Причиной заболевания туберкулезной инфекцией является попавшая в организм микобактерия, которая влияет на течение, длительность и продолжительность патологического процесса. Возбудитель туберкулеза обладает присущими ему особенностями развития, устойчивостью во внешней среде и реактивностью.
Общее понятие
Возбудителем туберкулеза является микобактерия из семьи актиномицетов и класса шизомицетов, по патогенности для человека разделяющаяся на 2 вида: патогенный и атипичный. Она бывает изогнутой или прямой, способна принимать L-форму, является грамположительной и имеет большой полиморфизм.
Атипичный вид по росту и пигментообразованию микобактерий, разделяется на 4 формы:
- Фотохромогенные. Образуют колонии за 3 недели. Источниками являются крупный рогатый скот, все молочные продукты.
- Скотохромогенные. Находятся в почве и воде.
- Нефотохромогенные. Вырастают к 10 суткам. Содержатся в воде, почве, у домашнего скота (свиньи, овцы).
- Моментально растущие на питательной среде за 5 дней.
Возбудитель туберкулеза способен вызвать генерализованную, локализованную форму инфекции и процесс без видимого поражения в лимфоузлах. Он бывает человеческого, бычьего и птичьего типов. Микобактерии восприимчивы к антитуберкулезным лекарствам, и под их воздействием изменяют свою морфологию и физико-химические свойства.
Что является возбудителем туберкулеза? Инфекционный процесс у людей чаще всего возникает при заражении человеческим типом. Для его определения в лабораторных условиях делают специальный тест (на основе ниацина). Микробы хорошо видны на электронной микроскопии, особенно, их склонность к фильтрованию. Здесь палочки длинные и тонкие, в сравнении, с бычьим. Второй тип (бычий) менее заразен для людей. Болезнь, вызванная им, редко встречается.
Длина палочки Коха – до 4,0 мкм, а диаметр – до 0,6 мкм. Возбудитель туберкулеза обладает такими свойствами при размножении: поперечным делением клетки, ветвлением и очень редко – отпочкованием отдельных зерен.
Палочка замечательно вырастает на питательной среде с доступом кислорода, но может расти без доступа воздуха, получая необходимые вещества из углеводов.
Выращивают культуры на средах из яиц, глицерина, молока и картофеля. Растет она медленно, первые колонии появятся к 30-60 дню. Микробиологические среды для нее – это Огава, Гельберга, Финна-2, Левенштейна-Иенсена, Миддлбрука.
Микробиологический и химический состав
Микобактерия представляет собой клетку, состоящую из трех слоев оболочки и цитоплазмы. 3 слоя клетки представлены внешней, средней и внутренней частью. Наружный слой – это микрокапсула из полисахаридов и фибрилл, окружающая всю популяцию возбудителя. На ее состав существенное влияние оказывает корд-фактор, который проникает из цитоплазмы в клеточную стенку. Его количество влияет на выраженность микрокапсул у бактерии.
Клеточная оболочка регулирует метаболизм и содержит антигены. Под ней располагается цитоплазматическая мембрана, состоящая из липопротеидов, влияющих на специфичность палочки Коха к внешним факторам.
Мембрана цитоплазмы состоит из ферментных систем, которые образуют синтез и формируют клеточную стенку. В цитоплазму входят гранулы (рибосомы, полисомы) и включения. Рибосомы содержат РНК, и способны синтезировать специфические белки. Комплексы антигенов определяют микробиологическую иммуногенность микобактерии туберкулеза.
Химически возбудетель представлен 80% воды и 2-3% золы. В сухие остатки входят белки-туберкулопротеины, липиды и полисахариды. Ученые считают белки бактерии полноценным антигеном, липиды – определяющими резистентность микобактерии, а полисахариды – участвующими в иммуногенезе. Первые 2 компонента обусловливают токсичность возбудителя.
Липиды представлены 3 фракциями: жировой, восковой, фосфатидной и определяют, что возбудитель заболевания туберкулез способен к приобретению следующих свойств, в виде устойчивого отношения к щелочам, кислотам, спиртам и дезинфиктантам, а также патогенностью, которая заключается в токсичности – распаде лейкоцитов. Неорганические остатки включают соли железа, магния, марганца, калия, натрия, кобальта.
Возбудитель имеет специфические антигенные связи, а вирулентность определяет степень патогенности. Генетическую информацию бактериальной клетки несут хромосомный набор и плазмиды, находящиеся в тесном взаимодействии. ДНК изменяется, мутирует и эволюционирует. Из одного штамма может возникнуть несколько других фенотипов, которые устойчивы к определенному лекарственному препарату от туберкулеза (трансформация, конъюгация, трансфекция). Все процессы генетического уровня предрасполагают к появлению лекарственной устойчивости.
Возбудитель обладает постоянной фенотипической и генотипической изменчивостью, способностью к мутациям и отфильтровкой L-форм, находящихся под действием средств от туберкулезной инфекции. L-форма обладает измененной клеточной морфологией и низким метаболизмом, может быть в стабильном или нестабильном состоянии. L-клетки выкрашивают обычной краской, поэтому бактериоскопически в мазках их не видно.
Устойчивость микобактерии к лекарствам и среде
Палочка Коха обладает к медикаментам первичной стойкостью (у пациентов никогда ранее не принимавших лекарств от микобактерии) и вторичной (у пациентов, принимающих антибактериальные средства от инфекции больше 1 месяца). Встречается также полигамная стойкость от двух и более средств. Чтобы определить чувствительность палочки к средствам, делают антибиограмму.
Причиной устойчивости лекарства для возбудителя считаются:
- Биологические (из-за индивидуальных особенностей организма больного).
- Нерегулярный прием средств или их полное прекращение, неадекватная терапия.
- Недостаточные дозы лекарств или длительности лечения.
Чтобы эффективно лечить пациентов с туберкулезом, нужно всегда определять чувствительность возбудителя, так как резистентность микобактерий к лекарствам может продолжаться два года, после их отмены.
Устойчивость возбудителя в окружающей среде достаточно высока. Она долго сохраняет свои патогенные свойства в высохшем виде мокроты (от 6 до 12 месяцев), а в сточных водах – больше 30 дней. Оптимальной температурой жизнедеятельности палочки считаются 37-38 градусов. При 50 градусах микробы погибают через двенадцать часов. В среде, где есть белок, они более устойчивы (молоко, творог). Возбудитель туберкулеза погибает под воздействием кипящей воды через 45 минут, а под действием ультрафиолета – через 3 минуты. Солнце за 4 часа полностью обезвреживает палочку Коха. В книгах микробы сохраняются до 3 месяцев, в пыли — 2 недели, в комнатах – до 5 месяцев, в подвалах с сыростью — до полугода.
Дезинфицирующие средства, которых боится бактерия – это двойная доза 5% раствора хлорамина (убивает микроб за 6 часов), 2% хлорной извести (за 48 ч), 5% карболовой кислоты или сулемы через сутки, 2% лизола — через час. Хорошо погибают возбудители при автоклавировании и использовании перекиси водорода.
Выявление патологических свойств микобактерии
Вирулентная бактерия, являющаяся факультативным анаэробом, стойка к кислоте, спиртам и другим внешним факторам. Способ окраски возбудителя туберкулеза по Цилю — Нильсену считается для него наилучшим.
Заражает микобактерия, чаще всего, воздушно-капельным путем, при инкубационном периоде до 1 месяца, вызывая при пониженном иммунитете легочную или нелегочную форму болезни. Большинство людей устойчивы к туберкулезу. Многие являются носителями палочки. Если происходит заражение, то чаще всего, они болеют первичной формой.
Микробиологическая диагностика бактерии состоит из:
- микроскопии;
- микробиологических методов;
- биологических;
- серологических;
- аллергических методов.
Первый способ наиболее часто используется, так как он простой, доступный и быстрый. Здесь обычно используют мокроту. Ее растирают между лабораторными стеклышками и высушивают воздухом, фиксируют пламенем и окрашивают по Цилю — Нильсену. Этот метод эффективен лишь при высокой концентрации бактерий в материале исследования.
Используют также методы флотации (всплывания) и люминесцентной микроскопии из-за их повышенной чувствительности, в сравнении с первым методом. Недостатком микроскопии считают появление возможных ошибок. Если результат отрицательный, то используют микробиологические и биологические способы, которые позволяют выявить до 100 микробов, а также для постановки диагноза и контроля за терапией, определяя устойчивость возбудителя к химическим средствам. Материал исследования сначала обрабатывают 6% серной кислотой, чтобы уничтожить посторонние микроорганизмы, а затем культуральным способом выращивают возбудителя на питательной среде (до 3 месяцев).
Существуют ускоренные биометоды, например, Прайса и Школьниковой (1 неделя). Преимуществом метода культуральных исследований является возможность получения чистой бактерии для идентификации и изучения чувствительности, вирулентности и остальных свойств.
Аллергический метод предполагает применение внутрикожной пробы с туберкулином. Инфицирование на коже покажет определенную реакцию. Обнаружение возбудителя имеет огромное значение не только для диагностики туберкулеза, но и для прогноза болезни, выбора терапии и адекватной оценке ее эффективности.
