 |
Микробиологическая диагностика.
|
|
|
|
Туберкулез
Туберкулез – это инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое микобактериями и характеризующееся образованием специфических воспалительных изменений, хроническим течением, многообразием клинических проявлений и поражением различных органов, главным образом дыхательной системы.
Общая характеристика микобактерий
Микобактерии относятся к семейству Mycobacteriaceae, склонны к ветвлению подобно грибам-актиномицетам. Содержат много липидов и миколовой кислоты, поэтому кислото-спирто-щелочеустойчивы и плохо окрашиваются, медленно растут на питательных средах.
Род Mycobacterium включает более 40 видов. Многие из них вызывают заболевания у людей, теплокровных и холоднокровных животных. Эти заболевания называют микобактериозы.
Различают 3 типа микобактериозов, зависящих от вида микобактерий и иммунного статуса организма:
1. Генерализованные инфекции с развитием видимых глазу патологических изменений, внешне напоминающих туберкулез, но гистологически отличающийся от них.
2. Локализованные инфекции, характеризующиеся макро- и микроскопическими поражениями определенных участков тела.
3. Инфекции, протекающие без видимых поражений; возбудитель обнаруживается в лимфоузлах внутриклеточно или внеклеточно.
Для ускоренной предварительной дифференциации учитывают 3 признака:
1. скорость и условия роста;
2. способность к пигментообразованию;
3. способность синтезировать никотиновую кислоту (ниацин).
По скорости роста микобактерии подразделяют на 3 группы:
1. Быстрорастущие – крупные видимые колонии – инкубация до 7 дней (18 видов);
2. Медленнорастущие – крупные видимые колонии – инкубация более 7 дней (20 видов);
|
|
|
Особенностью является содержание M. tuberculosis - специальных условий культивирования, или M. lprae – не растут на питательных средах.
Разделение микобактерий по патогенности:
1. Патогенные для человека и животных;
2. Условно-патогенные;
3. Сапрофиты.
К патогенным относятся M. tuberculosis, M. bovis, M. avium, M. leprae, M. africanum.
История открытия
Заболевание известно с глубокой древности. Легочная форма описана Аретеем Каппадокийским, Гиппократом. Ибн-Сина считал ее наследственной болезнью. Первым указал на его инфекционную природу Фракасторо. В 18-19 веках туберкулез поражал различные слои населения. Моцарт, Шопен, Некрасов, Чехов страдали этим заболеванием. Инфекционная природа заболевания была впервые доказана Вильменом (1865). В 1882 г. Р. Кох открыл туберкулезную палочку. Пирке, Кальметт, Жерен – сыграли немаловажную роль в изучении туберкулеза, разрабатывали методы диагностики, профилактики и лечения этого заболевания.
Таксономия
Порядок – Actinomycetales
Семейство – Mycobacteriaceae
Род – Mycobacterium
Виды – M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum.
Морфология
Для микроорганизма характерен полиморфизм и склонность к ветвлению.
1. палочковидная форма – 1-100 * 0,2-0,6 мкм;
2. нитевидная;
3. кокковидная;
4. зерна (не являются КУБ, окрашиваются по Граму);
5. фильтрующиеся формы;
6. L – формы.
Из зерен, фильтрующихся форм и L – форм могут восстанавливаться обычные формы.
Жгутики отсутствуют, спор не образуют, имеют микрокапсулу (которая возможно состоит из кальцита). Кислото-спирто-щелочеустойчивы (46% составляют липиды в 3-х фракциях: фосфатидная, жировая и восковая); в составе липидов имеются кислотоустойчивые жирные кислоты: туберкулостеариновая, фтиоидная, миколовая и др. Структурный скелет клеточной стенки составляют два ковалентно связанных полимера – миколат арабиногалактазана и пептидогликан, к которому присоединены белки и полисахариды. Грамположительны, окрашиваются по методу Циля-Нильсена в красный цвет. Зернистые формы (Зерна Муха) и «осколки Шпленгера» окрашиваются в фиолетовый цвет. При окраске аурамином приобретают желтый цвет. При окраске люминесцентными красителями по Бою аурамином О – некислотоустойчивые бактерии обесцвечиваются.
|
|
|
Культуральные свойства
Культивируются только на сложных питательных средах: среда Левенштайна-Иенсена, среда Петраньяни, среда Сотона. Для подавления сопутствующей флоры в среды добавляют малахитовую зелень, пенициллин, налидиксовую кислоту, противогрибковые препараты и др. Аэроб (факультативный анаэроб), оптимальная температура 37оС, рН 6,4-7,2, видимый рост появляется через 10-15-30 дней (время продольного деления около 24 часов). Рост стимулируется 5-10% СО2 и 0,5% глицерина.
На питательной среде M. tuberculosis образует сухие, морщинистые, возвышающиеся, с неровными изрезанными краями, крошковидные колонии, трудно эмульгируются в физ. растворе (R-форма), S-форма встречается редко. В жидких средах растут с образованием тонкой нежной желтоватой пленки, которая постепенно утолщается, поднимается на стенки пробирки, становиться морщинистой, ломкой, раствор остается прозрачным.
Вирулентные туберкулезные палочки, имеющие корд-фактор, растут на агаре в цитратной лизированной крови в виде кос или плетеных веревок.
Биохимическая активность
Относительно активны. M. tberculosis обладает каталазной активностью, уреазой, никотинаминидазой, восстанавливает нитраты, накапливает в среде ниацин, так же не способны превращать его в ниацинрибонуклеотид.
M. bovis тоже может обладать уреазой, но не восстанавливает нитраты, не продуцирует никотинаминидазу и не накапливает в среде ниацин, так как превращает его в ниацинрибонуклеотид.
Антигенная структура
Сероваров не выявлено (вид однороден). Антигены туберкулезной палочки – это белковые, полисахаридные, липидные компоненты клетки, фосфатиды. Рибосомы являются полными антигенами и индуцируют образование полных антител. Клеточная стенка микобактерий вызывает слабое антителообразование. Антигены стимулируют образование антиполисахаридных, антифосфатидных, антипротеиновых и иных антител различной специфичности. Также антигены индуцируют развитие ГНТ и ГЗТ. Для внутривидовой дифференциации M. tuberculosis разработана схема фаготипирования штаммов с помощью набора из 10 микобактериофагов: 4-х основных и 6-ти вспомогательных.
|
|
|
Факторы патогенности
1. Токсины. Экзотоксин отсутствует. Токсическими свойствами обладают туберкулопротеид, липидные фракции (цитотоксичны), корд-фактор (высокотоксичный).
2. Ферменты – лецитиназа, каталаза, пероксидаза.
3. Структурные и химические компоненты:
· миколовая кислота – склеивает микобактерии (на агаре в виде кос, жгутов или плетеных веревок), вызывает реакции с образованием гигантских клеток;
· корд-фактор – полимер, состоящий из дисахарида трегалозы и связанных с ней миколовой и миколиновой жирных кислот;
его свойства: оказывает токсическое действие на ткани; защищает от фагоцитоза, блокируя окислительное фосфорилирование в митохондриях; подавляет миграцию лейкоцитов; разрушает митохондрии, тем самым нарушая функцию дыхания.
· фосфатидный фактор – стимулирует специфическую тканевую реакцию с образованием эпителиоидных клеток;
· фтионовая кислота – вызывает образование туберкулоидной ткани;
· мураминдипептид, воск Д, полисахариды – способствуют образованию специфических гранулематозных изменений;
· туберкулопротеин - индуцирует развитие ГЗТ.
В 1890 г. Р. Кох выделил вещество белковой природы (фильтрат культуральной жидкости старых (2,5 мес.) пленочных культур микобактерий туберкулеза) названный альт-туберкулином. Отрицательные качества – балластные вещества, пептон, глицерин и т.д.
В 1937 г. Ф. Зейберт получил очищенный препарат «очищенный протеиновый дериват» - Purified Protein Derivative (PPD). В СССР был получен М.А. Линниковой (ППД-Л). Применяется для проведения кожной аллергической пробы Манту.
Резистентность
Устойчивы к кислотам, щелочам, спиртам, высушиванию (в высохшей мокроте до 2 мес); рассеянный солнечный свет инактивирует в течение 8-10 сут; прямой солнечный свет – 5 мин; на белье, книгах – свыше 3 мес; в воде более 1 года; в почве, навозе до 6 мес; в желудочном соке – 6 мес; в масле – 10 мес; выдерживают температуру жидкого азота (-190оС); при кипячении погибает через 5-7 мин; 50 оС – 12 часов; в молоке при 90-95 оС – 5 мин; 5% раствор фенола – 6 часов; 5% карболовая кислота – 1 сут; 10% формалин – 12 часов; 1:1000 сулема – 1 сут; 0,05% бензилхлорфенол – 15 мин; губительно действуют стрептомицин, рифампицин, тубазид, фтивазид, ПАСК.
|
|
|
Эпидемиология
Болеют 54 вида млекопитающих, антропозооноз.
Источник – больной человек или животное.
Механизмы передачи:
1. Аэрогенные пути: воздушно-капельный; воздушно-пылевой;
2. Фекально-оральный путь: алиментарный;
3. Контактный путь: контактно-бытовой;
4. Вертикальный путь: трансплацентарный.
Патогенез
В 85-95% случаях заболевание начинается в легких и во внутригрудных лимфатических узлах. Остальные случаи поражения – это туберкулез костей, суставов, кишечника, мочеполовой системы и т.д. Считается, что достаточно 1-2 микробных клеток, чтобы вызвать процесс, однако клиническая симптоматика появляется, когда число микобактерий достигает 100000 (период развития 14 дней).
При попадании в альвеолы M. tuberculosis вызывают образование первичного аффекта – специфической гранулемы (бугорка). В центре его расположена зона казеозного некроза, окруженная зоной эпителиоидных клеток; далее расположен вал лимфоцитов, среди которых, обнаруживаются гигантские многоядерные клетки Пирогова – Лангханса. В них находятся микобактерии.
Из гранулемы туберкулезная палочка по лимфатическим сосудам (лимфангоит) проникает в регионарные лимфоузлы (лимфаденит). Таким образом формируется первичный туберкулезный комплекс:
1. первичный аффект;
2. лимфангоит;
3. лимфаденит.
В 80% случаев, при высокой естественной резистентности первичный очаг окружается соединительнотканной капсулой и обызвествляется. Формируется очаг Гона. Так как микобактерии сохраняют жизнеспособность в первичном очаге многие годы приобретенный иммунитет носит нестерильный характер.
При снижении невосприимчивости развивается прогрессия, которая может осуществляться 4 путями:
1. Лимфожелезистая прогрессия («золотуха»);
2. Гематогенный путь (диссеминация во внутренние органы);
3. Рост первичного аффекта плоть до развития казеозной пневмонии (лобит – «скоротечная чахотка»);
4. Смешанный путь.
В ряде случаев первичный туберкулез может принимать хроническое течение в виде туберкулезной интоксикации, лихорадки и т.д.
При алиментарном пути заражения M. tuberculosis попадают в кишечник, захватываются фагоцитами и заносятся по лимфогенным путям в регионарные лимфоузлы. Дальнейшее течение подобно легочному туберкулезу.
|
|
|
Вторичный туберкулез развивается при повторном массивном инфицировании микобактериями, либо эндогенным путем из очага Гона, и других локализаций первичного туберкулеза.
Формы – фазы вторичного туберкулеза.
1. Очаговый острый;
2. Фиброзно-очаговый (очаг Абрикосова);
3. Инфильтративный туберкулез;
4. Туберкулема;
5. Казеозная пневмония;
6. Кавернозный;
7. Фиброзно-кавернозный;
8. Цирротический.
Иммунитет
Сенсибилизация и последующие ГЗТ и ГНТ опосредуется Т и В - лимфоцитами. Т - лимфоциты про помощи своих рецепторов и при участии белков МНС класса распознают клетки, инфицированные микобактериями, атакуют их и разрушают. Специфические антимикробные антитела связывают антиген, образуя циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК).
Антитела к корд - фактору оказывают токсическое действие на микобактерии. Антитела к полисахаридным антигенам усиливают фагоцитоз, активируют систему комплемента.
Микробиологическая диагностика.
Исследуемый материал – мокрота, гной, моча, спиномозговая жидкость, промывные воды желудка, плевральная жидкость, кусочки органов.
1. Бактериоскопический метод – окраска по Цилю-Нильсену, Граму, люминесцентными красителями по Бою, фазово-контрастная микроскопия
2. Бактериологический метод – выделение, идентификация возбудителя, обнаруженик корд-фактора.
3. Обнаружение L-форм:
Ø Культуральный метод – посев в полужидкий агар – рост в виде легкого облачка с мелкими включениями;
Ø Биологический способ – пассаж на морских свинках;
Ø Иммунофлюоресцентный метод – применение сывороток меченных флюорохромом.
4. Биологический метод – заражение морских свинок, вскрытие, мазки-отпечатки, посев на питательные среды.
5. Серологический метод – РСК, РПГА, РДП в геле, ИФА, РИА, Иммуноблотинг, реакция агрегат-гемааглютинации (обнаружение циркулирующих комплексов).
6. Аллергологический метод – реакция Манту.
7. Биохимический и молекулярно-биологический метод – ПЦР, ДНК-гибридизация, ГЖХ.
Профилактика
Специфическая – плановая вакцинация в соответствии с национальным календарем прививок. Вакцинация в 3-7 дней; ревакцинация первая в 7 лет туберкулиноотрицательным детям; ревакцинация вторая в 14 лет, туберкулиноотрицательным детям, не получившим прививку в 7 лет. Используют живую туберкулезную вакцину БЦЖ (BCG – Bacille Calmette Geren) авирулентный штамм туберкулезной палочки бычьего типа (штамм Лейт – Нокар –Альфор).
Неспецифическая – изоляция больных, флюорографическое обследование, учет и диспансеризация контактных, сан – просвет работа, ежегодная постановка пробы Манту.
Лечение
Специфическое – не разработано.
Неспецифическое – антибиотики, химиотерапевтические препараты, иммунокоррекция, лазеро - и ультразвукотерапия.
Лепра
Лепра (проказа, болезнь Хансена) – хроническое генерализованное заболевание, характеризующееся специфическим поражением производных эктодермы (кожи, слизистых оболочек, периферической нервной системы) и патологическими изменениями во внутренних органах.
История
Проказа - одна из древнейших болезней, известная человечеству задолго до нашей эры, подробные описания встречаются в египетских папирусах, индийских писаниях, относящихся к периоду 1500 до нашей эры. Известно, что она была распространена в Китае, Японии, Персии. В Европе максимальное распространение относится к 11-13 столетиям (войны, крестовые походы, стихийные бедствия, эпидемии других заболеваний). Распространению заболевания способствовали развитие мореплавания и торговли, а так же завоевательнве походы; в античном море это были финикияне (morbus phoenicicus) и греки (elephantiasis graecorum); в Европу проказу принесли легионы Рима, где заболеваемость достигла пика в 11-13 вв., откуда заболевание проникло в Новый Свет (15-16 вв.), Австралию и Океанию (начало 19 в.). В большинстве стран заболевание приравнивалось к гражданской смерти с исключением из общества и лишением наследства; больных либо убивали, либо изгоняли в пустынные места. Само библейское zaraath (проказа) было собирательным термином, обозначающим моральную и физическую нечистоту. Для изоляции больных еще в Византии были организованы ксенодохии, в средневековье их заменили лепрозории, порядки которых напоминали тюрьмы, а побег всегда карался смертью. Однако драконовские методы дали свои плоды. Начиная с 14 в. заболеваемость в Европе резко снизилась, и сейчас проказа встречается в виде отдельных очагов. В настоящее время в мире насчитывается около 10 млн. больных, преимущественно в странах Третьего мира. Наибольшее количество больных находится в Азии (Индия, Китай, Бирма), Африке, Южной и Центральной Америке. На территории бывшего СССР районами эпидемии по лепре были Прибалтика, устья Волги, Дуная, Кавказ и Закавказье, Средняя Азия. На этих территориях располагаются лепрозории.
Возбудитель открыт норвежским врачом Хансеном (1873г.) и Нейссером (1874 г.) в соскобе с поверхности лепромы. Позже его обнаружили в носовой слизи больного лепроматозной формой.
Морфология
Mycobacterium leprae – имеет форму палочек, прямых или слегка изогнутых с закругленными концами, размер 0,2-0,4*1-8 мкм. В мазках из пораженных тканей располагаются внутриклеточно, реже внеклеточно, в виде «пачек сигарет», окруженные полупрозрачной неокрашиваемой капсулой. Скопления этих групп образуют, так называемые «лепрозные шары». Иногда в теле бактерий отмечается мелкая зернистость. Описаны ветвящиеся, сегментированные, кокковидные, нитевидные и булавовидные формы. Делящиеся особи имеют поперечную, не окрашивающуюся по методу Циля - Нильсена полосу. Жгутиков не имеют, спор и капсул не образуют. По химическому составу сходны с M. tuberculosis. Клеточная стенка 3-х слойная, содержит много жироподобных веществ, миколовую и лепрозиновую кислоты. Кислото- и спиртоустойчивы. Грамположительные. По методу Циля - Нильсена окрашиваются в красный цвет. Является строгим внутриклеточным паразитом тканевых макрофагов (гистиоцитов), мононуклеарных фагоцитов.
Культуральные свойства
Возбудитель проказы не растет на искусственных питательных средах, однако по некоторым литературным данным, Mycobacterium leprae выращивают на глицериново-картофельном и кровяном агарах, яичных средах, среде Вассермана. Рост наблюдается через 6-8 недель в виде сухого морщинистого налета.
В 1960 году удалось получить экспериментальную модель лепры, заразив белых мышей в подушечки лап с последующим развитием гранулем. В 1967 году заразили тимусэктомированных мышей. В 1971 году воспроизвели заболевание у броненосцев, у которых в месте введения образовались типичные гранулемы (лепромы), а при внутривенном заражении – типичный генерализованный процесс. К настоящему времени установлена возможность естественного инфицирования броненосцев и обезьян мангобеев.
Антигены
Известно 2 антигена возбудителя:
1. Термостабильный (полисахарид), групповой для микобактерий;
2. Термолабильный (белок), специфичный для Mycobacterium leprae.
Факторы патогенности
1. Высокое содержание липидов;
2. Цитохромоксидаза;
3. Щелочная фосфатаза;
4. Фенолоксидаза;
5. Облигатное внутриклеточное паразитирование.
Экология и эпидемиология
Заболевание мало контагиозно. Источником инфекции является – больной человек. От больного бактерии выделяются через кожу, при кашле, чихании, даже при разговоре. Есть сообщения о выделении возбудителя с семенной жидкостью, фекалиями, мочой, слезами. Существует предположение, что в распространении лепры могут играть роль кровососущие насекомые (блохи, вши, клопы, комары). Заражение происходит при непосредственных длительных и тесных бытовых контактах, а так же воздушно-капельным путем. Старые авторы называют проказу болезнью домашнего сожительства. Доказана возможность внутриутробного заражения, но дети, отделенные от больных родителей после рождения, не заболевают.
Механизм и пути передачи инфекции до конца не выяснены из-за трудности их изучения. Инкубационный период так велик, что из памяти больного исчезают события, с которыми они могли бы связать заражение. Полагают, что возбудитель попадает в организм человека через нарушенные кожные и слизистые покровы.
Ведущая роль в распространении принадлежит социально-экономическим факторам – неблагоприятным бытовым и жилищным условиям: скученность, низкая санитарная культура, низкий жизненный уровень.
Лица, контактирующие с больными, не опасны для окружающих. Вне организма человека возбудитель быстро утрачивает жизнеспособность, но в трупах людей может сохраняться долгое время.
|
|
|
