ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 07.09.2021
Просмотров: 1121
Скачиваний: 3
специфичность реакций микобактериальной клетки на окружающую среду.
Цитоплазматическая мембрана микобактерии туберкулеза путем инвагинации в цитоплазму формирует внутрицитоплазмати-ческую мембранную систему, или мезосому. Мезосомы полифункциональны. С ними связана локализация многих ферментных систем, они участвуют в синтезе материала клеточной стенки, выполняют роль посредника между ядром и цитоплазмой. Отмечено слабое развитие или отсутствие мезосом у авирулентных штаммов микобактерии туберкулеза и их L-форм [Кац Л. Н., Волк А. В., 1974]. Цитоплазма микобактерии туберкулеза состоит из гранул и вакуолей различной величины. Основная часть мелкогранулярных включений представлена рибосомами, на которых синтезируется специфический белок.
Ядерная субстанция микобактерии туберкулеза определяет специфические свойства клетки, важнейшими из которых являются синтез белка и передача наследственных признаков потомству. Установлено, что основным способом размножения этих бактерий является деление материнских клеток на две дочерние.
Установлено, что носителем генетической информации бактерий являются не только хромосомы, но и в нехромосомные элементы — плазмиды. Основное различие между хромосомами и плазмидами заключается в их размерах. Хромосома во много раз крупнее плаз-миды и соответственно несет большое количество генетической информации. Возможно взаимодействие плазмид с хромосомой. Плаз-миды благодаря малому размеру хорошо приспособлены к переносу из клетки в клетку. Исследования плазмид имеют не только теоретическое, но и практическое значение. Существует мнение, что гены устойчивости микобактерии туберкулеза к химиопрепаратам локализованы как на хромосоме, так и на плазмиде [Konny М., ParentiF., 1980].
Описаны многочисленные морфологические варианты микобактерии: гигантские формы с колбовидно утолщенными разветвлениями, нитевидные, мицелиеподобные и булавовидные, дифтероидные и актиномикотические формы. Микобактерии туберкулеза могут быть длиннее или короче, толще или тоньше обычных, гомогенны или зернисты. Иногда они представляют собой цепочки или отдельные скопления кокковидных зерен.
Явление
изменчивости микобактерии туберкулеза
было обнаружено вскоре после их
открытия. Уже в 1888 г. И. И. Мечников
сообщил, что в культурах, кроме типичных
палочек Коха, встречаются полиморфные
формы этих микроорганизмов в виде
коротких, соединенных попарно звеньев
и гигантских образований с колбовидными
разветвлениями. Первое сообщение о
возможности существования у микобактерии
туберкулеза фильтрующихся форм относится
к 1910 г. (A.
Fontes).
При химиотерапии экспериментального
деструктивного туберкулеза, а также
после ее прекращения в гомогенатах
из стенки каверны, пропускаемых через
бактериальные фильтры с размером пор
0,2 мкм, были обнаружены
очень мелкие, с упрощенной структурой формы возбудителя туберкулеза, названные ультрамелкими (рис. 1.2). Затем было показано, что эти формы путем многократных биологических пассажей способны реверсировать в классическую палочковидную форму [ХоменкоА. Г. и др., 1982, 1989]. Одним из видов изменчивости многих бактерий является образование L-форм. Доказана способность к образованию L-форм и у микобактерии туберкулеза [Дорожкова И. Р., 1974; Шмелев Н. А., ЗемсковаЗ. С, 1974]. При этом было обнаружено, что трансформация микобактерии в L-формы усиливается под влиянием противотуберкулезных препаратов. В мокроте «абациллярных» больных с деструктивными формами туберкулеза могут находиться L-формы микобактерии, способные длительно пребывать в организме и в дальнейшем при соответствующих условиях реверсировать в палочковидный вариант [ХоменкоА. Г. и др., 1980]. Следовательно, абациллирование каверн таких больных еще не означает их стерилизации в отношении микобактерии туберкулеза.
Наряду с морфологической изменчивостью микобактериям туберкулеза свойственна широкая изменчивость и других признаков, в частности кислотоустойчивое™. Последняя проявляется способностью сохранять окраску даже при интенсивном обесцвечивании кислым спиртом и является характерной особенностью всех видов микобактерии, обусловленной высоким содержанием в них миколовой кислоты и липидов. Частичная или полная утрата кислотоустойчивости ведет к образованию смешанной, состоящей из кислотоустойчивых и некислотоустойчивых особей, или полностью некислотоустойчивой популяции.
Микобактерии туберкулеза весьма устойчивы к воздействию факторов окружающей среды. В естественных условиях при отсутствии солнечного света их жизнеспособность может сохраняться в течение нескольких месяцев, при рассеянном свете возбудители погибают через 1—IV2 мес. В уличной пыли микобактерии туберкулеза сохраняются до 10 дней, на страницах книг — до 3 мес, в воде — до 5 мес В то же время облученная солнечным светом культура микроорганизмов погибает в течение IV2 ч, а под воздействием ультрафиолетовых лучей — через 2—3 мин. При кипячении влажной мокроты микобактерии погибают через 5 мин, высушенной мокроты — через 25 мин. Соединения, выделяющие свободный активный хлор (3—5% растворы хлорамина, 10—20% растворы хлорной извести и др.), вызывают гибель микобактерии туберкулеза в течение 3—5 ч.
Микобактерии туберкулеза считаются аэробами, хотя имеются сведения, что некоторые их виды можно рассматривать как факультативные анаэробы. Размножаются эти микобактерии очень медленно (одно деление клетки происходит за 14—18 ч). Микроскопически видимый рост микроколоний, культивируемых на жидких средах при температуре 37°С, выявляется на 5—7-е сутки, видимый рост колоний на плотных средах, культивируемых при той же температуре, — на 14—20-е сутки.
Для нормального развития микобактерии туберкулеза требуются специальные питательные среды, содержащие углерод, азот, кислород, водород, фосфор, магний, калий, натрий, железо, хлор и серу. Эти микроорганизмы нуждаются и в некоторых факторах роста, к числу которых относятся соединения, родственные витаминам группы В, биотин, никотин, рибофлавин и др. Все эти факторы входят в состав применяемых для культивирования микобактерии туберкулеза специальных питательных сред, из них выделяют среды, содержащие глицерин, белковые (яичные, сывороточные, картофельные) и безбелковые (синтетические) среды, в состав которых входят минеральные соли. По консистенции различают плотные, полужидкие и жидкие среды. Наиболее широко применяются плотные яичные среды Левенштейна—Йенсена, Огавы, Петраньяни и Гельбера, разнообразные агаровые среды Миддбрука, синтетические и полусинтетические среды Сотона, Дюбо, Проскауэра—Гека, Шулы, Школь-никовой и др.
На жидких питательных средах микробактерии туберкулеза растут в виде сухой морщинистой пленки (Р-форма) кремового цвета, поднимающейся на стенки сосуда, среда при этом остается прозрачной. При внутриклеточном развитии микобактерии, а также при культивировании их на жидких средах хорошо выделяется характерный корд-фактор (трегалоза-6,6-димиколат). Он обнаруживается на поверхности клеток многих микобактерии и, по мнению некоторых исследователей, имеет отношение к их вирулентности, способствуя сближению микробных клеток и росту их в виде серпан-тинообразных кос.
На плотных средах микобактерии туберкулеза растут в виде светло-кремового морщинистого или суховатого чешуйчатого налета, образуют колонии с неровными краями, приподнятые в центре, по мере роста они приобретают бородавчатый вид, напоминающий цветную капусту.
Под влиянием антибактериальных веществ микобактерии туберкулеза могут приобретать лекарственную устойчивость. Культуры таких микобактерии не всегда типичны, они могут быть влажными, мягкими (S-вариант), иногда содержать отдельные гладкие или пигментированные колонии.
1.2. ПАТОГЕНЕЗ
Микобактерии туберкулеза могут попадать в организм различными путями: аэрогенно, энтерально (через желудочно-кишечный тракт), через поврежденную кожу и слизистые оболочки, через плаценту при развитии плода. Однако основным путем заражения является аэрогенный.
Определенную защитную роль при аэрогенном заражении играет система мукоциллиарного клиренса, позволяющая частично вывести попавшие в бронхи частицы пыли, капли слизи, слюны и мокроты, содержащие микроорганизмы. При энтеральном заражении определенное значение может иметь всасывающая функция кишечника.
Локальные изменения в месте внедрения микобактерии обусловлены прежде всего реакцией полинуклеарных клеток, которая сменяется более совершенной формой защитной реакции с участием макрофагов, осуществляющих фагоцитоз и разрушение микобактерии. Процесс взаимодействия легочных макрофагов с различными микроорганизмами, в том числе микобактериями туберкулеза, сложен и до конца не изучен. Результат взаимодействия макрофагов и микобактерии определяется состоянием иммунитета, уровнем ПЧЗТ, развивающейся в процессе туберкулезной инфекции, а также рядом других факторов, в том числе обусловливающих переваривающую способность макрофагов.
Фагоцитоз состоит из трех фаз: фазы соприкосновения, когда макрофаги с помощью рецепторов на клеточной мембране фиксируют микобактерии; фазы проникновения микобактерии внутрь макрофага путем инвагинации стенки макрофага и «окутывания» микобактерии; фазы переваривания, когда лизосомы макрофагов сливаются с фа госомами, содержащими микобактерии. Выделяющиеся в фаголизосомы ферменты разрушают микобактерии. В процессе фагоцитоза важная роль принадлежит также механизмам перекис-ного окисления [Charaparas D., 1982; Collins F., 1982].
Микобактерии туберкулеза, как и некоторые другие микроорганизмы, попадая в макрофаги, могут сохраняться и даже продолжать размножение. В тех случаях, когда процесс переваривания микобактерий блокируется, происходят разрушение макрофагов и выход микобактерии из поглотивших их клеток.
Макрофаги, фагоцитировавшие микобактерии и осуществляющие их переваривание, выделяют во внеклеточное пространство фрагменты разрушенных микобактерии, протеолитические ферменты, медиаторы (в том числе интерлейкин-1), которые активируют Т-лимфоциты, в частности Т-хелперы. Активированные Т-хелперы выделяют медиаторы — лимфокины (в том числе интерлейкин-2), под влиянием которых происходит миграция новых макрофагов к месту локализации микобактерии. Одновременно подавляется синтез фактора угнетения миграции, возрастает ферментативная активность макрофагов под влиянием фактора активации макрофагов. Активированные лимфоциты выделяют также кожно-реактивный фактор, который обусловливает воспалительную реакцию, повышение сосудистой проницаемости. С этим фактором связывают подавление ПЧЗТ и положительной туберкулиновой реакции [Медуницын Н. В. и др., 1980]. Кроме Т-хелперов, на состояние иммунитета значительно влияют Т-супрессоры и суп рессорные моноциты, которые угнетают иммунный ответ.
Помимо Т-лимфоцитов и макрофагов, важная роль в патогенезе туберкулезного процесса принадлежит веществам, освобождающимся при разрушении микобактерии. Эти вещества (фракции) подробно изучены [Seibert F. В., 1982; Goren М., 1982]. Доказано, что корд-фактор (фактор вирулентности микобактерии туберкулеза, обусловливающий их рост на плотной питательной среде в виде «кос»), провоцирует острый воспалительный процесс, а сульфатиды повышают токсичность корд-фактора и, главное, подавляют образование фаголизосом в макрофагах, что предохраняет внутриклеточно расположенные микобактерии от разрушения.
При интенсивном размножении микобактерии в организме человека вследствие малоэффективного фагоцитоза выделяется большое число токсичных веществ, индуцируется резко выраженная ПЧЗТ, которая способствует появлению экссудативного компонента воспаления с развитием казеозного некроза и его размножения. В этот период увеличивается число Т-супрессоров, снижается число Т-хелперов, что приводит к угнетению ПЧЗТ. Это обусловливает прогрессирование туберкулезного процесса.
При сравнительно небольшой бактериальной популяции в условиях ПЧЗТ и эффективного фагоцитоза отмечается образование туберкулезных гранулем. Такая гранулема развивается в результате реакций ПЧЗТ [Авербах М. М. и др., 1974]. Скопление мононук-леаров вокруг нейтрофилов, содержащих антиген, и их последующая трансформация происходят под регулирующим влиянием лимфоки-нов, вырабатываемых Т-лимфоцитами (в частности, Т-хелперами) и являющихся медиаторами гранулематозной реакции. Поскольку величина бактериальной популяции, а также характер течения иммунологических ракций на разных этапах туберкулезной инфекции меняются, морфологические реакции у заболевших туберкулезом характеризуются большим разнообразием.
В зависимости от места внедрения микобактерии туберкулеза воспалительный очаг, или первичный аффект, может образоваться в легких, ротовой полости, миндалинах, кишечнике и др. В ответ на образование первичного аффекта развивается специфический процесс в регионарных лимфатических узлах и формируется первичный туберкулезный комплекс. Установлено, что первичный туберкулез, развивающийся в результате первого контакта макроорганизма с возбудителем, может проявляться не только в виде первичного туберкулезного комплекса, как это считалось ранее. В результате первичного заражения возможно развитие туберкулеза внутригрудных лимфатических узлов, плеврита, туберкулемы, очагового процесса.
Первичный туберкулез в результате «свежего» заражения развивается лишь у 7—10% инфицированных лиц, остальные переносят первичную туберкулезную инфекцию без клинических проявлений. Наступившее заражение проявляется лишь в изменении туберкулиновых реакций.
Еще В. И. Пузик (1946), А. И. Каграманов (1954) и др. установили, что формированию первичного комплекса нередко предшествует период «латентного микробизма», при котором микобактерии туберкулеза, попадая в организм, какое-то время находятся в нем, не вызывая воспалительной реакции. При этом микобактерии чаще обнаруживаются в лимфатических узлах, особенно внутригрудных. В этих случаях локальные изменения в легких или других органах в виде очагов первичного туберкулеза возникают в поздний период первичной инфекции и не в месте проникновения микобактерии в организме, а в участках, наиболее благоприятных для развития туберкулезного воспаления.
Отсутствие клинико-морфологических проявлений первичной туберкулезной инфекции может быть объяснено высоким уровнем естественной резистентности к туберкулезу, а также может быть следствием приобретенного в результате вакцинации БЦЖ иммунитета.
При наличии локальных проявлений первичный туберкулез может протекать с развитием распространенного процесса по осложненному типу или, что в настоящее время наблюдается значительно чаще, по неосложненному типу с ограниченной воспалительной реакцией.