Виды изменчивости микобактерий туберкулеза презентация

Аннотация научной статьи по наукам о здоровье, автор научной работы — Катола Виктор Моисеевич

Похожие темы научных работ по наукам о здоровье , автор научной работы — Катола Виктор Моисеевич

ABOUT TUBERCULOSIS MORBIDITY IN RUSSIA

Based on the analysis of the long-term morbidity of tuberculosis in Russia and the Amur Region, it has been established that its uplifts are performed in cycles of 25-30 years. Taking into account the literature data and our own experiments, it is assumed that each successive outbreak of tuberculosis is caused by coincident activation of L-forms of mycobacteria contained in the body of vaccinated and revaccinated children, adolescents and adults, and by dermal phenotypes inhabiting various environmental sites. To identify the "hidden reserve of mycobacteria" it is recommended to use the method of prints and the transfer of bacteriological laboratories to molecular genetic studies.

УДК 616-002.5-312.6(470) DOI:ШЛ2737/artide_5aШ127250c6L73430341 К ВОПРОСУ О ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ТУБЕРКУЛЕЗОМ В РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения Российской академии наук, 675000, г. Благовещенск, пер. Релочный, 1

Ключевые слова: заболеваемость туберкулезом, изменчивость микобактерий, скрытый резервуар микобактерий.

ABOUT TUBERCULOSIS MORBIDITY IN RUSSIA V.M.Katola

Institute of Geology and Nature Management of Far Eastern Branch RAS, 1 Relochniy Lane, Blagoveshchensk, 675000, Russian Federation

Based on the analysis of the long-term morbidity of tuberculosis in Russia and the Amur Region, it has been established that its uplifts are performed in cycles of 25-30 years. Taking into account the literature data and our own experiments, it is assumed that each successive outbreak of tuberculosis is caused by coincident activation of L-forms of mycobacteria contained in the body of vaccinated and revaccinated children, adolescents and adults, and by dermal phenotypes inhabiting various environmental sites. To identify the "hidden reserve of mycobacteria" it is recommended to use the method of prints and the transfer of bacteriological laboratories to molecular genetic studies.

Key words: tuberculosis incidence, variability of my-cobacteria, concealed tanks of mycobacteria.

По данным экспертов ВОЗ ежегодно от туберкулеза умирает 3-4 млн человек, заболевает около 8 млн и свыше трети жителей планеты инфицированы мико-бактериями туберкулеза (МБТ). Отличительной чертой современного туберкулеза являются быстрое распространение, сочетание с другими социально значимыми инфекциями (ВИЧ, сифилис, гепатиты В и С), формирование множественной лекарственной резистентно-

сти МБТ [1], высокая скорость их мутаций [2] и устойчивость к клеточным и гуморальным факторам неспецифической защиты макроорганизма. Новая эпидемиология туберкулеза перечеркнула прежний его патоморфоз: теперь доминируют экссудативно-некро-тические процессы, инфильтративные формы с массивным распадом и образованием гигантских каверн, казеозная пневмония и др.

Об истинной распространенности туберкулеза рассуждать довольно сложно из-за неравноценности статистических сведений, получаемых из разных стран. Однако в первой половине XX века, когда еще не было эффективных лечебных средств, в США, Англии, Германии, Бельгии, Нидерландах и других развитых странах заболеваемость туберкулезом неожиданно стала снижаться. В 80-е годы в этих же странах вновь произошел ее подъем, который объясняли появлением ВИЧ-инфекции, наплывом иммигрантов, наркоманией, нищетой и бродяжничеством. Именно в этот период в России начал ослабевать контроль над туберкулезом, снизился объем работы по выявлению больных и их лечению, расширился резервуар инфекции в результате эпизоотии среди крупного и мелкого рогатого скота, свиней и птиц. Все это стало причиной роста заболеваемости туберкулезом в 1991 году, когда он превратился в самую актуальную проблему и угрозу для общества. Огромную роль в развитии новой эпидемической ситуации сыграли также всеобщий стресс вследствие распада СССР, экономические кризисы и ускоренное обнищание народа. Уже к 1993 году заболеваемость возросла с 34,0 до 42,8 случаев на 100 тыс. населения, в 1997 - до 73,9. В 2000 году максимальный показатель заболеваемости достиг 90,7 случаев на 100 тыс. населения, после чего наметился некоторый ее спад. Спустя три года, в 2003 году заболеваемость снизилась до 83,2 больных на 100 тыс. населения, в 2006 - до 73,4; в 2007 - до 82,6; в 2008 - до 85,1; в 2010 - до 77,4; в 2013 - до 67,3; в 2015- до 57,7; в 2016 - до 53,3 случаев на 100 тыс. населения. Фактически, это эпидемия - массовое и прогрессирующее распространение инфекционного заболевания, превышающее его обычный уровень. Однако официальная статистика наличие эпидемии отрицает, ссылается лишь на высокую заболеваемость. Она началась на фоне высокой инфициро-ванности населения МБТ, распространяюшихся в виде Mycobacterium tuberculosis complex, состоящего из M. tuberculosis и близко родственных видов M. bovis, M. africanum, M. canettii, M. microti, M. caprae и M. pinni-pedii (степень родства порядка 99,9%), медико-генетических факторов, низкого качества выявления этой болезни, особенно в группах повышенного риска, в том

числе животноводов, слабой профилактической работы в очагах туберкулезной инфекции. Усиление заболеваемости происходило также за счет больных туберкулезом мигрантов; контингентов, освободившихся из мест заключения; лиц без определенного места жительства; большого резервуара инфекции, к которому относятся все впервые выявленные и не выявленные больные туберкулезом в текущем году, инфицированные МБТ здоровые люди, болеющий туберкулезом крупный рогатый скот. Показана причастность к росту заболеваемости плохой ресурсной базы противотуберкулезных учреждений, климато-гео-графических, бытовых и гигиенических условий [3, 9], генетически неоднородного семейства Beijing, характеризующегося гипервирулентностью, множественной лекарственной резистентностью и гистопатологиче-скими изменениями [1, 2, 6, 8].

Из субъектов РФ наиболее неблагополучна эпидемиологическая ситуация по туберкулезу традиционно складывается в регионах Дальнего Востока. Если в 1961 году в Амурской области на 100 тыс. населения было выявлено 200,0 больных туберкулезом, то в 1965 году их число уже уменьшилось до 133,0. Такая тенденция продолжала сохраняться, и в 1975 году заболеваемость составила 75,0 на 100 тыс. населения; в 1979

- 53,1; в 1985 - 51,0; в 1987 - 52,1. Наилучший ее показатель был достигнут в 1990 году - 36,4 на 100 тыс. населения. Необходимо подчеркнуть, что спад заболеваемости туберкулезом проходил при загрязнении заселенной территории области твердыми, жидкими и газообразными отходами, ртутью, свинцом, кадмием, мышьяком и другими токсикантами. То есть, экологического влияния на ситуацию с туберкулезом не отмечалось. Положительные сдвиги в эпидемиологической обстановке были достигнуты путем улучшения качества массовых профилактических обследований населения с помощью туберкулиновых проб и флюорографии, охвата детей, подростков и взрослых вакцинацией и ревакцинацией, оказания городам и районам области организационно-методической и практической помощи специализированными выездными бригадами, нередко с сотрудниками ДальЗ-НИИ ветеринарии, НИИ фтизиопульмонологии (ранее Ленинградского) и пр. [4]. К сожалению, в 1991 году началась очередная волна заболеваемости, причем, казалось бы, с небольшого показателя - 39,6 на 100 тыс. населения. Но уже к 1997 году он достиг 126,0, а в 1999

- 131,3. Некоторое снижение заболеваемости регистрировалось в 2000 году (119,1), но за восемь лет (2002-2010 годы) средний показатель составил 149,9 на 100 тыс. населения, после чего началась ее медленная убыль. Так, в 2011 году было выявлено 106,73 случаев на 100 тыс. населения, в 2012 - 109,66; в 2013 -99,6; в 2014 - 85,0; в 2015 - 68,78; в 2016 - 66,9 случаев на 100 тыс. населения. Заболеваемость туберкулезом остается высокой в г. Белогорске (110,5), Бурейском (117,4), Шимановском (106,3), Михайловском (92,6), Ромненском (82,4) и Сковородинском (72,6) районах [3]. (Доклад «О состоянии санитарно-эпидемиологи-

Таким образом, в России и, в частности, в Амурской области длительность подъема заболеваемости туберкулезом от некоего стартового минимума до следующего наименьшего значения занимает примерно 25-30 лет. Все причины такой периодичности не рассмотрены, хотя помимо естественного (основного) резервуара туберкулеза (болеющие им люди, домашние и дикие животные, птицы), который активно загрязняет микобактериями окружающую среду, за пределами больного организма находится множество других резервуаров. В первую очередь, к ним относятся жилища больных, предметы их обихода, посуда, продукты животного и растительного происхождения, загрязненные МБТ органические и неорганические вещества, почва и др. Однако состояние МБТ, вегетирующих в этих объектах, неизвестно из-за недостаточно разработанной индикации возбудителя в окружающей среде. Между тем, микобактерии туберкулезного комплекса находятся в непрерывном адаптационном движении соответственно с постоянно изменяющимися условиями среды обитания, эволюционируют и совершенствуются благодаря генетическому сходству, спонтанным хромосомным мутациям и их сочетаниям, приобретению чужеродных генов, формированию резистентности к физико-механическим и химическим воздействиям. В силу этих причин генерируется фено-типическое разнообразие МБТ с признаками, отсутствующими в исходной культуре. Выявить такие фенотипы обычными лабораторными методами сложно, даже невозможно.

Цель исследования - проанализировать особенности полиморфизма МБТ, их выживаемость в окружающей среде и рекомендовать способы выявления скрытых резервуаров туберкулезной инфекции.

Материалы и методы исследования

Проведено несколько серий опытов. В первой серии жидкую синтетическую питательную среду Сотона (рН 7,2±0,2), куда были внесены образцы из отходов золотодобычи, содержащие высокие концентрации тяжелых металлов, трехкратно стерилизовали в автоклаве, после чего в нее инокулировали 1 мг коллекционного штамма M. tuberculosis H37Rv и инкубировали в периодическом режиме. После образования на поверхности среды сухой пленки (рост культуры) 0,1 мл культуральной жидкости наносили на липкую ленту, закрепленную на торце объектного столика электронного микроскопа. Во второй серии с помощью

объектного столика с липкой лентой на торце проводили отпечатки почвы пастбища на глубине 5 см. В третьей серии опытов l,0 г городской почвы растворяли в дистиллированной воде и, как и в первой серии, исследовали надосадочную жидкость. В четвертой серии опытов 0,1 мл плазмы крови, полученной от доноров и больных фиброзно-кавернозным туберкулезом легких, также наносили на поверхность липкой ленты. Все препараты подсушивали, напыляли углеродом в вакуумной установке ВУП-4 и просматривали в сканирующих электронных микроскопах LEO 1420 (Германия) или JEOL jsm-35C (Япония).

Результаты исследования и их обсуждение

Mногочисленные исследователи XX века опытами in vitro и in vivo или при неблагоприятных изменениях параметров окружающей среды показали, что клетки MET могут превращаться в длинные и короткие, толстые и тонкие, гомогенные и зернистые палочки, нитевидные, мицелиеподобные и гигантские структуры с колбовидными ответвлениями. Иногда образуют цепочки, зерна, фильтрующиеся и лекарственно-устойчивые формы. При развитии же M. tuberculosis H37Rv на среде Сотона совместно с техногенными образцами, взятыми из отходов золотодобычи, в их популяции отмечено доминирование сферопластов, шаровидных клеток и нитевидных форм с завитком на нижнем полюсе (рис. а, б). Наряду с полиморфизмом у представителей Mycobacterium tuberculosis complex наблюдается высокая выносливость (из-за содержания 25-40% липидов) к факторам внешней среды. Например, по различным оценкам в высохшей мокроте MST жизнеспособны в течение 10 месяцев, в той же мокроте, находящейся в темноте, от 1 года до 3 лет, в проточной воде - более года. В зависимости от химического состава и биологического состояния почвы MBT остаются живыми на ее поверхности 6 месяцев, на глубине 5 см - 27 месяцев, на глубине 10-20 см - 60 месяцев. В почве пастбищ, загрязненных биосубстратами больных туберкулезом животных, M. bovis выживает более 2-х лет, причем, сохраняет вирулентность, тогда как в несменяемой подстилке птичника -около 10 лет. В навозе M. bovis сохраняется 48 месяцев, М. avium - 24 месяца [7]. Чрезвычайно опасны для людей, животных (бродячих собак, кошек и др.) и птиц (голубей, ворон и воробьев) территории противотуберкулезных учреждений и их контейнеры для сбора твердых и жидких отходов, поскольку в их почве и отходах всегда содержатся MБT

Zone Mag = 5.90 К X

1. Подъемы заболеваемости туберкулезом в России и Амурской области проходят циклами продолжительностью 25-30 лет.

2. Одной из причин эпидемических циклов туберкулеза являются различные формы изменчивости ми-кобактерий. Это L-формы, которые в ослабленном организме восстанавливаются в родительский вид и индуцируют рецидивы либо свежие случаи туберкулеза, а также дормантные фенотипы МБТ, обитающие

в многочисленных объектах природной среды и, возможно, обладающие агрессивными свойствами.

3. На современном этапе традиционные фенотипи-ческие методы уже малопригодны для выявления ми-кобактерий туберкулезного комплекса. Для изучения скрытых резервуаров инфекции следует широко использовать метод отпечатков, электронную микроскопию, а для идентификации МБТ необходим переход бактериологических лабораторий на молекулярно-ге-нетические методы диагностики, в частности, полиме-разную цепную реакцию.

1. Василенко Н.В., Будрицкий А.М. Современные взгляды на генетическое семейство M. Tuberculosis // Вестник ВГМУ 2014. Т. 13, №5. С. 16-22.

2. Вишневский Б.И. Лекарственная устойчивость микобактерий туберкулеза. Лекция // Медицинский альянс. 2017. №1. С.29-34.

3. Застенская И.А., Лысенко А.П., Кочубинский В.В., Кочубинский А.В. Влияние интоксикации стойкими органическими загрязнителями и тяжелыми металлами на течение туберкулезной инфекции // Токсикологический вестник. 2014. №3. С.18-21.

4. Катола В.М., Радомская В.И., Радомский С.М., Ракова О.В. Ртутное загрязнение обжитой территории Амурской области и эндемия туберкулеза // Проблемы туберкулеза и болезней легких. 2008. Т.85, №11. С.7-10.

6. Панов Г.В., Андреевская С.Н., Ларионова Е.Е., Цветков А.И., Черноусова Л.Н. Анализ мутаций мико-бактерий туберкулеза, определяющих их лекарственную устойчивость у больных с нелеченным туберкулезом легких при разном ВИЧ- статусе в Свердловской области // Туберкулез и болезни легких. 2017. Т.95, №2. С.27-32.

7. Прокопьева Н. И. Выживаемость микобактерий туберкулеза в объектах внешней среды и методы их обеззараживания в условиях Крайнего Севера // Успехи современного естествознания. 2004. №10. С.79-80.

8. Умпелева Т.В., Кравченко M.A., Еременко Н.И., Вязовая A.A., Нарвская О.В. Молекулярно-генетиче-ская характеристика штаммов Mycobacterium tuberculosis, циркулирующих на территории Уральского региона России // Инфекция и иммунитет. 2013. Т.3, №1. С.21-28.

9. Чащин В.П., Сюрин С.А., Гудков A.B., Попова О.Н., Воронин А.Ю. Воздействие промышленных загрязнений атмосферного воздуха на организм работников, выполняющих трудовые операции на открытом воздухе в условиях холода // Медицина труда и про-

мышленная экология. 2014. №9 .С.20-26.

1. Vasilenko N.V., Budritskiy A.M. Modern views on the genetic family M. Tuberculosis. Vestnik VGMU 2014; 13(5):16-22 (in Russian).

2. Vishnevsky B.I. Drug resistance of mycobacterium tuberculosis. Lecture information. Meditsinskiy al'yans 2017; 1:29-34 (in Russian).

3. Zastenskaya I.A., Lysenko A.P., Kochubinskiy V.V., KochubinskiyA.V Impact of intoxication with persistent organic pollutants and heavy metals on the course of tuberculosis infection. Toksikologicheskiy vestnik 2014; 3:18-21 (in Russian).

4. Katola V.M., Radomskaya V.I, Radomskiy S.M., Rakova O.V. Mercury contamination of inhabited territory of the Amur region and endemic tuberculosis. Problemy tuberkuleza i bolezni legkih 2008; 85(11):7-10 (in Russian).

5. Katola V.M. Water regime of gold mining waste, reaction of bacteria and mold. In: Proceedings of the IX International Scientific Conference "System analysis in medicine". Blagoveshchensk; 2015: 180-184 (in Russian).

6. Panov G.V., Andreevskaya S.N., Larionova E.E., Tsvetkov A.I., Chernousova L.N. Analysis of mutations of Tuberculous mycobacteria defining drug resistance in HIV positive and HIV negative tuberculosis patients without prior history of treatment in Sverdlovsk region. Tuberculosis and Lung Diseases. 2017; 95(2):27-32 (in Russian).

7. Prokop'eva N. I. Survival of Mycobacterium tuberculosis in objects of the external environment and methods of their disinfection in conditions of the Far North. Uspekhi sovremennogo estestvoznaniya 2004; 10:79-80 (in Russian).

8. Umpeleva T.V, Kravchenko M.A., Eremenko N.I., Vyazovaya A.A., Narvskaya O.V Molecular characterization of Mycobacterium tuberculosis strains circulating in the Ural region, Russia. Russian Journal of Infection and Immunity 2013; 3(1):21-28 (in Russian).

9. Tchashin V.P., Siurin S.A., Goudkov A.B., Popova O.N., Voronin A.Yu. Influence of industrial pollution of ambient air on health of workers engaged into open air activities in cold conditions. Meditsina truda i promyshlen-naya ekologiya 2014; 9:20-26 (in Russian).

Контактная информация Виктор Моисеевич Катола, кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник, Институт геологии и природопользования Дальневосточного отделения РАН,

Всесторонним изучением возбудителя туберкулеза неоспоримо доказаны многообразие форм его существования, чрезвычайно большая вариабельность его морфологии (полиморфизма) и широкий диапазон изменчивости его биологических свойств (плеоморфизма). Так, уже в 1883 г. Malassez Vignal описали в туберкулезных очагах кокковидные формы. В 1887 г. Nocard, Roux указали на наличие в старых культурах ветвящихся форм иногда заканчивающихся колбовидными вздутиями. В 1888 г И И Мечников описал нитевидные мицелиеподобные (bopмы с разветвлениями и вздутиями не только в культурах, но и В мокроте, а также обнаружил их в селезенке зараженного туберкулезом воробья. Позднее нитевидные актиномикотические формы возбудителя туберкулеза описали В. И. Кедровский (1935), Н. С. Столыгво (1958) и др., зернистые и кокковидные формы — В. А. Любарский.

Под влиянием воздействия различных факторов внешней среды возбудитель туберкулеза проявляет широкий диапазон изменчивости морфологии бактериальных клеток от мельчайших фильтрующиеся частиц и зерен до гигантских ветвистых форм с огромными почковидными выпячиваниями и колбооб-разными вздутиями. Многообразие форм возбудителя, с одной стороны, отражает различные стадии и фазы развития его бактериальных клеток, а с другой-указывает на его филогенетические связи с другими представителями простеиших растительных форм.

На основании указанного морфологического многообразия в современной микробиологической классификации признана установленной филогенетическая связь возбудителя туберкулеза с лучистыми грибами, что получило отражение в названии вида, рода и семейства — микобактерии.

Наблюдения за индивидуальным развитием отдельных микобактерий приводят к выводу о закономерных стадиях этого-процесса. Можно предположить, что фильтрующиеся формы зерна, кокки и палочки представляют собой разновидности закономерно протекающих стадий онтогенетического развития возбудителя [Космодамианский В. Н., 1960]. Появление той или иной из описанных форм несомненно зависит от условий,, в которых микобактерии находятся.

В организме больного возбудитель туберкулеза оказывается в самых разнообразных условиях, зависящих от состояния макроорганизма и его защитных реакций.

Многими исследователями описаны многочисленные морфологические варианты микобактерий, отличающиеся от типичной палочковидной формы. Это дало основание считать полиморфизм одним из характерных признаков микобактерий туберкулеза.


В литературе имеются многочисленные сообщения о том, что количество микобактерий в процессе химиотерапии быстро уменьшается, в то время как деструктивные изменения в легких продолжают сохраняться — формируются так называемые санированные каверны. Заражение животных мокротой таких больных приводило к развитию туберкулезных изменений у морских свинок, особенно если во время эксперимента животным вводили преднизолон.

Изучение течения деструктивного туберкулеза у экспериментальных животных в процессе химиотерапии, проведенное в ЦНИИТ МЗ под руководством А. Г. Хоменко, показало, что, несмотря на быстрое прекращение высеваемости микобактерий из патологического материала, в легочной ткани животных продолжал определяться деструктивный процесс (рис. 2). Длительное лечение (до 6 мес) без коррекции не приводило к закрытию полостей распада и вызывало прогрессирование процесса, что выражалось в присоединении неспецифического воспаления. Это позволило предположить наличие в такой каверне измененных и в первую очередь фильтрующихся форм микобактерий туберкулеза.


С целью выявления фильтрующихся форм микобактерий туберкулеза у животных с длительным течением деструктивного процесса при отрицательных результатах световой бактериоскопии и посева фильтровали гомогенат из стенки каверны.

Фильтрат изучали электронно-микроскопическим и биологическим методами. В зависимости от режима химиотерапии фильтрующиеся формы микобактерий туберкулеза определялись в 21,9—67,8%. Ультрамелкие микроорганизмы отличались от типичных, кроме размеров, рядом биологических особенностей, что затрудняло их выявление при применении традиционных микробиологических методов. В то же время при введении экспериментальным животным они вызывали туберкулезное воспаление и иммунологические реакции, которые сохранялись в течение 9 мес.


Введение экспериментальным животным патологического материала стенки каверны, содержащей фильтрующиеся формы, приводило к образованию ревертантов, которые ревертиро-вали в условиях повторных пассажей (табл. 1). Реверсия выделенных из стенки каверны измененных микобактерий туберкулеза в типичные бактериальные формы происходила чаще всего к 3—4-му пассажу (рис. 3, 4).


При изучении иммунологических показателей у животных было установлено увеличение антигенемии и усиление иммунологической реактивности в процессе реверсии фильтрующихся форм микобактерий туберкулеза (табл. 2). В процессе реверсии были получены культуры, идентичные исходным по морфологическим свойствам, и нетипичные, которые вызывали в эксперименте нетипичное для туберкулезной инфекции воспаление.


Введение экспериментальным животным фильтрата мокроты и другого патологического материала, полученного от больных с сохранившимися кавернами, привело к формированию у этих животных туберкулезных изменений. С одной стороны, это свидетельствовало о том, что отсутствие эффекта от лечения в значительной мере связано с наличием в стенке каверны ультрамелких форм микобактерий, а с другой — о значении этих форм как резервуара туберкулезной инфекции. При сопоставлении клинического и экспериментального материала была выявлена прямая зависимость между особенностью бактериовы-деления у больных туберкулезом легких, от которых получен фильтрат материала, и характером патологических изменении у подопытных животных. Так, если больные выделяли и бактериальные, и ультрамелкие формы микобактерий, у морских свинок наблюдался распространенный диссеминированный процесс вплоть до развития казеозных очагов в лимфатических узлах и селезенке. Наличие в мокроте больных только ультрамелких форм вызывало развитие хронически текущего диссемини-рованного туберкулеза на фоне интерстициального и очагового пневмосклероза.


Установлена также корреляция между особенностями клинического течения процесса у больных туберкулезом и распространенностью воспалительных изменений у морских свинок.

Таким образом, можно считать доказанным наличие такого вида изменчивости микобактерий, как фильтрующиеся формы микобактерий туберкулеза. Измененные в процессе химиотерапии фильтрующиеся формы возбудителя поддерживают длительно текущее хроническое туберкулезное воспаление.

Наряду с морфологической изменчивостью микобактериям туберкулеза свойственна широкая изменчивость и других признаков, в частности, такого важного для них признака, как кислотоустойчивость, т. е. способность удерживать окраску даже при интенсивном обесцвечивании кислотой или кислым алкоголем. Это является характерной особенностью всех видов микобактерий. Кислотоустойчивость обусловлена высоким содержанием миколовой кислоты и липидов. Частичная или полная утрата кислотоустойчивости ведет к образованию смешанной популяции, состоящей из кислотоустойчивых и некислотоустойчивых особей, или полностью некислотоустойчивой популяции.

Начало исследованию некислотоустойчивых вариантов микобактерий положил Ferran, впервые сообщивший о подобных формах возбудителя туберкулеза в 1897 г. Некислотоустойчивым вариантом микобактерий посвящено большое число исследований, и все без исключения авторы отметили, что образование некислотоустойчивых форм in vitro и появление их in vivo было связано с неблагоприятными условиями существования микобактерий: изменением состава и рН питательной среды [Тогунова А. И., 1926; Kuhn Ph., 1932], антагонистическим воздействием некоторых бактериальных видов, в частности Е. coli, В. typhi, В. proteus, Kl. pneumoniae [Линчевская М. П., 1938; Эмануэль М. И., 1964], длительным переживанием в закрытых очагах костного туберкулеза [Кочанова Н. К., 1966], воздействием некоторых антибиотиков и радиоактивных веществ.

Вопрос о возможности глубоких изменений микобактерий, приводящих к наследственной потере ими кислотоустойчивости, является одной из сложнейших проблем микробиологии и имеет большое общеобиологическое значение. Этот феномен обусловлен наследственными изменениями важных свойств микроорганизма, он выходит за рамки рода микобактерий и приближает наблюдающиеся измененные некислотоустойчивые формы возбудителя туберкулеза к L-формам бактерий и микоплазмам — организмам, полностью лишенным клеточной стенки и относящимся к классу Mollicutis.

Измененные формы бактерий, дефектные по клеточной стенке, заслуживают особого упоминания. Этим общим термином обычно обозначают микроорганизмы, морфологическая, физиологическая и( или) культуральная характеристика которых изменена в результате повреждения или дефекта их клеточной стенки. Эти изменения, как правило, более глубоки, чем те, которые ассоциируются с повреждениями различных микробных видов в их вегетативной бактериальной фазе, и приводят к возникновению так называемых атипичных вариантов бактерий. Повреждения, связанные с дефектом или частичной утратой клеточной стенки, вызывают глубокие морфологические и функциональные изменения микроба, результатом чего является возникновение протопластов, сферопластов, форм гетеро-морфного роста и, наконец, нестабильных или стабильных L-форм бактерий.

Сущность L-трансформации заключается в том, что под влиянием неблагоприятных воздействий микробная клетка утрачивает свою клеточную стенку частично или полностью. В первом случае микроорганизм становится дефектным по клеточной стенке, во втором — переходит в форму сферопласта или протопласта, утрачивает способность к дальнейшему репродуцированию и погибает.

L-трансформация представляет не только феномен, воспроизводимый в опытах in vitro, но и является часто встречающейся формой существования бактерий в условиях макроорганизма. Это положение продемонстрировано на многочисленных примерах индукции L-форм различных бактерий в пробирочных опытах и в культурах клеток in vivo, в способности вызывать патологический процесс, персистировать и реверсировать в условиях организма. Таким образом, в настоящее время можно считать доказанной возможность существования большинства микробных видов в виде двух форм, имеющих принципиально различную структурную организацию: в виде бактериальных форм с клеточной стенкой и в виде L-форм — с дефектом клеточной стенки.

В связи со значительной редукцией клеточной стенки L-формам свойственны высокая хрупкость всех составляющих их элементов и особые требования к условиям их культивирования. Этим объясняется то, что L-формы не растут на обычных питательных средах и требуют специальных методов культивирования и элективных питательных сред. Из-за отсутствия или повреждения их клеточной стенки они не воспринимают обычно применяемые для выявления бактерий красители, поэтому их не удается обнаружить бактериоскопически в мазках из"очагов поражения.

Наряду с изменением морфологических и культуральных свойств у L-форм изменяются и другие биологические свойства, в том числе антигенный состав, а также утрачивается вирулентность для животных или, напротив, появляется способность вызывать поражения, не свойственные исходной культуре либо по характеру патологического воздействия, либо по органной локализации.

Обр азование нестабильных L-форм некоторые исследователи склонны рассматривать как генотипическое изменение бактериальной культуры, в то время как возникновение по крайней мере части стабильных L-форм расценивается как результат изменений в генетическом аппарате клеток, а именно в генах, детерминирующих синтез основных компонентов клеточной стенки.

Ведущее значение L-форм и других измененных форм бактерий в инфекционной патологии и эпидемиологии определяется их патогенными потенциями, способностью длительно сохраняться в измененных условиях и, что особенно важно, реверсировать в бактериальные культуры исходного микробного вида, нередко восстанавливая при этом частично утраченные патогенные свойства.

Микобактерии туберкулеза не представляют в этом отношении исключения, а напротив, являются весьма удобной и перспективной биологической моделью для изучения различных форм изменчивости. Важной особенностью микобактерий туберкулеза является их способность переживать и размножаться в тканях зараженного организма не только внеклеточно, но и внутриклеточно. Именно способность к внутриклеточному персистированию обусловливает высокую стойкость микобакте-риальной популяции, трудности борьбы с ней и высокий риск развития эндогенных рецидивов и реактиваций.

Исследования последних лет показали, что вегетирующая в организме больного микобактериальная популяция неоднородна как по физиологическим свойствам, так и по механизму патогенетического воздействия. В настоящее время различают 3 вида микобактерий: наиболее многочисленную активно размножающуюся, внеклеточно расположенную часть микобакте-риальной популяции; часть, размножающуюся интермиттирую-щим способом, и третью — внутриклеточно переживающую часть популяции. Если терапевтическое воздействие на два первых вида микобактериальной популяции не вызывает особых затруднений и стерилизующий эффект достигается относительно легко и быстро, то для подавления немногочисленной медленно размножающейся персистирующей внутриклеточно популяции необходимо длительное воздействие препаратов, обладающих способностью внутриклеточного бактерицидного воздействия (рифампицин, изониазид, пиразинамид).

Не вдаваясь в подробности химиотерапевтической тактики, следует подчеркнуть, что вопрос о формах персистирования возбудителя туберкулеза и особенно внутриклеточного его персистирования до сих пор остается открытым, хотя считается, что оптимальной биологически наиболее значимой формой микробного персистирования являются L-формы. Способность к длительному бессимптомному существованию в макроорганизме и к реверсии в исходный вид бактерий при одновременном восстановлении признака вирулентности обусловливает их важное значение в патогенезе рецидивов при острых и хронических инфекционных заболеваниях.

Выделение указанных измененных форм микобактерий туберкулеза, так же как и выделение бактериальных форм, имеет важное значение в диагностике специфической природы заболевания, в оценке эффективности противотуберкулезной химиотерапии, в определении активности специфического процесса и, наконец, в оценке степени риска рецидивов заболевания.

Первостепенную важность для уточнения роли L-форм микобактерий имеет вопрос о частоте их обнаружения в мокроте и в бронхиальном секрете больных деструктивным туберкулезом легких. При систематическом многократном обследовании больных впервые выявленным деструктивным туберкулезом легких L-формы микобактерий обнаружены у 85% из них, а бактериальные формы — у 89%, т. е. измененные формы возбудителя при впервые выявленном деструктивном туберкулезе обнаруживались столь же часто, как и обычные бактериальные его формы.

У больных хроническим деструктивным туберкулезом легких, уже ранее пользовавшихся противотуберкулезной химиотерапией, отмечены иные соотношения: бактериальные формы возбудителя выделялись у 76%, а L-формы — у 100%.

Полученные результаты показывают, что выделение L-форм микобактерий у больных деструктивным туберкулезом легких представляет столь же закономерное явление, как и выделение бактериальных форм возбудителя.

Изучение характера и продолжительности бактериовыделе-ния показало, что L-формы микобактерий обнаруживаются в мокроте еще длительное время после исчезновения бактериальных форм. Это имеет непосредственное практическое значение, поскольку данный период течения заболевания характеризуется наличием выраженных признаков активности туберкулезного процесса, когда не только сохраняются полости распада в легких с эволютивными изменениями в окружающей ткани но и определяются отдельные симптомы туберкулезной интоксикации. Эти данные подтверждены в эксперименте на модели деструктивного туберкулеза. Было показано, что при длительно не заживающих кавернах, осложненных гнойным плевритом, на фоне химиотерапии также наблюдается закономерное выделение L-форм, которые на начальных этапах химиотерапии (от 2 нед до 1 мес) обнаруживались у 35—40% животных, в последующие сроки химиотерапии — у 60—80% и стойко удерживались на этом уровне до 9 мес после прекращения лечения.

Таким образом, в процессе химиотерапии, с одной стороны наблюдается быстрая гибель типичных микобактерий туберкулеза, с другой — трансформация их в различные биологически измененные формы, приспособленные к переживанию в условиях длительного химиотерапевтического воздействия.

Суммируя изложенное, следует подчеркнуть, что все перечисленные формы изменчивости возбудителя возникают под влиянием определенных изменений условий его существования и взаимодействия с окружающей средой, а следовательно все они могут рассматриваться как фазы жизненного цикла микроорганизма в определенных условиях его существования.

Читайте также:

Пожалуйста, не занимайтесь самолечением!
При симпотмах заболевания - обратитесь к врачу.