Этиология туберкулеза Зимина В.Н.

Туберкулез: экскурс в историю Фтизиатри́я (от греч.фθίσις чахотка, истощение и греч.ιατρεία лечение) раздел медицины, изучающий туберкулез и методы его профилактики, диагностики и лечениягреч. Туберкулез (от лат. tuberculum – бугорок) – инфекционное заболевание, вызываемое микобактериями туберкулеза. Устаревшие названия заболевания бугорчатка, чахотка, злая сухотка, скорбь чахоточная и т. д.

Туберкулез: экскурс в историю. Первые упоминания о болезни Древнеиндийские «Веды» 3 тыс. лет до н.э.; Наиболее древняя находка, указывающая на существование туберкулеза у людей принадлежит Бартельсу (Bartels). В 1904 г. при обследовании найденного вблизи Гейдельберга скелета человека, жившего в каменном веке (приблизительно за 5000 лет до н. э.), он установил туберкулезное поражение грудных позвонков с образованием горба. Гиппократ (450 – 377 гг. до н. э.). Первое системное описание клинических и эпидемиологических проявлений чахотки представлено в «Собрании трудов Гиппократа». В книге «Причины и признаки хронических болезней» он дал очень точное описание болезни, которая позже была истолкована как туберкулез: лихорадка, потливость, усталость и изнурение.

Заподозрена инфекционная природа ряда болезней (1546 г.) Джироламо Фракасторо (итальянский врач). Свои взгляды Фракасторо изложил в трактате в 1546 г. «О контагии, контагиозных болезнях и лечении» Фракасторо разделял догадку многих врачей о мельчайших невидимых началах заразных болезней, передающихся от больного человека к здоровому, и признавал, что контагий (источник заразы) телесен, материален, что зараза представляет собой невидимые, «недоступные нашим чувствам частицы», которые Фракасторо называл семенами заразы.

Выявление специфических морфологических признаков туберкулеза Рене Теофиль Гиацинт Лаэннек (французский врач и анатом), основоположник клинико-анатомического метода диагностики, изобретатель стетоскопа «Трактат о выслушивании и распознавании болезней легких и сердца» (1819) Лаэннек первым дал патологоанатомическое описание туберкулёза(впервые предложил термин - туберкулез), установил его специфичность, связав развитие болезни с образованием бугорков. Лаэннек впервые доказал возможность излечения туберкулёза, подчёркивал при этом необходимость покоя, правильного питания и чистого воздуха для больных. Именно работа в секционном зале с трупами больных от туберкулеза стоила Лаэннеку жизни в начале своей деятельности в Париже, он распиливал туберкулезный позвонок и повредил себе указательный палец. На месте ранки образовался туберкулезный бугорок, Лаэннек пишут, что дважды прижег ляписом ранку и «все прошло», но через 21 год он погиб от милиарного туберкулеза.

В эксперименте доказан воздушный путь передачи инфекции: В середине прошлого века Жан-Антуан Вильмен, врач французского военного морского флота, заметил, что после появления больных туберкулезом на корабле у многих матросов развивается та же болезнь. Подобное явление отмечалось в монастырях, тюрьмах, бараках, семьях больных, проживавших в плохих жилищах. Исследователь заняться опытами на морских свинках и кроликах. Он вводил им кровь больных, умерших от туберкулеза, и установил, что у подобных животных во всех органах образуются такие же туберкулезные бугорки, как и у человека. Эти данные позволили ему на заседании Парижской академии наук в 1865 г. заявить: «Туберкулез заболевание, причиной которого служит инфекционный агент. Эта болезнь является такой же заразной, как сифилис и сап».

Открытие возбудителя туберкулеза 24 марта 1882 г. Генрих Герман Роберт Кох выступил на заседании Берлинского физиологического общества с сенсационным докладом «Этиология туберкулеза». Он объявил, что открыл возбудителя туберкулеза туберкулезную палочку. Илья ИльичМечников об открытии Р. Коха – «открытие века». В честь Р. Коха возбудитель туберкулеза получил название «бацилла Коха» (Bacillus Kochii) 1905 году Нобелевская премия. Памятник Роберту Коху на площади его имени в Берлине

Роберт Кох дал толчок к превращению врачебного дела из глупой возни с пилюлями и пиявками в разумную борьбу с применением оружия, основанную не на суевериях, а на точном, подлинном знании Поль де Крюи об открытии Р.Кохом возбудителя сибирской язвы и туберкулеза в книге «Охотники за микробами»

Современное представление о туберкулезе Туберкулез - инфекционное заболевание, возбудителем которого являются микобактерии туберкулеза поражает любые органы и ткани человека, кроме ногтей и волос полиморфная клиническая картина с образованием специфических гранулем в местах локализации возбудителя и развитием иммунных реакций замедленного типа Основной механизм передачи - воздушно-капельный (аэрозольный) риск заболевания связан с состоянием иммунной системы и потому зависит от различных социальных условий проживания людей и существования различных социальных слоев общества.

Заболевания, вызываемые микобактериями Лепра 1 вид патогенных МБ (палочка Хансена –Найссера) Туберкулез 7 видов патогенных МБ Микобактерио зы ~40 видов условно- патогенных МБ M. Avium M.intracellulare, M. Kanssasii M. Malmoense M. Xenopi M. fortuitum, M. chelonai.

Микобактерии

Таксономическая характеристика микобактерий Все виды микобактерий относятся к семейству бактерий Micobacteriacae, порядку Actinomycetalis, содержащего единственный род Mycobacterium Согласно определителя Берджи в 1975 году род Mycobacterium, включал в себя около 30 видов в 2013 году – более 160 видов Все микобактерии - грамположительные, прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки Отличительное родовое свойство – устойчивость к кислотам, спиртам, щелочам

По способности вызывать заболевание у человека все микобактерий можно разделить на три группы: безусловно патогенные (опасные) для человека и животных виды микобактерий М. tuberculosis и M. Bovis, M. leprae; условно патогенные микобактерий (около 40 видов), которые при определенных условиях могут вызвать заболевания человека. Наиболее клинически значимые из них: M. avium, M.intracellulare, M. kanssasii, M. malmoense, M. xenopi, M. fortuitum, M. chelonai; сапрофитные микобактерии, которые свободно живут в окружающей среде и, как правило, не опасны для человека: M. Terrae, M. phlei, M. gordonae/aqual, M. triviale, M. flavescens, M. Gastri и др.

Контагиозность заболеваний, вызванных микобактериями Туберкулез – заразное заболевание. Источник инфекции - больной человек. Степень контагиозности – невысокая Лепра – малозаразное заболевание. Источник инфекции - больной человек. Заражение происходит при непосредственных контактах, а также воздушно-капельным путем. Степень контагиозности - низкая Микобактериозы - в настоящее время расцениваются как неконтагиозное заболевание Считается, что больной микобактериозом не представляет опасности для окружающих, поскольку не доказано, что нетуберкулезные микобактерии передаются от человека к человеку Почва и вода являются естественным резервуаром обитания НТМБ. Их называют «микобактериями окружающей среды»

НТМБ и ВИЧ-статус больного МАС-инфекция – истинная оппортунистическая инфекция (CD4

колонии M.kansasii до и после экспозиции на свету колонии M.gordonae колонии M.avium 4 группы НТМ (Runyon) 1. Фотохромогенные2. Скотохромогенные3. Нехромогенные Медленнорастущие видимый рост на среде более, чем через 7 дней Быстрорастущие видимый рост на среде менее, чем через 7 дней M.kansasii M.marinum M.simiae M.gordonae M.szulgai M.scrofulaceum M. avium complex (MAC) M. xenopi M. malmoense M. chelonae M. abscessus M. fortuitum Слайд из материалов представленных на диске издания «Диагностика и лечение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя. Методические материалы к проведению цикла тематического усовершенствования врачей». М.: Р. Валент 2012 г, 653 с.

Культуры МБТ, выращенные на твердых средах Рост МБТ на твердой среде Бациллы «Коха», выделенные Р. Кохом и приготовленные для презентации.

Вид МБТ в культуре и под микроскопом КультураМикроскопия

Культуры нетуберкулезных микобактерий Слайд из материалов представленных на диске издания «Диагностика и лечение туберкулеза с множественной лекарственной устойчивостью возбудителя. Методические материалы к проведению цикла тематического усовершенствования врачей». М.: Р. Валент 2012 г, 653 с.

Патогенность микобактерий Вид МБТ Человек Морская свигка Птицы Скот Способность вызывать TБ M.tuberculosis+++ --Yes M.Bovis+++ - Yes M.Kansasii+++---No M.avium-intracellulare*+-+++-No M.fortuitum-chelonei*+---No M.leprae++- --No

Естественные резервуары MБT Человек домашние животные

КОМПЛЕКС МИКОБАКТЕРИЙ ТУБЕРКУЛЕЗА 1. M. tuberculosis 2. M. africanum 3 M. bovis 4. M. bovis caprae 5. M. bovis BCG 6. M. microti 7. M. canetti

M. tuberculosis complex Высокое сходство между видами на уровне ДНК: сходство последовательности ДНК между видами >99% Но: Существенные различия по биохимическим/фенотипическим свойствам, географической распространенности и важности для заболеваемости ТБ человека

Основные видовые свойства МБТ 1.медленное размножение; 2.высокая резистентность к факторам внешнего воздействия; 3.выраженный полиморфизм; 4. патогенность и вирулентность

Размножение МБТ МБТ размножаются, простым клеточным делением (1 раз в часа) Растут на твердой питательной среде от 3 до 6 недель МБТ могут размножаться как в макрофагах, так и вне клеток.

МБТ- слегка изогнутые, неподвижные палочки, облигатные аэробы, медленно растущие в культуре с делением через часа

Устойчивость микобактерий к факторам внешней среды Сохранение жизнеспособности в почве и воде около года В высохшей мокроте до мес. в книгах – 3-4 мес. в уличной пыли до 10 дней Выдерживают процессы гниения и могут несколько месяцев сохранять жизнеспособность и вирулентность в погребенных трупах. Устойчивость к химическим веществам сильным кислотам, щелочам, спирту, фенолу, ацетону. дезинфектантам Устойчивость к антибиотикам семейств β-лактамов, макролидов, цефалоспоринов и тетрациклинов. Изменчивость и полиморфизм связаны с распространением развитием лекарственной устойчивости к противотуберкулезным препаратам.

Микроорганизмы, расположены в порядке снижения устойчивости к химическим дезинфицирующим средствам Споры сибирской язвыМБТ Нелипидные мелкие вирусы (ротовирус, поливирус, энтеровирус) Грибы (трихофитии) Вегетативные формы бактерий (синегнойная палочка, золотистый стафилоккок) Липидные вирусы (ВИЧ, ВГВ, ВГС, ОРВИ…) Favero M.S., Bond W.W., 1991

Слайд из материалов представленных на диске издания «Лабораторная диагностика туберкулеза. Методические материалы к проведению цикла тематического усовершенствования». М.: Р. Валент 2012 г, 704 с.

Выраженный полиморфизм Форма и размеры МБТ непостоянны, это зависит от возраста клеток и меняющихся условий среды. Помимо изогнутых палочек форма микобактерий туберкулеза может быть нитевидная, кокковидная, мелкозернистая фильтрующаяся и наоборот гигантская ветвящаяся Одним из важных видов изменчивости МБТ является формирование, так называемых, L-форм Многообразие форм возбудителя показывает его большие адаптационные возможности

L-формы Одним из важных особенностей МБТ, является их способность превращаться в L-формы (персистирующие формы). Механизм образования L-формы – образуется дефект клеточной мембраны при неблагоприятных условиях. L-формы характеризуются пониженным метаболизмом и слабой вирулентностью Оставаясь жизнеспособными, L-формы могут выживать в организме в течение продолжительного времени. Их основная роль: 1. формировать противотуберкулезный иммунитет ; 2.при определенных условиях могут трансформироваться в «корд» варианты, способные вызывать реактивацию туберкулезного процесса

Патогенность и вирулентность МБТ Патогенность - способность жить и размножаться в тканях живого организма и вызывать специфическое туберкулезное воспаление. Патогенность, проявляется в вирулентности (степень патогенности). Вирулентность может существенно изменяться в зависимости от факторов внешней среды и по- разному проявляться в зависимости от состояния макроорганизма, который подвергается бактериальной агрессии

Механизмы и факторы вирулентности МБТ МБТ не обладают классической бактериальной вирулентностью, обусловленной такими факторами как продуцирование токсинов, образованием спор, наличием ресничек МБТ обладают специальным свойством проникать в клетку хозяина При гибели МБТ выделяются экзотоксины

Корд фактор Корд фактор, образованный липидами внешней мембраны МБТ определяют ее вирулентность и возможность формировать «косы» в питательной среде

Геном МБТ (в 1998 г. завершена расшифровка генома микобактерий туберкулеза) Состоит из пар нуклеотидов Большая часть представлена (66,5%) гуанином и цитозином Геном МБТ чрезвычайно консервативен. Его представители обладают гомологией ДНК на уровне 85–100% ДНК других видов микобактерий гомологичны МБТ лишь на 4–26%. Множество вставок, повторяющихся по всему геному: IS6110, IS1081, 36bp прямые повторы в области DR хромосомы и спейсеры нуклеотидов, расположенных между ними.