Микобактерии туберкулеза - что это такое, характеристики

Микобактерии туберкулеза: особенности их обитания

Микобактерии туберкулеза – это специфические микроорганизмы, ответственные за развитие заболевания, известного как туберкулез. Эти бактерии имеют уникальные особенности распределения и адаптации к различным условиям. Рассмотрим более подробно места их обитания и способы распространения.

• Хотя существуют и другие источники микобактерий, человек является основным и наиболее известным резервуаром для их распространения.
• Наиболее частым местом обитания микобактерий в человеческом организме являются легкие. Однако они способны колонизировать и другие части тела, проникая в различные органы и системы.
• Микобактерии могут быть облигатными патогенами, вызывая заболевание при любом контакте, или же факультативными и оппортунистическими патогенами, проявляя свою активность лишь при определенных условиях. Кроме того, некоторые микобактерии могут существовать и вне организма – свободно живущими.
• Основной мишенью микобактерий в человеческом организме являются моноядерные фагоциты. Попадая в организм, микобактерии инфицируют эти клетки, используя их как убежище и источник питания.
• Непастеризованное молоко может стать источником инфекции, особенно если оно получено от инфицированных животных.
• Микобактерии туберкулеза обладают высокой стойкостью. Они могут сохранять жизнеспособность в пыли, на поверхностях одежды или ковров до нескольких недель. В мокроте их жизнедеятельность может продолжаться месяцами.
• Основные природные резервуары микобактерий – это почва и вода. Здесь они могут сохранять свою активность в течение длительного времени, оставаясь потенциальной угрозой для здоровья человека и животных.

Морфология и особенности микобактерий туберкулеза

Микобактерии туберкулеза являются возбудителями одного из самых древних и опасных заболеваний для человека – туберкулеза. Для успешного противостояния этому заболеванию и разработки эффективных методов его лечения и профилактики важно понимать морфологические и биологические особенности данных микроорганизмов.
Рассмотрим подробнее.

• Общий вид: Микобактерии туберкулеза представляют собой прямые или слегка изогнутые тонкие палочковидные бациллы.
• Структурные особенности: Они не образуют спор, являются неподвижными и не имеют капсулы.
• Кислотоустойчивость: Эти бактерии отличаются кислотоустойчивостью, что делает их невосприимчивыми к стандартным методам окрашивания. При применении специального кислотоустойчивого метода окрашивания, они приобретают ярко-красный или интенсивно-фиолетовый оттенок на зеленом или синем фоне.
• Размеры: Микобактерии имеют размеры в диапазоне 0,5 мкм х 3 мкм.
• Расположение: В препаратах можно обнаружить их в виде одиночных бактерий, парами или небольшими комочками.
• Клеточная стенка: Одной из уникальных особенностей микобактерий туберкулеза является их клеточная стенка. Она содержит высокий процент миколевой кислоты (от 50 до 60 %), а также богата липидами и восками, что объясняет их кислотоустойчивость.
• Оболочка: Присутствие жирных кислот приводит к формированию особой оболочки вокруг бактерии.
• Адаптации: Микобактерии способны к внутриклеточному росту, что создает трудности в их уничтожении. Благодаря своим уникальным особенностям, они проявляют устойчивость к многим дезинфицирующим и моющим средствам, стандартным антибиотикам, красителям и другим воздействиям, что делает их одним из самых устойчивых микроорганизмов.

Культуральные характеристики микобактерий туберкулеза на среде Левенштейна-Йенсена

Культура микобактерий туберкулеза является "золотым стандартом" в лабораторной диагностике туберкулеза. Для подтверждения диагноза и дальнейшего проведения тестов на чувствительность к антибиотикам и генотипирования требуется выращивание бактерий.  





Среда Левенштейна-Йенсена используется для культивирования микобактерий. Эта питательная среда, созданная на основе яиц, характеризуется медленным ростом микроорганизмов. На ней колонии микобактерий появляются через 6-8 недель. Эти колонии обычно непигментированные, сухие, шероховатые, приподнятые и неправильной формы с морщинистой поверхностью. Первоначальный цвет колоний — кремово-белый, который со временем меняется на желтоватый или желтовато-бурый.

Среда отличается эугоническим ростом (бактерии активно размножаются). Оптимальные условия для роста микобактерий на этой среде — температура 35-37 °C и уровень pH от 6,4 до 7. Микобактерия туберкулеза — облигатный аэроб, и ее рост стимулируется при повышенном содержании углекислого газа (5-10%) и при добавлении 5% глицерина.

Среда Левенштейна-Йенсена имеет зеленый цвет, что связано с присутствием малахитового зеленого. Это вещество препятствует росту большинства других микроорганизмов, что обеспечивает "чистую" культуру микобактерий.

Патогенез туберкулеза вызываемый микобактериями

1. Вход в организм
Воздушно-капельные частицы, содержащие инфекционные бациллы, попадают в организм при вдыхании. Первая линия обороны – это эпителий трахеи и бронхов – пытается задержать их. Однако те бактерии, которые успешно прошли этот барьер, далее проникают в легкие.

2. Формирование первичного туберкулеза
Альвеолярные макрофаги в легких фагоцитируют бактерии, заключая их в фагосоме. Последующее действие лизосомы приводит к уничтожению большинства из них. Но те микобактерии, которые устояли перед макрофагами, начинают атаковать легочную ткань. Это вызывает клеточно-опосредованный воспалительный ответ, результатом которого является образование гранулемы. Сформировавшаяся гранулема обычно имеет три зоны:

• Центральная часть с многоядерными гигантскими клетками, содержащими бактерии.
• Средняя часть с эпителиоидными клетками.
• Периферийная часть, включающая фибробласты, лимфоциты и моноциты.

Активные макрофаги в центре гранулемы активно потребляют кислород, что приводит к гипоксии в этой области. Это, в свою очередь, приводит к гибели большинства микобактерий. Также, макрофаги, загруженные бактериями, подвергаются апоптозу, инициируемому цитотоксическими Т-лимфоцитами и клетками естественного убийства, что способствует уничтожению микобактерий.

3. Переход в латентное состояние
У многих инфицированных индивидов первичная инфекция угасает, однако некоторые бактерии переходят в состояние покоя или латентности. Этот процесс чаще всего наблюдается при ослаблении иммунитета, например при инфекции ВИЧ или из-за возрастных изменений.

4. Вторичный туберкулез
Возобновление активности дремлющих очагов микобактерий или повторное инфицирование вызывает вторичный туберкулез, который имеет некоторые различия с первичным. Почему-то повторное заражение или активация имеют склонность к верхним долям легких.

Активированные макрофаги выделяют протеазы, которые делают казеозный материал менее плотным, в то время как переизбыток цитокинов и других иммунных медиаторов вызывает симптомы, такие как усталость и лихорадка. Центральная часть туберкуломы обычно кислородоармирована и содержит небольшое количество активных микобактерий. В результате заболевание может привести к формированию полости, содержащей большое количество бактерий.

Когда такая полость образуется, микобактерии могут попасть в мокроту, делая пациента заразным. В отличие от первичного туберкулеза, вторичное распространение микобактерий в лимфатические узлы или другие органы редко происходит. Вместо этого инфекция распространяется через дыхательные пути, ведущие к поражению нижних долей легкого и, возможно, верхних дыхательных путей.

Микобактерии в проглоченной мокроте могут вызвать инфекцию в желудочно-кишечном тракте. При поражении почек инфекция может также затронуть мочевой пузырь или придаток яичка. Вторичное поражение кожи часто встречается на лице или шее.

Туберкулез - это многогранное и сложное заболевание, вызванное микобактериями. Его понимание требует глубокого изучения процессов заражения, взаимодействия микроорганизма с иммунной системой и особенностей развития заболевания в различных стадиях. Начиная с вдохновения инфекционных бацилл из атмосферы и заканчивая возможной реактивацией спящих очагов инфекции, туберкулез может проявляться в различных формах, включая первичный, латентный и вторичный туберкулез. Современные исследования в этой области направлены на поиск более эффективных методов лечения и предотвращения заболевания. Важность глубокого понимания патогенеза туберкулеза не может быть недооценена, так как это ключевой момент в разработке новых терапевтических стратегий и вакцин против этой угрожающей глобальной проблемы здравоохранения. В "Биомедиа" мы стремимся делиться полезными статьями в области микробиологии и питательных сред, предоставляя читателям качественную и актуальную информацию.