Носители палочки коха

Международное научное название

Mycobacterium tuberculosis (Zopf 1883) Lehmann and Neumann 1896

Mycobactérium tuberculósis (лат.) , па́лочка Ко́ха (МБТ, BK) — вид микобактерий, типовой вид семейства Mycobacteriaceae, выделен 24 марта 1882 года Робертом Кохом (24 марта объявлено ВОЗ Всемирным днём борьбы с туберкулёзом).

Входит в группу близкородственных видов MTBC (англ. Mycobacterium tuberculosis complex ), (M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum, M. microti, M. pinnipedii и M. caprae), способных вызывать туберкулёз у человека и некоторых животных. Является наиболее изученным видом из этой группы.

Бактерии, входящие в MTBC, имеют высокую степень родства (порядка 99,9 %) и идентичны по последовательностям 16S рРНК.

Содержание

Морфология возбудителя туберкулёза [ править | править код ]

МБТ относятся к прокариотам (в их цитоплазме нет высокоорганизованных органелл — аппарата Гольджи, лизосом). Отсутствуют также характерные для части прокариотов и некоторых других видов микобактерий плазмиды, обеспечивающие для микроорганизмов динамику генома. В сущности, элементы динамики генома обеспечивается способностью МБТ к мутации, а точнее к перемещению транспозонной последовательности IS6110, что обеспечивает наличие в популяции особей с генами, «выключенными» из работы, что обеспечивает, например, устойчивость особей к тем или иным антибиотикам.

Форма — слегка изогнутая или прямая палочка 1—10 мкм диаметром 0,2—0,6 мкм. Клетки с характерным свойством кислото- и спиртоустойчивой (на одной из стадий роста) окраски, являются аэрофилами и мезофилами (диапазон температур 37—42 °C), однако в процессе жизнедеятельности в неблагоприятных условиях метаболизм может измениться, а клетки трансформироваться в микроаэрофилы и даже становиться анаэробами. По потреблению кислорода и развитости оксидазных систем микобактерии схожи с истинными грибами. В качестве связующего звена между НАДН-дегидрогеназой и цитохромом b в переносящей системе рода Mycobacterium служит Витамин K9. Эта система цитохромов напоминает митохондриальную эукариотов. Она чувствительна к динитрофенолу, так же как и у высших организмов. Описанный тип дыхания — не единственный источник образования АТФ. Кроме O₂-терминальной, микобактерии могут использовать дыхательные цепи, переносящие электроны и оканчивающиеся нитратами (NO₃ − ). Резервом дыхательной системы микобактерий является ещё и глиоксилатный цикл. Бескислородное (эндогенное) дыхание, проявляющееся в атмосфере с концентрацией кислорода менее 1 %, стимулирует азидные соединения, которые уменьшают окисление пирувата или трегалозы.

Тинкториально — слабо грамположительные. Для дифференцировки окрашивают по Цилю — Нельсену или используют окраску флюорохромами.

Микобактерии неподвижны, не образуют спор и капсул. Конидии также отсутствуют. Растут на плотных питательных средах медленно: при оптимальной температуре видимые колонии появляются через 34—55 сут (присутствие в среде L-аспарагина или глутамината натрия ускоряет рост на плотных средах в 1,5 раза). Колонии чаще характерного цвета «слоновой кости», но бывают слабо пигментированные розовые или оранжевые, особенно при росте на свету.

Пигмент не диффундирует. Поверхность колоний обычно шероховатая (R-тип). В микроколониях М. tuberculosis (то есть на ранних сроках) и в жидких питательных средах образуются структуры, напоминающие «косы» или «жгуты» — признак, который связывают с корд-фактором.

Нередко микобактерии растут в виде слизистых или морщинистых колоний. На жидких средах микобактерии могут расти на поверхности. Нежная сухая плёнка со временем утолщается, становится бугристо-морщинистой и обретает желтоватый оттенок. Бульон остаётся прозрачным, и добиться диффузного роста удаётся в присутствии детергентов (ПАВ). При окраске карболовым фуксином и метиленовым синим микобактерии туберкулёза выявляются в виде тонких, слегка изогнутых палочек малиново-красного цвета, содержащих различное количество гранул. Иногда можно обнаружить изогнутые или извитые варианты. Микроорганизмы, располагающиеся поодиночке, парами или в виде групп, хорошо выделяются на голубом фоне других компонентов препарата. Нередко бактериальные клетки могут располагаться в виде римской цифры «V». В препарате можно выявить также изменённые кокковидные кислотоустойчивые формы возбудителя, округлые сферические или мицелиеподобные структуры. В этом случае положительный ответ должен быть подтверждён дополнительными (культуральными) методами исследования [2] .

В бактериальной клетке дифференцируется:

• клеточная стенка — состоящая из 3—4 связанных слоёв толщиной до 200—250 нм, содержит специфичные воска (микозиды) полисахариды, защищает микобактерию от воздействия внешней среды, обладает антигенными свойствами и проявляет серологическую активность; ограничивает микобактерию снаружи, обеспечивает стабильность размеров и формы клетки, механическую, осмотическую и химическую защиту, включает факторы вирулентности — липополисахариды, с фосфатидной фракцией которых связывают вирулентность микобактерий;
• бактериальная цитоплазма; может содержать гранулы;
• цитоплазматическая мембрана — включает липопротеиновые комплексы, ферментные системы, формирует внутрицитоплазматическую мембранную систему (мезосому);
• ядерная субстанция — состоит из одной кольцевой ДНК.

Белки (туберкулопротеиды) являются главными носителями антигенных свойств МБТ и проявляют специфичность в реакциях повышенной чувствительности замедленного типа. К этим белкам относится туберкулин. С полисахаридами связано обнаружение антител в сыворотке крови больных туберкулёзом. Липидные фракции способствуют устойчивости микобактерий к кислотам и щелочам.

Метаболизм и развитие МБТ в разных условиях [ править | править код ]

МБТ не выделяют эндо- и экзотоксинов, поэтому при инфицировании ими ярких клинических симптомов, как правило, не возникает. По мере размножения МБТ и формирования повышенной чувствительности тканей к туберкулопротеидам возникают первые признаки инфицирования (положительная реакция на туберкулин).

МБТ размножаются простым делением на две клетки. Цикл деления — 14—18 часов. Иногда размножение происходит почкованием, редко ветвлением.

МБТ весьма устойчивы к воздействию факторов внешней среды. Вне организма сохраняют жизнеспособность много дней, в воде — до 5 месяцев. Но прямой солнечный свет убивает МБТ в течение полутора часов, а ультрафиолетовые лучи — за 2—3 минуты. Кипящая вода вызывает гибель МБТ во влажной мокроте через 5 минут, в высушенной — через 25 минут. Дезинфектанты, содержащие хлор, убивают МБТ в течение 5 часов.

МБТ, поглощённые макрофагами в процессе фагоцитоза, сохраняют свою жизнеспособность длительное время и могут вызывать заболевание после нескольких лет бессимптомного существования.

МБТ могут образовывать L-формы, имеющие сниженный уровень метаболизма и ослабленную вирулентность. L-формы могут длительное время персистировать (сохраняться) в организме и индуцировать (вызывать) противотуберкулёзный иммунитет.

МБТ могут существовать в виде очень мелких фильтрующихся форм, которые выделяются у больных, длительно принимавших противотуберкулёзные препараты.

Генетика и эволюция Mycobacterium tuberculosis [ править | править код ]

Разнообразие свойств данного микроорганизма определяется её хромосомой. Геном M. tuberculosis complex очень консервативен. Его представители обладают гомологией ДНК в пределах 85—100 %, тогда как ДНК других представителей данного рода гомологичны M. tuberculosis лишь на 5—29 % [3] . Геном M. tuberculosis меньше, чем у других микобактерий. У классического возбудителя туберкулёза человека, M. tuberculosis, больше генов, чем у M. africanum и M. bovis, которые утратили часть генетического материала в ходе эволюции.

В 1998 г. была опубликована нуклеотидная последовательность хромосомы штамма H37Rv M. tuberculosis, являющегося музейным «классическим» штаммом. Хромосома представляет собой тороидальную структуру — свыше 4000 генов, кодирующих белки, плюс 60, кодирующих функциональные компоненты РНК: уникальный рибосомальный РНК-оперон, 10Sа РНК, участвующий в деградации белков с нетипичной матричной РНК, 45 транспортных РНК (тРНК), около 100 липопротеинов.

Особенность генома M. tuberculosis complex — большое число повторяющихся последовательностей ДНК. Так, в хромосоме M. tuberculosis Н37Rv насчитывают до 56 копий IS-элементов, которые обеспечивают ДНК-полиморфизм микобактерий туберкулёза (эту особенность используют в ПЦР-диагностике). Большинство из них, за исключением элемента IS6110, неизменны. В составе хромосомы различных штаммов микобактерий туберкулёза, как правило, присутствует от 5 до 20 копий IS6110, однако встречаются штаммы, не имеющие данного элемента. Различия в количестве копий и локализации на хромосоме этих генетических элементов используют для дифференциации штаммов микобактерий туберкулёза в молекулярной эпидемиологии. Наиболее совершённые схемы генотипирования микобактерий основаны на выявлении геномного полиморфизма, обусловленного элементом IS6110. Характерно, что дивергенция вида M. tuberculosis происходит, как правило, за счёт рекомбинаций между копиями элемента IS6110, которые фланкируют различные гены.

Читайте также:  Марвелон при климаксе

Фактически с самого начала применения антибиотикотерапии возник феномен лекарственной устойчивости. Феномен потому, что микобактерия не имеет плазмид, а популяционная устойчивость микроорганизмов к антибактериальным препаратам традиционно описывалась в микробной клетке наличием R-плазмид (от англ. resistance — устойчивость). Однако, несмотря на этот факт, отмечалось появление или исчезновение лекарственной устойчивости у одного штамма МБТ. В итоге выяснилось, что за активацию или дезактивацию генов, отвечающих за резистентность, ответственны IS-последовательности.

В употребление вошёл термин «мутации МБТ». Он означает выявленную генетическими методами (ДНК-зонды и ПЦР-РВ) устойчивость к антибактериальным препаратам, однако следует понимать, что здесь мы имеем дело с «псевдомутациями», обусловленными временным внедрением IS-последовательности в определённый участок гена.

Особое место занимает генетическое семейство Beijing (Пекин), впервые выявленное в гистологических препаратах лёгочной ткани в 1956—1990 гг. от больных предместья китайской столицы. В этой группе частота множественной лекарственной устойчивости значительно выше, чем среди представителей других семейств. На сегодняшний день штаммы этого семейства обнаружены в государствах Азии, Южной Африки, странах Карибского бассейна, США. Распространение данного генотипа на различных территориях определяется этническими характеристиками коренного населения и мигрантов. Недавно получены данные о распространении штаммов генотипа S1/Beijing на северо-западе европейской части России (Санкт-Петербург), некоторых регионах Сибири, а также на территории Дальневосточного федерального округа.

Молекулярный патогенез: взаимодействие микобактерий с клеткой [ править | править код ]

Микобактерии туберкулёза относят к внутриклеточной инфекции, с чем связывают их высокую способность к персистенции. Первично инфицируют макрофаги хозяина, развивая особые стратегии выживания и размножения в этих высокоспециализированных клетках. Используя способность макрофагов образовывать специализированные органеллы — фагосомы, микобактерии приспособили эти органеллы для своей жизнедеятельности, при этом получая несомненные преимущества, необходимые для избегания действия защитных «хозяйских» механизмов, таких как антитела и система комплемента.

При помощи маннозного рецептора, а также рецепторов системы комплемента (CR1, CR3 и CR4) микобактерии связываются с мембраной макрофага и фагоцитируются внутрь клетки. Внутри фагосомы микобактерии производят её ремоделинг таким образом, что нарушают процесс её созревания и дальнейшее слияние с лизосомой для образования фаголизосомы.

Микобактериальная фагосома [ править | править код ]

В отличие от нормальной фагосомы, микобактериальная имеет значительные различия в составе мембран и их внутреннего содержимого. Микобактерии задерживают созревание фагосомы на ранней стадии, не позволяя ей в дальнейшем слиться с лизосомой для образования фаголизосомы, в которой происходит лизис клеток микроорганизмов. Поэтому эта фагосома имеет маркеры раннего этапа созревания (англ. early endosome ), такие как rab5, coronin-1, кроме того, существует активное взаимодействие между ранними эндосомами и микобактериальной фагосомой, что обеспечивает микобактерии питательными веществами.

Жизнестойкость [ править | править код ]

МБТ очень устойчива в окружающей среде. Так, при температуре 23 °C во влажном и тёмном месте она сохраняется до 7 лет. В тёмном и сухом месте (при высыхании мокроты больного или в пыли) МБТ сохраняется до 10—12 месяцев, в уличной пыли (то есть в сухом и светлом месте) палочка Коха сохраняется до 2 месяцев, на страницах книг — до 3 месяцев, в воде — до 5 месяцев. В почве МБТ сохраняется до 6 месяцев, в сыром молоке — до 2 недель, в масле и сыре — до года.

На сегодняшний день считают, что микобактерии туберкулёза, находящиеся в мокроте, остаются жизнеспособными при открытом кипячении последней в пределах 5 мин. Микобактерии чувствительны к средствам, содержащим хлор (хлорная известь, хлорамин и др.) и третичные амины, а также к перекиси водорода.

Культивация [ править | править код ]

В качестве стандартной среды для культивирования микобактерий туберкулёза ВОЗ рекомендована плотная яичная среда Левенштейна — Йенсена. В России и некоторых других странах широкое распространение получила рекомендованная в качестве второй стандартной яичная среда Финна-II с несколько более высоким процентом выделения микобактерий [4] [5] . Для повышения вероятности роста микобактерий в настоящее время рекомендуется засеивание патологического материала на 2—3 среды одновременно.

Туберкулезная микобактерия (tuberculosis mycobacterium), которая провоцирует смертельную болезнь легких, называется палочкой Коха. Инфекция может передаваться воздушно-капельным путем, локализуется и развивается в дыхательных путях, поражает легкие и другие внутренние органы. Не всегда проявляется активными формами, требует врачебного наблюдения и своевременного лечения. Полезно знать, при какой температуре погибает туберкулезная палочка, каковы особенности присутствия в человеческом организме.

Что такое палочка Коха

Очень опасное заболевание – туберкулез. Хроническая болезнь поражает дыхательные пути и способствует формированию очагов некроза в легких с летальным исходом для больного. Возбудитель из внешней среды попадает в организм воздушно-капельным путем, реже источником инфекции являются домашние животные (рогатый скот). Длительное время болезнь развивается в скрытой форме, а активизируется после резкого снижения иммунного ответа организма. Например, наблюдается рецидив после повышенной активности возбудителей инфекционных заболеваний и их длительного истребления.

Открытие

Издавна туберкулез назывался чахоткой, причем такая смертельная болезнь истребила не одно поколение людей всех возрастов. Немецкий доктор Роберт Кох после многочисленных лабораторных исследований в 1882 году обнаружил продолговатую бактерию, которая в дальнейшем была названа в его честь. Одновременно появился другой медицинский термин –триада Коха, актуальный при идентификации характерных бацилл. Последовательность действий была следующей:

• извлечение микобактерии туберкулеза повышенной вирулентности из тканей больного;
• выращивание и наблюдение за бактерией;
• заражение здорового организма (лабораторных мышей).

Размер

Изучая все существующие виды микобактерий (74 разновидности), стоит отметить, что палочка Коха имеет защитную оболочку и ничтожно малые размеры. В диаметре бацилла достигает 0,2–0,6 мкм, тогда как ее длина составляет 1–10 мкм. Колонии МТБ растут на плотной питательной среде в замедленном темпе, при этом отличаются шероховатой поверхностью, слабой пигментацией. Чаще встречаются розово-оранжевого или молочного цвета. Обнаружить палочку можно в выделениях мокроты, которая становится биологическим материалом для дальнейшего лабораторного исследования.

Строение

Вирус туберкулеза – палочка, которую после окраски бактерий открыл Роберт Кох. Внешне это продолговатая палочка прямой или изогнутой формы, которая после проникновения в здоровый организм человека отличается своей сниженной активностью. Многочисленные лабораторные исследования мокроты под микроскопом показали конструктивные особенности такого патогенного микроорганизма, были выделены следующие элементы туберкулезных микобактерий Коха:

• многослойные стенки клеток, выполняющие защитную функцию;
• цитоплазма бактериальная с гранулированными включениями;
• ядерная субстанция с одной кольцевой ДНК;
• мембрана цитоплазмы.

Размножение

Особенностью палочки Коха является способ размножения – воздушно-капельный или вегетативный. Цикл деления длится сутки, но на этот процесс может повлиять факторы окружающей среды, например, сырость, влажный воздух. Поскольку опасная палочка продуцирует уже несколько столетий, ее жизнеспособность в разы повышается, устойчива к антибиотику. Возбудитель попадает в дыхательные пути, где размножается под влиянием провоцирующих факторов. После размножения микобактерий и распространения инфекции повышается риск смертности, который грозит человеческому организму.

Сколько живет палочка Коха

Заразиться туберкулезом можно из окружающей среды, а продолжительность жизни микроба полностью зависит от условий его обитания. Например, жизнеспособность палочки Коха в навозе составляет 15 лет, тогда как в высушенном состоянии микобактерия погибает спустя 5 лет. Если же с микобактериями туберкулеза сражаться методом кипячения, гибель патогенного микроорганизма происходит спустя 15 минут. Когда обнаруживаются вредоносные бациллы Коха, заморозка не поможет истребить патогенную флору.

Как погибает

Бактерия туберкулеза (Коха) подвержена воздействию прямого излучения, например, при проведении химиотерапии. В такой клинической картине она превращается в L-форму и сохраняется десятилетия. Тоже самое происходит при сильном иммунитете. В сырых помещениях поддерживает свою жизнеспособность долгие годы, а при высокой температуре теряет былую активность, быстро погибает.

Читайте также:  Дисплазия эндометрия симптомы

Что убивает палочку

Имеет место высокая устойчивость микобактерий, поэтому дезинфекция в такой клинической картине не обеспечивает положительной динамики основного заболевания. Необходимо знать, что может вызывать массовую гибель патогенной флоры, чтобы вовремя лечиться после контакта с больным человеком. При наличии микобактерий вот что их способно разрушить в самые кратчайшие сроки:

• ультрафиолетовое излучение (2-3 минуты);
• солнечные лучи (60-90 минут);
• кипящая вода (15 минут);
• высушивание (25 минут);
• присутствие хлора в составе дезинфекции (5 часов).

Пути передачи туберкулеза

Носителями палочки являются зараженные люди (мокроты больного), реже – продукты питания, вода, скот (с молоком). Процесс инфицирования происходит воздушно-капельным путем, при контакте. Микробы проникают в дыхательные пути. Важно знать, что вызывает туберкулез, чтобы соблюдать правила профилактики. Болезнь прогрессирует при резистентности организма, а предпосылками стали вредные привычки, психосоматические заболевания, иммунодефицитные состояния, возрастные изменения, социальный и экологический фактор. Туберкулез передается с кровью зараженного человека.

Методы диагностики туберкулеза

В календарный план прививок в обязательном порядке входит выполнение пробы Манту, которую показано делать взрослым и маленьким детям по возрасту. Таким способом определяется реакция организма к туберкулина, а при положительном ответе пациент состоит на диспансерном учете, нуждается в регулярных обследованиях для наблюдения роста палочки.

Поскольку бацилла Коха проникает в легкие и поражает некогда здоровые ткани, при туберкулезном поражении требуется выполнение флюорографии. Такое клиническое обследование не способно определить типы микобактерий, зато отчетливо выявляет существующие формы туберкулеза. При наличии опасных форм заболевания необходим курсовый прием противотуберкулезных препаратов. Больным туберкулезом легких дополнительно показан анализ мокроты, чтобы понять типы палочки, способной вызывать рецидив.

Противотуберкулезный иммунитет

Возбудитель туберкулеза является смертельным для организма, и, чтобы полностью исключить его активность, необходима профилактика. Чтобы не заразиться, показана прививка БЦЖ, согласно календарному плану прививок. Если уже появились симптомы туберкулеза, Коха палочка медленно разрушает ткани легких, больной выделяет свободное время и направляется к врачу за диагностикой.

По способу заражения бациллой Коха можно определить лечебные мероприятия, а при дополнительных клинических исследованиях должны быть оценены лимфоузлы. Чтобы сократить распространение патологического процесса, важно доверить свое здоровье предписанному врачом лекарству. Обязательным считает прием иммуностимуляторов, применение противотуберкулезных препаратов.

Пригожина Мария, научный сотрудник, автор журнала “Домашняя аптека” (сокращенный вариант журнальной статьи).

Консультант — д.м.н., профессор Владимирский М.А.

КАК У НИХ, ТАК И У НАС — ТОЛЬКО ХУЖЕ

“ВОЛШЕБНАЯ” ПАЛОЧКА КОХА Немецкий ученый Роберт Кох доказал инфекционную природу туберкулеза, открыв ее возбудителя — представителя особого вида бактерий, называемых микобактериями. Все бактерии — одноклеточные организмы, то есть состоят всего лишь из одной клетки — потому и называются микроорганизмами или попросту микробами. Размеры их так малы, что разглядеть эти мельчайшие существа можно только под микроскопом. За удлиненную форму бактерию, вызывающую туберкулез, нарекли палочкой. Так она и стала палочкой Коха. В отличие от большинства других микробов этот неплохо себя чувствует и в снегу, и во льду, и под кислотным, щелочным или спиртовым “душем”. “Волшебная” палочка выдерживает даже кипячение в течение 1-2 минут. И все-таки кое-что и ей не нравится. Длительное воздействие высоких температур, солнечных лучей или хлорсодержащих веществ убивает палочку Коха.

ИНФИЦИРОВАННЫЙ ИЛИ БОЛЬНОЙ?

КТО РИСКУЕТ?

Кроме обычного туберкулеза, есть еще и созданный руками человека — туберкулез с множественной лекарственной устойчивостью (МЛУ). Если больной прерывает лечение или лечится нерегулярно, микробы “привыкают” к лекарствам. При их размножении появляется потомство бактерий, которым не страшны противотуберкулезные препараты. А затем болезнь распространяется так же, как и обычный туберкулез, поражая других людей.

Чаще всего туберкулез распространяется при кашле, чихании или сплевывании человека, страдающего активной формой этой болезни. За сутки один такой больной выделяет около семи миллиардов микобактерий. Так как болеют не только люди, но и животные (главным образом, крупный рогатый скот), все они являются источниками опасных микробов. В продуктах питания и на предметах, которыми пользовались больные, палочка Коха может жить месяцами. В тюрьмах, лагерях беженцев, среди людей без определенного места жительства и т.п. туберкулез распространяется очень быстро. Главные причины — отсутствие или неточность диагностики и плохие условия жизни.

ДИАГНОСТИКА

Читайте также:  Впч 16 фото

ЛЕЧЕНИЕ Лечение туберкулеза современными препаратами под наблюдением опытных врачей практически всегда приводит к полному выздоровлению. Через 2 — 3 недели распад легких прекращается или резко снижается, а в мокроте больше не обнаруживается палочка Коха. В это время больной уже не опасен для окружающих, но ему рекомендуют продолжать лечение (не менее 6 месяцев). Если по какой-то причине прием лекарств будет прерван, болезнь вернется, но уже в новой тяжелой форме (МЛУ). Обычный туберкулез можно вылечить в среднем за 6 месяцев, МЛУ — за 2 и более лет и не всегда успешно. При выявлении последнего пациенту назначают более сильные лекарства. Многие из них токсичны и вызывают серьезные побочные эффекты. Иногда врачи прибегают даже к хирургическому удалению очагов болезни, но обязательно в сочетании с лечением медикаментами. Полное выздоровление наступает только у 50 — 80% больных, а нарушение режима лечения МЛУ может привести к появлению абсолютно неизлечимой формы туберкулеза. Стоимость лечения обычного туберкулеза — 200-300 $США, а МЛУ — от 3000 до 10000 $США. В нашей стране все расходы берет на себя государство.

ПРОФИЛАКТИКА

И ЧТО ЖЕ ДАЛЬШЕ?