Курсовая работа: Возбудитель туберкулеза
В настоящее время атипичные микобактерии считают самостоятельным видом бактерий. На основании анализа нуклеиновых кислот и серологического исследования микобактерий, а также количественной таксономии доказано, что атипичные микобактерии являются самостоятельным видами, а не мутантами M.tuberculosis (Wayne,1971). Установлена специфичность белкового комплекса для различных групп и видов микобактерий (Фадеева с соавторами, 1984). Условно – патогенные атипичные микобактерии более сходны с микобактериями туберкулеза, чем с сапрофитами (Фадеева с соавторами, 1981).
С помощью таких методов исследования, как газожидкостная хроматография, масс – спектрометрия и ядерный магнитный резонанс, получена более точная информация о составе и строении микробных липидов, которая подтверждает самостоятельность видов атипичных микобактерий.
У разных видов микобактерий обнаружены как специфические видовые, так и межвидовые антигенные связи. Tuboly (1967), изучая восемь антигенных компонентов M.bovis определил что, M.avium было четыре, а у видов сапрофитных микобактерий – лишь 2-3 антигенных компонента, идентичных с M.bovis. все это свидетельствует о неидентичности атипичных микобактерий возбудителям туберкулеза.
4. Антигенная структура микобактерий.
У микобактерий установлены как специфические видовые, так и межвидовые и даже межродовые антигенные связи. У отдельных штаммов микобактерий выявлены различные антигены (Kniker, 1965). Все без исключения микобактерии содержат вещество, устойчивое к нагреванию и протеолитическим ферментам (Castelnuovo, Morellini, 1965). Это вещество – полисахарид, который и служит общим антигеном. Кроме того, различные виды микобактерий имеют специфические антигены.
В штаммах M.tuberculosis – 10, в штаммах M.bovis, M.avium и атипичных микобактериях – 8-10, а в сапрофитных видах микобактерий – 4-6 антигенных компонентов. У M.avium найдено четыре, видов сапрофитных микобактерий – лишь 2-3 идентичных с M.bovis имеют идентичный антигенный спектр из восьми антигенов, из которых 5-6 были общеродовыми и реагировали с антисыворотка – ми к микобактериям и других видов: шесть – с M.tuberculosis,3-5 - с M.kansasii, 2-4 – с M.marium, 2-4 – с M.scrofulaceum, 1-3 – с M.avium,1-4 – с M.intracellularae, 3-4 – с M.xeponi,1-2 – с M.fortuitum. В культурных фильтратах M.bovis обнаружено до 20, а у M.tuberculosis – 17 антигенов (Лысенко, 1984, 1987).
Антигены различных видов микобактерий (M.bovis, M.tuberculosis, M.avium) неидентичны между собой по количественному и качественному содержанию химических веществ (Шарифуллин, 1981).
5. Химический состав.
В состав микобактерий входит вода (80-80,9%), зольные (2,6%) и органические вещества (11,6%), в то числе липиды, белки, полисахариды и др.Из зольных веществ в микобактериях обнаружены фосфор, кальций, магний, натрий, калий, железо, цинк и марганец. В микобактериях туберкулеза человеческог7го вида фосфор занимает 74% зольных веществ.
Белки и ДНК. Белки составляют 57-84% сухой массы микобактерий. Они имеют ряд характерных свойств. Каждому виду микобактерий характерен свой набор белковых фракций, которые можно использовать для идентификации различных видов микобактерий. Белки микобактерий содержат от 18 до 20 аминокислот, в основном аргинин, гистидин и лизин. Из микобактерий туберкулеза выделены туберкулопротеиды, которые у здоровых животных не вызывают поражения тканей. При введение таких туберкулопротеидов в организм экспериментального животного развивается чувствительность замедленного типа или кожная реакция типа Артюса. При соединении туберкулопротеидов с липополисахаридами или другими компонентами микобактерий в организме экспериментальных животных развивается состояние повышенной чувствительности замедленного типа. В сенсибилизированном организме туберкулопротеиды вызывают кожные и общие туберкулиновые реакции. Туберкулопротеиды – это единственные компоненты микобактерий. Которые продуцируют invitro реакции. Считающиеся аналогами кожной пробы повышенной чувствительности замедленного типа.
Туберкулопротеиды являются полными антигенами, вызывая в организме животных специфические антитела. Они также активны и специфичны в серологических реакциях. ДНК микобактерий относится к гуанин – цитозин (ГЦ) –типу ДНК
Полисахариды. Составляют до 15 % сухой массы микобактерий туберкулеза. Они присутствуют в микобактериях как в свободном, так и связанном состоянии с фосфотидами, воском, нуклеиновыми кислотами и белками.
Липиды. В отличие от других микроорганизмов микобактерии туберкулеза характеризуются повышенным содержанием липидов, достигающих 10-40% сухого веса микобактерии. Содержание липидов в микробной клетке не стабильно, А колеблется в зависимости от вида микобактерий, возраста культуры и среды, на которой их выращивают.
В микобактериях большая часть липидов сосредоточена в клеточной стенке. Так, в стенках M.bovis сосредоточено до 66% вех липидов.
В клетках глицерин образует сложные эфиры не только с обычными жирами, но и с миколовыми кислотами. Воск в большинстве случаев представляет собой гликолипиды, пептидолипиды и гликопептидолипиды. Истинный воск хроматографически обнаружен в липидах клеточной стенке патогенных микобактерий (1966г.). Глицериды и воск служат запасными клеточными веществами.
Кроме того, в микобактериях присутствуют миколовые кислоты, которые имеют 58-87 атомов углерода в молекуле, а алифатическая цепь содержит 22-24 углеродных атома. Миколовые кислоты входят в состав клеточных стенок микобактерий, образуя арабиногалактанмукопептидный комплекс, а также находятся в стенках в свободном состоянии, в составе воска Д и корд-фактора. Кислотоустойчивость микобактерий непосредственно связана с присутствием в клетках миколовых кислот.
Разветвленные жирные кислоты (фтиеновые, микоцеразиновые и миколовые и их эфиры) вызывают образование туберкулезных бугорков. Особенно токсичным липидным соединениям оказался корд-фактор 6,6 –димиколат трегалозы, содержащийся во всех микобактериях. Корд – фактор подавляет миграцию лейкоцитов, что в конечном счете защищает внедрившееся в макроорганизм микобактерии от разрушения их лейкоцитами. Липиды играют важную биологическую роль в повышении резистентности к неблагоприятным условиям внешней среды и макроорганизма. Благодаря им микобактерии устойчивы к кислотам, щелочам, антисептическим веществам, высушиванию и т.д.
Липиды микобактерий обладают комплексным биологическим действием, которое выражается в их токсичности, образовании специфических изменений вы тканях, от них зависит вирулентность микобактерий, а также формирование чувствительности повышенного типа.
6. Изменчивость микобактерий.
Один из видов изменчивости микобактерий туберкулеза – образование фильтрующихся форм (Тогунова, 1927; Хоменко с соавт. 1982). Это очень мелкие, невидимые при обычной микроскопии формы, обладающие весьма слабой вирулентностью. Их можно выявить лишь в случае реверсии, используя для этого повторные пассажи на морских свинках. В этих случаях иногда обнаруживаются кислотоустойчивые палочки, обладающие весьма низкой вирулентностью.
Фильтрующиеся формы следует рассматривать как мельчайшие фрагменты микобактерий туберкулеза, образующиеся в неблагоприятных условиях существования и способны к реверсии.
Хотя этому вопросу посвящено много работ отечественных и зарубежных авторов, природа данных форм, их структура, а также значение в патогенезе туберкулеза до сих пор окончательно не установлены.
L – формы микобактерий туберкулеза получены и описаны впервые в 1942 году Alexander – Jackson, в Советском Союзе – в 1972-1974 гг. Шмелевым и Дорожковой. Это дефектные в отношении клеточной стенки или полностью утратившие ее варианты микобактерий. Для L – форм характерны резко измененная морфология бактериальной клетки и пониженный метаболизм. Они имеют низкую вирулентность и быстро разрушаются во внешней среде. Из – за отсутствия или повреждения клеточной стенки они не воспринимают обычно применяемые красители для окраски микобактерий, вследствие чего их не удается обнаружить бактериоскопически в мазках из пораженных органов. Превращение микобактерий туберкулеза в L – формы происходит не только под действием противотуберкулезных препаратов, но и под влиянием защитных сил макроорганизма, и, возможно, других факторов (Земскова, Дорожкова, 1984).
L – формы микобактерий туберкулеза могут находиться в макроорганизме в стабильном и нестабильном состоянии, т.е. реверсировать в исходный микробный вид с восстановлением вирулентности. При этом вирулентные свойства стабильных L – форм микобактерий резко понижены по сравнению с вирулентностью нестабильных форм. Последние вызывают у морских свинок генерализованный туберкулез, в то время как стабильные L – формы обуславливают лишь морфологические изменения, близкие к вакцинному процессу. Стабильные L – формы микобактерий в преобладающем большинстве случаев находят в неактивных очагах туберкулеза. Предполагают, что эти очаги способствуют возникновению у здоровых инфицированных людей противотуберкулезного нестерильного иммунитета (Земскова, Дорожкова, 1984).
В современных крупных хозяйствах на фоне использования химиотерапии создаются благоприятные условия для образования L – форм микобактерий туберкулеза в организме у крупного рогатого скота (Байтерякова, Макаров, 1982). Применении изониазида с лечебно – профилактической целью при туберкулезе телят способствует образованию в организме L – форм микобактерий. Эти L – формы вызывают скрытое течение болезни (Федосеев с соавт., 1985).
Присутствие в организме КРС микобактерий туберкулеза объясняет латентное течение животных в тех хозяйствах, где причину туберкулеза обычным методами исследования установить не удается (Байтерякова с соавт., 1982).
L – трансформация микобактерий туберкулеза изучена еще не достаточно, так же как и патогенетическая роль L – форм микобактерий туберкулеза.
Лекарственную устойчивость микобактерий туберкулеза следует рассматривать как одну из форм проявление из изменчивости. В частности, в присутствии, туберкулостатического препарата как фактора отбора может произойти изменение значительной части клеток в популяции или доминирующее размножение лекарственно устойчивых микроорганизмов. Лекарственная устойчивость у различных штаммов микобактерий не постоянна, а колеблется в широких пределах. В основе возникновения лекарственной устойчивости лежит спонтанная мутация. Вследствие спонтанной мутации возможны изменения в морфологии колоний штамма микобактерий.
Кроме того, описан ряд мутагенных факторов: УФЛ, радиация, различные химические вещества и др., вызывающие у микобактерий образование пигментных, лекарственно устойчивых, ауксотрофных и других измененных мутантов.