Вы здесь

Возбудитель туберкулеза

Возбудитель туберкулеза относится к обширной группе микобактерий, родственных низшим растительным организмам— лучистым грибам, или актиномицетам (от греческих слов actis — луч и mykes — гриб). Существуют различные названия возбудителя туберкулеза: бациллы Коха, палочки Коха, микобактерии туберкулеза.

В настоящее время для обозначения возбудителя туберкулеза придерживаются следующей терминологии — «микобактерии туберкулеза», а сокращенно — БK.

Имеются микобактерии туберкулеза человеческого типа (typus humanus), бычьего (typus bovinus) и атипичные формы возбудителя туберкулеза: птичий тип (typus avium), мы-шинный тип (typus muris), L-формы и другие. Человек восприимчив преимущественно к первым двум типам микобактерий туберкулеза, но в литературе имеются также описания заболеваний туберкулезом, вызванных микобактериями птичьего и других типов.

Отличительным свойством микобактерий туберкулеза является их кислотоустойчивость: они стойко сохраняют окраску при воздействии кислот, щелочей, спирта.

Возбудитель туберкулеза имеет форму палочки длиной от 1,5 до 6 мкм (микрон) и толщиной 0,2—0,5 мкм. В одной и той же культуре могут быть микобактерии разных размеров: от мелких кокковидных до очень крупных, иногда ветвящихся форм. Микобактерии туберкулеза изогнуты по длине, иногда дугообразны, утолщены на одном или на обоих концах. В патологическом материале они расположены иногда параллельно друг другу, иногда под углом или скоплениями различной формы. При люминесцентной микроскопии микобактерии туберкулеза имеют золотистый цвет.

Исследования с помощью электронного микроскопа позволили более детально изучить строение поверхностного слоя зерен или гранул, находящихся в цитоплазме микобактерий туберкулеза (рис.2).

рис.2. Электронная микроскопия микобактерий туберкулеза.

Бактериальная цитоплазма имеет гомогенный вид; внутри нее расположены гранулы, микрогранулы и иногда вакуоли.

Размножение микобактерий туберкулеза происходит поперечным делением, ветвлением, почкованием. Появляющиеся зерна образуют ядро новой клетки.

Со времени Коха существовало предположение, что микобактерии туберкулеза имеют восковидную капсулу, которая обусловливает их кислотоустойчивость. С помощью электронной микроскопии выяснено, что микобактерии такой капсулы не имеют, а в их строении различают три поверхностных слоя: первый — хорошо очерченный, способствующий сохранению формы бактериальной клетки, второй — узкий и третий — слизистый. В химический состав микобактерий входят жиры, белки, углеводы, минеральные соли. Значительную часть составляют липиды: у различных типов микобактерий туберкулеза они составляют от 10 до 40% их массы.

Способность вызывать в органах животных и человека поражения туберкулезного характера определяется как патогенность микобактерий туберкулеза.

Вирулентность является степенью патогенности. Вирулентность различна для разных животных и обусловливается как физико-химическими свойствами микобактерий, так и состоянием макроорганизма в момент воздействия на него микобактерий. Изменение биохимических свойств микобактерий может привести к снижению их вирулентности. Снижение вирулентности зависит от изменений, происходящих в обмене веществ микобактерий, подавления ферментативных процессов в них.

Штаммы микобактерий, убивающие морских свинок в срок до 6 нед после заражения, считаются сильно вирулентными, в период от 45 до 90 дней — средневирулентными, между 3-м и 5-м месяцами после заражения — маловирулентными и позже 5 мес — очень слабо вирулентными.



Для микобактерий туберкулеза характерна большая устойчивость к воздействию различных физических и химических агентов. В жидкой мокроте микобактерии туберкулеза остаются жизнеспособными и вирулентными в течение 5— 6 мес. Даже в высохшем состоянии на различных предметах, белье, книгах и т.д. микобактерии в течение ряда месяцев могут сохранить свои свойства и, попадая затем в благоприятные условия существования, способны проявить патогенную активность.

Доказан полиморфизм микобактерий туберкулеза. К явлениям полиморфизма относится образование различных по величине, форме и окраске зерен, осколков и т. п., а также потеря кислотоустойчивости микобактериями туберкулеза. Кроме видимых, существуют фильтрующиеся, невидимые через обычный микроскоп формы микобактерий туберкулеза. Заражение морских свинок патологическим материалом (мокрота, кровь, гной), содержащим фильтрующиеся формы возбудителя туберкулеза, вызывает у животных общий лимфаденит, увеличение печени и селезенки. Введение суспензии органов таких животных здоровым морским свинкам и повторение такого пассажа многократно приводит к развитию генерализованного туберкулеза с обнаружением в туберкулезных очагах типичных микобактерий.

Микобактерии туберкулеза реагируют на изменения условий существования (условий внешней для них среды) и соответственно «перестраиваются» — изменяются их качества и свойства.

Изменчивость микобактерий может проявляться в следующих формах:

  • а)    морфологическая изменчивость (колбообразные, дифтероидные, ветвистые и другие формы, описанные еще И. И. Мечниковым);
  • б)    тинкториальная изменчивость — изменения по отношению к красящим веществам, например неокрашиваемость по Цилю — Нильсену, т. е. утрата кислото- и спиртоустойчи-вости;
  • в)    культуральная изменчивость — изменения морфологии и цвета культур при росте на искусственных питательных средах;
  • г)    биологическая изменчивость — изменение степени вирулентности в сторону повышения или, наоборот, понижения ее вплоть до полной утраты вирулентности; последняя может быть временной.

Различные формы изменчивости, трансформации преследуют определенную цель — выживание микобактерий при неблагоприятных условиях, сохранение живучести, или, как говорят, «персистирование».

Особенно много внимания уделяли исследователи таким проявлениям изменчивости микобактерий туберкулеза, как зернистые формы их, фильтрующиеся формы, а в последние годы — лекарственно-устойчивые и L-формы.

Еще в начале XX века Ганс Мух (Н. Much), изучая зерна микобактерий туберкулеза и установив возможность их самостоятельного существования, высказал предположение, что возбудитель туберкулеза существует в двух формах: в форме бациллы Коха и в форме зерен. Поначалу многие авторы придерживались такого мнения, но дальнейшие исследования показали, что «зерна Муха» — это лишь временное, преходящее состояние микроба.

В 1910 г. бразильский ученый Фонтес (Fontes) впервые открыл способность микобактерий туберкулеза превращаться в фильтрующиеся формы (проходить через бактериальные фильтры и биологические мембраны). Этому вопросу было посвящено большое количество исследований.

За последние годы наблюдается и изучается еще одно проявление трансформации микобактерий—переход в так называемые L-формы. Суть этой трансформации заключается в том, что микробы под влиянием различных факторов изменяют свои морфологические и биологические свойства: они превращаются в самые различные структуры, имеющие вид зерен, шаров, образований неправильной формы, по-разному преломляющих свет, и т. п. Вирулентность возбудителя, перешедшего в L-форму, резко снижается и может полностью исчезнуть. Однако L-формы способны в соответствующих условиях реверсировать в исходную — вирулентную форму. Название L-формы микобактерий туберкулеза получили по заглавной букве Института Листера (Англия), где они впервые наблюдались.

Среди факторов, вызывающих трансформацию возбудителя туберкулеза, большое значение имеет широкое применение антибактериальных препаратов. Во всех случаях трансформация является следствием защитной реакции микроорганизма, направленной на переживание неблагоприятных условий существования. Трансформация микобактерий туберкулеза имеет большое клиническое значение: под влиянием антибактериальной терапии микобактерии подвергаются превращению в ту или иную форму, вирулентность их снижается, и они персистируют где-нибудь в лимфатических узлах или в очагах поражения; наступает кажущееся излечение больного, которое может продолжаться длительно. Однако не исключено, что через тот или иной срок после прекращения лечения микобактерии могут возвращаться к прежнему состоянию, т. е. реверсировать в исходную форму и вызывать новую вспышку процесса.

Одной из форм изменчивости микобактерий туберкулеза является образование лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам, которая возникает, согласно мнению некоторых авторов, в результате общебиологического закона приспособления живых существ к Ередному влиянию окружающей среды. При этом лекарственно-устойчивые микроорганизмы приобретают способность существовать и размножаться при значительном содержании в среде антибактериальных препаратов, которые губительно действуют на обычные микобактерии туберкулеза.

Имеется также другая точка зрения, сторонники которой рассматривают лекарственную устойчивость как результат наличия в бактериальных культурах, не имевших еще контакта с антибактериальными препаратами, устойчивых мутантов микобактерий. В процессе лечения такие устойчивые формы размножаются, в то время как размножение чувствительных к лекарственным средствам особей подавляется. Обе теории— адаптации и селекции устойчивых мутантов — не являются взаимоисключающими и, следовательно, могут обусловливать лекарственную устойчивость микобактерий туберкулеза.

Лекарственная устойчивость может сохраняться длительно даже после прекращения лечения. Изучение культур, выделенных от лиц, заболевших туберкулезом и ранее на леченных, показало, что устойчивые штаммы микобактерий туберкулеза (первичная лекарственная устойчивость) определяются сравнительно редко (в 3—6% случаев), тогда как длительно и неэффективно лечившиеся больные выделяют лекарственно-устойчивые штаммы примерно в 40—50% случаев.