёза, вероятно, нет более спорной и многосторонне изученной проблемы, чем вопрос о фильтрующихся формах, впервые описанных в 1910 г. A. Fontes. Этой проблеме посвящено максимальное количество исследований, скептических отзывов и восторженных рассуждений. Изучению этой формы возбудителя туберкулёза посвящены многочисленные работы крупнейших бактериологов мира: В. А. Любарского, А. И. Тогуновой, Л.А. Тарасевича, М. В. Триус и А. С. Хольцмана, М. М. Цехновицера, A. Calmette и его сотрудников, Р. Hauduroy, J. Valtis, A. Vaudremer и др., а также Г. П. Калины и многих других, доказавших возможность образования фильтрующихся форм у разных видов бактерий.

Работами этих исследователей было показано, что фильтрующиеся формы микобактерий, проходящие через фильтры Беркфельда и Шамберлана L2 И L3, обладают очень слабой биологической активностью, не вызывая типичных для бактериальных форм возбудителя (туберкулёза, дизентерии, брюшного тифа и др.) тканевых изменений у экспериментальных животных. Только путём повторных пассажей через организм животных иногда удавалось выделить бактериальные палочковидные особи, аналогичные первоначальному возбудителю заболевания.

Приведённые факты показывают, что существование невидимых фильтрующихся форм не вызывает сомнения, однако природа их остаётся ещё окончательно нераскрытой. МБТ не представляют в этом отношении исключения, а, напротив, являются весьма удобной и перспективной биологической моделью для изучения различных форм изменчивости возбудителя, описанных уже давно или в последнее время.

Параллельно с изучением фильтрующихся форм различных микроорганизмов развитие микробиологии шло и в несколько другом направлении. Феноменом, сходным с гетероморфным ростом бактерий, является образование так называемых сферопластов, возникающих при некоторых внешних воздействиях. В процессе образования сферопластов так же, как и гетероморфных форм, наблюдаются изменение формы и увеличение размеров бактериальных клеток до крупных шаров. Сферопласты, как и гетероморфные формы, могут в соответствующих условиях переходить в L-формы или при устранении фактора, вызвавшего их образование, реверсировать в культуры исходного вида. В отличие от гетероморфных форм они образуются лишь в условиях жидкой среды и повышенного осмотического давления при действии факторов, блокирующих синтез клеточных стенок.

Импульсом для активного продолжения исследований по данному направлению послужило открытие в 1935 г. английской исследовательницей Е. Klieneberger L-форм бактерий. Эти формы бактерий, отличающиеся целым рядом характерных признаков, были обнаружены Е. Klieneberger в культуре Streptobacillus moniliformis. Автор назвала их L-формами в честь Института им. Листера, в котором она работала.

После первого сообщения Е. Klieneberger также прошли уже десятилетия. За это время
было убедительно показано, что L-трансформация может быть достигнута не только в воспроизводимых in vitro опытах по воздействию на микроорганизм антибиотиков и поверхностно активных веществ, но и то, что L-формы являются достаточно часто встречающейся формой существования бактерий в условиях заражённого организма. Это положение было особенно полно продемонстрировано на многочисленных примерах индукции L-форм различных бактерий in vitro в пробирках и в культурах клеток, в способности вызывать патологический процесс, персистировать (т. е. бессимптомно переживать) и реверсировать в условиях живого организма в исходный бактериальный вид.

Открытие L-форм бактерий принадлежит Е. Klieneberger, однако выяснение биологической сущности явления L-трансформации и его конечного выражения – образования L- форм – является несомненной заслугой американского исследователя L. Dienes. В 1960 г. вышла обзорная статья Е. Klieneberger-Nobel, в которой охарактеризованы некоторые патогенные виды микоплазм и L-форм бактерий.

В нашей стране наиболее широкие и всесторонние исследования проблемы L-форм бактерий связаны с именами академика АМН СССР В. Д. Тимакова и профессора Г. Я. Каган. В. Д. Тимаков считал: «L-формы и субмикроскопические элементы бактерий служат проявлением функциональной мобильности и пластичности бактериальных клеток. Их можно охарактеризовать как закономерную своеобразную форму адаптации к изменившимся условиям среды обитания… Возможность образования L-форм в организме, их сохранение и способность к реверсии в исходный вид бактерий при одновременном восстановлении признака вирулентности могут иметь важное значение в патогенезе рецидивов при острых и хронических инфекционных заболеваниях».

В 1961 г. по этой проблеме была опубликована первая монография В. Д. Тимакова и Г. Я. Каган «Биология L-форм бактерий», в которой авторы привели сведения о морфогенезе L-форм разных видов бактерий, представили их морфологическую и биологическую характеристику, сведения о реверсии и стабилизации L-форм, а также результаты сравнительного анализа фильтрующихся форм бактерий и субмикроскопических фильтрующихся элементов L-вариантов бактерий.

Во многих странах мира началось интенсивное изучение биологии L-форм различных микроорганизмов и их роли в патологии; 50-60-е годы XX в. ознаменовались потоком сообщений об открытии и выделении L-форм и других дефектных по клеточной стенке вариантов бактерий при целом ряде инфекционных заболеваний. L-формы МБТ и их патогенетическая роль были предметом углублённых научных исследований L. Н. Mattman et al. в США и С. Р. Xalabarder в Испании.

В 1968 г. по инициативе президента АМН СССР академика В. Д. Тимакова и директора ЦНИИТ М3 СССР академика АМН СССР Н. А. Шмелёва Президиум Академии медицинских наук СССР принял решение об организации в Центральном научно-исследовательском институте туберкулёза М3 СССР под руководством академика АМН СССР Н. А. Шмелёва специальной академической группы сотрудников для изучения проблемы L-форм МБТ. Исследования по изучению L-форм МБТ широко проводились в ЦНИИТ М3 СССР с 1968 по 1995 г., и результаты их неоднократно докладывались на международных и отечественных форумах.

В результате этой работы было получено много новых сведений о дефектных по клеточной стенке формах возбудителя туберкулёза; разработаны методы L-трансформации МБТ in vitro и in vivo, методы и питательные среды для выделения L-форм МБТ из диагностического материала, иммунофлюоресцентный метод выявления L-форм МБТ в патологическом материале; описаны биологические свойства L-форм микобактерий и вызываемые ими морфологические реакции; установлена патогенетическая роль L-форм при различных формах туберкулёза; описаны изменения метаболической активности в сторону более низкого энергетического уровня, способствующие переходу в персистирующие (латентные) формы и пр.

Установлено ранее неизвестное явление длительного персистирования (бессимптомного переживания) живого ослабленного изменённого возбудителя в остаточных туберкулёзных изменениях ранее инфицированных и практически здоровых в отношении туберкулёза людей. Доказано, что основной формой персистирования возбудителя у взрослых людей являются L-формы МБТ способные многие годы персистировать в организме и, сохраняя антигенные свойства, вызывать иммунологические сдвиги, поддерживая сбалансированное равновесие между патогенным агентом и иммунобиологической системой.

В случае нарушения иммунного статуса L-формы микобактерий способны в организме излеченных от туберкулёза пациентов реверсировать в исходные бактериальные формы М. tuberculosis с присущей им вирулентностью и вызывать реактивации и эндогенные рецидивы туберкулёзного процесса. В ЦНИИТ М3 СССР была проведена серия исследований по изучению частоты обнаружения и роли L-форм микобактерий при различных формах туберкулёзного процесса:

• у «абациллированных» больных, получавших длительное лечение и излеченных от туберкулёза;
• при впервые выявленном деструктивном туберкулёзе лёгких;
• при хроническом деструктивном туберкулёзе;
• при ограниченном недеструктивном туберкулёзе;
• при туберкулёмах лёгких;
• при малых формах туберкулёза лёгких;
• как этиологический фактор «стерильных» эмпием плевры;
• при туберкулёзе периферических лимфатических узлов;
• при туберкулёзном менингите;
• при химиотерапии больных туберкулёзом;
• как показатель активности специфического процесса и др.;
• как дополнительный признак при дифференциальной диагностике туберкулёза;
• при аллергических реакциях организма.

Одновременно было открыто и доказано неизвестное ранее «явление L-трансформации микобактерий BCG в организме вакцинированных детей»; изучены формы персистирования микобактерий вакцины BCG; получена реверсия выделенных из вакцинальных рубчиков и регионарных лимфатических узлов L-форм в микобактерии исходной вакцины, и доказана принадлежность ревертантов к вакцинному штамму М. bovis BCG. Изучены этиология, патогенез и причины развития хронических лимфаденитов у детей после внутрикожной вакцинации BCG.

В 1976 г. Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР зарегистрировал научное открытие № 180, авторы которого Н. А. Шмелёв, И. Р. Дорожкова, 3. С. Земскова «установили неизвестное ранее явление трансформации микобактерий BCG в организме вакцинированных детей в L-формы микобактерий BCG, способные длительно персистировать в организме вакцинированных и вызывать клеточные реакции, присущие вакцине BCG, а при различных неблагоприятных для макроорганизма условиях быть этиологическим фактором хронического вакцинального лимфаденита» (диплом Госкомитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР № 180 от 23.ХП.1976 г.).

В то же время во многих странах мира проводили интенсивные исследования по изучению L-форм самых разнообразных микроорганизмов и их роли в патологии человека и животных при различных воспалительных заболеваниях: гнойном менингите и менингоэнцефалите, при сепсисе, септическом эндокардите, ангинах, ревматизме, бруцеллёзе, лептоспирозе, заболеваниях мочеполовой сферы человека и другой патологии, вызванной разнообразными микроорганизмами.

Почти одновременно с открытием у бактерий явления гетероморфизма и фильтрующихся форм (конец XIX и начало XX в.) была обнаружена группа микроорганизмов, содержащих фильтрующиеся способные к размножению формы – семейство Mycoplasmataceae, представители которого чрезвычайно близки к стабильным L-формам. Вопрос о критериях дифференциации стабильных L-форм от микоплазм и элементарных фильтрующихся структур микоплазм от вирусов имеет первостепенное значение не только для выяснения теоретических вопросов филогенеза разных групп микроорганизмов, но и для чисто утилитарных целей микробиологической диагностики и идентификации инфекционных агентов, обнаруживаемых в патологическом материале и, к сожалению, иногда неидентифицируемых.

За большой цикл работ (1961-1973), посвящённых разностороннему изучению биологических свойств и патогенных потенций, роли в патологии, диагностике и лечении инфекционных заболеваний, вызываемых гетероморфными формами микроорганизмов (фильтрующихся, L-трансформированных, микоплазм), а также за создание научной школы микробиологов и генетиков академик АМН СССР В. Д. Тимаков и профессор Г. Я. Каган в 1974 г. были удостоены Ленинской премии СССР.

Постановлением Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР от 28 октября 1982 г. за цикл работ по клиническому значению L-трансформации, лекарственной устойчивости и количественных изменений микобактериальной популяции в процессе химиотерапии туберкулёза сотрудникам ЦНИИТ М3 СССР члену-корреспонденту АМН СССР А. Г. Хоменко, профессорам И. Р. Дорожковой, 3. С. Земсковой и сотрудникам 1-го Московского медицинского института им. И. М. Сеченова профессору М. М. Дыхно, д.м.н. 3. Н. Кочемасовой, к.м.н. Д. Я. Бакановой и Н. Г. Кассирской была присуждена Государственная премия СССР.

До настоящего момента вопросы изучения изменчивости бактерий не сходят с повестки дня современной микробиологии. Усиленно разрабатываются экспериментальные подходы к установлению морфологических (на уровне изучения субструктур), химических, биофизических, генетических и других критериев диагностики и идентификации инфекционных агентов и разработки эффективных мер борьбы с ними. Можно надеяться, что разработка критериев таксономической дифференциации микоплазм и L-форм бактерий в недалёком будущем будет завершена.

Сравнительный анализ биологических свойств фильтрующихся и L-форм разных видов бактерий, результаты которого были опубликованы в 1967 г. ведущими микробиологами СССР и США, активно занимавшимися этой проблемой, позволил сформулировать следующее положение: «Фильтрующиеся формы, образующиеся при распаде бактериальных клеток, во многом сходны с субмикроскопическими структурными элементами L-форм. Одинаковые размеры, обусловливающие их прохождение через бактериальные фильтры и осаждение при центрифугировании на больших скоростях, сходство морфологии, замедленный процесс регенерации и неполная реверсия биологических признаков исходных культур – это свойства, сближающие фильтрующиеся формы бактерий с фильтрующимися элементами L-форм».

В 80-х годах прошлого столетия в результате проведённых В. И. Голышевской исследований было установлено, что при химиотерапии экспериментального деструктивного туберкулёза, а также после прекращения лечения в фильтратах гомогенатов из стенки каверн, пропущенных через бактериальные фильтры с размером пор 0,2 мкм, с постоянством обнаруживались очень мелкие округлые формы МБТ с утолщённой стенкой, которым автор присвоил название «ультрамелких» форм. Путём многократных биологических пассажей удавалось добиться их реверсии в классическую палочковидную форму МБТ.

Вышеприведённое положение о близости фильтрующихся форм бактерий с фильтрующимися элементами L-форм позволяет высказать предположение, что так называемые «ультрамелкие» формы МБТ являются ничем иным, как фильтрующимися элементами L-форм М. tuberculosis. В пользу этого утверждения свидетельствует наличие у описанных «ультрамелких форм» всех перечисленных выше признаков совпадения двух этих категорий изменённых форм возбудителя туберкулёза.

В 1981 г. в монографии «L-формы бактерий» С. В. Прозоровский, Л. Н. Кац, Г. Я. Каган констатировали: «…в настоящее время можно считать доказанной возможность существования бактерий большинства микробных видов в виде двух форм, имеющих принципиально различную структурную организацию:

• бактериальных форм с полноценной клеточной стенкой и
• L-форм бактерий с дефектной клеточной стенкой или без неё».

В последнее время учёные всего мира вновь обратили внимание на проблему персистирования возбудителя, получившую название «латентный туберкулёз» (более правильно было бы говорить о «латентной туберкулёзной инфекции»). Наличие латентной туберкулёзной инфекции рассматривается как показатель инфицирования микобактериями и основная предпосылка эндогенной реактивации туберкулёза. Феномен персистенции бактерий и её патогенетического значения вызывает повышенный интерес во всём мире.

Хорошо известно, что бактерицидные препараты активны только в отношении бактериальных форм и не оказывают повреждающего воздействия на возбудитель, находящийся в метаболически неактивном состоянии персистенции, в котором его удерживает иммунная система. В то же время при ослаблении иммунной защиты макроорганизма наличие у L-форм возбудителя туберкулёза потенциальной способности к реверсии в вирулентную бактериальную культуру и способность к длительному бессимптомному переживанию в макроорганизме ставят вопрос о патогенетической роли этих форм в эндогенной реактивации туберкулёзного процесса, о чём ещё в 70-90 годах прошлого столетия говорили отечественные учёные и, прежде всего, сотрудники ЦНИИТ М3 СССР, их ученики и последователи.

Ныне, спустя несколько десятилетий, проблема персистирования возбудителя как основная предпосылка эндогенной реактивации туберкулёза привлекает внимание фтизиатров мира. Эта проблема, с одной стороны, фундаментальная, касающаяся как способности возбудителя туберкулёза сохранять жизнеспособность в различных условиях существования, так и механизмов иммунного ответа человеческого организма, с другой – это актуальная практическая проблема, поскольку предотвращение развития клинически выраженного туберкулёза у инфицированных лиц представляется (особенно в условиях широкого распространения ВИЧ-инфекции) гораздо более перспективным путём предотвращения распространения туберкулёза, чем декларируемое Всемирной организацией здравоохранения «быстрое излечение заразных больных интенсивными курсами терапии».

В заключение следует отметить, что изложенная история изучения МВТ и форм их изменчивости далека от завершения. В настоящее время противостояние человека и возбудителя туберкулёза находится на пике своего развития. Под влиянием обострившейся в последнее время эпидемической ситуации проблема борьбы с туберкулёзом и его возбудителем приобретает всё новые направления, обусловленные возникновением и развитием новых форм биологической изменчивости МВТ. Продолжаются поиски методов ускоренной диагностики туберкулёза, выявления и выделения возбудителя. Вновь на повестке дня – вопросы ускоренного обнаружения МВТ в диагностическом материале и определения лекарственной чувствительности с помощью микобактериофагов.

Это особая страница микобактериологии, развитие которой на протяжении последних 50 лет связано с большими методическими трудностями, однако перспективы этого направления как в плане диагностики, так и лечения туберкулёза несомненны. Всё большего внимания и изучения требует относительно новый вид изменчивости М. tuberculosis – развитие устойчивости к лекарственным препаратам и дезинфицирующим средствам, в борьбе с которыми возбудитель туберкулёза формирует новые виды лекарственной устойчивости – множественной (MDR), широкой (XDR), чрезвычайной (XXDR).

Оформилось и выделилось в отдельную ветвь микобактериологии новое направление, занимающееся изучением нетуберкулёзных микобактерий, вызывающих микобактериозы. Значение этой патологии резко возросло на фоне распространения ВИЧ-инфекции и многих других заболеваний и состояний, при которых развиваются нарушения иммунитета. Широкое развитие и практическое применение получили молекулярно-биологические методы исследования, которым, несомненно, принадлежат многообещающие перспективы в разрешении многих важных проблем микобактериологии и фтизиатрии.

Приведённые данные свидетельствуют о том, что изменчивость возбудителя не имеет границ. В свою очередь, человек противопоставляет микробу новые достижения мировой мысли:

• новые автоматизированные системы;
• высокотехнологичные методы;
• углублённое изучение биологии и генетики возбудителя на молекулярном уровне и пр.

На данном этапе развития науки противостояние человека и возбудителя продолжается.

источник

Туберкулез, воздушно-капельные инфекции.

Возбудитель туберкулеза открыт в 1882 году Робертом Кохом. Представляет собой тонкие палочки, Гр(+), спол и капсул не образует, не подвижен. В составе клеточной стенки имеется до 40-50% восков, липидов, стеаринов, жирных кислот. Необычное строение клеточной стенки определяет ряд биологических особенностей-

Устойчивость к кислотам и щелочам

Устойчивость к действию анилиновых красителей

Устойчивость к высушиванию и УФ(гидрофобность)

Устойчивость к обычным концентрациям дез. Веществ.

С содержанием этих компонентов клеточной стенки связаны патогенные и токсические свойства микобактерий.

Различают 4 вида возбудителя –

Микобактериум туберкулезис. Встречается у человека в 93-95% случаев. Европейская статистика.

Микобактериум бовис(бычий вариант) – 3-6% случаев заболеваемости(кишечная форма)

Авиум(птичий) – не актуальны в патологии человека

Африкус — не актуальны в патологии человека

В антигеном плане все эти виды однородны, поэтому все биологические свойства рассматриваем на примере микобакетриум туберкулезис.

Резистентность.Сохраняется в проточной воде более года, в почве до 6 месяцев, в мокроте до 2х месяцев, в желудочном соке до 6 часов. Погибают при температуре 100-120 градусов и при воздействии повышенных концентраций дез. Веществ.

Эпидемиология. Заболевание можно назвать антропонозным, если не учитывать бычий вариант. Возбудитель живет в организме человека. Источник заболевания – человек. Заражение происзодит чаще всего аэрогенным механизмом. Воздушно-капельный, воздушно-пылевой. Возбудитель аэроб и наиболее частая локализация – верхушка легких – наиболее аэрогенный участок. Помимо этого существует алиментарный(фекально-оральный) механизм, взывает кишечную форму и гематогенную.

Иммунитет при туберкулезе. 3 основных классификационных особенности

Врожденный видовой(рецепторов к организму человека нет. Человек болеть не должен. Это связано с химическим строением микроорганизма.)

Нестреильный(инфекционный-иммунитет только пока есть возбудитель)

Для возникновения заболевания необходимы условия

Длительный контакт с источником(носителем)

Временное снижение резистентности организма человека

Локализация — туберкулез может поражать любые органы и ткани – туберкулез легких, туберкулезное поражение печени, туберкулезный плеврит, туберкулез кишечника, туберкулез костей и суставов, почек, моче-половых органов, кожи и подкожной клетчатки, серозных оболочек. Практически все органы могут поражаться. Рецепторов как таковых нет, где есть, там и возникает.

В место локализации возбудителя при наличии ГЗД(гиперчуствительность замедленного типа) происходит миграция клеток лимфоидно-макрофагальной системы(лимфоциты, киллеры, эффекторы, макрофаги, фагоциты)

Они образуют вокруг этого участка клеточно-лейкоцитарный вал(инфильтрат), который способствует ограничению распространения возбудителя и дальнейшей его инактивации. Этот вал образуется для уничтожения возбудителя. Имунокомпетентные клетки выделяют группу цитотоксических факторов, запускают механизм воспаления(БАВ) и затем все инактивированные остатки клеток фагоцитируются и выводятся из организма. Это происходит в 80% благоприятных исходах течения этого заболевания. При неблагоприятном течении процесса – комплекс цитотоксинов, факторов воспаления, и токсических продуктов метаболизма самих бактерий и токсических компонентов клеточной стенки, вызывает некроз в толще инфильтрата.(козиоидный некроз). Протекает как злокачественная опухоль(повреждаются мелкие сосуды, крупные сосуды. Человек умирает от кровотечения).

Эпидемиология.Лица находящиеся в местах лишения свободы. Там в 50 раз заболеваемость выше.

Бактериоскопический — окраска по Цель-Нильсону(окрашивают концетрированным фуксином- все красное, далее обрабатываем кислотой, все обезвечивается, микобактерии нет, дальше окрашиваем все остальное) и имунофлюорестцентный метод(см. методичку). Материал чаще всего мокрота. Ее обогащают.

Бактериологический. Основной. Культивируют на специальных питательных средах-Левинштейн-Йенсона(элективная среда) и среда Сотона. В состав входит яичный порошок, глицерин, картофельная мука и другие компоненты для сложного метаболизма микобактерий, т.к. необычное строение клеток. Рост возбудителя наблюдается к концу второй-третьей недели, а характерные колонии образуются к концу месяца.

Желтовато-коричневого цвета, сухие, крошащиеся, Р типа. У них неровная поверхность, край, бугристые, типичны. Растут долго из за особого химического состава. Дальнейшая идентификация не требуется.

Микобактерии из мокроты будут выделятся уже при некрозе(последние стадии)

Увеличение лимфатических узлов.

Существует серологическая диагностика, биологический метод. Серологическая – РСКА, РНГА, антитела образуются, но защитной роли не выполняют. Биологический – заражение кроликов.

Аллергический. Проба манту. Введение внтурикожно в кожу предплечья препарата туберкулина. Туберкулин – это фильтрат бульонной культуры, микобактерий, убитых нагреванием. Генно-инженерный туберкулин. Он дает только положительные и отрицательные реакции. Результаты манту могут быть «–» , «+» и резко «+» проба.

Отрицательная реакция – через 72 часа – отсутствие подкожных следов. У взрослых и детей вводится разная концентрация. Вираж – разница в размерах манту в разные года. Резкоположительная проба – больше 1,5-2 см. Она говорит об активно протекающем туберкулезном процессе. Отрицательная проба манту может быть у пожилых или у людей с ослабленных иммунитетом, когда активно протекающий процесс истощает все ресурсы организма.

Профилактика – в качестве профилактики используется вакцинаБЦЖ.Сохраняется после вакцинации 4-5 лет, в виде очагов или инфильтрата. Вакцинация проводят в род доме, или в первые месяцы.

Ревакцинация с учетом показаний в 7 лет, перед школой.

Лечение. 2 группы терапевтических препаратов – производные аминосалициловой кислоты(тубазид, изомиозид и тд.), противотуберкулезные антибиотики – циклосерин, каномецин, римфамицин, клептомицин.

Комплекс физиотерапии, санаторно-курортное лечение.

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

Наряду с кислотоустойчивостью, важной характеристикой микобактерий являетсямедленный ростна питательных средах, особенно микобактерий туберкулеза. Еще одна особенность микобактерий — образование пигментов, часть видов образует пигмент в темноте.

Род микобактерий может насчитывать до 200 паразитических и сапрофитических видов, из них хорошо изучено и идентифицировано около 30 видов. Микобактерии широко распространены в почве и воде, их выявляют у широкого круга тепло- и холоднокровных животных.

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

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

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

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

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

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

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

— незавершенный фагоцитозэтого внутриклеточного паразита (механизмы — блокада фагосомо — лизосомального слияния, устойчивость к действию лизосомальных ферментов);

— способность вызывать выраженнуюреакцию ГЗТ, выявляемую с помощью туберкулиновой пробы — “ГЗТ туберкулинового типа”.

Антигенная структура.Микобактерии туберкулеза имеют сложный и мозаичный набор антигенов. В антигенном отношенииM.tuberculosisимеет наибольшее сходство сM.bovisиM.microti. Имеются перекрестно — реагирующие антигены с коринебактериями, актимомицетами. Для идентификации микобактерий антигенные свойства практически не используют.

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

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

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

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

— при достаточной резистентностиорганизма размножение возбудителя в гранулемах прекращается, очаг окружается соединительнотканной капсулой и обезизвествляется (откладываются соли кальция). Этот процесс определяется формированиемнестерильного инфекционного иммунитетак возбудителю туберкулеза. Нестерильность — способность микобактерий длительно сохраняться в первичном очаге и ждать свой час (иногда через несколько десятилетий);

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Аллергологические методы— это широко используемые кожные пробы с туберкулином и методы аллергодиагностикиinvitro(РТМЛ, ППН — показатель повреждения нейтрофилов и др.).

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

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

Среди методов идентификации микобактерийнаибольшую практическую ценность имеют два подхода:

— методы дифференциации M.tuberculosisиM.bovisот прочих микобактерий;

— методы дифференциации M.tuberculosisиM.bovis.

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

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

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

1. Возбудитель туберкулеза — микобактерия, относится к семей­ству Micobacteriaceae. Различают туберкулезные микобактерии человеческого, бычьего и птичьего типов. Для человека они па­тогенны. Помимо патогенных для человека, в природе широко распространенысапрофитные микобактерии, или так называе­мыепаратуберкулезные бациллы. Они содержатся в водопро­водной и сточной воде, в молоке и масле, на овощах и ягодах. Их обнаруживают на коже, в промывных водах желудка и глотки, они выделяются со слюной, мокротой, калом и мочой.

Морфологически они напоминают патогенные микобактерии, характеризуются кислотоустойчивостью. По этой причине воз­можны ошибки при распознавании природы микобактерии, а следовательно, и характера патологического процесса. Парату-беркулезные бациллы, в отличие от патогенных, не вызывают типичных изменений в организме людей и животных. Принад­лежность их к тому или другому виду устанавливается главнымобразом на основании их культуралъных свойств и результатов прививки морским свинкам.

Микобактерии туберкулеза (МБТ) были открыты Р. Кохом в мокроте больного туберкулезом. Человеческий тип туберкулез­ного возбудителя: палочки прямые или изогнутые длиной 1,5— 4 м толщиной 0,3—0,5 м. Величина палочек зависит от возраста микроба и условий его обитания. В тканях живого организма палочки могут удлиняться, что, по-видимому, зависит от за­медленного их деления. В казеозных массах палочки располага­ются неровными кучами по 2—3 и более. В различных условиях пребывания в организме палочки могут образовать нитевид­ные, ветвящиеся формы с булавовидными образованиями на концах нитей.Полиморфизм является характерным свойством микобактерии. Кислотоупорные МБТ обладают свойством медленно воспринимать анилиновые красители. Поэтому их окраска производится с применением протравы (карболоваякислота). При подогревании наиболее распространенные способы окраски следующие:

При этих окрасках в палочках отмечаются более яркие крас­ные или фиолетовые гранулы. Исследование в электронном микроскопе позволило установить сложное строение их стенки из 3 слоев, а также наличие в цитоплазме ядра и гранул. В пре­паратах из культур, особенно на жидких средах, вирулентные МБТ располагаются в виде жгутов. В препаратах почти всегда имеются разной степени окраски округлые тельца (зерна). Это вегетативные формы, которые получаются в результате раз­множения микроба поперечным делением, и формы развития из зерен. Некоторыми учеными было доказано существование некислотоустойчивых культур МБТ, которые названыL-фор-мами. Эти формы способны расти на обычных средах и пре­вращаться в бактерии.L-формы представляются ввиде телец с венцолъю, внутри которого 1 или 2 тельца. Эта пребациллярная некислотоустойчивая стадия являетсянормальной стадией мик­роба. Фильтрующиеся формы, зерна, кокки и палочки представ­ляют формы закономерно протекающих стадий развития воз­будителя. В частности, полагают, что зернистые формы, среди которых могут быть мелкие фильтрующие элементы, представ­ляютнеклеточную стадию, а кокковые формы и палочки, вы­растающие из кокков, —клеточную стадию развития микроба.

Микобактерии туберкулеза вне организма растут в чистых культурах на плотных и жидких средах, с хорошим доступом воздуха; однако они могут развиваться и в относительно ана­эробных условиях, но очень медленно, скудно. На жидких специальных питательных средах МБТ растут на поверхности среды в виде морщинистой пленки. МБТ растут на питатель­ных средах, содержащих минеральные соли, аминокислоты, углеводы, яичный белок и желток и особенноглицерин\ Могут расти (более скудно) в средах из минеральных солей, особенно аммония. Оптимальная температура для роста 37—38 °С. На плотных питательных средах МБТ растут в виде светло-кремового морщинистого или чешуйчатого суховатого налета, запах культур ароматический, очень характерный, очень редко микобактерии человеческого типа могут давать гладкие коло­нии. Культуры МБТ не всегда бывают типичны (особенно при антибактериальной терапии больных); они могут быть не­сколько влажными, содержать отдельные гладкие или пигмен­тированные колонии. Туберкулезную природу выделенных не­типичных культур устанавливают «мышиной пробой» (1 или 0,1 мг вводят в вену хвоста 2 белым мышам, смерть наступает приявлениях генерализованного туберкулеза через 2—4 мес) наряду с пробой патогенности на морских свинках.

МБТ экзотоксина не выделяют. Однако фильтраты их культур на жидких питательных средах токсичны для животных, боль­ных туберкулезом, что связанно с выделением в среду эндо­токсина. МБТ выделяют также летучие токсины. Особенно­стью этих токсических веществ является их специфическое действие только на инфицированных и больных туберкулезом людей и животных.

2. Благодаря особому химическому строению микобактерии туберку­леза обладают значительной устойчивостью к физическим и хи­мическим агентам. Во влажной мокроте микобактерии выдер­живают нагревание в течение 30 мин при 75 «С, при кипячении погибают через 5 мин. В выделенной мокроте МВТ погибают при 100 °С через 45 мин. В мокроте, выделенной и сохраняе­мой в темноте при комнатой температуре, жизнеспособность палочек сохраняется не менее 4 мес, в рассеянном свете они погибают через 1—1,5 мес. В суховоздушной камере при ув­лажнении с температурой 80 °С МВТ выживают в течение 2 ч. В уличной пыли МВТ сохраняются до 10 дней, на страницах книг до 3 мес. В воде палочки выживают не менее 150 дней после заражения. МВТ выдерживают процессы гниения и мо­гут несколько месяцев сохраняться в погребенных трупах. Препараты хлора и йода хорошо действуют на микобактерии.

Лекарственно устойчивые или резистентные микобактерии по­являются у больных при антибактериальной химиотерапии, а иногда возникают и спонтанно (первичная устойчивость).

При испытании на лекарственную устойчивость следует поль­зоваться плотными питательными средами Гельберга, Петрань-яни, Герольда и жидкими — синтетической средойСотона (с плазмой),кровяной средой илиплазмой.

Вопрос 49. Лабораторная диагностика туберкулеза

1. Лабораторная диагностика туберкулеза используется для уста­новления специфической этиологии заболевания, подозрительного на туберкулез. Производят микробиологическое исследование материала от больных.

пунктатов лимфатических узлов.

Исследование на возбудителя туберкулеза производят непо­средственно в доставленном материале бактериоскопическими, а кроме того, бактериологическими и биологическими метода­ми. При необходимости исследовать свежую мокроту делают мазки препарата на предметных стеклах, высушивают на воз­духе, фиксируют на пламени горелки. Затем препарат окраши­вают карболовым фуксином, промывают водой и обесцвечи­вают 15—25%-ным раствором серной кислоты, промывают и докрашивают водным раствором метиленового спирта.

После подсыхания препарат подвергают иммерсионной микро­скопии, просматривают 100 полей зрения (практически весь препарат).Туберкулезные микобактерии визуализируются как ярко-красные, тонкие, изящные, в одиночку или группами, большей частью лежащие вне клеток палочки. В настоящее время имеет распространениеметод флотации с последующей микроскопией. Промывные воды желудка бактериоскопически, дальнейшее исследование проводят так же, как и при исследо­вании мокроты.Мазок из гортани или зева окрашиваютпо Ци-лю-Нильсену. Мочу центрифугируют и готовят мазок из осадкамочи. Спинномозговую жидкость, взятую асептично, отстаивают сутки на холоде, после чего образуется тонкаяфибринозная пленка (паутинка), в которой содержатся туберкулезные мико­бактерии. Делают мазок на предметном стекле, высушивают на воздухе, фиксируют, окрашиваютпо Цилю-Нильсену. Если пле­ночка не образовалась, то исследованию подвергают отцен-трифугированный осадок.

источник