Возбудитель туберкулеза

M.flavescens – на яичных  средах через 7-10 дней после  посева образуют мягкие, окрашенные  в оранжевый цвет колонии.  Непатогенны для человека и  животных.

M.nonchromogenicum – выделены  от мышей.

M.ulcerans – выделены из  кожных поражений людей в Австралии,  Мексике, Новой Гвинеи, Африке  и Малайских островах.

M.vaccae – выделены из  молочных желез коров. Найдены  на лугах, пастбищах, в прудах, колодцах, иногда в кожных поражениях  у коров.

M.smegmatis – выделены из  смегмы, найдены в почве и воде.

M.leprae – вызывает лепру  у человека.

M.lepramurium- не растут in vitro, но  могут экспериментально пассажироваться  через крыс, хомяков, мышей. Вызывают  лепру у крыс, мышей и  некоторых  других родственных им грызунов.

В микробиологической литературе описано более 250 наименований видов  микобактерий (Runyon,1972). Международный  подкомитет по микобактериям утвердил только 26 наименований видов микобактерий.

Выделяемые из организма  человека и домашних животных микобактерий, отличающихся по свойствам от M.tuberculosis и M.bovis, а также от сапрофитных  микобактерий, находящихся в окружающей среде, названы паратуберкулезными (Hauduroy, 1946). Их также называют атипичными, неклассифицированными, неидентифицированными, анонимными или оппортунистическими  микобактериями.

Заболевания людей, вызванное  атипичными микобактериями, предложено называть микобактериозами (Freerksen,1960). Это понятие полностью не уточнено, и некоторые авторы считают, что  в группу микобактериозов следует  включить туберкулез, в то время  как другие не придерживаются этого  мнения        (Васильев, 1971).

В почве, воде, пыли, траве, на водопроводных, резиновых трубах, медных инструментах, в некоторых продуктах  питания (молоке, масле, сметане), на коже здоровых людей и животных, в смегме, в нормальном содержимом желудка  и ушной сере, а иногда и в  патологических выделениях (мокроте, плевральном  выпоте)  находят кислотоустойчивые  сапрофитные микобактерии. Они непатогенны  для человека и животных. Различают  три группы кислотоустойчивых сапрофитов (Драбкина, 1963; Васильев, 1971).

1-я группа – M.phlei, или  Тимофеевой травы. К этой группе  относятся сапрофиты, выделенные  из молока (M.lacticola), пыли (M.stercosis), воды, масла и др. Обладают небольшой  первичной токсичностью; чтобы убить  одну здоровую морскую свинку, нужен 1г  очищенного белка  M.flei, в то время как для той  же цели достаточно 100-150мг микобактерий  туберкулеза.

2-я группа - M.smegmatis. Обнаружены  на коже и половых органах  человека и животного.

3-я группа – M.fortuitum. Для морских свинок и кроликов  не патогенны. При внутривенном  введении мышам в почках образуются  абсцессы, из которых выделяют  множество микобактерий.

Кроме этих классификаций  были предложены и другие. Так, Bonicke (1962) использовал некоторые биохимические  свойства, Collins (1966) разделил атипичные  микобактерии на 10 групп. Kappler (1966) применил 18 и биохимических тестов и распределил  микобактерии на 12 групп.

Микобактерии можно классифицировать по Sneath – методу. Он заключается  в том, что классифицируемые штаммы располагают в таблицах по индексам их сходства (под сходством понимают отношение свойств, общих для  двух организмов. Индексы сходства S вычисляют по формуле:

   nS 100

  S=             ;

    nS + nd

   где в числителе  число сходств (nS) двух штаммов,  умноженное на 100, а в знаменателе  число сходств плюс число различий (nd) у двух штаммов. Результат  получают в процентах. Чем больше  испытано свойств, тем точнее  определены штаммы.

Предложенные классификации  не ре9ают проблему атипичных микобактерий. И хотя многие из них широко пользуются до настоящего времени (группировка  Раньона), необходима дальнейшая работа по идентификации микобактерий и  рациональной систематизации с целью  установления их видовой принадлежности (Головлев, Скрябин, 1972; Зыков, Ильина, 1978).

3. Возбудители туберкулеза.

Истинными микобактериями туберкулеза  являются M.bovis, M.tuberculosis, M.avium, причем последняя  лишь как возбудитель туберкулеза  птиц; если M.avium выделяют от свиней и  крупного рогатого скота, то речь идет об атипичных микобактериях.

M.bovis относится к основному  возбудителю туберкулеза крупного  рогатого скота. Однако он патогенен  и для других домашних и  диких жвачных, человека и приматов, плотоядных, а также попугаев, и  возможно некоторых других хищных  птиц.

M.bovis – слегка изогнутые  или прямые, короткие или умеренно  длинные, тонкие с закругленными  концами палочки (0,3 – 0,6 мкм  в ширину, 1,5 – 4 мкм в длину). Внутри палочки иногда находят  зерна (зерна Муха), обычно расположены  на концах микобактерий. Как размер, так и число находящихся в  них гранул зависит от возраста  культуры и условий ее роста  (Драбкина, 1963). Однако полиморфизм  микобактерий отмечают не только  в культуре, но и патологическом  материале, где наряду с коккоподобными  формами   могут присутствовать  и  более длинные формы. В  патологическом материале микобактерии  туберкулеза бычьего вида расположены  параллельно или под углом,  или кучками. 

Микобактерии туберкулеза  неподвижны, спор не образуют, жгутиков не имеют. Оптимальная температура  роста М.bovis -  37-38 С. Добавление глицерина  к яичным средам замедляет рост микобактерий или он вообще не проявляется. При  высеве патологического материала  на среду Левенштейна – Иенсена  вырастают круглые, маленькие, влажные, почти прозрачные колонии цвета  слоновой кости (дисгонический рост).  Культура M.bovis – микроаэрофильна. Поэтому  посев в жидких  или полужидких средах дает рост в глубине среды. При пересевах культура адаптируется к аэробному росту.

M.tuberculosis – основной возбудитель  туберк4леза человека, однако он  патогенен и для приматов, собак,  попугаев и некоторых животных, контактирующих с человеком. Мало  патогенен для кроликов, кошек,  коз, крупного рогатого скота  и домашней птицы.

M.tuberculosis – прямые или  слегка изогнутые тонкие палочки,  иногда встречаются очень короткие  или длинные, а иногда ветвящиеся  формы. Таким образом, бактериям  туберкулеза свойственен полиморфизм.  Особенно часто полиморфизм микобактерий  описывают при антибактериальной  терапии. Молодые особи микобактерий  – длиннее, а  более зрелые  – короче, появляются кокковые  формы. В старых культурах иногда  бывают ветвистые формы микобактерий. Микобактерии содержат гранулы,  количество которых различны  и  зависит от многих факторов.

M.tuberculosis дает рост на  искусственных питательных средах  быстрее, чем M.bovis. добавление  глицерина к питательным средам  улучшает и ускоряет рост M.tuberculosis.микобактерии  туберкулеза человеческого вида  на плотных яичных средах растут  в виде сухих, крошковатых,  матовых колоний неправильной формы, иногда напоминающих цветную капусту.  На бычьей сыворотке, глицериновом картофеле и 5%-ной глицериновой сыворотке они растут медленно, пышно,  толстыми складчатыми краями (эугонический рост). Обычно колонии имеют цвет слоновой кости, однако при старении приобретают кремовую или даже желтую окраску. В воде плохо суспензируются. Культура M.tuberculosis высокоаэробна; посев в жидкую или полужидкую питательную среду дает рост на поверхности среды. Оптимальная температура роста 37 С, но растет, хотя значительно хуже, при 30-34 С (рН 6,4 – 7,0). При комнатной температуре и повышенной температуре (45 С), как и M.bovis, роста не дает.

M.avium – основной возбудитель  туберкулеза домашних и диких  птиц. Он патогенен и для свиней, в меньшей степени для крупного  рогатого скота. У людей может  вызвать туберкулез нередко с  тяжелым течением (Благодарный, 1980).

M.avium – тонкие, прямые или  изогнутые, с округленными концами,  сплошные или зернистые палочки.  Размер непостоянен, зависит от  условия их обитания и др. факторов. Сильно развит полиморфизм, вследствие  чего в препаратах – мазках  отмечают как коккоподобные, так  и длинные палочки. Рост культуры  микобактерий туберкулеза птичьего  вида на плотных яичных средах  появляется раньше, чем у культур  микобактерий бычьего и человеческого  видов. Колонии влажные, гладкие,  блестящие; имеют вид закругленных  бляшек цвета слоновой кости.  На твердых питательных средах  иногда образуются кольцеобразные  колонии с валикоподобными краями. Такие колонии на средах дают  обычно культуры старше 1,5 мес.  штаммы M.tuberculosis и M.bovis кольцеобразных  колоний не образуют. При старении  штаммы M.avium иногда приобретают желтый  цвет. Редко выявляют сухие, шероховатые  колонии (R – форма).

M.avium не так требовательны  к питательным средам, как возбудитель  туберкулеза бычьего и человеческого  вида. Поэтому он растет и на  обычном и на сахарном агаре.  На глицериновом агаре дает  быстрый рост в виде рыхлого  плоского налета; на глицериновом  бульоне образует поверхностную  пленку. Хорошо суспензируется в  физиологическом растворе. Оптимальная  температура роста 40 С, но дает  рост и при 45 С, и в большинстве  случаев при комнатной температуре,  но значительно медленнее и  скуднее.

На основании изучения белкового состава микобактерий, который специфичен для представителей каждого вида и обусловлен наследственным кодом, связанным со структурой ДНК, обнаружено близкое сходство денситограмм M.avium и М.intracellularae. Данные о сходстве белкового комплекса служат дополнительным основанием для отнесения M.avium к  нехромогенным  атипичным микобактериям  по классификации Раньона (Фадеева  с соавторами, 1981).

 

а) Атипичные микобактерии.

Интерес к проблеме атипичных  микобактерий возник в начале 50-ых годов 20 века, когда были выявлены заболевания  людей клинически и рентгенологически  сходные с туберкулезом, но возбудители  которых отличались от микобактерий туберкулеза. Атипичные микобактерии не отличаются от возбудителя туберкулеза  по морфологическим и тинкториальным свойствам, но существенно различаются  по культуральным, биохимическим и  вирулентным свойствам для лабораторных животных (Каграманов, 1963). Их называют также неклассифицируемыми, анонимными микобактериями.

Относительно сущности микобактерий имеются различные точки зрения. Некоторые исследователи считают  их мутантами туберкулезных микобактерий (Каграманов, 1967; Дыхно с соавторами, 1966; Тогунова, 1966). Эта точка зрения связана с тем, что почти все  атипичные микобактерии были выделены от больных туберкулезом. Под влиянием процессов заживления микобактерии теряют свои основные или же приобретают  другие свойства. Решающим фактором, доказывающим происхождение атипичных микобактерии от истинных микобактерий туберкулеза, считали возможность перехода их  перехода в типичный вирулентный  штамм возбудителя туберкулеза (Каграманов, 1963; Клебанов, 1966). Генетическое родство  атипичных микобактерий с туберкулезными, подтверждает их способность вызывать у подопытных животных специфические  или параспецифические для туберкулеза  клеточные реакции, а также сенсибилизировать  лабораторных животных к туберкулину (Каграманов, 1963 и др.).

После внедрения в практику туберкулостатических препаратов атипичные  микобактерии из патологических препаратов стали выделять чаще. Ряд авторов  причиной возникновения глубоких и  подчас необратимых изменений у  микобактерий туберкулеза считают  химиотерапию, подтверждением этого  послужило выделения ряда атипичных  микобактерий на средах, содержащих фтивадиз (Драбкина, Макарова, 1965; Дыхно, 1966).

В настоящее время атипичные  микобактерии считают самостоятельным  видом бактерий. На основании анализа  нуклеиновых кислот и серологического  исследования микобактерий, а также  количественной таксономии доказано, что атипичные микобактерии являются самостоятельным видами, а не мутантами M.tuberculosis (Wayne,1971). Установлена специфичность  белкового комплекса для различных  групп и видов микобактерий (Фадеева  с соавторами, 1984).  Условно –  патогенные атипичные микобактерии более сходны с микобактериями туберкулеза, чем с сапрофитами (Фадеева  с  соавторами, 1981).

С помощью таких методов  исследования, как газожидкостная хроматография, масс – спектрометрия и ядерный  магнитный резонанс, получена более  точная информация о составе и  строении микробных липидов, которая  подтверждает самостоятельность видов  атипичных микобактерий.

У разных видов микобактерий обнаружены как специфические видовые, так и межвидовые антигенные связи. Tuboly (1967), изучая восемь антигенных компонентов M.bovis определил что, M.avium было четыре, а у видов сапрофитных микобактерий – лишь 2-3 антигенных компонента, идентичных с M.bovis. все это свидетельствует  о неидентичности атипичных микобактерий возбудителям туберкулеза.

 

4. Антигенная структура  микобактерий.

У микобактерий установлены  как специфические видовые, так  и межвидовые и даже межродовые антигенные связи. У отдельных штаммов микобактерий выявлены различные антигены (Kniker, 1965). Все без исключения микобактерии содержат вещество, устойчивое к нагреванию и протеолитическим ферментам (Castelnuovo, Morellini, 1965). Это вещество – полисахарид, который и служит общим антигеном. Кроме того, различные виды микобактерий имеют специфические антигены.

В штаммах M.tuberculosis – 10, в штаммах M.bovis, M.avium и атипичных микобактериях  – 8-10, а в сапрофитных видах  микобактерий – 4-6 антигенных компонентов. У M.avium найдено четыре, видов сапрофитных микобактерий – лишь 2-3 идентичных с M.bovis имеют идентичный антигенный спектр из восьми антигенов, из которых 5-6 были общеродовыми и реагировали с антисыворотка – ми к микобактериям и других видов: шесть – с M.tuberculosis ,3-5 - с  M.kansasii,  2-4 – с M.marium, 2-4 – с M.scrofulaceum, 1-3 – с M.avium,1-4 – с  M.intracellularae, 3-4 – с  M.xeponi,1-2 – с  M.fortuitum. В культурных фильтратах M.bovis обнаружено до 20, а у  M.tuberculosis – 17 антигенов (Лысенко, 1984, 1987).

Антигены различных видов  микобактерий (M.bovis, M.tuberculosis, M.avium) неидентичны  между собой по количественному  и качественному содержанию химических веществ (Шарифуллин, 1981).

 

5. Химический состав.

В состав микобактерий входит вода (80-80,9%), зольные (2,6%) и органические вещества (11,6%), в то числе липиды, белки, полисахариды и др.Из зольных  веществ в микобактериях обнаружены фосфор, кальций, магний, натрий, калий, железо, цинк и марганец. В микобактериях  туберкулеза человеческог7го вида фосфор занимает 74% зольных веществ.