Возбудители туберкулеза

Систематика микобактерий

Туберкулез — это инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями туберкулеза (МБТ), поражающее людей и животных, в основном аэрогенным путем передачи возбудителя, респираторным заражением, при котором развиваются специфическое воспаление в легких и реакции Т-клеточного иммунитета. При лимфогенном распространении микобактерий туберкулеза могут поражаться практически все органы организма.

Таксономия микобактерий:

1. Домен Bacteria.
2. Отдел Firmicutes.
3. Тип Actinobacteria.
4. Порядок Actinomycetales.
5. Семейство Mycobacteriaceae.
6. Род Mycobacterium.

Возбудители туберкулеза относятся к патогенным микобактериям. Это медленнорастущие микроорганизмы, образующие видимые колонии через 7 и более дней.

Микобактерии, вызывающие туберкулез у человека и животных, являются микобактериями туберкулезного комплекса (МТВС), который включает следующие виды: M. tuberculosis, M. africanum, M. bovis, M. bovis BCG, M. caprae, M. canetti, M. pinnipedii, M. microti. Микобактерии, вызывающие у человека и животных диссеминированные процессы внелегочной локализации, относятся к микобактериям avium-комплекса (МАС). В состав этого комплекса входят M. colombiense, M. avium, M. avium paratuberculosis, M. avium silvaticum, M. avium hominissuis.

Морфологические свойства микобактерий туберкулеза

Микобактерии туберкулеза — это слегка изогнутые или прямые палочки длиной 1-10 мкм и диаметром 0,2-0,6 мкм. Микобактерии могут образовывать нитевидные структуры, напоминающие по внешнему виду гифы гриба. Микроорганизмы не образуют спор, неподвижны, имеют микрокапсулу, состоящую из гликопептидов.

Для микобактерий характерна особая клеточная стенка, в состав которой входит ряд специфических веществ: миколовые кислоты, внешние липиды, маннозиды, липоарабиноманнан, пептидогликан и полисахариды.

Пептидогликан — это первичный каркас клеточной стенки, снаружи от которого находится слой арабиногалактанов. Изнутри полисахаридный слой связан с пептидогликаном, а снаружи — с миколовыми кислотами. Слой внешних липидов представлен специфическими восками, или микозидами, определяющими антигенные свойства микобактерий. На цитоплазматической мембране закреплен липоарабиноманнан, который пронизывают стенку клетки и выходит на поверхность микробной клетки маннозными радикалами. Транспорт веществ обеспечивается порами, пронизывающими клеточную стенку.

Кислотоустойчивость, щелочеустойтивость, спиртоустойчивость микобактерий определяют значительное содержание липидов, обуславливают длительную сохраняемость и вирулентность микроорганизмов во внешней среде. Липиды подавляют фагоцитоз, экранируют клетку бактерии, блокируют активность ферментов.

В состав внешней оболочки микобактерий входят вещества, способные индуцировать специфическую воспалительную реакцию макроорганизма с последующим образованием гранулемы. Развивается гиперчувствительность замедленного типа, выявляемая реакцией на туберкулиновые пробы, а также слабым антителообразованием.

Микобактерии — это грамположительные микроорганизмы, для выявления которых применяют метод окраски по Цилю-Нельсену. При этом микобактерии туберкулеза окрашиваются в красный цвет, располагаются скоплениями по 2-3 клетки или одиночно. В цитоплазме клеток обнаруживается до 2-12 гранул (зерна Муха). Для окраски туберкулезных бактерий при люминисцентной микроскопии используют родамин или аурамин. Микобактерии приобретают золотисто-оранжевое свечение.

Микобактерии туберкулеза содержат туберкулопротеины, липиды и полисахариды. Более 50% сухой массы микобактерии составляют туберкулопротеины, которые являются основными носителями антигенных свойств микобактерий. В микобактериях присутствуют следующие фракции липидов: жировая (растворяется в ацетоне и эфире); фосфатидная (растворима в эфире); восковая (растворима в хлороформе и эфире). Липиды представлены фтионовой, миколовой, пальмитиновой, масляной и туберкулостеариновой кислотами.

Факторы патогенности микобактерий туберкулеза

К факторам патогенности микобактерий туберкулеза относятся:

• корд-фактор — гликолипид клеточной стенки (эфир миколовой кислоты и трегаллозы), вызывающий повреждение клеточных мембран;
• сульфатиды — серосодержащие гликолипиды, усиливающие токсическое и антифагоцитарное действие корд-фактора, которое препятствует слиянию фагосомы и лизосомы;
• липиды — содержат фтионовую, миколовую, пальмитиновую, масляную, туберкулостеариновую кислоты, способствующие появлению гигантских клеток;
• микозиды — специфические воска, образующие на поверхности клетки защитный экран;
• липоарабиноманнан — гетерополисахарид, который подавляет активацию лейкоцитов, Т-лимфоцитов, вызывающий секрецию макрофагами ИЛ-10 и ФНО.

Значительное токсическое действие на организм оказывают продукты распада бактериальных клеток. Основным фактором патогенности микобактерий является гликолипид корд-фактор, который располагается в клеточной стенке и способствует образованию жгутов.

Этиология туберкулеза

Источником и резервуаром туберкулеза являются больные люди, птицы и животные. Основным источником инфекции является бацилловыделитель (больной, распространяющий микобактерии). Заболевание туберкулезом легких сопровождается бактериовыделением. При заражении большую роль играет прямой, тесный и длительный контакт с бацилловыделителем.

У детей в патогенезе первичного туберкулеза наиболее значимыми являются пути первичного экзогенного инфицирования. Наиболее частым является аэрогенный механизм заражения, входными воротами выступают миндалины, слизистая рта, бронхи и легкие. Заражение происходит воздушно-пылевым или воздушно-капельным путем. Частицы мокроты в среднем рассеиваются на расстояние до 1 метра перед больным.

Заболевание может развиваться при алиментарном, контактном и внутриутробном путях передачи возбудителя, когда входными воротами выступают слизистая оболочка кишечника или другие органы. Для развития заболевания при алиментарном пути заражения необходимо большее количество возбудителя, чем при аэрогенном инфицировании.

Устойчивость микобактерий туберкулеза к внешним воздействиям обусловлена особенностями строения клеточной стенки и значительного содержания в ней липидов:

• в высохшей мокроте микобактерии могут существовать до 1,5 лет, на книжных страницах — до 10 месяцев;
• без солнечного света могут жить до нескольких месяцев, микобактерии устойчивы к воздействию ионизирующей радиации;
• в воде и почве микобактерии жизнеспособны около года, они хорошо выдерживают процессы гниения и могут оставаться живыми в погребенных трупах в течение 3-6 месяцев;
• в сыром молоке микобактерии могут жить 14-18 дней, к их гибели ведут пастеризация молока и его скисание; кипячение убивает микобактерии в течении нескольких минут;
• замороженные и лиофилизированные микобактерии сохраняют свою жизнеспособность на протяжении 30 и более лет; в течении 60 минут они гибнут от сухого жара при температуре 100 °С.