Биохимические свойства микобактерий туберкулеза

Возбудитель – микроорганизмы рода mycobacterium (mycos – гриб, bacterium- палочка), включает в себя много видов (49), как патогенных, так и непатогенных. К патогенным относятся микобактерии, вызывающие туберкулез у людей (myc.tuberculosis), животных (myc.bovis), птиц (myc.avium-intracellulare), мышей (myc. мurium).

Наряду с истинными возбудителями от животных и человека, с объектов внешней среды выделяют так называемые атипичные, неклассифицированные, анонимные микобактерии, отличающиеся по своим свойствам от туберкулезных и друг от друга.

Туберкулез – инфекционная, хронически протекающая болезнь человека, животных, в том числе птиц, особенно кур. Патологоанатомически он характеризуется образованием туберкул (бугорков) и творожисто-перерожденных туберкулезных очагов. Возбудителей туберкулеза человека и крупного рогатого скота открыл Р.Кох в 1882 г. Птичий вид установил Штраус и Гамалея (1891).

Морфология. Микобактерии туберкулеза – кислото-, спирто- и щелочеустойчивые микроорганизмы, неподвижны, спор и капсул не образуют, жгутиков не имеют. Их типичная форма – стройные или слегка изогнутые палочки с закругленными краями. В электронном микроскопе микобактерии всех видов имеют вид палочки с закругленными краями. Однако встречаются нередко изогнутые и овальные формы. Размеры клеток одной и той же культуры могут значительно варьировать – длина от 1,5 до 4 мкм, ширина от 0,2 до 0,5 мкм. Особенно это заметно в культурах разных возрастов. Установлена филогенетическая близость туберкулезных микобактерий с лучистыми грибами-актиномицетами. Это сходство проявляется в медленном развитии микобактерии на элективных питательных средах, а также в способе размножения, полиморфности и способности при определенных условиях иногда образовывать нитевидные ветвистые формы с колбовидными вздутиями на концах, что напоминает актиномицеты. Это и явилось причиной замены названия бациллы Коха микобактерией туберкулеза (myc.tuberculosis).

Микобактерии характеризуются высоким содержанием липидов (от 30,6 до 38,9%), вследствие этого медленно воспринимают анилиновые красители. Окрашивание их достигается применением концетрированного карболового фуксина при подогревании. При таком способе окраски микобактерии туберкулеза хорошо удерживают его и не обесцвечиваются при воздействии разведенных кислот, щелочей и спирта, чем они и отличаются от других микробов. На этом основан метод окраски и дифференциации микобактерий по Цилю-Нильсену.

Микобактерии с трудом окрашиваются по Граму и приобретают темно-фиолетовый цвет.

В культурах, выделенных от крупного рогатого скота, чаще находят шаровидные образования правильной формы, одних размеров, а также отдельно лежащие нитевидные структуры.

Культивирование.Микобактерии туберкулеза способны размножаться в строго аэробных условиях на соответствующих элективных питательных средах, содержащих в определенных соединениях углерод, азот, водород и кислород. Из минеральных веществ жизненно необходимыми оказались магний, калий, сера и фосфор. Стимулирующее влияние на рост туберкулезных микобактерий оказывают соли железа и некоторые другие элементы. Для осуществления биохимических процессов у микобактерий необходимым условием является оптимальная температура: 37-38 0 С для человеческого, 38-39 0 С для бычьего и 39-41 0 С для птичьего вида. Следует отметить, что микобактериям туберкулеза присущ медленный обмен веществ, а следовательно они характеризуются замедленным ростом культур на средах. Рост их проявляется через 7-30 дней и более.

При выборе среды следует учитывать ее назначение: для пересева и сохранения субкультур лучше пользоваться простыми глицеринсодержащими средами (МПГБ, глицериновый картофель). Для первичного выделения культур оправдали себя только плотные яичные среды (Петраньяни, Гельберга и др.). Для работы по изучению биохимии микобактерий и других целей целесообразно пользоваться безбелковыми синтетическими средами (Сотона, Моделя).

На плотных средах микобактерии растут в виде колоний, которые могут быть гладкими (S-форма) или бородавчатыми (R-форма), мелкими либо крупными, блестящими или матовыми, в виде изолированных колоний или в виде сплошного налета, в виде белого или белого с желтым оттенком, или же другого цвета.

Биохимические свойства. Микобактерии туберкулеза содержат различные ферменты. Ферменты эстеразы и липазы расщепляют жиры, что дает возможность микобактериям использовать их в качестве питательного материала. Дегидразы расщепляют органические кислоты, в том числе аминокислоты. Уреазы расщепляют мочевину, перигалоза – углеводы, каталаза – перекись водорода.

Протеолитические ферменты (протеазы) расщепляют белок. Микобактерии ферментируют алкоголь, глицерин и многочисленные углеводы, лецитин, фосфатиды. У молодых микобактерий туберкулеза сильно выражены редуцирующие свойства, что, в частности, проявляется в их способности восстанавливать теллурит.

микобактерий туберкулеза обладают значительной устойчивостью к химическим и физическим воздействиям, особенно к высушиванию. В высушенной мокроте, кусочках пораженной ткани, пыли микобактерии жизнестойки от 2 до 7 месяцев и более. В воде микроб выживает 5 мес., в почве – 7 мес., при гниении материала – 76-167 дней и дольше. Холод не влияет на жизнеспособность микобактерий.

Микобактерии весьма чувствительны к воздействию прямых солнечных лучей, в жаркие дни в мокроте они погибают через 1,5-2 ч. Особенно губительны для микобактерии ультрафиолетовые лучи. Большое значение в санитарно-профилактическом отношении имеет высокая чувствительность микобактерии к нагреванию. Во влажной среде микобактерии гибнут при 60 0 С в течение 1 ч, при 65 0 С – через 15 мин, при 70-80 0 С – через 5-10 мин. В свежем молоке возбудитель туберкулеза сохраняется в течение 9-10 дней, в скисшем молоке – гибнет под воздействием молочной кислоты. В масле микобактерии сохраняются неделями, а в некоторых сырах – даже месяцами. микобактерий туберкулеза по сравнению с другими неспорообразующими бактериями значительно более устойчивы к химическим дезинфицирующим веществам, 5%-ный раствор фенола и 10%-ный раствор лизола разрушают возбудителя по истечении 24 ч, 4%-ный формалин – после 12 ч.

Из дезинфицирующих растворов при туберкулезе рекомендуют: 15%-ный раствор смеси, приготовленной из равных частей сернокарболовой кислоты и 16%-ного раствора гидроокиси натрия, время воздействия до 4 ч; 3%-ный щелочной раствор формальдегида при 3-кратном нанесении на объект и 3-часовой экспозиции; хлорную известь в виде порошка, растворов и взвесей, содержащих не менее 5 % активного хлора при экспозиции не менее 3 ч; 3-5%-ный раствор хлорамина Б, гипохлор, 1%-ный раствор глутарового альдегида, 8,5%-ную эмульсию феносмолина из расчета 1л/м 2 и при экспозиции 3 ч и др.

Патогенность.Микобактерии бычьего вида патогенны для многих животных (коровы, овцы, козы, свиньи, лошади, кошки, собаки, олени, маралы и др). Из лабораторных животных наиболее чувствительны кролики и морские свинки, у которых развивается генерализованный туберкулез.

Птичий вид микобактерий вызывает туберкулез у кур, индеек, цесарок, фазанов, павлинов, голубей, уток и др. В естественных условиях птичьими микобактериями заражаются домашние животные (лошади, свиньи, козы, овцы, иногда крупный рогатый скот), а в некоторых случаях и человек.

Инкубационный период длится от нескольких недель до нескольких лет. Доказана персистенция L–форм в организме, которые обладают способностью к реверсии в типичные микобактерии. Наличие L–форм рассматривают как причину рецидива туберкулеза в оздоровленных стадах (В.С.Федосеев, А.Н.Байгазанов, 1987).

Лабораторная диагностика.Выделить возбудителя туберкулеза в чистом виде трудно. Успех во многом зависит от характера исследуемого материала. В качестве последнего можно использовать пораженные органы и ткани, гной, молоко, масло, творог, мочу, фекалии, навоз, почву, воду, соскобы с различных объектов животноводческих помещений и т.п. В каждом случае перед посевом необходимо выбирать соответствующий метод обработки исследуемого материала.

Для освобождения от посторонней микрофлоры исследуемый материал (молоко, мочу, слизь, пораженные органы и ткани) обрабатывают 6-10%-ным раствором серной кислоты (метод Гона). Общее воздействие раствора серной кислоты на материал не должно превышать 25-30 мин.

Для обработки жидкого, полужидкого материала и соскобов с объектов среды обитания животных используют метод флотации. Сущность метода заключается в том, что исследуемый материал взбалтывают в колбе с углеводородами (бензол, бензин и др.) и всплывающий слой пены, то есть флотат, содержащий микобактерии туберкулеза, используют для приготовления мазков, посевов на питательные среды, заражения лабораторных животных.

При убое животных, положительно реагирующих на туберкулин, и отсутствии патологоанатомических изменений в лимфатических узлах, тканях и органах туберкулезного характера, туши выпускают без ограничений, шкуры – без дезинфекции.

Молоко от коров неблагополучных по туберкулезу, обезвреживают в хозяйстве при 90 0 С в течение 5 мин или при 85 0 С в течение 30 мин, после чего отправляют на молокозавод, где его подвергают повторной пастеризации при обычном режиме. Запрещается продажа молока и молочных продуктов на рынке из неблагополучных по туберкулезу хозяйств и от клинически больных и положительно реагирующих на туберкулез животных частного сектора.

Полностью туша и все другие продукты убоя направляются на утилизацию в двух случаях: первый – когда туши имеют тощую упитанность, любую форму поражения туберкулезом органов или лимфатических узлов, второй - при обнаружении генерализованного туберкулезного процесса независимо от упитанности.

Аллергическая диагностика туберкулеза. В практике ведущее значение для прижизненного распознавания туберкулеза у животных и птиц имеет аллергическая диагностика при помощи туберкулина (Р.Кох, 1890). Следует указать, что еще до сообщения Коха в России Гельман в 1888-1889 гг. изготовил экстракт из туберкулезных бактерий и испытал его с диагностической целью на больных туберкулезом коровах, получив при этом положительный результат. Диагностика с помощью туберкулина завоевала прочное положение в медицине и ветеринарии. В настоящее время основным методом проверки животных на туберкулез является внутрикожная туберкулиновая проба. Для изготовления туберкулинов для млекопитающих используют штаммы только одного бычьего вида. Применяют сухой очищенный туберкулин (протеин-пурифиед-дериват – ППД).

Иммунитет и средства специфической профилактики. При туберкулезе он нестерильный, длящийся до тех пор, пока в организме находятся живые микобактерии туберкулеза.

Вакцину против туберкулеза предложили в 1924 г. французские ученые Кальметт и Герен.

В ветеринарной практике вакцину БЦЖ применяют в неблагополучных по туберкулезу хозяйствах в соответствии с наставлением, утвержденным в 1985 г. (М.А.Сафин).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Возбудители туберкулеза относятся к роду Mycobacterium, семейству Mycobacteriaceae.

По роли в патологии выделяют группы представителей рода микобактерий:

I. Туберкулезные микобактерий (типичные штаммы):

1. Mycobacterium tuberculosis (M. hominis) — человеческий тип;

2. Mycobacterium tuberculosis bovis — бычий тип;

3. Mycobacterium tuberculosis africanum — африканский тип.

II. Атипичные штаммы — вызывают микобактериозы:

1. фотохромогенные — микобактерий, синтезирующие пигмент на свету (М. kansassi, M. marinum, M. sjmiae);

2. скотохромогенные — микобактерий, синтезирующие пигмент в темноте (М. gordonae, M. scrofulacum, M. szulgai, М. па-vescens);

3. ахромогенные — микобактерий, не синтезирующие пигмент (М. avium, М. paratuberculosis, M. intracellulare, M. xenopi, М. terrae, M. triviale);

4. быстрорастущие микобактерий (М. fortuitum, M. smegmatis, M'. fridmanii, M. diernhoferi, M. vaccae).

По способности вызывать туберкулезное поражение в организме человека и животных (патогенность) выделяют виды возбудителя:

1. облигатно-патогенные (М. tuberculosis, M. bovis, M. africanum),

2. потенциально-патогенные(М. avium, M. kansassii, M. intracellulare и др.),

3. непатогенные, или сапрофигы(М. gadium, M. auram, М. triviale и др.).

Патогенными для человека являются: М. tuberculosis, M. bovis, М. africanum, M. avium, М. хепор и М. fortuitum. Чаще всего туберкулез у людей возникает при заражении человеческим (92 %) и бычьим (5 %) типами возбудителя.

Атипичные микобактерийвызывают заболевания — микобактериозы,схожие с туберкулезным процессом. Клинические формы микобактериозов многообразны, но чаще они напоминают картину легочного туберкулеза. Отмечается большая частота образования каверн, склонность к генерализации процесса. Трудности лечения заболеваний, вызванных атипичными микобактериями, связаны с множественной лекарственной устойчивостью микобактерий, с иммунодефицитом, на фоне которого развился микобактериоз.

Микобактерий туберкулеза обладают большой полиморфностью. Типичные формы имеют вид изогнутых палочек длиной 1- 6 мкм и шириной 0,2—0,6 мкм. Встречаются ветвистые, кокковидные, нитевидные, зернистые формы. Бактериальная клетка состоит из микрокапсулы, трехслойной оболочки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с органелами (вакуоли, рибосомы, гранулы), ядерной субстанции. Клеточная стенка микобактерий создает гидрофобный барьер, затрудняющий проникновение в клетку водорастворимых соединений, вследствие чего микобактерий растут медленно. В клеточной стенке находятся специфические антигены (белки), вызывающие у макроорганизма развитие реакции гиперчувствительности замедленного типа (сенсибилизацию) и образование антител. Способность микобактерий туберкулеза сенсибилизировать организм человека лежит в основе туберкулинодиагностики. В клеточной стенке находится корд-фактор, состоящий из липидов и высокомолекулярных кислот, определяющий вирулентность МБТ (способность к заражению). Липиды обеспечивают устойчивость бактерий к кислотам, спиртам и щелочам. Так, кислотоустойчивые микобактерий (КУБ)приокраске мазков по Цилю-Нильсену (краситель - фуксин Циля) остаются окрашенными в красный цвет даже при последующей обработке препарата кислотой. Остальные микробы обесцвечиваются под действием кислоты и при дополнительной окраске метиленовым синим становятся синими.

Свойства МБТ, определяющие их устойчивость к воздействию физических и химических агентов:

1) наличие 3 слоев оболочки МБТ;

МБТ неподвижны, не образуют спор, жгутиков, мицелия и капсул. Размножаются возбудители делением клетки на две дочерние, время генерации составляет 14 - 24 часа.

Возбудители туберкулеза являются факультативными аэробами, но способны расти в факультативно анаэробных условиях, оптимальная температура для культивирования - 37°С.

2) возбудителями заболевания, находящимися длительное время в латентном состоянии.

Патогенность — потенциальная возможность микроба вызывать инфекционный процесс (способность МБТ жить и размножаться в тканях живого организма и вызывать специфические ответные реакции, приводящие к определенной нозологической фирме патологии — туберкулезу).

Вирулентность — мера, или степень патогенности. Вирулентность — индивидуальный признак отдельного штамма

микроба, характеризуется интенсивностью размножения микроорганизма в тканях. Не является постоянным свойством, может изменяться у отдельных штаммов. Примером искусственного изменения вирулентности микобактерий является вакцинный штамм БЦЖ.

Микобактерий туберкулеза длительно сохраняют свои патогенные свойства. В мокроте они остаются жизнеспособными и активными месяцами, в почве, некоторых продуктах (молоко, масло, сыр) - более полугода, в книгах, белье, жилых помещениях - в течение 4—5 месяцев, а в уличной пыли — до 2 недель. Они устойчивы к процессам гниения и могут несколько месяцев сохраняться в погребенных трупах, в замороженном состоянии под вакуумом - до 30 лет. Микобактерии устойчивы к действию ионизирующей радиации.

Губительное действует на возбудителя прямой солнечный свет (ультрафиолетовое облучение), автоклавирование, длительное кипячение, воздействие хлорсодержащих препаратов, используемых для дезинфекции или новых дезсредств, не содержащих хлора (полидез, септоцид, триацид и др.), ультразвук, сжигание. Сухой горячий воздух действует на микобактерии менее активно и убивает их при температуре 100°С только через час.

Источники микобактерии туберкулеза в природе:

1) больной туберкулезом человек, выделяющий микобактерии в окружающую среду с мокротой, мочой, калом, гноем. Наиболее опасны в эпидемиологическом отношении лица, больные туберкулезом легких с массивным бактериовыделением (выделяющие за сутки с мокротой миллиард и более МБТ). При скудном бактериовыделении вероятность заражения окружающих значительно уменьшается.

2) больные туберкулезом животные (крупный рогатый скот).

Пути передачи туберкулезной инфекции:

1) аэрогенный (пылевой) — основной (90 %) через дыхательные пути с воздухом;

2) алиментарный при употреблении сметаны, творога, сыра, сырого молока от больных туберкулезом животных.

3) контактный — через поврежденную кожу и слизистые оболочки через предметы личной гигиены;

4) трансплацентарный (вертикальный) — через плаценту от больной матери к ребенку.

Пути распространения туберкулезной инфекции в организме: 1) гематогенный;

(с образованием каверн возможно бронхогенное обсеменения здоровых участков легких)

Способствуют заражению туберкулезом

1) нарушения санитарного режима,

2) несоблюдение правил асептики, антисептики,

3) осложнения вакцинации БЦЖ.

Поэтому предъявляют повышенные требования к медперсоналу и больным по соблюдению санитарного режима и проведению противоэпидемических мероприятий.

Дата добавления: 2015-02-09 ; просмотров: 157 ; Нарушение авторских прав

Читайте также: