Возбудители туберкулёза и их изменчивость 1 страница

СОДЕРЖАНИЕ	СТР
Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
ВОЗБУДИТЕЛИ ТУБЕРКУЛЁЗА И ИХ ИЗМЕНЧИВОСТЬ
Строение клеточной стенки микобактерий
Особенности капсулы микобактерий
Культуральные, биохимические и генетические исследования микобактерий
Антигенные свойства углеводсодержащих фракций, выделяемых из микобактерий
ПАТОГЕНЕЗ И КЛИНИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ТУБЕРКУЛЁЗА
Механизмы передачи микобактерий и особенности патогенеза при туберкулёзе
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ ЖИВОТНЫХ ПРИ ТУБЕРКУЛЁЗЕ
ЭПИЗООТОЛОГИЯ ТУБЕРКУЛЁЗА крупного рогатого скота
Эпизоотический процесс при туберкулёзе животных
Дикие животные как резервуар возбудителя туберкулеза
Развитие эпизоотической ситуации по туберкулезу
История эпидемии туберкулеза
Эпизоотическая ситуация по туберкулезу животных в Европе и мире на рубеже XIX – XX веков
Распространение туберкулеза крупного рогатого скота в 20-30-е годы ХХ века
Особенности эпизоотической ситуации по туберкулезу крупного рогатого скота в России
Динамика эпизоотической ситуации в Российской Федерации
Эпизоотическая ситуация по туберкулезу на Украине
ДИАГНОСТИКА ТУБЕРКУЛЁЗА
Идентификация микобактерий
Значение аллергической диагностической пробы для выявления инфицированных и больных животных
Механизмы развития аллергических реакций при туберкулезе
Другие непрямые методы диагностики туберкулеза
ИММУНИТЕТ И СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА
Механизмы защиты организма при внедрении МБТ
Особенности иммунитета при развитии туберкулёзной инфекции
Разработка противотуберкулёзных вакцин и их классификация
Стратегия создания новых вакцин
Вакцинопрофилактика
Разработка иммуностимуляторов для повышения протективных свойств вакцины БЦЖ
Опыт по изучению безвредности и аллергенных свойств иммуностимуляторов и вакцины БЦЖ
Изучение иммуногенных и протективных свойств иммуностимуляторов и вакцины БЦЖ
Разработка противотуберкулезного комплексного препарата на основе белковых субстанций микобактерий туберкулеза
Определение безвредности и аллергенных свойств препарата ПКП‑2
Изучение иммуногенных и протективных свойств противотуберкулезного препарата ПКП‑2
Разработка противотуберкулезного молекулярно-субъединичного комплексного препарата ПКП‑3
Изучение безвредности и аллергенных свойств препарата ПКП‑3
Изучение иммуногенных и протективных свойств препарата ПКП-3 на крупном рогатом скоте
КОНТРОЛЬ ЭПИЗООТИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ПРИ ТУБЕРКУЛЕЗЕ КРУПНОГО РОГАТОГО СКОТА
Оздоровление неблагополучных по туберкулёзу крупного рогатого скота хозяйств
Оздоровление неблагополучных по туберкулезу хозяйств при применении препарата ПКП-3
Результаты оздоровления КСП «Заповит Ленина» Зачепиловского района Харьковской области
Результаты оздоровления ЗАО «Лычкове» Магдалиновского района Днепропетровской области
Некоторые данные оздоровления КСП «Славутич» и «Шевченко» Верхнеднепровского района Днепропетровской области
ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список сокращений

БЦЖ – живая ослабленная вакцина M. bovis («BCG» – Bacterium Calmett–Guerin)

КАМ – комплекс атипичных микобактерий

MTBC – микобактериальный туберкулезный комплекс

МБТ – микобактерии туберкулёзного типа

MAIS – Micobacterium avium–intracellulare–scrofulaceum

ТЕ – туберкулиновая единица

ППД – сухой очищенный туберкулин

MTBC– микобактериальный туберкулезный комплекс

ETZ – электрон просвечиваемая зона

ПЦР – полимеразная цепная реакция

ИФА – иммуноферментный анализ

РСК – реакция связывания комплемента

АДП – аллергическая диагностическая проба

ПОЛ – перекисное окисление липидов

ГЗТ – гиперчувствительность замедленного типа

Th, Th1, Th2, Th3 – T-хелперы

ВВЕДЕНИЕ

Туберкулез приносит несчастья человечеству с незапамятных времен. Последние молекулярно-генетические исследования показали, что возраст предшественников микобактерий туберкулеза составляет примерно 3 млн. лет. Различные виды микобактерий являются облигатными патогенами и объединены в так называемый микобактериальный туберкулезный комплекс (MTBC), который включает в себя семь близких видов: M. tuberculosis, M. bovis, М. africanum, М. microti, М. pinnipedii, М. caprae, М. canetti. Хотя все члены MTBC имеют различные фенотипические свойства и круг хозяев, в тоже время они генетически близки, например структура генома M. tuberculosis и M. bovis отличается менее, чем на 0,05%.

M. bovis в первую очередь поражает крупный рогатый скот, но также может привести к заболеванию других млекопитающих, включая человека. Эти очень адаптированые и "успешные" патогены имеют всемирное распространение и в ряде стран туберкулез, вызываемый этим видом микобактерий, остается одним из основных инфекционных заболеваний, приносящих значительные экономические убытки. Возбудитель патогенен для крупного рогатого скота и других домашних (коз, овец, и верблюдов), а также диких (барсук, опоссум, олени) животных.

Туберкулез крупного рогатого скота негативно сказывается на прибыльности и рентабельности животноводческой отрасли и торговли, и может приводить к снижению как здоровья животных, так и генетического потенциала высокопродуктивных пород. Это заболевание также остается и важной медико-социальной проблемой. Несмотря на систематический контроль стад относительно наличия циркуляци возбудителя путем внутрикожной аллергической пробы, пастеризацию молока, проверку качества мяса, наблюдение за состоянием здоровья животных, а в некоторых странах и их вакцинацию БЦЖ, может произойти попадание M. bovis в организм человека, что до сих пор остается фактором риска, хотя некоторые исследователи считают, что в современных условиях его степень снижается.

К факторам риска при туберкулезе крупного рогатого скота также можно отнести управленческие (движение животных, условия содержания и кормления и др.), дикую фауну (наличие диких и синанттропных животных-резервуаров возбудителя), а также другие факторы окружающей среды.

Результаты целенаправленных и разносторонних исследований туберкулеза крупного рогатого скота, продолжающиеся около 150 лет, иллюстрируют сложность взаимодействия в системе «хозяин–возбудитель–окружающая среда», так называемой «эписистеме» заболевания. Выяснение закономерностей эволюции эписистемы на популяционном, организменном, органном и клеточном уровнях является ключевым в изучении экологии возбудителя заболевания, основывается на системном подходе и имеет важное значение для всеобъемлющего понимания причин развития болезни, устойчивости макроорганизма, вирулентности возбудителя, и, в значительной мере, разработки средств контроля заболевания, в том числе и специфической профилактики.

В мировой литературе имеется значительное число монографических работ, обзоров и оригинальных статей, посвященных туберкулезу, но монографии, содержащие обобщенные классические и современные аспекты этого заболевания у крупного рогатого скота, а также общебиологические закономерности развития туберкулеза у других видов животных и человека, в Российской Федерации и Украине в последние годы не издавались.

Главная цель настоящего издания – обобщить представления о фундаментальных достижениях в изучении туберкулеза крупного рогатого скота, более подробно изложить данные об этиологии микобактериальной инфекции, патогенетических основах ее возникновения и развития, особенностях иммунитета и вакцинопрофилактики, а также эпизоотологических закономерностях распространения заболевания в пространстве и времени, в том числе на основе результатов собственных исследований. Значительное внимание уделено характеристике методов диагностики инфекции, а также управлению эпизоотическим процессом в соответствии с современными технологиями выявления и удаления из эпизоотической цепи источников ее возбудителя.

Надеемся, что эта монографическая работа будет полезна для научных работников и практиков ветеринарной медицины, студентов, всех, кто занимается решением проблем туберкулеза человека и животных.

Будем искренне благодарны коллегам за объективную оценку этого труда, всем, кто выскажет свои замечания и пожелания, которые будут учтены в нашей дальнейшей работе, посвященной такой многовековой проблеме как туберкулез животных.

Выражаем искреннюю и глубокую благодарность за оказание методической и практической помощи при подготовке материалов монографии академику НААН и РАН В.А. Бусолу, научному консультанту, директору Национального научного центра «Институт экспериментальной и клинической ветеринарной медицины» академику НААН и РАСХН Б. Т. Стегнию, академику НААН Г.А. Красникову, члену-корреспонденту НААН А.И. Завгороднему, а также всем сотрудникам ННЦ «ИЭКВМ» (г. Харьков»), профессору Конраду Захсе (институт Лефлера, г. Йена Германия), принимавших участие в научных исследованиях, результаты которых освещены в данном издании.

ВОЗБУДИТЕЛИ ТУБЕРКУЛЁЗА И ИХ ИЗМЕНЧИВОСТЬ

Исторические документы и материалы свидетельствуют о повсеместном распространении туберкулёза в далёком прошлом. По данным Р.Т. Сосова (1974) еще за 9-12 тысяч лет до появления на земле человека имело место заболевание туберкулезом животных. Об этом свидетельствует туберкулезное поражение костей у крокодила, выявленное при раскопках слоев мезозойской эры (юрский период) [31]. Наиболее древняя находка, указывающая на заболевания туберкулёзом людей, принадлежит Бартельсу. В 1904 году при обследовании найденного вблизи Гейдельберга скелета человека, жившего в каменном веке (приблизительно за 5000 лет до н. э.), установлены туберкулёзные поражения нескольких грудных позвонков с образованием горба. Изменения в позвоночнике, а также поражения крупных суставов конечностей со свищами, обнаруживали на мумифицированных трупах египтян, живших в 2000–2750 гг. до н. э. Кислотоустойчивые микобактерии были выделены из мумий, обнаруженных в Перу и относящихся к 700 г. н. э. [44]. О туберкулезе писали Гален, Авицена. Эти данные свидетельствуют о том, что история туберкулеза зарождалась в условиях развития животного мира и человеческого общества.

После того как врачи получили возможность вскрывать трупы, был обнаружен основной признак туберкулёза – образование в пораженных тканях специфических узелков (туберкулов). Сильвей де ла Бос в ХVII веке описал туберкуломы, а Бойль в 1809 г. проследил их развитие от начала образования до стадии творожистого распада. Лаенек в 1819 г. написал классическое произведение, названное им «Туберкулёз». В 1843 г. Клинке заразил кролика материалом от больного человека, а Виллемин в 1865 г. подтвердил заразность туберкулёза в опытах на морских свинках и кроликах, после этого туберкулёз был отнесен к инфекционным заболеваниям.

После открытия немецким ученым Р. Кохом в 1882 году возбудителя туберкулёза, русские ученые И. И. Мечников, Н. Ф. Гамалея, О. Буйвод, Г. А. Захарьин, В. Л. Яхнис, М. М. Цехновицер, П. П. Вишневский, В. Н. Матвеев, А. И. Каграманов, М. К. Юсковец внесли свою лепту в изучение этого заболевания [32].

Вскоре были обнаружены и другие кислотоустойчивые микобактерии, но их эпидемиологическое и эпизоотическое значение было проигнорировано, пока не были выяснены их патогенные свойства. Эти микобактерии были обозначены как атипичные.

На протяжении веков заболевания, вызываемые микобактериями туберкулеза, были и остаются наиболее серьёзной проблемой как гуманной, так и ветеринарной медицине. Необходимо отметить, что более 1,5 млрд. людей, т.е. почти 30% мирового населения, инфицированы этим микробом. В настоящее время туберкулёз остается основной причиной смерти от инфекционных заболеваний (5–10 млн. умерших ежегодно). МБТ являются причиной 7 % всех смертей от заболеваний, вторичных по отношению к инфекционным заболеваниям, и 26 % смертей от всех инфекционных заболеваний, которые можно предупредить [5]. Кроме того, микобактерии туберкулеза могут быстро адаптироваться к меняющимся условиям и внутри, так и вне хозяина [54]

Микобактерии туберкулеза (МБТ) – факультативные внутриклеточные паразиты. МБТ относятся к семейству бактерий Mycobacteriacae, порядку Actinomycetalis, роду Mycobacterium.

Этимологически слово «микобактерия» происходит из греческих слов myces – гриб и bacterium, bactron – палочка, прутик. Компонент названия «гриб» обусловлен тенденцией этих микроорганизмов образовывать нитчатые и ветвящиеся формы, похожие на плесень [38].

Патогенными для человека и животных являются: Mycobacterium tuberculosis, M. bovis, M. avium, M. lepre, M. africanum, M. paratuberculosis, потенциально патогенными – M. intracellulare, M. scrofulaceum, M. xenopi, M. ulcerans, M. kansasii, M. murinum, M. fortuitum, M. chelonei. Остальные виды оказывают сенсибилизирующее действие на сельскохозяйственных животных и при массовом заражении обладают незначительными патогенными свойствами.

У человека и животных заболевания, сходные с туберкулёзом, вызывают также микобактерии комплекса MAIS (M. avium–intracellulare–scrofulaceum).

В род Mycobacterium входят свыше 30 самостоятельных видов бактерий. Кроме того, 11 видов не классифицированы. В целом микобактерии принято делить на 3 группы:

1. Патогенные микобактерии

2. Атипичные микобактерии

3. Кислотоустойчивые сапрофиты.

Патогенные микобактерии включают следующие виды: микобактерии туберкулёза человеческого вида, микобактерии туберкулёза бычьего вида, микобактерии туберкулёза птичьего вида и M. africanum.

Из указанных патогенных микобактерий М. avium относят к третьей группе атипичных микобактерий, хотя они являются типичным возбудителем туберкулёза птиц и патогенны для свиней и животных некоторых других видов.

Атипичные микобактерии в соответствии со схемой Раньона разделены на четыре группы в зависимости от хромогенеза на свету или вне зависимости от влияния света.

К первой группе относятся фотохромогенные, «желтые» или канзасские микобактерии, впервые выделенные в США. Представителями этой группы являются М. kansasii, M. marinum и др. При длительном выращивании с доступом света культуры могут становиться оранжевыми или кирпично-красными. Они патогенны для хомяков и белых мышей при внутривенном и внутрибрюшинном заражении. Культуры дают рост при 37°С через 7–12 дней, а при комнатной температуре через 3–4 недели.

Ко второй группе отнесены скотохромогенные микобактерии, имеющие оранжево-желтую окраску, независимо от того – выращивались они на свету или в темноте. К этой группе относятся М. scrofulaceum, М. gordonae, М. flavescens, М. aque. Они не патогенны для лабораторных животных. Выделяются при исследовании промывных вод желудка и бронхов и из пораженных лимфатических узлов. При 22°C растут с образованием в темноте желто-оранжево-красного пигмента.

К третьей группе относятся нефотохромогенные, непигментированные микобактерии или имеющие желто-розовую окраску. К этой группе отнесены М. avium, M. intracellulare (M. batley), M. qastri, M. triviale, M. terrae, M. xenofri и др. Микобактерии этой группы могут расти на простых питательных средах как при комнатной температуре, так и при 45°C.

Неспецифические (парааллергические) реакции на туберкулин часто обусловлены инфицированием животных некоторыми атипичными нефотохромогенными микобактериями. Патогенность установлена для свиней, кур, а для крупного рогатого скота остается невыясненной.

Четвертую группу атипичных микобактерий, так называемых сапрофитов быстрорастущих, непигментированных составляют М. phlei, M.fortuitum (M. minettiet, M. giae), M. smegmatis, M. vaccae, M. chelonei и др.

Микобактерии этой группы дают рост при 20°C в течение 3–5 дней, кислоустойчивы, непатогенны для морских свинок, они растут и при 37°C, но не растут при 45°C. Среди микобактерий этой группы имеются как пигментообразующиe, так и не имеющие такого свойства.

Атипичные микобактерии широко распространены в природе и являются сапрофитами. Однако, попадая в организм животных, они способны размножаться, особенно при ослаблении иммунной системы. У людей атипичные микобактерии вызывают патологоанатомические изменения, которые не отличаются от туберкулёзных.

О происхождении атипичных микобактерий единого мнения нет. Одни авторы утверждают, что это самостоятельный вид, другие, что произошедший от типичных микобактерий, а третьи – из сапрофитных.

В последние годы появилось очень много работ о филогенетическом единстве возбудителей туберкулёза бычьего и человеческого видов. Так, при изучении 40 штаммов микобактерий (10 штаммов человеческого вида, 11 штаммов M. africanum, 13 штаммов M. bovis и 6 штаммов M. microti) с помощью 88 различных тестов не удалось дифференцировать M. bovis от человеческого вида. Эти данные позволяют рассматривать M. africanum как вариант M. bovis. Также было показано, что M. microti филогенетически тесно связаны с M. bovis и дифференцируются от бычьего вида лишь по способности продуцировать ниацин, а также по наличию никотинамидазной и пиразинамидной активности. Это позволяет сделать вывод, что M. bovis и M. tuberculosis humanus являются подвидами одного вида M. tuberculosis.

В. Ф. Романенко с соавт. [29] путем экспериментальных исследований установили, что при длительном пребывании в организме не свойственного хозяина типично патогенные МБТ с устойчиво сложившимися биологическими признаками теряют ряд исходных свойств и постепенно приобретают новые, включая и видовые, характерные для возбудителя туберкулёза, специфического для животных, через организм которых они пассировались. M. tuberculosis, M. bovis и M. avium сенсибилизируют организм не свойственного им хозяина, обуславливая высокий титр специфических антител, постепенно адаптируясь, вызывают заболевания, сопровождающиеся характерными патологическими изменениями и даже развитием генерализованной формы туберкулёза. По заключению авторов, все три вида микобактерий: M. tuberculosis, M. bovis и M. avium – производные единого возбудителя, возникшие в результате длительного эволюционного процесса и их адаптации к определенному виду животных, птице или человеку.

А. С. Донченко и В. Г. Мерман [10] сообщают о паразитировании возбудителя туберкулёза человеческого вида в организме крупного рогатого скота – авторами из патологоанатомического материала внутренних органов 281 животного выделено 13 культур M. tuberculosis. Итальянскими учеными из пораженных лимфатических узлов от больных туберкулёзом свиней выделен возбудитель туберкулёза бычьего вида, что свидетельствует о межвидовой патогенности M. bovis и его полиморфизме.

Изложенные литературные данные дают возможность предполагать, что видовая дифференциация МБТ не закончена. Способность всех видов микобактерий сенсибилизировать невидоспецифические организмы и приобретать свойства того вида микобактерий, в организме которого они паразитируют, указывает на филогенетическое единство всех патогенных микобактерий. Все вышеизложенное позволяет сделать вывод, что в настоящее время без применения специфических средств защиты животных от патогенных микобактерий оздоровить и удерживать благополучие животноводства относительно этой инфекции весьма затруднительно.

По сравнению с микобактериями туберкулёза, атипичные микобактерии обладают пониженной кислото-, щелочеустойчивостью, что приводит их к гибели при обработке патматериала классическими методами с использованием серной кислоты или едкого натра. Поэтому важную роль при выделении атипичных микобактерий из патматериала будет играть использование более щадящих средств для подавления посторонней микрофлоры. Необходимо отметить, что в настоящее время под влиянием различных причин, в том числе лекарственных препаратов, произошли изменения биологических характеристик микобактерий. В частности, они проявляются в полиморфизме и появлении дефектных по клеточной стенке микобактерий, а также безоболочечных L-форм.

Нуклеотидный состав микобактерий колеблется в широких пределах, что свидетельствует о значительной гентической гетерогенности рода Mycobacterium, отмечаются также и штаммовые различия.

Так, Slosarec [79] при исследовании 16 штаммов M. avium, обнаружил значительные расхождения в составе их нуклеиновых кислот, а Sikorska с соавт. [80], изучив 5 различных штаммов «M. bovis-8», установили, что в их нуклеотидной последовательности количество пар гуанин+цитозин (ГЦ) колебалось от 62,7 до 67,4 %.

И. Н. Блохина с соавт. [4], анализируя данные литературы по нуклеотидному составу ДНК различных видов бактерий, также указывают на гетерогенность рода Mycobacterium, а Ю. Е. Брудная [7] также на трудность дифференциации возбудителя туберкулёза, имеющих 62,0–70,3 % ГЦ, от условно-патогенных (64,1–70,9 % ГЦ) и сапрофитных видов (64,7–73,0 % ГЦ) микобактерий.

Различия в степени генетического полиморфизма штаммов МБТ хорошо освещены в работах M. W. Borgdorff, N. Nagelkerke, D. Van Soolingen et al. [49], D. L. Cohn, R. J. Obrien [57], V. N. Stepashina et al. [82].

И. Г. Шемякин [42] на основании анализа генетического полиморфизма полевых форм штаммов M. tuberculosis, выделенных в разных регионах РФ, сделал вывод, что это свидетельствует о эндогенно реактивированном воздействии защитных сил организма.

Микобактерии туберкулёза (рис. 1) – тонкие палочки длиной от 0,5 до 0,8 микрона, неподвижные, спор не образуют, спирто-, щелоче-, кислото- и антиформиноустойчивые. Кислотоустойчивость микобактерий используется для дифференциации их от других некислотоустойчивых бактерий. Туберкулёзная палочка содержит жировоск и поэтому плохо воспринимает краски, но будучи окрашенной при нагревании карболфуксином лучше удерживает эту краску, чем другие микроорганизмы.

Рис. 1. Внешний вид микобактерий в сканирующем микроскопе

При обработке мазков слабым раствором серной кислоты туберкулёзные бактерии окрашиваются фуксином в красный цвет, а другие микробы обесцвечиваются – метод окраски по Циль–Нильсену (рис. 2).

Рис. 2. Микобактерии туберкулёза (окраска по Циль-Нильсену)

У крупного рогатого скота с туберкулёзным поражением лёгких в 1 грамме мокроты может быть до 11 тысяч туберкулёзных бактерий, а больная корова способна выделять в сутки с фекалиями в среднем 35–40 млн. микобактерий, при кашле животные выбрасывают капельки мокроты на расстояние до 2 метров, в каждой из которых может содержаться до 250 микобактерий.

В среднем в 1,0 мг полувлажной (слегка отжатой между стерильными листками фильтровальной бумаги) культуры микобактерий содержится около 40 млн. микробных клеток.

Для ориентировочного определения вирулентности культур рекомендуется вводить под кожу паха морским свинкам от 0,00001 мг. Культура высокой вирулентности вызывает гибель морских свинок от введения 0,00001 мг через 3–4 месяца, от 0,001 мг – через 2 месяца, а слабовирулентная – от 0,001 мг через 5–6 месяцев.

Для ослабленных микобактерий следует применять более высокие дозы заражения в пределах 0,1–1,0 мг.

Морфологической особенностью микобактерий туберкулёза является наличие зернистости, т. н. зерен Муха. Количество зерен колеблется в пределах от 2 до 12. Они играют важную роль в сложном цикле развития и размножения микобактерий. Кроме того, микобактерии могут размножаться путем поперечного деления (рис. 3) [43].

Рис. 3. Деление клетки M. bovis (срез под электронным микроскопом)

Оптимальной температурой роста микобактерий являются: 37–38°C для человеческого вида, 38–39°C – для бычьего вида и 39–41°C – для птичьего.

Микобактерии туберкулёза устойчивы к высушиванию, гниению и низким температурам. Они могут переносить температуру жидкого азота и гелия (–199°C, –260°C), замораживание до – 76°C. В молоке и сливках при – 8°C сохраняются до 120 дней, в навозе 2–12 месяцев, в сточных водах – до 15 месяцев. Прямые солнечные лучи убивают их за 1–2 часа. Во влажном состоянии гибель микобактерий наступает при 55°C – через 4 часа, при 70°C – через 10 минут, при 90°C – через 1 мин и при 100°C – моментально.

Клетки микобактерий туберкулёза совершенно не смачиваются водой. Гидрофобность с одной стороны придает клетке устойчивость к действию различных растворенных в воде токсических веществ, а с другой стороны затрудняет обмен клетки с окружающей средой, поступление питательных веществ и замедляет в целом рост микобактерий. Поэтому в наших исследованиях по выделению и выращиванию микобактерий туберкулёза на плотных средах с успехом использовано добавление поверхностноактивной синтетической и питательной среды Курской биофабрики с 5–7% сыворотки крупного рогатого скота или кролика и 5–10% картофельного экстракта.

Некоторые актиномицеты и микобактерии имеют усложненную структуру оболочки. Все эти микроорганизмы являются грамположительными и относятся к фирмакутным.

Из микобактериальной оболочки кроме капсулы выделены 4 компонента:

1) основа оболочки, образованная муреином, ковалентно связанным с миколатом арабиногалактона;

2) свободные липиды, т.е. липиды, которые могут быть удалены нейтральными растворителями;

3) пептиды, которые могут быть удалены при обработке оболочек протеазами. Сюда относится частично глутаминовая кислота;

4) глюкан, присутствующий в оболочке некоторых штаммов микобактерий.

Характерным компонентом оболочки микобактерий являются миколовые кислоты, представляющие собой разветвленные гидрокислоты.

Миколовые кислоты играют решающую роль в кислотоустойчивости микобактерий, которая заключается еще в способности бактерий удерживать краску при обработке кислотой. Метод соответствующей окраски предполагает использование красок, обладающих сродством к липидам. Поэтому при использовании фуксина и ряда других красителей в раствор добавляют фенол, придающий окраске гидрофобность. Микобактерии туберкулёза теряют кислотоустойчивость после обработки горячей разведенной соляной кислотой. Кислотоустойчивость (кислотоупорность) – важный диагностический признак микобактерий, который является своего рода их родовым признаком.

У сапрофитных микобактерий наличие миколовой кислоты определяет способность их к использованию гидрофобных субстратов. Кислотоустойчивость сапрофитных микобактерий может изменяться в зависимости от возраста культуры, углеводородного состава питательной среды, что связано с увеличением в этих условиях содержания в оболочках миколовых кислот.

С миколовой кислотой связано и наличие в микобактериях так называемого корд-фактора, свойственного только микобактериям.. При высеве бактерий на жидкие питательные среды он обеспечивает сближение клеток, которые выстраиваются в виде кос, жгутов (кордов) (рис. 4.) [36].

Рис. 4. Для возбудителя туберкулёза характерен полиморфизм (нитевидные, ветвистые, зернистые и другие формы) (рисунок Р. Коха)

Химически корд-фактор представляет собой производное миколовой кислоты - 6,6-димиколат трегалозы и обусловлен наличием проксимального циклопропана в α-миколовых кислотах [51]. В литературе имеются данные [17, 21, 69], что микобактерии туберкулеза с низкими вирулентными свойствами имеют незначительное количество корд-фактора. Так, А.А. Ткаченко и соавт. (2012) [34], установили, что микобактерии исходной культуры быстрорастущего штамма M. bovis при выращивании на плотных яичных средах с рН 6,6 и 7,0-7,2 на 15-20-е сутки формировали четко выраженные «косы» и «тяжи», на 35-40-е сутки – рост колоний усиливался. При проведении последовательных культуральных пассажей наблюдалось снижение способности формировать характерные микроколонии. Так, если средняя ширина «кос» исходной культуры была 15 мкм, то после 60-го пассажа этот показатель составлял 10 мкм. При этом снижалась и патогенность культур – морские свинки после заражения ними гибли на 41-44-е сутки и 59-68-е сутки соответственно. Изучаемые показатели, которые характеризуют интенсивность проявления корд-фактора вакцинного штамма BCG, были низкими – наблюдаются скопления клеток, лишь напоминающие косички с шириной 2-3 мкм. [46].

Дата добавления: 2015-10-21