Mycobacterium tuberculosis

? Mycobacterium tuberculosis
Колонії бактерії M. tuberculosis
Біологічна класифікація
Домен: Бактерії (Bacteria) Тип: Actinobacteria Ряд: Actinomycetales Підряд: Corynebacterineae Родина: Mycobacteriaceae Рід: Mycobacterium Група видів: Mycobacterium tuberculosis complex Вид: M. tuberculosis
Біноміальна назва
Mycobacterium tuberculosis Zopf 1883
Посилання
Вікісховище: Mycobacterium tuberculosis Віківиди: Mycobacterium tuberculosis EOL: 6385875 ITIS: 963806 NCBI: 1773

Mycobacterium tuberculosis (застаріле — «паличка Коха») — бактерія, що спричинює значну кількість випадків туберкульозу в людей^[1]. Цю бактерію вперше описав 24 березня 1882 року німецький мікробіолог Роберт Кох, який згодом отримав за це відкриття Нобелівську премію з фізіології і медицині 1905 року. Геном M. tuberculosis був секвенований в 1998 році^[2][3].

• Гр+ тонкі, злегка зігнуті поліморфні палички, тоді як M. bovis — короткі, товсті палички.
• довжина до 8 мкм, тоді як у M. bovis — до 2-3 мкм
• кислотно-, луго-, спиртостійкі
• в клітинній стінці є високий вміст ненасичених жирних кислот (міколова кислота), ліпідів, восків (до 40 %)
• нерухомі
• спор та капсул не утворюють
• в організмі хворого під дією ХТЗ можуть утворювати фільтрівні та L-форми
• в мазках-препаратах виявляють при мікроскопічному дослідженні після фарбування за методом Ціль-Нільсена
• в клітині при фарбуванні спостерігають тигроїдність — чергування кислотостійких (зерна Шпленгера) і некислотостійких ділянок (метафосфатні зерна Муха)

M. tuberculosis є облігатним аеробом, це слабо грамо-позитивна кислотостійка мікобактерія, що фарбується за Ціль-Нільсеном (кислотостійке фарбування). Хоча більшість мікобактерій не відповідають критерію грам-позитивності (тобто вони не зберігають барвник кристал-віолет), вони також як і грам-позитивні бактерії не мають другої клітинної мембрани і класифікуються до типу Actinobacteria або «грам-позитивні бактерії з високим GC-вмістом»^[1]. За сприятливими умовами M. tuberculosis ділиться кожні 15 — 20 годин, тобто надзвичайно повільно в порівнянні з іншими бактеріями, які зазвичай діляться кілька разів на годину (наприклад, E. coli може ділитися приблизно кожні 20 хвилин). Ця бактерія, що може витримати слабкі дезинфікуючі засоби і виживає в сухих умовах протягом тижнів.

• аероби або факультативні анаероби
• оптимальна температура — 37°С
• рН — 7,0-7,2
• вибагливі до поживних середовищ (потребують додавання вітамінів групи В, гліцерину, амінокислот)

На щільних середовищах поживних середовищах*

• R-форми колоній — крихкі, бугристі, зморшкуваті, кремового кольору, нагадують суцвіття цвітної капусти

На рідких середовищах:

• суха, зморшкувата плівка, не змочується водою, піднімається на стінку, бульйон прозорий

• гліцеринові середовища (гліцериновий бульйон)
• картопляні середовища
• яєчні середовища (Левенштейна-Йєнсена, Петрова, Петран΄яні)
• напівсинтетичні та синтетичні середовища (середовище Сотона)
• середовище для виділення L-форм бактерій
• середовище Прайса (цитратна кров)

Залежно від швидкості росту на спеціальних поживних середовищах мікобактерії поділяють:

• Швидкозростаючі (до 7 діб) — збудники атипових мікобактеріозів та туберкульозу (18 видів)
• Повільнозростаючі (>7 діб) — M. tuberculosis, M. bovis, деякі атипові мікобактерії (близько 20 видів)

Не росте на поживних середовищах M. leprae

Мікобактерії повільно ростуть на поживних середовищах (швидкість росту залежить від часу генерації — 18-24 год):

• На щільних — ріст через 18-21 добу (M. tuberculosis), 28-35 діб (M. bovis)
• На рідких — через 10-14 діб

• стійкі в зовнішньому середовищі (за рахунок великого вмісту ліпідів в клітині)
• стійкі до висушування
• стійкі до високих температур (100°C — 5-7 хв)
• стійкі до дезінфектантів (до фенолів)
• нечутливі до більшості антибактеріальних ХТЗ
• чутливі до УФО

• обумовлена структурними компонентами клітини
• Cord-фактор (диміколат трегалози)

 — пригнічує міграцію лейкоцитів

 — антифагоцитарний фактор

 — місцева токсична дія

Виявляють за допомогою методів Прайса та Школьнікової — мазки поміщають у цитратну кров, через 3-4 доби скельця виймають, фарбують за Цілем-Нільсеном, виявляють мікроколонії у вигляді кіс або джгутів

• Ендотоксин (туберкулін): Має 3 фракції:

1. протеїнова — зумовлює розвиток ГЧУТ
2. ліпідна — зумовлює незавершений фагоцитоз, сприяє утворенню сироподібного некрозу, гігантських клітин Пирогова-Ланганса. До фракції входять жирні кислоти, фосфатиди, сульфатиди
3. полісахаридна — сприяє утворенню лімфоцитарного валу

• Джерело інфекції — хвора на активну (відкриту) легеневу форму туберкульозу людина або тварина (при зараженні M. bovis)
• Механізм передачі туберкульозу — повітряно-крапельний. Реалізується шляхами:

  власне повітряно-крапельний

  повітряно-пиловий

Рідко відбувається аліментарне або трансплацентарне (при ураженні плаценти) зараження.

При первинному інфікуванні в легенях утворюються локальні вогнища специфічного продуктивного запалення (має типову гістологічну картину):

 — при доброякісному перебігу (достатньому імунітеті) — інволюція запального процесу, з наступною петрифікацією (кальцинацією)

 — при несприятливому перебігу — подальший розпад тканин, можлива лімфогенна або гематогенна дисемінація збудника, ураження різних систем органів (особливо легень — каверни, абсцеси, інфільтрати)

Розрізняють легеневу та позалегеневі форми (туберкульоз шлунку та кишечника, нирок, мозкових оболон та речовини мозку, кісток та ін.)

• нестійкий
• нестерильний
• клітинний
• антитіла виробляються в низьких титрах і не мають протективного значення (АТ-свідки)
• формується стан ГЧСТ (обмежує розмноження бактерій, фіксує їх у вогнищі запалення) — виявляють за допомогою алергічних реакцій

• Матеріал для дослідження:

 — харкотиння

 — ексудат з плевральної порожнини

 — асцитична рідина

 — випорожнення

 — сеча

 — спинномозкова рідина

 — кров

Для виявлення бактерії в організмі людини для аналізу збирається зразок мокротиння, зазвичай уранці протягом трьох послідовних днів, оскільки одиничний аналіз може бути негативним через низьке число організмів. Зразок оброблюють 3 % розчином KOH або NaOH для розчинення і дезактивації. Фарбування за Грамом не проводять, оскільки організм є кислотостійкою бактерією (AFB), тобто не піддається дії певних барвників у кислому розчині. Зазвичай використовують фарбування за Ціль-Нельсеном, при якому AFB забарвлюються в яскраво-червоний відтінок, що виділяється на блакитному фоні^[4]. Причиною такого кислотостійкого фарбування є товста воскоподібна клітинна стінка бактерії^[5]. Воскоподібні властивості клітинної стінки обумовлені присутністю міколової кислоти, яка також відповідальна за утворення типової казеозної гранульоми при туберкульозі. Компонент, що відповідає за цей ефект, називають корд-фактором (тригалоза-6,6-димиколат). Існує система градації тяжкості хвороби, заснована на числі організмів, що спостерігалися у кожному полі зору мікроскопу. Як і інші кислотостійкі бацили, M. tuberculosis можна також виявити за допомогою флюоресцентної мікроскопії, використовуючи фарбник родамін аурамін, який зафарбовує бактерій в золотистий відтінок. Також, M. tuberculosis можна виявити за допомогою вирощування на середі Ловенштайна-Дженсена, яку традиційно використовують для цієї мети. Проте, цей метод дуже повільний: цей організм вимагає 6-8 діб для росту, що значно уповільнює діагностику. Дещо швидше результати можуть бути отримані, використовуючи середовище Мадлебрука.

Основні переваги: простота, легкість виконання, доступність для будь-якого типу лабораторій

• Недолік: недостатня інформативність
• Матеріал піддають збагаченню, фарбують за Цілем-Нільсеном.
• Результативніший метод — РІФ

• Переваги: дозволяє виділити чисту культуру збудника, ідентифікувати її, визначити вірулентність та чутливість до ХТЗ
• Недолік: отримання результату через 3-4 тижні (до 12 тижнів)

1 етап — матеріал обробляють сірчаною кислотою, висівають на спеціальні середовища 2 етап — вивчення культуральних та ферментативних властивостей

 — ніациновий тест — визначають здатність з ніацину синтезувати нікотинову кислоту (M.tuberculosis (+), M.bovis (-)

 — метод Прайса, Школьнікової

• матеріал вводять в пахвинну ділянку:

 — кролю (чутливі до M. bovis)

 — морській свинці (чутливі до M. tuberculosis)

• через 1,5-2 тижні збільшуються лімфатичні вузли, некроз в місці введення
• через 3-6 тижнів тварини гинуть від генералізованої інфекції (після розтину в мазках виявляють збудника, у внутрішніх органах — туберкульозні гранульоми)

• використовують для діагностики ранніх та прихованих форм, позалегеневих, закритих легеневих форм
• недолік: низька специфічність антитіл, часті хибно-позитивні результати
• РЗК, РНГА

• оснований на постановці внутрішньошкірної проби Манту. Використовують для:
• визначення рівня поствакцинального імунітету;
• визначення категорій, які підлягають ревакцинації
• діагностики і виявлення тубінфікованих осіб
• діагностики захворювання

• Alt-туберкулін («старий», туберкулін Коха) — отримано із бульйонної культури M. bovis і випарено до сухого залишку (недолік — велика кількість баластних речовин)
• PPD (сучасний) — очищений протеїновий дериват

• облік результатів проводять через 48-72 год від моменту постановки.
• позитивний результат — поява набряку та гіперемія. Якщо:

d > 5 мм — проба позитивна (імунні): d > 10 мм — різко позитивна (інфіковані): d > 15 мм — гіперергічна (інфіковані)

• негативний результат — відсутність папули (відсутність імунітету)

Головним є етіотропне лікування

Протитуберкульозні препарати ділять на 2 групи:

• першого ряду (похідні ізонікотинової кислоти, ПАСК, солі стрептоміцину, етамбутол, рифампіцин)
• другого ряду (альтернативні) — циклосерин, канаміцин, етіонамід тощо.

Препарати призначають тривалими курсами, одночасно по декілька препаратів

• неспецифічна
• специфічна — проводять згідно з календарем щеплень — на 3-5 добу після народження; в 7, 12, 17, 22, 27-30 — при негативній реакції Манту
• використовують живу вакцину БЦЖ (BCG — Bacille Calmette et de Guerin)- одержана в 1921 році.

• Туберкульоз

• Database of Mycobacterium tuberculosis genome sequences and related information. [Архівовано 15 грудня 2007 у Wayback Machine.] (англ.)
• Методи виявлення мікобактерій туберкульозу [Архівовано 6 березня 2016 у Wayback Machine.] Інст. ім. Ф. Г. Яновського