Микобактериоз легких: клинико-бактериологические критерии диагностики. Микобактериоз легких (нетуберкулезные микобактерии и их роль в заболевании человека) Микобактерии растут
Микроорганизмы. На концах палочек обычно видны включения в виде четок и гранул. Часто образуются цепочки бактерий, иногда разветвленные. Характерным свойством микобактерий является кислото-, спирто- и щелочеустойчивость (см. Кислотоустойчивые бактерии), связанная с накоплением в клетке воскоподобных веществ и особой структурой клеточной оболочки. Микобактерии культивируются на обогащенных плотных с добавлением яиц, молока, картофеля и на жидких синтетических средах с добавлением альбумина. К микобактериям относятся возбудители туберкулеза, .
По Берги (D. Bergey, 1957), патогенные представители микобактерий включают семь видов: M. tuberculosis hominis, M. tub. bovis, M. tub. avium, M. microti, M. para tuberculosis, M. leprae hominis, M. lep. murium. В последнее время в патогенную группу микобактерий включен 8-й вид - M. ulcerans. Микобактерии этого вида растут при t° не выше 33°, выделены из язвенных поражений нижних конечностей человека, в эксперименте вызывают кожные поражения у мышей и крыс. Особую потенциально патогенную группу составляют микобактерии, выделенные из кожных поражений человека, рогатого скота, от холоднокровных животных - рыб, ужей и др., из почвы. Основные представители группы - M. fortuitum, M. marinum, M. thamnopheos, M. platypoecilus - растут при t° 10-20- 25°; для свинок, кроликов, мышей не патогенны.
Истинные сапрофиты морфологически и тинкториально сходны с патогенными микобактериями, однако они более полиморфны, относительно кислотоупорны, слабо щелоче- и спиртоустойчивы. Быстро растут на обычных и специальных средах при t° 10-20°. Основные представители сапрофитов: M. phlei (палочка Тимофеевой травы) - растет при t° 28-52° в виде мягкого налета сероватого или желтого цвета, образующего при старении складки; M. smegmatis - полиморфные, относительно короткие палочки, растут 2-4 дня на всех средах при t° 28-45° в виде сочного, маслянистого кремового налета, иногда суховатого. Оба вида не патогенны для экспериментальных животных.
Особую гетерогенную группу составляют так называемые атипичные, или анормальные, неклассифицированные микобактерии. Природа и значение их в патологии человека точно не выяснены. Выделяются сравнительно редко из материала от людей, больных туберкулезом или клинически сходными заболеваниями («микобактериозами» легких, плевры, лимфатических узлов, суставов и др.). Временно принято разделение «анонимных» микобактерий на 4 группы: 1) фотохромогенные микобактерии (канзасский тип); культуры их, обычно беспигментные при выращивании в темноте, даже при коротком воздействии света приобретают лимонно-желтый цвет; 2) скотохромогенные микобактерии - культуры оранжевого цвета при росте в темноте; 3) нефотохромогенные, беспигментные микобактерии - сероватые, бледно-желтые, не вырабатывают пигмент при воздействии света; 4) быстро растущие при комнатной температуре. На плотных средах атипичные микобактерии образуют гладкий, мелкоскладчатый, часто маслянистый налет, на жидких средах растут на дне в виде хлопьев, а на поверхности среды - в виде тонкой маслянистой пленки. Клетки атипичных микобактерий полиморфны, растут на разных питательных субстратах при t° 20-37-38°, «жгутов» не образуют. Большинство штаммов не патогенны и не вирулентны для морских свинок и кроликов, некоторые, особенно фотохромогенные, в значительных дозах вирулентны для белых мышей при внутривенном введении (0,5-1 мг) и для золотистых хомячков при внутрибрюшинном (1-10 мг). Кислотоупорны; окрашиваются по Цилю-Нельсену в красный цвет. Обладают выраженной каталазной активностью, большей частью первично резистентны к таким противотуберкулезным средствам (см.), как тубазид, парааминосалицилат натрия. Туберкулиновые реакции у людей и экспериментальных животных, больных «микобактериозами», непостоянны.
Микобактерии туберкулеза - см. Туберкулез.
1.4.3.3. Возбудители микобактериозов.
Многие виды микобактерий могут вызывать у человека оппортунистические заболевания или микобактериозы . Проблема микобактериозов существенно обострилась в связи с глобальным распространением ВИЧ-инфекции. При подавлении клеточного иммунитета микобактерии становятся одними из ведущих оппортунистических патогенов.
Возбудители широко распространены в окружающей среде, обнаруживаются в воде и почве. Они выделяются из организма людей, теплокровных и холоднокровных животных.
Наиболее часто заболевания вызывает близкородственная группа микобактерий, которых относят к комплексу M. avium (M. avium complex или MAC ).
Самостоятельные виды микобактериозов связаны с инфекцией M. kansasii , M. ulcerans , M . scrofulaceum , М. chelonae , М. fortuitum .
Комплекс M. avium включает несколько подвидов. Среди них – одноименный подвид M. avium subsp . avium , а также подвиды M. hominissius , M. silvaticum , M. paratuberculosis . К ним примыкает генетически близкий вид M. intracellulare .
M. avium – это возбудитель туберкулеза птиц, однако он может поражать и людей. Инфекция обычно передается воздушно-капельным путем, реже алиментарно.
У больных ВИЧ-инфекцией в стадии СПИДа бактерия вызывает генерализованное поражение с вовлечением респираторного и желудочно-кишечного тракта. Тяжелые микобактериозы отмечаются у 25-30% пациентов с ВИЧ-инфекцией при длительном течении заболевания.
Также M. avium может быть причиной шейного лимфаденита у детей и легочной патологии у взрослых.
Патогенных для человека M. avium предложено отнести к подвиду M. hominissius .
Подвид М. paratuberculosis вызывает гипертрофический энтерит крупного рогатого скота. Предполагается его участие в развитии болезни Крона у человека.
Подвид М. sylvaticum является причиной туберкулеза у лесных голубей.
Вид M. intracellulare был впервые выделен от больного человека. В дальнейшем он был обнаружен у животных, а также на объектах окружающей среды, где бактерии образуют биопленки. У людей он способен вызывать тяжелые заболевания легких, причем может поражать лиц без иммунодефицита.
Другие микобактерии также могут являться причиной легочных поражений. Среди них обнаруживают M . kansasii , М. simiae , M . scrofulaceum . Помимо легочных инфекций, вид M . scrofulaceum часто вызывает шейный лимфаденит у детей.
М. ulcerans является возбудителем язвы Бурули – поражения кожи, подкожной клетчатки с переходом на костную ткань, что сопровождается некрозом и изъязвлением. Болезнь обнаруживается у жителей тропической Африки, Австралии, Латинской Америки. Возбудитель выделяет липидный токсин – миколактон , который способствует развитию заболевания.
Из быстрорастущих видов к патогенным для человека относятся М. fortuitum и М. chelonae . Они могут вызывать раневые инфекции, постинъекционные абсцессы, язвы роговицы, легочные поражения.
Лабораторная диагностика микобактериозов включает микроскопию клинического материала с окраской бактерий по Цилю-Нильсену с последующим их выделением в чистой культуре.
Наиболее современными являются генетические методы идентификации возбудителей микобактериозов.
Для лечения инфекций, вызванных комплексом M. avium , назначают макролидные антибиотики и рифабутин, так как возбудители устойчивы к противотуберкулезным препаратам первого ряда.
Для местных микобактериальных процессов (лимфадениты, язвы) наряду с антибиотикотерапией используют хирургическое лечение.
14.4. Патогенные актиномицеты
Первое описание актиномикоза у людей в 1845 г. было сделано В. Лангенбеком, в чистой культуре возбудитель был выделен в 1887 г. К. Гарцем и в 1888 г. М. Афанасьевым.
Классификация
Данные бактерии относятся к порядку Actinomycetales , семейству Actinomycetaceae , роду Actinomyces . Род включает более 30 видов, среди них A. israelii , A. gerencseriae , A. naeslundii , A. viscosus , A. bovis и мн. др.
По морфологической организации актиномицеты сходны с грибами (название «a ctinomyces» происходит от двух слов: actis – луч и myces – гриб), однако генетический аппарат у них представлен нуклеоидом.
Морфология
Актиномицеты могут быть представлены прямыми или изогнутыми палочками, часто образуют нити. Имеют ветвистый несептированный субстратный или воздушный мицелий со спорами. Неподвижны, размножаются спорами, почкованием, фрагментацией. Некоторые актиномицеты могут образовывать полисахаридную капсулу вокруг нитей мицелия.
Грамположительны, есть варианты кислотоустойчивые и кислоточувствительные, В поражённых тканях они образуют друзы (переплетающийся мицелий).
Культуральные свойства
Среди актиномицетов встречаются факультативные и строгие анаэробы, последние чаще являются патогенными. Для своего роста актиномицеты нуждаются в СО 2 . Оптимальная температура роста 35-37 0 С. Рост медленный, от 7 до 14 дней. Могут диссоциировать на R- и S-формы, давать гладкие и паукообразные колонии.
Хорошо растут на кровяном, сывороточном агаре, среде Сабуро. На кровяном агаре многие виды дают гемолиз, на других плотных средах молодые колонии плоские, легко снимающиеся с агара, зрелые культуры могут быть бугристыми, крошковидными, они более плотно связаны со средой.
Актиномицеты часто имеют пигменты различного цвета (красного, фиолетового, зеленого).
Биохимические свойства
Биохимические свойства вариабельны и отличаются у разных видов. Актиномицеты обладают сахаролитической и протеолитической активностью. Наиболее вирулентные возбудители относятся к строгим анаэробам.
Антигенная структура
Имеют видовой антиген клеточной стенки. По антигенной структуре актиномицеты разделены на 5 серогрупп (А, В, D, Е, F).
Распространение и экология
Актиномицеты входят в состав нормальной анаэробной микрофлоры ротовой полости, желудочно-кишечного тракта, влагалища, много их в строме зубного камня, криптах миндалин, слюнных железах, в конкрементах (камнях) желчевыводящих и мочевых путей. Они естественным путём выделяются в окружающую среду, где могут размножаться при температуре от 3-7 0 С до 40 0 С и сохраняться длительное время. В природе они встречаются во всех географических широтах.
Данные бактерии играют важную роль в экологии почвы, вызывая деградацию растительных остатков, лигнина, хитина. Среди актиномицетов есть штаммы, которые продуцируют антибиотики, бактериоцины, витамины.
Резистентность
Актиномицеты – это резистентные микроорганизмы, они малочувствительны к высушиванию, замораживанию и оттаиванию. Антисептики действуют на них в высоких концентрациях, как и на споровые культуры.
Характеристика заболеваний
Актиномицеты, как представители нормальной микрофлоры, в целом отличаются невысокой вирулентностью.
Однако многие из них могут стимулировать воспалительные процессы различной локализации, в первую очередь, в ротовой полости и челюстно-лицевой области. В большинстве случаев – это неспецифические смешанные инфекции, обусловленные разными видами возбудителей.
В развитии болезней периодонта участвуют A. israelii , A. gerencseriae , A. naeslundii , A. viscosus , A. odontolyticus .
В отдельных случаях актиномицеты могут вызывать урогенитальные инфекции, особенно у женщин, применяющих внутриматочные контрацептивы. Возможны инфекции органов брюшной полости после оперативных вмешательств или травм.
Специфическая инфекция или актиномикоз – это хроническое гранулематозное гнойное поражение различных систем и органов, которое характеризуется инфильтрацией тканей с последующим нагноением и возможным образованием свищей.
Основными возбудителями актиномикоза человека являются A. israelii , реже A. naeslundii , A. viscosus , A. meyeri .
Заболевание может развиваться в результате экзогенного и эндогенного инфицирования, часто в результате аутоинфекции на фоне иммунодефицитов, травм, гнойно-воспалительных поражений.
Источник инфекции – инфицированные люди или животные.
Пути передачи – воздушно-капельный, контактный, реже алиментарный.
Входные ворота – кожа и слизистые. Развитие инфекции связано с нарушением целостности покровных тканей.
Возбудитель распространяется гематогенно и лимфогенно. В тканях актиномицеты образуют друзы , вокруг них скапливаются лейкоциты, формируется грануляционная ткань, в которой много плазматических, эпителиоидных клеток и фибробластов. В центре друз происходит некроз клеток, распад тканей. Могут присоединяться вторичные инфекции за счет гноеродных кокков. При метастазировании актиномицетов в головной мозг или средостение заболевание часто заканчивается летально (рис. 16).
В зависимости от локализации различают несколько клинических форм заболевания : шейно-лицевую, торакальную, абдоминальную и т.д.
Течение заболевания утяжеляется иммунодефицитами, аутоиммунными реакциями и ГЧЗТ.
Иммунитет
Иммунитет при актиномикозе не формируется. Антитела не выполняют защитной функции.
Лабораторная диагностика
Материал для исследования : гной из свищей, мокрота, трупный материал и др.
Бактериоскопический метод . Готовят препарат «раздавленная капля», эмульгируя материал в 10-20%. Можно готовить мазки и окрашивать их по Романовскому-Гимзе. Обнаруживаются друзы или нити тонкого несептированного неветвящегося мицелия.
Бактериологический метод . Материал засевают на кровяной, сывороточный агары, среду Сабуро или сердечно-мозговой бульон. Посевы инкубируют 1-2 недели в аэробных и анаэробных условиях. Идентификацию проводят с учётом культуральных, биохимических и антигенных свойств.
Аллергический метод . Определяют ГЧЗТ в кожной пробе с актинолизатом.
Серологический метод . В парных сыворотках выявляют нарастание титра антител в ИФА, РСК, РПГА.
Лечение
Возбудители сохраняют чувствительность к пенициллину, можно использовать доксициклин или сульфаниламиды. Длительность приёма лекарственных средств составляет не менее 4-6 недель. Также применяют хирургические методы – иссечение пораженных тканей.
Профилактика заболевания только неспецифическая.
14.5. Листерии
В 1924 г. Э. Мюррей из крови лабораторных животных выделил новый вид грамположительных палочек, которые были названы Bacterium monocytogenes . В 1929 г. А. Нифельдт выделил аналогичного возбудителя от человека с ангиной и высоким моноцитозом. В 1940 г. по предложению Дж. Пири род возбудителя был назван Listeria , а заболевание получило название «листериоз».
Классификация
Возбудители относятся к семейству Listeriaceae , роду Listeria . Род включает 6 видов, среди них L. monocytogenes , L. ivanovii , L. murrayi и др. Типовым видом является L. monocytogenes , представители которого выделяются от человека и животных и могут вызывать у них заболевания.
Морфология
Листерии представляют собой мелкие грамположительные палочки или коккобактерии. Они не имеют спор, капсулы, являются перитрихами (образуют 1-5 жгутиков). Подвижность максимальна при 20-28 о С. В мазках могут располагаться беспорядочно, под углом друг к другу, цепочками или параллельными рядами.
Культуральные свойства
Возбудители культивируются при 35-37 о С на кровяном, шоколадном агаре, триптиказо-соевом бульоне и агаре, тиогликолевой среде. Могут расти и при более низких температурах. Инкубация длится 5-7 дней с ежеденевным контролем роста.
На кровяном агаре образуют мелкие (до 1 мм) полупрозрачные колонии, которые дают узкие зоны β-гемолиза. При росте на большинстве сред колонии напоминают капли росы.
Для улучшения условий выделения применяют селективные среды с антисептиками и антибиотиками (акрифлавином, полимиксином, налидиксовой кислотой.)
Бактерии могут диссоциировать на S- и R-формы. S-формы – это мелкие, круглые, слабовыпуклые, полупрозрачные колонии; R-формы – шероховатые, грубозернистые колонии с неровными краями.
На жидких средах листерии дают равномерное помутнение с последующим образованием осадка.
Биохимические свойства
Относятся к факультативным анаэробам. Возбудители каталазоположительны.
Выражена сахаролитическая активность. Разлагают до кислоты глюкозу, мальтозу, медленно ферментируют сахарозу, глицерин и лактозу. Не разлагают маннит и крахмал.
Не образуют индола и сероводорода, не восстанавливают нитраты в нитриты.
Антигенная структура
Листерии имеют соматический, термостабильный О-антиген и жгутиковый термолабильный Н-антиген. Известно 13 различных сероваров.
Факторы патогенности
Микробные адгезины и тейхоевые кислоты ответственны за адсорбцию возбудителя на клетках. Ведущим адгезином является белок интерналин .
Основным токсином листерий является гемолизин или О-листериолизин . Он повреждает мембраны клеток (порообразующий токсин ) и обеспечивает выход листерий из фагосом при фагоцитозе. Сходным действием обладают ферменты фосфолипазы .
Поверхностный белок ActA вызывает полимеризацию актина в пораженных клетках, что обусловливает внутриклеточную подвижность листерий и их межклеточное распространение.
О-листериолизин, фосфолипазы и белок ActA кодируются генами хромосомного острова патогенности листерий.
Микробные сидерофоры обеспечивают возбудителей ионами железа.
Гликолипидный аналог эндотоксина стимулирует воспаление.
Резистентность
Возбудители обладают значительной резистентностью. Они длительное время сохраняются в почве и сточных водах, способны размножаться в фекалиях и органических растительных остатках. В сравнении с другими бесспоровыми бактериями листерии устойчивы к нагреванию, высушиванию, замораживанию.
Патогенез и характеристика заболевания
Листериоз – это зоонозное заболевания, которое сопровождается поражением иммунной и нервной системы с вовлечением внутренних органов и последующей септицемией.
Листериоз – болезнь с природной очаговостью . Резервуаром возбудителя в природе являются многие виды грызунов.
Источниками инфекции могут быть многие домашние и дикие животные, птицы (всего более 50 видов).
Пути передачи заболевания – человек заражается чаще всего алиментарным путём через загрязнённую возбудителем воду и пищевые продукты, реже – воздушно-капельным и контактным путями при разделывании мяса, обработке шкур и даже транссмиссивным через клещей и других кровососущих членистоногих.
Возможен вертикальный путь заражения от больной матери, риск заражения плода при беременности увеличивается более чем в 10 раз.
Инфицирующая доза у чувствительных лиц невелика (менее 1000 микроорганизмов).
Инкубационный период может длиться от нескольких дней до 2-3 недель.
Бактерии попадают в организм человека через воздухоносные пути, желудочно-кишечный тракт, слизистые зева, глаз, через поврежденную кожу.
Листериоз – это внутриклеточная инфекция. Микробные адгезины обеспечивают плотное прикрепление возбудителя к эпителию. Мембранными рецепторами для интерналина листерий являются клеточные молекулы-кадгерины . Связывание интерналина приводит к захвату и фагоцитозу листерий эпителиальными клетками, макрофагами и моноцитами, нейтрофилами.
После попадания листерий внутрь клеток они разрушают мембрану фагосомы при помощи О-листериолизина и выходят в цитоплазму фагоцитов. Это предохраняет бактерии от переваривания.
При 37 о С в клетках организма человека бактерии теряют подвижность. Однако листериозный белок ActA полимеризует внутриклеточный актин, вызывая образование актиновых филаментов. Филаменты прикрепляются к полюсу микробной клетки. Образуется «актиновая комета» (или «пропеллер»), которая обеспечивает внутриклеточную подвижность листерий.
Пораженные клетки эпителия образуют мембранные выросты или филоподы , через которые листерии заражают соседние клетки.
В результате инфицирования макрофагов, моноцитов, нейтрофилов бактерии распространяются в организме, проникают в кровь, лимфу. Могут поражать миндалины, печень, селезёнку, легкие, надпочечники, центральную нервную систему.
Клинические проявления заболевания очень разнообразны. Развивается лихорадка. Локальная форма листериоза протекает по типу гастроэнтерита.
Чаще встречается ангино-септическая форма , реже нервная, глазо-железистая . Отмечаются пневмонии , менингиты .
Листериоз у беременных часто ведет к гибели плода, спонтанным абортам и невынашиванию. У новорожденных возникает септико-гранулематозная форма болезни или листериозный менингит.
Прогноз заболевания обычно благоприятный, однако при развернутой клинической картине болезни летальность остается весьма высокой – 25-30%. При листериозной септицемии летальность превышает 50%, при менигите – более 70%.
Иммунитет
Иммунитет носит клеточный характер, в меньшей степени – гуморальный. Считается, что большинство взрослого населения имеет сенсибилизированные лимфоциты к возбудителю.
После заболевания формируется долгоживущий клон клеток памяти, это обеспечивает стойкий иммунитет.
Лабораторная диагностика
Материал зависит от стадии и формы заболевания. Исследуют слизь из зева, пунктат увеличенных лимфоузлов, кровь, ликвор, у новорожденных – пуповинную кровь. При гибели плода исследуют секционный материал.
Предварительный диагноз некоторых форм листериоза может быть установлен при бактериоскопии амниотической жидкости или ликвора с окраской по Граму.
Бактериологический метод . Исследуемый материал засевают на глюкозо-печёночный или глюкозо-глицериновый бульон. Культивируют при 37 0 С до трёх недель. Суточные колонии, имеющие зоны гемолиза, изучают под микроскопом. Затем пересевают на глюкозо-кровяной агар или другие плотные среды.
Выделенную культуру идентифицируют по морфологическим, культуральным, тинкториальным, биохимическим и антигенным свойствам в реакции агглютинации. Возможно использование систем автоматизированной биохимической идентификации возбудителей.
Основные характеристики, используемые для дифференциации L.monocytogenes от других видов листерий
|
L.monocytogenes |
L.ivanovii |
L.seeligeri |
L. innocua |
L. welshimeri |
L. grayi |
|
|
Ферментация маннита Ферментация ксилозы Ферментация рамнозы | ||||||
|
Бета-гемолиз | ||||||
|
САМР-тест Усиление гемолиза около штриха: Rhodococcus equi Staphylococcus aureus | ||||||
|
Гидролиз лецитина без угля Гидролиз лецитина с углем | ||||||
|
Патогенность для человека |
Отсуствует |
|||||
Серологический метод используют со второй недели заболевания в динамике. Ставят РСК, реакцию агглютинации, ИФА или непрямую РИФ.
Экспресс-диагностика . Для выявления антигена в исследуемом материале используют РИФ. Можно использовать полимеразную цепную реакцию (ПЦР) для определения нуклеиновых кислот возбудителя.
Реже применяют биологическую пробу на белых мышах. После гибели мышей делают протокольные посевы из внутренних органов трупа, выделяют и идентифицируют культуру.
Лечение
Возбудитель устойчив к цефалоспоринам, умеренно устойчив к фторхинолонам. Лечение проводится бензилпенициллином или амоксициллином, возможна комбинация с макролидами. При аллергии на β-лактамы применяют ко-тримоксазол, доксициклин.
Профилактика только неспецифическая . Она сводится к комплексу санитарно-ветеринарных мероприятий, проводимых в животноводческих хозяйствах, на бойнях. В очагах проводят дератизацию, уничтожение бродячих кошек и собак. В неблагоприятных по листериозу районах молочные продукты подлежат обязательной термической обработке.
Микобактерии.
В состав рода Mycobacterium семейства Mycobacteriaceae включены кислото- и спиртоустойчивые аэробные неподвижные грам-положительные прямые или изогнутые палочковидные бактерии. Иногда они образуют нитевидные или мицелиальные структуры. Характерно высокое содержание липидов и восков (до 60%). Каталаза- и арилсульфатаза-положительны, резистентны к действию лизоцима . Растут медленно или очень медленно.
Микобактерии широко распространены в окружающей среде – воде, почве, на растениях и животных.
По признаку патогенности выделяют собственно патогенные, вызывающие конкретные заболевания (5 групп- М. Tuberculosis, M. leprae, M.bovis, M. Miccroti, M. Lepraemurium) и атипичные микобактерии.
Патогенные микобактерии.
Mycobacterium Tuberculosis (палочка Коха). Возбудитель туберкулеза человека- хронического инфекционного заболевания, характеризующегося поражениями органов дыхания, костей, суставов, кожи, мочеполовых и некоторых других органов. Заболевание известно с глубокой древности. Легочная форма туберкулеза описана античными авторами (Артеем Каппадокийским, Гиппократом и др.) Однпко древние ввторы не рассматривали его как инфекцию, Ибн-Сина считал его наследственной болезнью. Первым прямо указал на его инфекционную природу Фракасторо, а Сильвий отметил связь легочных бугорков с чахоткой. Многообразие клинических проявлений туберкулеза обуславливало много ошибочных представлений: де Лааэнек относил легочные бугорки к злокачественным новообразованиям, Вирхов не связывал казеозный некроз с туберкулезным процессом. Рост городов, скученность населения и низкий санитарный уровень жизни привели к тому, что в 18-19 вв. туберкулез собирал обильную жатву среди разных слоев населения: достаточно вспомнить Моцарта, Шопена, Некрасова, Чехова и др.
Инфекционная природа заболевания была доказана Вильменом (1865), а важнейшим этапом в изучении и совершенствовании мер борьбы с туберкулезом стало короткое сообщение Коха на заседании берлинского физиологического общества 24 марта 1882 года об этиологии туберкулеза, в котором он изложил основные постулаты-критерии для оценки патогенности любого микроорганизма.
Эпидемиология . Резервуар Mycobacterium Tuberculosis - больной человек, основной путь заражения- аэрогенный, реже через кожу и слизистые оболочки. В редких случаях возможно трансплацентарное инфицирование плода.
а) Проникновение микобактерий далеко не всегда вызывает развитие патологического процессса,особую роль играют неблагоприятные условия жизни и трудовой деятельности. В настоящее время наблюдается рост заболеваемости, что связано с очевидным снижением уровня жизни населения и сопутствующим дисбалансом в питании с одной стороны, и усиливается «активность» возбудителя, обусловленная, очевидно, вытеснением естественных конкурентов в результате применения антимикробных средств.
б) Не меньшее значение имеют «старение» населения во всем мире и увеличение количества лиц с хроническими заболеваниями, сопровождающимися нарушениями иммунитета.
в ) особую роль в инфицировании Mycobacterium Tuberculosis играет скученность населения: в РФ – следственные изоляторы, лагеря беженцев, лиц «бомж».
Морфология и тинкториальные свойства.
Тонкие, прямые или слегка изогнутые палочки размером 1-10 * 0,2-0,6 мкм, со слегка изогнутыми концами, в цитоплазме содержат зернистые образования. Морфология варьирует в зависимости от возраста культуры и условий культивирования – в молодых культурах палочки более длинные, а в старых склонны к простому ветвлению. Иногда образуют кокковидные структуры и L -формы , сохраняющие инфекциозность, а также фильтрующиеся формы .
Неподвижны, спор не образуют, лишены капсул, но имеют микрокапсулу, отделенную от клеточной стенки осмиефобной зоной. Кислотоустойчивы, что обусловлено высоким содержанием липидов и миколовой кислоты в клеточной стенке, а также образуют кислотостабильные гранулы, преимущественно состоящие из метафосфата (зерна Муха), располагающиеся свободно либо цитоплазме палочек.
Грамположительны, анилиновые красители воспринимают плохо, по Цилю-Нильсену окрашиваются в ярко-красный цвет, по Муху- Вайссу – в фиолетовый(йодофильность).
Культуральные свойства. Аэробы, но способны расти в факультативно анаэробных условиях, 5-10% содержание СО2 способствует более быстрому росту. Размножаются делением, процесс происходит очень медленно, в среднем за 14-18 часов. Температурный оптимум 37-38 гр.С, рН 7,0-7,2
(растет в пределах 4,5 –8,0).
Для роста нуждается в присутствии белкового субстрата и глицерина, а также углерода, хлора, фосфора, азота, факторов роста (биотина, никотиновой кислоты, рибофлавина), ионов (Mg, K, Na, Fe).
Для выращивания используют плотные яичные среды (Левинштайна-Йенсена, Петраньяни, Досе), синтетические и полусинтетические жидкие среды (среда Сотона). На жидких средах рост наблюдают на 5-7 сутки в виде сухой морщинистойй пленки (R - форма), поднимающейся на края пробирки, среда остается прозрачной. В средах, содержащих детергент (твин-80) дают равномерный рост по толще среды. На жидких средах и при внутриклеточном развитии хорошо выявляется характерный корд-фактор (трегалоза-6,6-димиколат), обуславливающий сближение бактериальных клеток в микроколониях, их рост в виде серпантинообразных кос и имеющий отношение к вирулентности возбудителя. На плотных средах рост отмечают на 14- 40 сутки в виде сухого морщинистого налета кремового цвета, колонии с приподнятым центром, напоминающие цветную капусту, крошковатые, плохо смачиваются водой и имеют приятный аромат. Культуры плохо снимаются со среды, а при прокалывании трещат. Под влиянием антибактериальных препаратов могут дисссоциировать с образованием мягких влажных S- колоний либо расти в виде гладких или пигментированных колоний. Отличительная особенность Mycobacterium Tuberculosis – ссрособность к синтезу значительного количества никотиновой кислоты (ниацина), что используют для ее дифференциальной диагностики с прочими микобактериями (ниациновый тест), одно из условий- - необходимость посева на среду Левинштайна-Йенсена, не содержащую малахитовый зеленый) т.к. краситель вступает в реакцию с используемыми реагентами). На средах с желчью образует сероватый, маслянистый налет, образованный удлиненными ветвящимися палочками.
Палочка Коха достаточно устойчива к различным воздействиям, в молоке погибает через 15-20 минут при температуре 60 гр.С, при аналогичной температуре в мокроте сохраняется до часа, при кипячении погибает через 5 минут. Прямой солнечный свет убивает палочку Коха через 45-55 минут, рассеянный - через 8-10 суток. Хорошо сохраняется при высушивании (до нескольких недель). Обычные химические дезинфектанты относительно мало эффективны, 5% раствор фенола убивает Mycobacterium Tuberculosis лишь через 5-6 часов, возбудитель также способен быстро вырабатывать устойчивость к многим антибактериальным средствам.
Патогенез поражений и клинические проявления.
а) Наиболее часто заражение происходит посредством ингаляции аэрозоля, содержащего микобактерии, либо при употреблении контаминированных продуктов (возможно проникновение через кожу и слизистые). Ингалированные микобактерии фагоцитируют альвеолярные и легочные макрофаги и транспортируют их в регионарные лимфатические узлы, фагоцитарные реакции носят незавершенный характер и возбудитель переживает в цитоплазме макрофагов. Способность снижать активность фагоцитов обуславливают сульфатиды, усиливающие токсическое действие корд – фактора, и ингибирующие фагосомо-лизосомальное слияние. Воспалительный ответ обычно не выражен, что в значительной степени опосредовано способностью корд-фактора, тормозить миграцию полиморфно-ядерных фагоцитов. На месте проникновения может развиться первичный аффект. В динамике по ходу регионарных лимфатических путей и узлов формируется первичный комплекс, характеризующийся развитием гранулем в виде бугорков (отсюда бугорчатка, или туберкулез).
образование гранулем не имеет характерных особенностей и представляет собой клеточную реакцию ГЗТ. Сенсибилизация организма обусловлена действием ряда продуктов микобактерий, известных как старый туберкулин Коха, проявляющий местный и системный эффект. В определенной степени образованию гранулем способствуют образование молочной кислоты, низкое значение рН, высокая концентрация СО2. В центре каждого бугорка расположен участок творожистого некроза, где располагается палочка Коха. Участок некроза окружен эпителиоидными и гигантскими клетками Пирогова-Лангханса. Центр окружают эпителиоидные клетки, а по периметру-лимфоциты, плазмоциты и мононуклеары, наиболее часто первичный очаг наблюдают в легких (очаг Гона). В гранулемах размножение возбудителя обычно замедляется или прекращается совсем.
Довольно характерен «период латентного микробизма » - состояние, при котором проникшие микобактерии не вызывают развития воспалительных реакций и свободно диссеминируют по организму.
В большинстве случаев первичные очаги заживают с полной
деградацией содержимого, его кальцификацией и фиброзом
паренхимы.
Клинические проявления обычно отсутствуют либо напоминают гриппоподобный синдром, иногда первичный очаг или увеличенные бронхолегочные лимфоузлы можно выявить рентгенологически.
Для первичного туберкулеза характерна высокая чувствительность тканей к метаболитам микобактерий, что способствует их сенсибилизации, при заживлении аффекта повышенная чувствительность исчезает и нарастает выраженность иммунных реакций. Однако в этих условиях возможно диссеминирование возбудителя из первичных очагов и формирование очагов-отсевов, обычно они локализованы в легких, почках, половых органах и костях.
б) При ослаблении иммунитета организма очаги активизируются и прогресссируют с развитием вторичного процесса. Определенный вклад в патогенез вносит сенсибилизация организма, вызывающая разнообразные токсико-аллергические реакции у пациента.
реактивация происходит через 20-25 лет после первичного инфицирования. Обычно ее провоцируют стрессы, нарушения питания и общее ослабление организма. В легких, бронхах и мелких сосудах образуются полости, из которых активно отхаркиваются некротические творожные массы, содержащие значительные количества возбудителя.
Клинически реактивный туберкулез проявляется кашлем, частое кровохарканьем, снижением массы тела, обильным ночным потоотделением, хроническим субфебрилитетом.
в) В более редких случаях, у ослабленных подростков и взрослых, а также у пациентов с иммунодефицитами, наблюдается диссеминированный (милиарный) туберкулез, характеризующийся образованием гранулем в различных органах.
развитие генерализованных поражений часто происходит после прорыва содержимого гранулемы в кровоток.
Общие проявления аналогичны таковым при вторичном туберкулезе, но к ним часто присоединяются поражения мозга и его оболочек, прогноз такой формы наиболее неблагоприятный.
Многообразие форм обусловило сложность его классификации.
В настоящее время клиническая классификация выделяет три основные формы:
Туберкулезная интоксикация у детей и подростков.
Туберкулез органов дыхания, включая первичный комплекс, поражение внутренних лимфатических узлов, плевры, верхних дыхательных путей, очаговый, инфильтративный, кавернозный, фиброзно-кавернозный, цирротический туберкулез легких, туберкулему и др.
Туберкулез других органов и систем, включая поражения мозговых оболочек, глаз, суставов и костей, кишечника и брюшины, кожи и подкожной клетчатки. Органов моче-половой системы и т.д.
Лабораторная диагностика.
Включает методы, входящие в обязательный диагностический минимум и дополнительные методы исследования.
А). В случае заболевания – микроскопия патологического материала (мокрота, отделяемое свищей, моча, промывные воды из бронхов) в мазках, окрашенных по Цилю- Нильсену, можно выявить красные кислотоустойчивые палочки.(В проследние годы внедрен метод Мурахаси- Йошиды, позволяющий дифференцировать мертвые и живые бактерии).
при незначительном содержании возбудителя используется метод накопления по Уленгуту – материал смешивают с равным или двойным объемом NaCl и NaOH, встряхивают и инкубируют 30 минут при температуре 21 гр.С. Затем клетолчный детрит и посторонние бактерии удаляют центрифугированием, осадок нейтрализуют 30% растворм уксусной кислоты и готовят мазки, окрашиваемые по Цтлю-Нельсену или Киньону.
более эффективен метод флотации- в материал вносят раствор NaOH, дистиллят, ксилол (бензол) и энергично встряхивают, образующаяся пена всплывает и захватывает микобактерии, ее отсасывают и готовят мазки.
Определенную ценность в оценке тяжести процесса, эффективности лечения и прогноза заболевания имеет количественная оценка популяции микобактерий методом Гаффки-Стинкена (подсчет бактерий на калиброванных стеклах в определенных полях зрения).
Наиболее результативный бактериоскопичесий метод – люминесцентная микроскопия , т.к. окраска флюорохромом (например, аурамин-родамином) позволяет выявлять даже незначительное количество микобактерий (окрашиваются в бело-желтый цвет), а также формы с изменеными культуральными и тинкториальными свойствами.
Б) Выделение возбудителя. Перед посевом иссследуемый материал можно обработать по Уленгуту или Сумиоши (15-20% раствором HCl или H2SO4), исследуемые образцы центрифугируют, отмывают физиологическим раствором и засевают, тщательно втирая на твердые питательные ссреды(обычно Левинштайна-Йенсена). для простоты можно обработать образцы различными антибиотиками, подавляющими рост контаминирующей флоры.
Недостаток метода- длительность получения результата – от 2 до 12 недель.
Достоинство- возможность получения чистой культуры, что позволяет ее идентифицировать, оценить вирулентные свойства, определить чувствительность к лекарственным препаратам.
Разработаны ускоренные методы выделения возбудителя (Прайса), материал помещают на предметное стекло, обрабатывают H2SO4, отмывают физиологическим раствором и вносят в питательную среду, дополненную цитратной кровью. Стекло вынимают через 3-4 суток и окрашивают по Цилю-Нельсену.
- «Золотой стандарт» -в диагностикетуберкулеза – биологическая проба на морских свинках , зараженных подкожно или внутрибрюшинно 1мл материала, полученного от больного. У животных развивается генерализованная инфекция, приводящая к смерти через1-2 месяца, однако заболевание можно распознать раньше постановкой проб с туберкулином –через 3-4 недели, а лимфадениты уже на 5-10 сутки. Пунктаты их содержат большое количество бактерий. Однако, появление резистентных и измененных микобактерий снизило чувствительность данной пробы. Для ее повышения применяют интратестикулярное заражение, либо подавляют иммунитет организма животных введением глюкокортикоидов.
Mycobacterium
Lehmann and
Neumann
| Систематика на Викивидах | Изображения на Викискладе |
|
Уникальность и ключевая роль миколовых кислот в структурной организации и физиологии микобактерий делают их отличной мишенью для этиотропной терапии .
Размножаются делением клеток. Широко распространены в почве. Сапрофитные формы участвуют в минерализации органических остатков, некоторые окисляют парафины и другие углеводороды. Могут использоваться для борьбы с загрязнением биосферы нефтью .
Пигментация
Согласно классификации Раньона нетуберкулёзных микобактерий на основе культуральных различий от 1959 года , по продукции пигмента колониями выделяют 4 группы микобактерий:
Фотохромогенные (Группа I) Микобактерии, непигментированные при выращивании в темноте, но приобретающие ярко-жёлтую или жёлто-оранжевую пигментацию после выдерживания или реинкубации на свету.
- Ex: M. kansasii , M. marinum , M. simiae , M. asiaticum
- Ex: M. scrofulaceum , M. gordonae , M. xenopi , M. szulgai
- Ex: M. tuberculosis , M. avium , M.intra-cellulare , M. bovis , M. ulcerans
- Ex: M. chelonae
- Ex: M. phlei , M. smegmatis , M. fortuitum
Патогенные виды
Патогенные виды вызывают болезни человека (туберкулёз , лепру , микобактериозы) и животных. Всего известно 74 вида таких микобактерий. Они широко распространены в почве, воде и среди людей.
Туберкулёз у человека вызывают виды : Mycobacterium tuberculosis typus (человеческий вид), Mycobacterium bovis (бычий вид) и Mycobacterium africanum (промежуточный вид), у больных СПИД - также виды Mycobacterium avium complex . Эти виды способны проникать, жить и размножаться внутри человека.
Представители рода микобактерий
По старой системе микобактерии классифицировались, в зависимости от их свойств и скорости роста на питательных средах. Однако более новая номенклатура базируется на кладистике .
Медленно растущие
Микобактерии туберкулёзного комплекса (MTBC)
- Mycobacterium tuberculosis complex (MTBC) представители комплекса патогенны для человека и животных, и вызывают заболевание туберкулёз . Комплекс включает: M. tuberculosis , наиболее опасен для человека, как возбудитель туберкулёза M. bovis M. bovis BCG M. africanum M. canetti M. caprae M. microti M. pinnipedii
Микобактерии avium-комплекса (MAC)
Mycobacterium avium complex (MAC) - часть большой группы нетуберкулёзных микобактерий (НТМБ), виды, составляющие данный комплекс, патогенны для человека и животных, чаще вызывают диссеминированные процессы внелёгочной локализации и являлись ранее одной из основных причин смерти больных СПИДом . Комплекс включает:
- M. avium M. avium paratuberculosis M. avium silvaticum M. avium «hominissuis» M. colombiense
Gordonae-ветвь
- M. asiaticum
- M. gordonae
Kansasii-ветвь
- M. gastri
Нехромогенные/terrae-ветвь
- M. hiberniae
- M. nonchromogenicum
- M. terrae
- M. triviale
Микобактерии, продуцирующие миколактон
- M. ulcerans
- M. pseudoshottsii
- M. shottsii
Simiae-ветвь
- M. triplex
- M. genavense
- M. florentinum
- M. lentiflavum
- M. palustre
- M. kubicae
- M. parascrofulaceum
- M. heidelbergense
- M. interjectum
- M. simiae
Некатегоризированные
- M. branderi
- M. cookii
- M. celatum
- M. bohemicum
- M. haemophilum
Быстро растущие
Сhelonae-ветвь
- M. abscessus
- M. chelonae
- M. bolletii
Fortuitum-ветвь
- M. fortuitum
- M. fortuitum subsp. acetamidolyticum
- M. boenickei
- M. peregrinum
- M. porcinum
- M. senegalense
- M. septicum
- M. neworleansense
- M. houstonense
- M. mucogenicum
- M. mageritense
- M. brisbanense
- M. cosmeticum
Parafortuitum-ветвь
- M. parafortuitum
- M. austroafricanum
- M. diernhoferi
- M. hodleri
- M. neoaurum
- M. frederiksbergense
Vaccae-ветвь
- M. aurum
- M. vaccae
CF-ветвь
- M. chitae
- M. fallax
Некатегоризированные
- M. confluentis
- M. flavescens
- M. madagascariense
- M. phlei
- M. smegmatis
- M. goodii
- M. wolinskyi
- M. thermoresistibile
- M. gadium
- M. komossense
- M. obuense
- M. sphagni
- M. agri
- M. aichiense
- M. alvei
- M. arupense
- M. brumae
- M. canariasense
- M. chubuense
- M. conceptionense
- M. duvalii
- M. elephantis
- M. gilvum
- M. hassiacum
- M. holsaticum
- M. immunogenum
- M. massiliense
- M. moriokaense
- M. psychrotolerans
- M. pyrenivorans
- M. vanbaalenii
После открытия возбудителя туберкулеза - Mycobacterium tuberculosis - были открыты десятки других видов микобактерий. Большинство из них распространено в природе. Многие - сапрофиты, некоторые патогенны для рыб, земноводных или птиц, и лишь несколько видов вызывают заболевания у людей: Mycobacterium avium-intracellulare (наиболее часто), Mycobacterium kansasii, Mycobacterium marinum и быстрорастущие микобактерии, например Mycobacterium fortuitum и Mycobacterium chelonae. Все они менее вирулентны, чем Mycobacterium tuberculosis, и обычно вызывают оппортунистические инфекции.
Идентификация микобактерии основана на внешнем виде колоний, скорости роста и биохимических свойствах, но сложные биохимические методы постепенно вытесняются молекулярно-генетическими методами, которые позволяют быстро различить Mycobacterium avium-intracellulare и Mycobacterium tuberculosis.
Mycobacterium avium-intracellulare
Хроническая легочная инфекция. Заболевание обычно возникает в среднем возрасте, чаще у мужчин. Оно напоминает туберкулез легких, но имеет некоторые отличия. Симптомы поражения легких бывают часто, а общее состояние страдает редко.
Заболевание течет и прогрессирует медленно. При рентгенографии грудной клетки изменения обычно обнаруживают в паренхиме легких (тонкостенные полости, утолщение плевры над пораженным учатком), а плевральный выпот встречается лишь изредка. На ранних стадиях заболевание диагностируют редко. Как правило, поражается участок легкого, измененный хроническим бронхитом или бронхоэктазами, эмфиземой, зажившим очагом туберкулеза или силикозом.
Другая форма заболевания - поражение интерстициальной ткани и образование мелких узелковых бронхоэктазов в средних и нижних отделах легких - наблюдается у пожилых женщин без хронических заболеваний легких. Другие органы вовлекаются редко, хотя в отдельных случаях развивается инфекция костей и суставов. Поскольку выделение Mycobacterium avium-intracellulare еще не доказывает наличие инфекции, для постановки окончательного диагноза необходимо неоднократное выделение большого числа микобактерии одного и того же штамма в течение нескольких дней или недель в сочетании с типичными клиническими и рентгенологическими симптомами.
Из-за лекарственной устойчивости микобактерии лечение нередко бывает малоэффективным. При легком течении лучше всего ограничиться наблюдением. Развернутое заболевание, сопровождающееся образованием каверн в легких, часто требует назначения трех или более препаратов на длительный срок, вплоть до двух лет. При выборе препарата следует по возможности ориентироваться на чувствительность возбудителя. Начинать лечение рекомендуется с комбинации кларитромицина (либо азитромицина), рифабутина (либо рифампицина) и этамбутола; на раннем этапе можно добавить стрептомицин. Дополнительное хирургическое вмешательство целесообразно при очаговой инфекции и минимальном операционном риске.
Шейный лимфаденит. Заболевание встречается у детей в возрасте от 1 года до 5 лет и проявляется стойким безболезненным увеличением передних или задних шейных лимфоузлов. Заражение, вероятно, происходит алиментарным путем, когда ребенок берет что-нибудь в рот с пола или с земли. Инфекция, вызванная Mycobacterium avium-intracellulare, - гораздо более частая причина гранулематозного воспаления лимфоузлов, чем туберкулез. Диагноз ставят после выделения возбудителя из материала, полученного при пункции или биопсии увеличенных лимфоузлов. Антибиотики малоэффективны. Без лечения заболевание часто приводит к формированию свищей или обезображивающих рубцов.
Диссеминированная инфекция. Это тяжелое заболевание иногда наблюдается у онкологических больных и реципиентов внутренних органов на фоне иммуносупрессивной терапии, но наибольшую опасность оно представляет для больных СПИДом. Диссеминированная инфекция развивается, когда число лимфоцитов CD4 падает ниже 50 в мкл (а нередко - и ниже 10 в мкл), поражая 20-40% больных. Клинические проявления включают высокую лихорадку, слабость, понос и панцитопению (плохой прогностический признак).
Самые точные методы диагностики - посев крови или костного мозга. Посев кала тоже обычно положительный, но сам по себе он не имеет диагностического значения.
Без лечения 50% больных живут не более 4 мес. С помощью комбинированной антимикробной терапии, наподобие той, которую применяют при хронической легочной инфекции, выживаемость можно увеличить вдвое. В процессе лечения часто возникают особые осложнения, обусловленные взаимодействием рифампицина с антиретровирусными средствами. Больным СПИДом, у которых число лимфоцитов CD4 не превышает 100 в мкл, рекомендуется профилактика диссеминированной инфекции азитромицином.
Mycobacterium kansasii
В отличие от Mycobacterium avium-intracellulare, широко распространенной в почве и водоемах, Mycobacterium kansasii редко встречается в природе, но ее время от времени обнаруживают в водопроводной воде. Микроорганизм имеет форму четок или бус и крупнее других микобактерии, так что опытному врачу-лаборанту, чтобы поставить диагноз, достаточно мазка, окрашенного по Цилю-Нильсену. У Mycobacterium kansasii отмечено специфическое свойство - ее культура на свету приобретает желтую окраску (Mycobacterium kansasii относится к фотохромогенным микобактериям).
Патогенность Mycobacterium kansasii для человека невысока. Подобно Mycobacterium avium-intracellulare, этот микроорганизм может вызвать хроническую легочную инфекцию и диссеминированную инфекцию у больных СПИДом и изредка - инфекцию костей и суставов. Однако Mycobacterium kansasii отличается от Mycobacterium avium- intracellulare большей чувствительностью к антимикробным препаратам. Выраженный эффект дает рифампицин, и рекомендуемая в настоящее время схема лечения включает назначение рифампицина, изониазида и этамбутола по крайней мере на 9 мес.
Mycobacterium marinum
Заболевание, вызываемое Mycobacterium marinum, - гранулема купальщиков - характеризуется появлением на коже узлов и изъязвлений. Заражение происходит во время купания, разделки морской рыбы, чистки аквариума. Диагноз ставят после выделения Mycobacterium marinum из биоптата кожи.
Заболевание может пройти самостоятельно, но глубокие поражения (тендовагинит или артрит) необходимо лечить на протяжении как минимум 3 мес. Обычно возбудитель чувствителен к кларитромицину, триметоприму/сульфаметоксазолу, тетрациклину, рифампицину и этамбутолу. Можно назначить какой-либо один из этих препаратов или комбинацию рифампицина с этамбутолом.
Быстрорастущие микобактерии
Быстрорастущие микобактерии, прежде всего Mycobacterium fortuitum и Mycobacterium chelonae, вызывают раневую инфекцию и инфекцию эндопротезов, в особенности протезов молочных желез, туннельных катетеров, свиных клапанов и хирургического воска. Иногда наблюдается также глазная или кожная инфекция в сочетании с легочной инфекцией, похожей на ту, что вызывает Mycobacterium aviumintracellulare.
Диагностика обычно не представляет трудностей. Выращивать возбудителя несложно, колонии образуются через 3-7 сут.
Лечение, как правило, заключается в удалении эндопротеза и широком иссечении пораженных тканей. Антимикробная терапия не всегда эффективна; успех наиболее вероятен при использовании таких препаратов, как амикацин, тобрамицин, цефокситин, сульфаметоксазол, имипенем и ципрофлоксацин.
Проф. Д. Нобель
«Инфекции органов дыхания, вызываемые атипичными микобактериями» - статья из раздела
