Лекция 8 Возбудители туберкулеза

Возбудители туберкулеза   tuderculum (лат.) - бугорок

Род Mycobacter      M. tuberculosis         М. bovis

Генрих Герман Роберт Кох (1843 – 1910) — немецкий микробиолог

Лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1905 г.
 Определение этиологической значимости микроорганизмов: бацилла сибирской язвы, холерный вибрион, 1882 г- туберкулезная палочка (палочка Коха).

Положительные результаты. 25-30 лет назад получены:
1. Прививка БЦЖ (живая аттенуированная культура M. bovis)
2. создание противотуберкулезных препаратов (ПТП)

Противотуберкулезная вакцина - BCG (БЦЖ) – B acilla C almette G uerin

При такой массовой инфицированности прививка не обеспечивает полной защиты

Туберкулез — инфекционное заболевание человека и животных, вызываемое ТМБ:
M. tuberculosis и M. bo vis, с характерным поражением различных систем и органов (образование гранулем)

Туберкулезный процесс: Легкие Почки Кости Суставы Кожа

Клинический спектр туберкулеза
- От малозаметных проявлений до опасных для жизни заболеваний
- От неспецифической интоксикации до вполне конкретных органных нарушений
- От острых скоротечных симптомов до хронической патологии

Туберкулез у животных
В естественных условиях болеют:
- Человекообразные обезьяны
- Крупный рогатый скот
- Свиньи
Лаб. животные практически все восприимчивы к туберкулезу

Пути заражения туберкулезом:
 1. 95-96% - аэрогенный путь
2. 3% алиментарный путь
3. 1% контактный путь - контакт с инфицированными животными

Заболеваемость: - 1/3 Земного Шара – инфицирована
                             - Только у 10% инфицированных- клинические проявления
Это свидетельствует о существовании мощных механизмов резистентности

Развитие туберкулеза зависит от
1. чувствительности человеческого организма
2. от биологических особенностей МБТ (устойчивость к ПТП)

Для развития туберкулеза важно общее состояние человека!!! У детей и взрослых провоцирующая роль отводится различным инфекционным заболеваниям. У детей часто - корь и коклюш.
Влияют эндогенные факторы: диабет, белковое голодание, последствие лечения кортикостероидами, психические заболевания, алкоголизм, депрессия. Все заболевания, снижающие резистентность организма!!!

Гипорезистентность к МБ: У лиц с избирательными иммунодефицитами. Напр., с врожденным дефектом по Th1-хелперам, цитокинам и их рецепторам (γ-интерферон, интерлейкин 12)

Центральная роль в ПТ иммунитете: Т-хелперы, опосредующие формирование опсонизирующих АТ, активацию макрофагов и цитотоксичность естественных киллеров

Род Mycobacterium
Таксономия (›60 видов)

МБТ вызывают туберкулез:
М. tuberculosis (у человека) и M. bo vis (у животных)

НТБ в клинических образцах:
M. ulcerans
M. africanum
M. kansasii
M. xenopi
M. haemophilium

Ранее абсолютными сапрофитами считали:
M. avium- intracellulare
M. asiaticum
M. gordonae

НТБ вызывают микобактериозы

МБ объединены на основе общего свойства: наличие миколовых кислот (40-60%) в клеточной стенке
обеспечивает кислото-, щелоче- и спиртоустойчивость!

Морфологические свойства МБ
Гр+ палочки, но не окрашиваются по Граму
Тонкие, прямые и изогнутые
Длина – от 1 до 4 мкм, ширина – 0,3-0,4 мкм

\\ Морфология M. tuberculosis\\ СЭМ M. tuberculosis\\

Особые тинкториальные свойства
Плохо окрашиваются анилиновыми красителями
Для окраски используют метод Циля-Нильсена (МБ красного цвета)

\\ M. tuberculosis  в мокроте (окраска по Цилю-Нильсену)\\Клетки M. tuberculosis \\

Культуральные свойства МБТ

Аэробы
Опт. Тº - 37 ºС
Медленнорастущие

Питательные среды для МБ
Требуют сложных по составу сред:
Левенштейна - Йенсена (яичный желток с картоф. мукой, глицерином и солями)
Синтетическая среда Сотона (аспарагин, глицерин, цитрат железа, фосфат калия)

       На ППС – через 4-6 недель морщинистые колонии с неровными краями
На ЖПС – нежная пленка на поверхности, утолщаясь падает на дно

\\Рост M. tuberculosis на среде Левенштейна – Йенсена\\Рост M. tuberculosis (a) M. bovis (б)
в глицериновом бульоне \\

Ускоренный метод Прайса
Патогенные МБ располагаются в виде жгутов-нитей (от англ. сord-жгут, веревка)
Наличие Cord-фактора – гликолипид (трегалоза-6,6-димиколят)

\\Cord+ культура M. tuberculosis \\

Устойчивость МБТ к факторам внешней среды
Очень устойчивы:
      в пыли – до 3-х мес.
      в воде – до 5 мес.
     Почве – до 6 мес.
 Солнечный свет- гибель через 1 час
Антисептики – медленно (фенол›24 час), многие не эффективны

Биохимические свойства
Некоторые признаки вместе с культуральными особенностями используют для дифференцирования видов МБ
1. ниациновый тест + (накопление никотиновой кислоты)
2. редукция нитратов в нитриты

Факторы патогенности M. tuberculosis
Специфичность действия патогенных факторов выражена в образовании гранулем и поражении тканей.
- Не образуют экзотоксины
- Поражение тканей - липиды:
1. Воск Д
2. Жирные кислоты: миколовая, миколиновая, фтиоидная, туберкулостеариновая
3. Корд-фактор (трегалоза-6,6-димиколат)
4. Сульфатиды
5. Фосфатиды

Антигенные свойства
АГ-протеиновый комплекс ТУБЕРКУЛИН (кожно-аллергические реакции Пирке и Манту)

Реакция Пирке Служит для выявления первичного заражения детей. Туберкулин наносят на кожу и через каплю производят неглубокие кожные насечки

Кожно-аллергическая реакция Манту Для отбора подлежащих ревакцинации лиц. Туберкулин вводят внутрикожно. Внутрикожное введение туберкулина вызывает у инфицированных (и у вакцинированных?) МБ лиц местную воспалительную реакцию в виде инфильтрата и покраснения

\\Реакция Манту\\

Диагностика туберкулеза
1.Микроскопия:
    - Люминесцентная (флюорохромом аурамином)
    - Световая (метод Прайса)
    - Окраска по Цилю-Нильсену
2.Культуральные методы:
    - выращивание 3 недели и более
    - чувствительность к ПТП
3. Кожно-аллергические пробы (Пирке и Манту)
 4. Молекулярно-биологические исследования:
       б) ПЦР
5. неспецифические тесты:
        а) Газожидкостная хроматография (на миколовые кислоты)

\\Флакон для сбора материала\\

Чувствительность к АМП
1. Стрептомицин (блокирование синтеза белка на этапе элонгации)
2. Тубазид, фтивазид, изоницид, ГИНК (блокирование синтеза миколовых кислот)
3. ПАСК (нарушение синтеза фолиевой кислоты)
Препараты второго ряда:
1. Циклосерин (ингибитор синтеза пептидогликана)
2. Рифампицин (блокирование транскрипции)

\\Противотуберкулезные препараты (таблица)\\Патогенез\\

Лекция 9 Патогенные спирохеты
сем. Spirochaetaceae ( Спирохеты spiro – завиток, chaetal – волос)
  сем. Leptospiraceae

План

1. Заболевания

2. Таксономия рода Treponema

3. Клинические проявления сифилиса

4. Тропические трепонематозы

5. Трепонемы сапрофиты

6. T. р allidum: тинкториальные морфологические, культуральные, АГ- свойства

7. Лабораторная диагностика сифилиса, чувствительность к АМП

8. Род Borrelia- боррелиозы

9. Возбудитель возвратного эпидемического тифа

10.  Возбудители возвратного эндемического тифа

Патогенные спирохеты:
сем. Spirochaetaceae                           род Treponema          род Borrelia

 сем. Leptospiraceae            род Leptospira

Заболевания, вызываемые патогенными спирохетами и лептоспирами
род Treponema – трепонематозы: 1. сифилис (люис) - повсеместно
                                                             2. явс (фрамбезия) - тропики
                                                             3. пинта – Центральная и Южная Америка
                                                            4. беджель – невенерический люис – пустыня
род Bor relia – боррелиозы: 1. возвратный эпидемический тиф - повсеместно
                                                2. возвратный эндемический клещевой тиф - локально
                                                3. болезнь Лайма – повсеместно
род Leptospira – лептоспироз (водная лихорадка)- повсеместно

  Тропические трепонематозы: Явс (фрамбезия), Пинта, Беджель. Возбудители передаются не только половым путем. Контактный путь – распространители – больные с кожными высыпаниями

1 вид T. pallidum
      1 п/вид T. pallidum subsp. pallidum – сифилис (люис)
      2 п/вид T. pallidum subsp. pertenue – явс (фрамбезия)
      3 п/вид T. pallidum subsp. endemicum ( синоним T. bejel) – беджель (невенерический люис)
2 вид T. carateum - пинта
3 вид T. paraluiscuniculi – сифилисоподобное заболевание кроликов

T. pallidum - возбудитель сифилиса
Сифилис - венерическое заболевание с поражением всех систем, тканей и органов

Клинические проявления сифилиса
Продолжительность различных стадий сифилиса

1. Клинические проявления первичного сифилиса
Инкубационный период- 21-24 дня
Ulcus durum – твердый шанкр, изменение регионарных лимфатических узлов
Длительность 6-8 нед.
1. серонегативный сифилис – 3-4 нед.
2. серопозитивный сифилис – 3-4 нед.
Общее недомогание (особенность - боль в костях по ночам!!!)

2. Клинические проявления вторичного сифилиса
Начало с 18-20 недели заболевания, длительность 6-8 нед.
высыпания на коже и слизистых: розеолы и папулы
Поражены все органы (нервная и костная система)
Вторичный латентный сифилис (без лечения)
Возможны рецидивы
Высыпания при сифилисе
Розеолы – первая сыпь. Пятна розового цвета, не возвышающиеся над кожей, не зудящие, не шелушащиеся, исчезающие или резко бледнеющие при надавливании. Пятна располагаются отдельно, не сливаясь.

Папулы – сыпь над уровнем кожи. Плотные на ощупь, покрыты блестящей как бы полированной кожей. Цвет вначале розовый переходит в медно-красный (мяса). Без зуда, безболезненные, отцветая, шелушатся по периферии в виде венчика – воротничек Биетта, рубцов не оставляют.

3. Клинические проявления третичного сифилиса
Без лечения наступает через 5-6 лет и позже
Повреждены все ткани и органы
Поверхностно - бугорки (syphilis III tuberculosa)
Глубокие узлы – гуммы (syphilis III gummosa)
Высыпания сменяются латентным периодом - третичный латентный сифилис
Иммунитет слабый

Сравнительный анализ возбудителей тропических трепонематозов и сифилиса
  Общие:
1. Морфологические, тинкториальные, культуральные свойства, гомологичная ДНК и клинические проявления
2. Лабораторная диагностика, профилактика и лечение
3. АГ идентичность
4. Иммунологическое родство
Различия:
1. по эпидемическим показателям (пути передачи и ареал распространения). Основной путь передачи инфекции при тропических трепонематозах - контактный

Непатогенные трепонемы (сапрофиты или комменсалы)
T. buccalis – нормальная микрофлора
T. dentium – (редко гингивит и болезни периодонта)
T. vincentii - (в ассоциации с Fusobacterium necrophorum - некротическая ангина Венсана-Плаута-Симоновского)

\\Спирохеты-cапрофиты (T.buccalis) в зубном налете\\

Сравнительный анализ непатогенных (сапрофитных) трепонем и возбудителей сифилиса
Сапрофитные трепонемы по морфологическим и тинкториальным свойствам практически не отличаются от патогенных.
Они немного шире, крупнее и короче: ширина- 0,2- 0,25мкм, длина – 3-15 мкм. 1 - 8 периплазматических жгутика
Отличаются по культуральным свойствам:  сапрофиты растут на искусственных питательных средах

Первооткрыватели T. pallidum
  1905 Зоолог F.Schaudinn (Фриц Шаудин), Венеролог E. Hoffman (Эрих Хофман)
1907 Врач Parodi (Пароди) – воспроизвел сифилис на кроликах

Морфологические свойства T. pallidum
- Гр^- спиралевидные клетки
- 8-12 завитков (одинаковой высоты и формы)
- Длина - 5-20 мкм, ширина- 0,1-0,2 мкм
- Периплазматический жгутик

\\Морфология T. pallidum\\ Морфология T. pallidum\\Люминесцентная микроскопия\\ Электронная микроскопия\\ Позитивно окрашенная клетка T. pallidum

Схема клеточной стенки T. pallidum
В НР нет ЛПС и входит кардиолипин (13% всей липидной фракции)

Покоящиеся формы T. pallidum
Цисты
L-формы - способность к реверсии
Размножение – бинарное поперечное деление

Культуральные свойства T. pallidum
Строгий анаэроб
Опт.Тº – 35-37 ºС
Среда Nelson’а (вытяжка из почечной и мозговой ткани)
Рост на искусственных средах приводит к потере вирулентности

Устойчивость T. pallidum к физико-химическим факторам
Неустойчивы во внешней среде
На предметах обихода остаются живыми до высыхания
При 40-42ºС – кратковременное повышение активности, затем быстрая гибель или образование цист
0,3-0,5% раствор HCl, уксусная кислота, 50-55º спирт лишает подвижности
KMnO₄ - не действует (1:1000)
Ртуть, мышьяк, висмут - гибель

Факторы патогенности эндотоксин – в кровяную систему и ЦНС 

АГ структура T. pallidum
Фракции: Протеиновая – появляется на 2-5-е сут после появления твердого шанкра
              Полисахаридная на 5-7-е сутки после ТШ
              2 липидных – неиммуногенные

Лабораторная диагностика сифилиса
Содержимое твердого шанкра, розеол, папул, пунктат регионарных лимфатических желез
Микроскопия: Темное поле, Раздавленная капля, По Романовскому-Гимзе
Серологические методы: Реакция Вассермана (RW) - РСК Отборочные микрореакции (МР) с плазмой:VDRL-Veneral Disease Research Laboratory -тест, RPR –Rapid Plasma Reagin – тест (РПР -тест)
РИФ, РИТ, РПГА, ИФА

РСК протекает в 2 фазы:
1) Взаимодействие АТ, АГ и комплемента, в результате свободный комплемент связывается с образовавшимся комплексом АГ—АТ (специфич. фаза);
 2)индикация реакции сенсибилизир. эритроцитами (неспецифич. фаза).

Реакция Вассермана (RW) относится к группе реакций связывания комплемента (А. Р. Wassermann, нем. бактериолог, 1866-1925) - иммунологическая реакция, применяемая в диагностике сифилиса)

Не-трепонемные тесты
1) РПР - Принцип основан на использовании угольных частиц, покрытых кардиолипиновым антигеном для определения антикардиолипиновых антител в сыворотке или плазме. Положительная реакция: темные крупные агрегаты кардиолипиновых частиц

2) Reagin – реагины. Смесь АТ - IgM и IgА. Это аутоАТ, вырабатывающиеся против липопротеина мембран клеток при их разрушении. В эукариотических клетках – кардиолипин обнаруживают в сыворотке больных сифилисом через 2-3 недели после заражения

РИФ - Определение антител в сыворотке больного с сорбированным антигеном трепонем
РИТ – реакция иммобилизации трепонем и боррелий
РПГА -реакция пассивной гемагглютинации. Используют птичьи эритроциты, покрытые антигеном T.pallidum для определения антител в сыворотке или плазме человека. Положительные образцы –
пассивная гемагглютинация

Чувствительность к АМП Пенициллин- 40 тыс ед/мл- утрата подвижности через 1,5 час эритромицин

Род Borrelia- боррелиозы
B. recurrentis – возвратный эпидемический тиф
B. persica         возвратный
B. duttonii            эндемический клещевой
B. hispanica     тиф
B. caucasica
B. armenica
B. burgdorferi – болезнь Лайма

B. recurrentis Возбудитель возвратного  эпидемического тифа
Тинкториальные свойства B. recurrentis
Открыты 1868 г., т.к. хорошо окрашиваются всеми анилиновыми красителями

Морфологические свойства B. recurrentis
- длина- 5-25 мкм, ширина 0,3-0,6 мкм,
- 3-10 завитков, заостренные концы,
- 7-30 фибрилл

Культуральные свойства B. recurrentis
Микроаэрофилы, орt^о – 37^оС
Рост на средах с асцитической жидкостью или сывороткой, кусочками тканей и органов, в желточном мешке куриного эмбриона
В окружающей среде быстро погибают

Клинические проявления возвратного  эпидемического тифа
Возвратный эпидемический тиф – антропонозное трансмиссивное инфекционное заболевание, характеризующееся лихорадкой, поражением ЦНС, печени, селезенки и других внутренних органов.
Переносчик – платяная, реже головная вошь

Патогенез эпидемического возвратного тифа
Втирание инфицированной вши в место укуса →эндотоксин в кровяную систему и ЦНС →Интоксикация → лихорадка, геморрагические образования, очаги некроза в печени и селезенке

Лабораторная диагностика при эпидемическом возвратном тифе
Кровь во время приступа лихорадки
Микроскопические методы: Мазок по Романовскому-Гимзы или фуксином, темнопольная микроскопия
Серологические методы: РИФ,РИТ

Профилактика эпидемического возвратного тифа - Борьба с педикулезом

Чувствительность B. recurrentis к АМП Пенициллин, левомицетин, хлортетрациклин

Боррелии возвратного эндемического клещевого тифа
Возвратный эндемический тиф – зоонозное трансмиссивное инфекционное заболевание, характеризующееся лихорадкой, поражением ЦНС, печени, селезенки и др. внутренних органов.
Природный резервуар – грызуны
Болеют люди и животные!!!

Патогенез
Укус аргасового клеща рода Ornithodoros (продолжительность жизни клеща ~10 лет). На месте укуса образуется папула (отличие от эпидемического возвратного тифа). Эндотоксин – в кровяную систему и ЦНС →Интоксикация → лихорадка, геморрагические образования, очаги некроза в печени и селезенке

Периоды боррелиоза

Лабораторная диагностика при эндемическом возвратном тифе
Кровь во время приступа лихорадки
Микроскопические методы: Мазок по Романовскому-Гимзы или фуксином, темнопольная микроскопия
Серологические методы: РИФ,РИТ
Для дифференцирования от антропонозных боррелий: Биопробы!!!

Профилактика эндемического возвратного тифа - у ничтожение грызунов и насекомых

Чувствительность боррелий возвратного тифа к АМП Тетрациклиновый ряд левомицетин ампициллин

Возбудитель болезни Лайма B. burgdorferi

Хроническое рецидивирующее трансмиссивное природно-очаговое заболевание с поражением ЦНС, сердечно-сосудистой системы, суставов и кожи.
Ixodes scapularis
типичны эритемы