А. Н. Маянский
ТУБЕРКУЛЕЗ (МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ И ИММУНОПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ)
Нижегородская медицинская академия
Туберкулез известен с глубокой древности и причинил человечеству больше страданий, чем любая другая инфекция. Несмотря на блестящие достижения этиотропной терапии, туберкулез и сегодня остается серьезной проблемой, особенно в экономически отсталых странах. В современных публикациях туберкулез все чаще упоминается среди так называемых "возрождающихся" (англ. emerging/reemerging) инфекций. Ежегодно на земном шаре от туберкулеза умирают более 3 млн человек, и есть опасения, что эта тенденция нескоро сдвинется в лучшую сторону. Большую озабоченность вызывает эволюция лекарственной устойчивости на основе генетически закрепленных мутаций М. tuberculosis. Распространение резистентных биоваров может обезоружить в борьбе с туберкулезом или, по крайней мере, заметно снизить ее эффективность.
Общая характеристика микобактерий туберкулеза
Туберкулез человека вызывают два вида микобактерий — Mycobacterium tuberculosis и Mycobacterium bovis (микобактерий бычьего типа). Их нетрудно различить по ряду признаков, но этого часто не требуется, так как современный туберкулез обычно связан с М. tuberculosis. Заражение микобактериями бычьего типа происходит при употреблении молока больных коров, и ветеринарный контроль за животными в сочетании с пастеризацией молока практически исключает опасность для человека. Эти простые мероприятия, общепринятые после признания М. bovis самостоятельным видом микобактерий, привели к резкому сокращению заболеваемости "бычьим" туберкулезом и стали одним из блестящих достижений чисто санитарной эпидемиологии. Полной ликвидации М. bovis мешает его циркуляция среди диких животных, "подпитывающих" домашний скот.
Известно более 50 видов микобактерий. Они объединены в род Mycobacterium семейства Mycobacteriaceae, которое относится к порядку Actinomycetales.
Микобактерий туберкулеза представляют собой тонкие, прямые или слегка изогнутые палочки длиной 1—4 мкм и шириной около 0,3 мкм. Они неподвижны, не образуют спор и капсулы, если не считать микозидной оболочки, которую иногда сравнивают с микрокапсулой. Плохо окрашиваются по Граму, но, восприняв окраску, не обесцвечиваются этанолом. В связи с этим их считают грамположительными.
Способы избирательной окраски основаны на так называемой "кислотоустойчивости" микобактерий и включают два основных этапа. Сначала повышают проницаемость клеточной стенки для насыщенного раствора красителя (расплавление восковидного слоя путем прогревания или протравливания детергентами), а затем окрашенный препарат промывают разведенными кислотами. Обесцвечивая большинство бактерий, этот способ сохраняет окраску микобактериальных клеток. По классической методике Циля— Нильсена на фиксированный мазок наливают карболовый фуксин, нагревают до отхождения паров, промывают закис-ленным этанолом (3% HCl в 85% растворе этанола) и докрашивают метиленовым синим. Микобактерий удерживают фуксин и выглядят как красные палочки на голубом фоне; остальные бактерии теряют фуксин и окрашиваются в синий цвет. Этанол не обязателен, но делает фон более чистым. Устойчивость к обесцвечиванию (она связана с образованием прочных комплексов между красителем и миколовыми кислотами клеточной стенки) проявляется не только в отношении кислот, но и в отношении щелочей и спиртов, поэтому с равной долей справедливости микобактерий можно называть щелоче- и спиртоустойчивыми.
Морфологическая и тинкториальная классика микобактерий имеет много исключений, породивших немало споров о природе возбудителя. Туберкулезная палочкаможет терять кислотоустойчивость и хорошо окрашиваться по Граму, превращаться в филаментозные и даже в мицелиоподобные формы, распадающиеся на палочки и кокки (гранулы/зерна Муха). Некоторые из них настолько малы, что проходят через бактериальные фильтры (фильтрующиеся формы). Теперь ясно, что речь идет о выраженной фенотипической изменчивости, которая отражает экологическую пластичность возбудителя и его способность выживать в неблагоприятных условиях. Потому неудивительно, что плеоморфизм туберкулезной палочки сильнее проявляется в "инвитровых" культурах, т. е. в неестественной среде обитания.
Туберкулезные микобактерий — строгие аэробы и мезофилы, т. е. растут в диапазоне температур 30—42°С, лучше всего — при 37°С. Размножение происходит очень медленно: период генерации составляет 14—16 ч (типичные бактерии делятся каждые 15 мин). Вот почему для получения обильного роста требуетсянеменее 4—6 нед, хотя миниатюрные колонии могут появиться через 7—10 дней. Туберкулезная палочка принадлежит к числу наиболее вяло реплицирующихся микобактерий. Одной из причин отсроченного размножения микобактерий является их выраженная гидрофобность, связанная с высоким содержанием липидов в клеточной стенке. Это затрудняет поступление питательных веществ, снижая метаболическую активность клеток.
Для выделения первичных культур (т. е. непосредственно от больного) необходимы специальные среды, самые сложные из которых содержат яйца, картофельную муку и глицерин. Для подавления сопутствующей микрофлоры добавляют малахитовый зеленый или генциановый фиолетовый.
При культивировании на жидких средах рост происходит на поверхности (аэроб!). В микроколониях (т. е. на ранних сроках) образуются структуры, напоминающие жгуты — признак, который связывают с так называемым "корд-фактором" М. tuberculosis
Разгадка своеобразия микобактерий связана с необычностью их поверхностных структур. В клеточной стенке, устроенной сложнее, чем у всех других прокариот (рис. 3), преобладают липиды (более 60% сухой массы), в том числе специфичные для микобактерий. Именно они определяют нестандартность тинкториальных, физиологических и экологических свойств туберкулезной палочки
Большинство липидов представлено миколовыми кислотами и их производными — длинноцепочечными (60—90 углеродных атомов), разветвленными жирными кислотами. Частьизних ковалентно связана с пептидогликаном с помощью арабиногалактана. Комплекс миколовые кислоты—арабиногалактан—пептидогликан (при экстракции хлороформом его получают в виде фракции "воск D") служит основой клеточной стенки. Миколовые кислоты образуют в ней подобие палисада (см. рис. 3), определяя восковидность3 всей структуры.
Однако миколовые кислоты не только фиксированы в каркасе клеточной стенки. Они присутствуют и в виде свободных гликолипидов — сульфолипидов (сульфатидов) и корд-фактора (точнее, корд-факторов), едва ли не самого "знаменитого" из микобактериальных липидов. В клеточных культурах корд-фактор токсичен для биологических (особенно митохондриальных) мембран, но это зависит от дополнительных компонентов, которых могут быть лишены невирулентные штаммы М. tuberculosis и непатогенные микобактерий. На эту роль претендуют, в частности, сульфатиды, которые образуют мембранотропные цитотоксические комплексы с корд-фактором. Впрочем, туберкулезная палочка не утрачивает вирулентность и при почти полном отсутствии сульфатидов. Такого рода противоречия побуждают искать более сложные (прямые и опосредованные) механизмы болезнетворности возбудителей туберкулеза.
Уникальность и ключевая роль миколовых кислот в структурной организации и физиологии микобактерий делают их отличной мишенью для этиотропной терапии. Действительно, изониазид и этионамид, которые относятся к числу наиболее эффективных противотуберкулезных средств, блокируют синтез миколовых кислот М. tuberculosis.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
