15417

Возбудитель туберкулеза. Биологические свойства. Патогенез и клиника туберкулеза. Принципы лабораторной диагностики. Специфическая профилактика

Конспект урока

Медицина и ветеринария

Практическое занятие 25 Тема: Возбудитель туберкулеза. Биологические свойства. Патогенез и клиника туберкулеза. Принципы лабораторной диагностики. Специфическая профилактика. Туберкулез лат. tuberculum бугорок – инфекционное заболевание человека сопровождающееся ...

Русский

2013-06-13

42.5 KB

26 чел.

Практическое занятие 25

Тема: Возбудитель туберкулеза. Биологические свойства. Патогенез и клиника туберкулеза. Принципы лабораторной диагностики. Специфическая профилактика.

Туберкулез (лат. tuberculum - бугорок) – инфекционное заболевание человека, сопровождающееся специфическим поражением различных органов и систем (органов дыхания, лимфатических узлов, кишечника, костей и суставов, глаз, кожи, почек, мочевыводящих путей, половых органов, ЦНС).

Таксономия. Возбудители туберкулеза относятся к семейству Mycobacteriaceae, роду Mycobacterium (греч. myces - гриб и bacteria - палочка).  Туберкулез у человека вызывают микобактерии, относящиеся к 3 видам: Mycobacterium tuberculosis - человеческий вид (вызывает 92% случаев туберкулеза), Mycobacterium bovis - бычий вид (5% случаев), Mycobacterium africanum - промежуточный вид (3% случаев).

Бактериальная природа туберкулеза установлена в 1882 г. Р. Кохом, обнаружившим в туберкулезных очагах возбудителя и получившим его чистую культуру. Им же в 1890 г. был получен туберкулин, сыгравший большую роль в диагностике туберкулеза. В 1911 г. Р. Кох за открытие возбудителя туберкулеза был удостоен Нобелевской премии.

Морфология и тинкториальные свойства. Возбудители туберкулеза характеризуются выраженным полиморфизмом. Полиморфизм возбудителей туберкулеза проявляется в образовании различных морфоваров: кокковидных, нитевидных, ветвистых, колбовидных вариантов, а также L-форм бактерий, которые образуются в процессе лечения, но длительно персистируют в макроорганизме внутриклеточно в макрофагах, индуцируя противотуберкулезный иммунитет. Они имеют форму длинных, тонких (М. tuberculosis, М. africanum) или более коротких и толстых (М. bovis) прямых или слегка изогнутых палочек с гомогенной или зернистой цитоплазмой, содержащей от 2 до 12 зерен различной величины, состоящих из липидов или метафосфатов. Грамположительные, неподвижные, спор не образуют. Имеют микрокапсулу. Плохо воспринимают анилиновые красители. Для их окраски применяют метод Циля-Нильсена, в основу которого положен принцип термокислотного протравливания. В таких препаратах микобактерии обнаруживаются в виде ярко-красных кислотоустойчивых палочек, расположенных одиночно или небольшими скоплениями из 2-3 клеток, образующими римскую цифру V.

Культуральные свойства. М. tuberculosis относится к аэробам, характеризуется медленным ростом. Они требовательны к питательным средам, глицеринзависимые. Им нужны факторы роста: витамины группы В, аспарагиновая и глютаминовая аминокислоты, глицерин и глюкоза. Стимулятором их роста является лецитин. Для подавления токсического действия образуемых в процессе метаболизма жирных кислот к средам добавляют активированный уголь, сыворотки крови животных и альбумин, а для подавления роста сопутствующей микрофлоры - красители (малахитовый зеленый) и антибиотики, не действующие на микобактерии. Оптимальная температура культивирования 37-38°С, рН 6,8-7,2. Рост и размножение происходят путем простого деления. В жидких средах через 5-7 дней образует на поверхности толстую сухую морщинистую пленку кремового цвета. На плотных средах рост отмечается на 15-30-й день в виде колоний R-формы, которые по мере роста принимают бородавчатый вид, напоминая цветную капусту. Из экспериментальных животных к М. tuberculosis наибольшей восприимчивостью обладают морские свинки, у которых при подкожном заражении возникает генерализованная инфекция, заканчивающаяся гибелью животных через 2-3 месяца.

Для культивирования возбудителей туберкулеза применяют плотные элективные среды: яичные среды Левенштейна-Йенсена и Финна 2, агаровые среды Миддлбрука, жидкую среду Дюбо, полусинтетическую среду Школьниковой, синтетическую среду Сотона и др. В качестве стандартных сред используют среду Левенштейна-Йенсена и среду Финна 2.

Для экспресс-диагностики используют метод микрокультивирования на стеклах в жидкой среде (метод микрокультур Прайса), при котором через 48-72 часа отмечается рост микобактерий в виде переплетенных девичьих “кос” или “жгутов” благодаря корд-фактору (англ. cord - жгут, веревка). Корд-фактор - это гликолипид,  относится к факторам патогенности микобактерий.

Биохимические свойства. У возбудителей туберкулеза обнаружены ферменты аминотрансферазы, эстеразы, трегаллазы. Внутриклеточное дыхание микобактерий осуществляют оксидоредуктазы, из которых особый интерес представляют каталаза и пероксидаза, так как с ними связана вирулентность возбудителей. Микобактерии в большом количестве образует никотиновую кислоту (ниацин), которая накапливается в жидкой питательной среде и дает с раствором цианида калия и хлорамином Б ярко-желтое окрашивание (ниациновая проба Конно).

Химический состав, антигенная структура и факторы патогенности. Основными химическими компонентами микобактерий являются белки (туберкулопротеины), углеводы и липиды. Туберкулопротеины составляют 56% сухой массы вещества микробной клетки. Они являются основными носителями антигенных свойств микобактерий, высокотоксичны, вызывают развитие реакции гиперчувствительности 4-го типа.

На долю полисахаридов приходится 15% сухой массы вещества микобактерий. Это родоспецифические гаптены.

На долю липидов (фтионовая кислота, масляная, пальмитиновая, туберкулостеариновая и другие жирные кислоты, а также корд-фактор и воск Д, в состав которого входит миколовая кислота) приходится от 10 до 40 % сухой массы вещества микобактерий. Вирулентные микобактерии содержат липидов больше, чем кислотоустойчивые сапрофиты Миколовая кислота, входящая в состав липидных комплексов, обуславливает кислотоустойчивость, спиртоустойчивость и щелочеустойчивость возбудителя туберкулеза. Липиды вызывают развитие гранулем и казеозного некроза, экранируют клетку, подавляют активность фагоцитов.

Устойчивость в окружающей среде. Благодаря наличию липидов, микобактерии обладают гидрофобной клеточной стенкой, что делает их устойчивыми в окружающей среде к действию неблагоприятных факторов. При отсутствии солнечного света их жизнеспособность сохраняется в течение нескольких месяцев, при рассеянном свете возбудители погибают через 1-1,5 месяца. В уличной грязи они сохраняются до 4 месяцев, в речной воде - до 7 месяцев, в сточной воде - до 15 месяцев, в почве - 2 года. Облученная солнечным светом культура погибает в течение 1,5 часа, а под воздействием ультрафиолетовых лучей - через 2-3 минуты. При кипячении микобактерии туберкулеза погибают через 5 минут, а при пастеризации - в течение 30 минут. Возбудители туберкулеза устойчивы к действию дезинфицирующих веществ. Для дезинфекции используются хлорсодержащие препараты, вызывающие гибель возбудителей туберкулеза в течение 3-5 часов.

Эпидемиология, патогенез и клиника туберкулеза. Туберкулез распространен повсеместно и является социальной проблемой здравоохранения. Росту заболеваемости туберкулезом способствуют не только неблагоприятные социально-экономические факторы, но и широкое распространение штаммов с множественной лекарственной устойчивостью к антибиотикам.

Основным источником инфекции является больной туберкулезом органов дыхания, выделяющий микробы в окружающую среду с мокротой. Больные сельскохозяйственные животные (крупный рогатый скот, верблюды, свиньи, козы и овцы), а также люди, страдающие внелегочными формами заболевания, играют второстепенную роль.

Основной механизм заражения при туберкулезе - аэрогенный с соответствующими ему воздушно-капельным и воздушно-пылевым путями передачи инфекции. Входными воротами при этом могут быть слизистая оболочка полости рта, миндалины, бронхи и легкие. Реже заражение туберкулезом может происходить пищевым путем при употреблении термически не обработанных мясомолочных продуктов. Возможен контактный путь передачи инфекции от больных туберкулезом через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки при использовании инфицированной одежды больных, игрушек, книг, посуды и других предметов. Известны случаи заражения людей при уходе за больными животными. Описаны редкие случаи заражения у хирургов, патологоанатомов, мясников. Трансплацентарный путь передачи также возможен, но, как правило, не реализуется вследствие тромбоза кровеносных сосудов плаценты в местах поражения.

Инкубационный период длится от 3-8 недель до 1 года и более (до 40 лет). Возбудитель в течение длительного времени сохраняется в “дремлющем” состоянии в фагоцитах в региональных лимфатических узлах. В развитии заболевания выделяют первичный туберкулез, диссеминированный и вторичный туберкулез, который, как правило, является следствием активации старых эндогенных очагов. Развитие вторичного туберкулеза возможно также в результате нового экзогенного заражения возбудителями туберкулеза (суперинфекция) вследствие тесного контакта с бактериовыделителем.

Первичный туберкулез возникает у ранее неинфицированных людей и характеризуется выраженными токсико-аллергическими осложнениями и некротическими изменениями в тканях, возникающими на фоне высокой чувствительности макроорганизма к возбудителям туберкулеза. Для него характерна гематогенная диссеминация. Вторичный ту6еркулез возникает в иммунном организме у ранее инфицированных людей, поэтому процесс локализуется, как правило, в каком-либо одном органе. Для него не характерна гематогенная диссеминация.

Попавшие в организм микобактерии поглощаются макрофагами и переносятся в регионарные лимфатические узлы (незавершенный фагоцитоз). В результате бактериемии возбудители туберкулеза разносятся по макроорганизму, что ведет к сенсибилизации тканей и органов. В ряде случаев данный процесс может сопровождаться развитием первичной туберкулезной интоксикации у детей и подростков.

При попадании больших доз высоковирулентного микроба в месте входных ворот инфекции происходит развитие специфического туберкулезного воспаления, сопровождающегося образованием первичного туберкулезного комплекса, состоящего из первичного аффекта или воспалительного очага (в легких это пневмонический очаг под плеврой), воспаленных лимфатических сосудов (лимфангоит), идущих от первичного аффекта, и пораженных регионарных лимфатических узлов (лимфаденит). Из первичного туберкулезного комплекса может происходить бронхогенная, лимфогенная, а также гематогенная диссеминация микобактерий с образованием очагов в других органах и тканях (диссеминированный лёгочный и внелёгочный туберкулез).

В последующем происходит заживление очага, воспаление рассасывается, а некротические массы уплотняются и обызвествляются вследствие отложения солей кальция (происходит образование петрификата). Вокруг очага формируется соединительнотканная капсула. Такой очаг в легких называется очагом Гона. При формировании очага происходит трансформация микобактерии в L-формы, персистирующие в макроорганизме. При снижении резистентности организма происходит активация процесса и развитие вторичного туберкулеза.

Клинические проявления туберкулеза. Различают 3 клинические формы заболевания:

- первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков;

- туберкулез органов дыхания;

- туберкулез других органов и систем.

Чаще всего возникает туберкулез органов дыхания (легких и внутригрудных лимфатических узлов). Он проявляется субфебрильной температурой тела, кашлем с мокротой, кровохарканьем, одышкой и другими симптомами. Симптомов, характерных только для туберкулеза, нет.

Противотуберкулезный иммунитет формируется в ответ на проникновение в организм микобактерий в процессе инфекции или вакцинации и носит нестерильный, инфекционный характер, что обусловлено длительной персистенцией бактерий в макроорганизме. Он проявляется через 4-8 недель после попадания микробов в макроорганизм.

Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служат мокрота, промывные воды бронхов, плевральная и цереброспинальная жидкости, моча, асцитическая жидкость, а также кусочки тканей и органов, взятые на исследование во время операции или биопсии. Чаще всего исследуют мокроту.

Основными методами микробиологической диагностики туберкулеза являются бактериоскопическое и бактериологическое исследование, биологическая проба, а также туберкулинодиагностика в виде внутрикожного теста с туберкулином.

Бактериоскопическое исследование заключается в многократном проведении прямой микроскопии мазков из исследуемого материала, окрашенных по Цилю-Нильсену. В препаратах можно обнаружить единичные микроорганизмы, если в 1 мл мокроты их содержится не менее 10000-100000 бактериальных клеток (предел метода). При получении отрицательных результатов прибегают к методам обогащения материала: флотации и гомогенизации (седиментации). Для этого мокроту гомогенизируют, затем добавляют углевод (ксилол, толуол или бензин) и встряхивают в течение 10-15 минут. Добавляют дистиллированную воду и оставляют стоять на 1-2 часа при комнатной температуре. Капельки углевода адсорбируют микобактерии и всплывают, образуя кольцо на поверхности. Из этого кольца готовят препараты и окрашивают по Цилю-Нильсену. Так как бактериоскопическое исследование не позволяет определить видовую принадлежность микобактерий, оно относится к ориентировочным методам диагностики и должно сочетаться с другими методами исследования.

Бактериологическое исследование проводят путем высева исследуемого материала на 2-3 различные по составу питательные среды одновременно. В качестве ускоренных методов бактериологической диагностики, сократить время выделении и идентификации туберкулеза до 7-14 дней, применяют метод микрокультур (метод Прайса), а также полностью автоматизированные коммерческие системы бульонного культивирования ВАСТЕС MGIT 960 и МВ/ВасТ.

При получении отрицательных результатов бактериоскопического и бактериологического исследований проводят выявление возбудителя туберкулеза с помощью биологической пробы на морских свинках.

Туберкулинодиагностика основана на определении повышенной чувствительности макроорганизма к туберкулину с помощью кожных аллергических проб. Туберкулин - это общее название препаратов, полученных из микобактерии человеческого или бычьего типов. К ним относятся старый туберкулин Коха - АТК (Alt Tuberculin Косh); сухой очищенный туберкулин - РРD (Purified Protein Derivative); очищенный туберкулин, разработанный М. А. Линниковой (РРD-L).

При проведении массового обследования с целью своевременного выявления первичного инфицирования детей и подростков применяется внутрикожная проба Манту. Результаты пробы оцениваются через 48-72 часа. Реакция считается положительной при наличии выраженного инфильтрата (папулы) диаметром 5 мм и более. Проба свидетельствует не о заболевании, а об инфицировании. Отрицательная проба отмечается у здоровых неинфицированных лиц, а также у больных промежуточными формами туберкулеза. Если у взрослых положительная реакция свидетельствует об инфицировании, то у детей, ранее не реагировавших на туберкулин, появление положительной реакции (вираж туберкулиновых проб) указывает на недавнее заражение и служит показанием для проведения лечебных мероприятий.

Дня экспресс-диагностики туберкулеза применяют РИФ с использованием видоспецифических моноклональных антител, метод лазерной флюоресценции, микробиочипы, а также ПЦР, позволяющую сократить исследования до 2 суток.

Лечение. Антибиотикотерапия - это основной метод лечения больных туберкулезом. В настоящее время по степени эффективности противотуберкулезные препараты делятся на 3 группы: группа А – изониазид и рифампицин, а также их производные; группа В - стрептомицин, канамицин, этионамид (протионамид), этамбутол, пиразинамид, флоримицин, циклосерин, производные фторхинолонов; группа С - ПАСК и тиоцетозон (тибон).

Препараты для специфической профилактики. Специфическую профилактику осуществляют путем введения живой вакцины ВСG (Bacille Calmette -Guerin), полученной А. Кальметгом и К. Гереном путем длительного культивирования М. bovis на картофельно-глицериновом агаре с добавлением бычьей желчи (штамм ВСG-1). Вакцинацию проводят у новорожденных на 3-7-й день жизни внутрикожно с последующей ревакцинацией в соответствии с утвержденным календарем прививок.

 


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

28548. Режим ECB 31 KB
  ECBрежим идеален для небольшого количества данных например для шифрования ключа сессии. Режим шифрования Электронная Кодовая Книга ECB Под режимом шифрования здесь понимается такой алгоритм применения блочного шифра который при отправке сообщения позволяет преобразовывать открытый текст в шифротекст а после передачи этого шифротекста по открытому каналу позволяет однозначно восстановить первоначальный открытый текст. Как видно из определения сам блочный шифр теперь является лишь частью другого алгоритма – алгоритма режима шифрования....
28549. Режим CBC 39 KB
  Дешифрование в режиме СВС Для получения первого блока зашифрованного сообщения используется инициализационный вектор IV для которого выполняется операция XOR с первым блоком незашифрованного сообщения. В режиме CBC при зашифровании каждая итерация алгоритма зависит от результата предыдущей итерации поэтому зашифрование сообщения не поддаётся расспараллеливанию. Однако расшифрование когда весь шифротекст уже получен можно выполнять параллельно и независимо для всех блоков сообщения см. Это дает значительный выигрыш во времени при...
28550. Режим CFB 66.5 KB
  Как и в режиме CBC здесь используется операция XOR для предыдущего блока зашифрованного текста и следующего блока незашифрованного текста. Таким образом любой блок зашифрованного текста является функцией от всего предыдущего незашифрованного текста. Для левых J битов выхода алгоритма выполняется операция XOR с первыми J битами незашифрованного текста Р1 для получения первого блока зашифрованного текста С1. При дешифровании используется аналогичная схема за исключением того что для блока получаемого зашифрованного текста выполняется...
28551. Режим шифрования с обратной связью по выходу (OFB) 52.55 KB
  Разница заключается в том что выход алгоритма в режиме OFB подается обратно в регистр тогда как в режиме CFB в регистр подается результат применения операции XOR к незашифрованному блоку и результату алгоритма см. Шифрование в режиме OFB Основное преимущество режима OFB состоит в том что если при передаче произошла ошибка то она не распространяется на следующие зашифрованные блоки и тем самым сохраняется возможность дешифрования последующих блоков. Дешифрование в режиме OFB Недостаток режима OFB заключается в том что он более уязвим к...
28552. Симметричные методы шифрования DES 63.46 KB
  Функция перестановки одна и та же для каждого раунда но подключи Ki для каждого раунда получаются разные вследствие повторяющегося сдвига битов ключа. Последовательность преобразований отдельного раунда Теперь рассмотрим последовательность преобразований используемую на каждом раунде. Создание подключей Ключ для отдельного раунда Ki состоит из 48 битов. На каждом раунде Ci и Di независимо циклически сдвигаются влево на 1 или 2 бита в зависимости от номера раунда.
28553. Примеры современных шифров проблема последнего блока DES 26.44 KB
  Альтернативой DES можно считать тройной DES IDEA а также алгоритм Rijndael принятый в качестве нового стандарта на алгоритмы симметричного шифрования. Также без ответа пока остается вопрос возможен ли криптоанализ с использованием существующих характеристик алгоритма DES. Алгоритм тройной DES В настоящее время основным недостатком DES считается маленькая длина ключа поэтому уже давно начали разрабатываться различные альтернативы этому алгоритму шифрования.
28554. Распределение ключей. Использование базовых ключей 13.15 KB
  Он заключается в доставке абоненту сети связи не полного комплекта ключей для связи со всеми другими абонентами а некоторой универсальной заготовки уникальной для каждого абонента по которой он может вычислить необходимый ему ключ. Пусть в сети связи действуют N абонентов занумеруем их от 0 до N1 и поставим каждому абоненту уникальный открытый идентификатор Yi из некоторого множества Y открытый в смысле общеизвестный. Генерация ключей для абонентов сети связи заключается в выработке N секретных ключей Xi из некоторого множества X....
28555. Использование маркантов или производных ключей 15.1 KB
  Заключается в использовании для шифрования не непосредственно ключей хранимых у абонентов а некоторых производных ключей из них получаемых. Заключается в использовании вместо ключа K двоичного вектора S полученного побитным суммированием K и случайного двоичного вектора M называемого маркантом при этом маркант передается в открытом виде отправителем получателю. Действительно использование одного и того же ключа но разных маркантов не снижает стойкости шифра. Однако этот метод обладает одним недостатком восстановление одного...