Влияние факторов внешней среды на заболеваемость туберкулезом

     M.avium - основной возбудитель туберкулеза  домашних и диких птиц. Он патогенен  и для свиней, в меньшей степени  для крупного рогатого скота.  У людей может вызвать туберкулез  нередко с тяжелым течением (Благодарный, 1980).

     M.avium - тонкие, прямые или изогнутые,  с округленными концами, сплошные  или зернистые палочки. Размер  непостоянен, зависит от условия  их обитания и др. факторов. Сильно  развит полиморфизм, вследствие  чего в препаратах - мазках отмечают  как коккоподобные, так и длинные  палочки. Рост культуры микобактерий  туберкулеза птичьего вида на  плотных яичных средах появляется  раньше, чем у культур микобактерий  бычьего и человеческого видов.  Колонии влажные, гладкие, блестящие;  имеют вид закругленных бляшек  цвета слоновой кости. На твердых  питательных средах иногда образуются  кольцеобразные колонии с валикоподобными  краями. Такие колонии на средах  дают обычно культуры старше 1,5 мес. штаммы M.tuberculosis и M.bovis кольцеобразных  колоний не образуют. При старении  штаммы M.avium иногда приобретают желтый  цвет. Редко выявляют сухие, шероховатые  колонии (R - форма).

     M.avium не так требовательны к питательным  средам, как возбудитель туберкулеза  бычьего и человеческого вида. Поэтому он растет и на обычном  и на сахарном агаре. На глицериновом  агаре дает быстрый рост в  виде рыхлого плоского налета; на глицериновом бульоне образует  поверхностную пленку. Хорошо суспензируется  в физиологическом растворе. Оптимальная  температура роста 40 С, но дает  рост и при 45 С, и в большинстве  случаев при комнатной температуре,  но значительно медленнее и  скуднее.

     На  основании изучения белкового состава  микобактерий, который специфичен для  представителей каждого вида и обусловлен наследственным кодом, связанным со структурой ДНК, обнаружено близкое  сходство денситограмм M.avium и М.intracellularae. Данные о сходстве белкового комплекса  служат дополнительным основанием для  отнесения M.avium к нехромогенным атипичным микобактериям по классификации Раньона (Фадеева с соавторами, 1981).

     Интерес к проблеме атипичных микобактерий возник в начале 50-ых годов 20 века, когда  были выявлены заболевания людей  клинически и рентгенологически  сходные с туберкулезом, но возбудители  которых отличались от микобактерий туберкулеза. Атипичные микобактерии не отличаются от возбудителя туберкулеза  по морфологическим и тинкториальным свойствам, но существенно различаются  по культуральным, биохимическим и  вирулентным свойствам для лабораторных животных (Каграманов, 1963). Их называют также неклассифицируемыми, анонимными микобактериями.

     Относительно  сущности микобактерий имеются различные  точки зрения. Некоторые исследователи  считают их мутантами туберкулезных  микобактерий (Каграманов, 1967; Дыхно  с соавторами, 1966; Тогунова, 1966). Эта  точка зрения связана с тем, что  почти все атипичные микобактерии были выделены от больных туберкулезом. Под влиянием процессов заживления микобактерии теряют свои основные или  же приобретают другие свойства. Решающим фактором, доказывающим происхождение  атипичных микобактерии от истинных микобактерий туберкулеза, считали  возможность перехода их перехода в  типичный вирулентный штамм возбудителя  туберкулеза (Каграманов, 1963; Клебанов, 1966). Генетическое родство атипичных  микобактерий с туберкулезными, подтверждает их способность вызывать у подопытных животных специфические или параспецифические  для туберкулеза клеточные реакции, а также сенсибилизировать лабораторных животных к туберкулину (Каграманов, 1963 и др.).

     После внедрения в практику туберкулостатических препаратов атипичные микобактерии из патологических препаратов стали  выделять чаще. Ряд авторов причиной возникновения глубоких и подчас необратимых изменений у микобактерий туберкулеза считают химиотерапию, подтверждением этого послужило выделения ряда атипичных микобактерий на средах, содержащих фтивадиз (Драбкина, Макарова, 1965; Дыхно, 1966).

     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. 
 
 
 
 
 
 
 

     2.2.Антигенная  структура МБТ. 

     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).  
 
 
 
 
 

     2.3.Химический  состав.

     В состав микобактерий входит вода (80-80,9%), зольные (2,6%) и органические вещества (11,6%), в том числе липиды, белки, полисахариды и др. Из зольных веществ в микобактериях обнаружены фосфор, кальций, магний, натрий, калий, железо, цинк и марганец. В микобактериях туберкулеза человеческого вида фосфор занимает 74% зольных веществ.

       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 введении 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 in vitro 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 в тканях, от них зависит вирулентность микобактерий, а также формирование чувствительности повышенного типа. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     3.Окружающая  среда и туберкулез.

     3.1.Устойчивость к химическим и физическим факторам. 

       Микобактерии туберкулеза весьма устойчивы ко многим химическим веществам. Их высокая устойчивость связана со строением клеточной стенки, которая обеспечивает им механическую осмотическую защиту (Ерохин, 1982).

     В отношении кислот микобактерии довольно резистентны. Так, в 5-10%-ном растворе соляной и серной кислот они становятся жизнеспособными в течение 24ч. В 5%-ном растворе фенола они не погибают в течение 24 ч. (Благодарный, 1980). Высокой бактерицидностью в отношении микобактерий обладает 1%-ный раствор хлорамина с добавлением 1%-ного раствора хлористого аммония (Вашков, 1977). 0,5%-ный раствор этостерила убивает микобактерии туберкулеза в течение 30 мин., 5%-ный раствор карболовой кислоты - в течение 5 ч. и 3%-ный раствор лизола - в течение 1ч. Однако, по другим данным, даже 10%-ный раствор лизола убивает микобактерии туберкулеза только в течение 12ч. (Благодарный, 1980).

     M.avium сохраняет вирулентность в патологическом  материале, хранящемся в 30%-ном  растворе глицерина при температуре  5 С в течение 2 месяцев, а  выживаемость в течение 3 месяцев.

     Довольно  быстро микобактерии убивают 50-70% алкоголь (Lindner, 1971). Соление и кипячение  лишь незначительно обезвреживает  микобактерии.

     Возбудители туберкулеза довольно чувствительны  к действию коротковолнового УФ излучения, и при облучении их в течение 30с. Погибало 92,3% микобактерий (Шахбанов с соавт., 1972). Возбудитель бычьего вида погибал при инфракрасном электронагреве при температуре 75 С в течение 60с., человеческого и птичьего видов при 77 С - 3с. M.intracellulare при 75 С - 30с. Однако значительно устойчивее к инфракрасному излучению и электронагреву M.scrofulaceum, которая погибла при температуре 75 С только через 5мин. (Позднякова, 1985).

     Устойчивость  микобактерий к химическим и физическим факторам обусловлена как их видовой  принадлежностью, так и условиями  в которых они находятся. Атипичные  микобактерии пор сравнению с M.bovis и M.avium более устойчивы к 3%-ному щелочному  раствору формальдегида и 8%-ной эмульсии феносмолина, особенно M.intracellulare и M.gordonae (Колычев, 1984).