Патогенные и условно-патогенные микобактерии. Актиномицеты

Микобактерии
Отдел: Firmicutes
Порядок: Actinomycetales
Семейство: Mycobacteriaceae
Род: Mycobacterium
Виды: M. tuberculosis
M. bovis
M. africanum
M. leprae
M. avium и др. (сапрофиты)
Название рода предложено в 1896 г Леманом и Нойманом
(от греч. «myces» - гриб)
Возбудители туберкулеза
Возбудители микобактериозов
Возбудитель проказы

Классификация микобактерий
По патогенности
Патогенные
Условно-патогенные
Сапрофиты
Атипичные

Классификация микобактерий
По скорости роста
Быстрорастущие
Медленнорастущие
Не растущие на искусственных
средах

Классификация микобактерий
По способности
образовывать пигменты
Фотохромогенные
Скотохромогенные
Нефотохромогенные

Отличия микобактерий от других прокариот
Кислото-, спирто- и щелочеустойчивость
Высокое (до 60% от сух.массы) содержание в клеточной стенке липидов
Очень медленный рост

Строение клеточной стенки микобактерий
Р
LAM - липоарабиноманнан
LAM
Миколовые кислоты
Пептидогликан
Арабиногалактан
Корд-фактор
Клеточная мембрана
Цитоплазма

Корд-фактор
От лат. «сord» – жгут, веревка
Сложный эфир трегалозы (дисахарид глюкозы) и миколовых кислот - гликолипид
Образование жгутов в микрокультуре M. tuberculosis

Микобактерии туберкулеза
Отдел: Firmicutes
Семейство: Mycobacteriaceae
Род: Mycobacterium
Виды: M. tuberculosis
M. bovis
M. africanum
Возбудитель открыт в 1882 г Р. Кохом
M. tuberculosis (красные палочки) в мокроте. Окраска по Цилю-Нильсену.
Возбудители туберкулеза в чистой культуре (рисунок)
M. tuberculosis
M. bovis

Туберкулез
Туберкулез (от лат. «tuberculum» - бугорок) – это инфекционное заболевание человека и животных с наклонностью к хроническому течению, характеризующееся образованием специфических воспалительных изменений, часто имеющих вид маленьких бугорков, с преимущественной локализацией в легких и лимфатических узлах
Термин предложил Ф. Сильвий в XVI веке

Культуральные свойства
Аэробы!!!;
Растут на средах, содержащих яйца, глицерин, картофель, аспарагин, витамины, ионы металлов;
Чаще всего применяют яичную среду Левенштейна-Йенсена и синтетическую среду Сотона;
растут медленно (рост обнаруживается через 2-3 недели и позднее);
Колонии сухие, морщинистые, сероватые;
Обладают биохимической активностью, позволяющей дифференцировать виды
Основной тест – ниациновая проба (накопление в жидкой среде никотиновой кислоты)
Среда Левенштейна-Йенсена и рост микобактерий
Рост M. tuberculosis на среде Левенштейна-Йенсена

Антигенная структура микобактерий
Группоспецифический антиген - белковый
Видоспецифический – полисахаридный
Главный антиген, на который развивается иммунный ответ – туберкулин - гликопротеид

Факторы патогенности
Факторы адгезии и колонизации
1. Корд-фактор
Факторы вирулентности и персистенции
1. Корд-фактор
поражает мембраны митохондрий (в том числе макрофагов), блокируя в них процессы окислительного фосфорилирования
тормозит миграцию фагоцитов

Факторы патогенности
Факторы вирулентности и персистенции
2. Сульфатиды
снижают активность фагоцитов
усиливают действие корд-фактора
ингибируют фагосомо-лизосомальное слияние в фагоцитирующих клетках
3. Фосфатидная и восковая фракция липидов
вызывает сенсибилизацию организма

Факторы патогенности
Факторы вирулентности и персистенции
4. Ацетон-растворимые липиды
усиливают иммуносупрессивные свойства микобактерий
модифицируют мембраны клеток
ингибируют фагосомо-лизосомальное слияние в фагоцитирующих клетках
5. Липиды
устойчивость к комплементу
защита от реактивных форм кислорода

Факторы патогенности
Факторы вирулентности и персистенции
6. Туберкулин
повреждающее действие на ткани
обладает аллергическими свойствами
7. Ферменты антиоксидантной защиты
8. Секреторные факторы
9. Сидерофоры (экзохелин и микобактин)
10. Микрокапсула

Эпидемиология
ИСТОЧНИК – больной человек или бактерионоситель, реже – животные
ПУТЬ ПЕРЕДАЧИ – аэрогенный (основной), алиментраный
Микобактерий туберкулеза очень устойчивы во внешней среде. В проточной воде они могут сохранять жизнеспособность до 1 года, в почве и навозе - 6 мес., на различных предметах - до 3 мес., в библиотечной пыли - 18 мес., в высушенном гное и мокроте - до 10 мес. Прямой солнечный свет убивает микобактерии в течение полутора часов, а ультрафиолетовые лучи за 2-3 минуты. Дезинфектанты, содержащие хлор, убивают микобактерии в течение 5 часов.
С 1990 года во всем мире регистрируется резкий подъем заболеваемости

Эпидемиология
ИСТОЧНИК – больной человек или бактерионоситель, реже – животные
ПУТЬ ПЕРЕДАЧИ – аэрогенный (основной), алиментраный
С 1990 года во всем мире регистрируется
резкий подъем заболеваемости

У кого выше риск заболеть туберкулезом ?
1. Алкоголики
2. Наркоманы
3. Лица, отбывающие наказание в
местах лишения свободы
4. Безработные

5. Бомжи
6. Беженцы
7. Лица, контактируемые с больными туберкулезом
(семейный, квартирный, производственный контакт)

Факторы, способствующие
заболеванию туберкулезом
Неполноценное питание;
Алкоголизм;
Табакокурение;
Наркомания;
ВИЧ-инфицированность;
Наличие сопутствующих
заболеваний:
(диабет, язвенная болезнь
желудка и 12-ти перстной кишки,
хронические неспецифические
болезни легких).

Патогенез
Микробный аэрозоль (10-15 мкм)
С3R
TLR-1,2
Маннозный R
LAM
NH4+
рН>7
митохондрия
Лизосома
Фагосома

Патогенез
Способы и механизмы персистирования микобактерий внутри макрофагов
1. Проникновение в клетку без активации макрофагов
2. Подавление образования фаголизосом
3. Выход из фагосом в цитоплазму
4. Устойчивость к антимикробным факторам
5. Уменьшение чувствительности макрофагов к активирующим сигналам Т-лимфоцитов
6. Снижение антигенпредставляющей функции макрофагов
7. Ферменты антиоксидантной защиты
8. Сидерофоры

Патогенез
Транспорт в регионарные лимфатические узлы
Повреждение макрофага, образование доиммунной гранулемы

Структура туберкулезной гранулемы (постиммунной)
Фибробласт
Многоядерные гигантские клетки Лангханса-Пирогова
Эпителиоидные клетки
Лимфоциты
Казеозная зона некроза

Альвеола
Соединительная ткань
лимфоциты

Патогенез
Входные ворота инфекции:
дыхательные пути - чаще всего
любые слизистые оболочки
любой поврежденный участок кожи
⇓
Фагоцитами доставляется в регионарные лимфатические узлы
⇓
Формируется первичный туберкулезный комплекс:
гранулема в месте внедрения возбудителя
воспалительный процесс в регионарных лимфатических узлах
сенсибилизация организма
⇓
А. Доброкачественное течение - гранулемы кальцифицируются и рубцуются (у человека формируется противотуберкулезный иммунитет, но в гранулеме сохраняется возбудитель).
Б. При действии неблагоприятных факторов, снижающих антиинфекционную резистентность организма человека - гематогенная генерализация процесса с образованием множественных очагов, склонных к распаду.

Патогенез
Заражение
(ингаляция M. tuberculosis)
Неспецифическая
(доиммунная) гранулема
Специфическая
(постиммунная) гранулема
Репарация
Консервация M. tuberculosis
Гиперергическая
гранулема
Реинфицирование
Вторичный
туберкулез
Стабильная
(бессимптомная)
персистенция
Первичный
туберкулез
Реактивация
Иммунный ответ
Фиброз, кальцификация

Клинические проявления
Туберкулез органов дыхания
Первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков
Туберкулез других органов и систем
Многообразие симптоматики туберкулеза делает его клиническую классификацию достаточно сложной (разбирается на кафедре фтизиатрии)

Первичный туберкулез либо вовсе не сопровождается выраженной симптоматикой, либо напоминает собой гриппоподобный синдром.
При реактивации инфекции – вторичный туберкулез – наблюдаются (при туберкулезе легких):
кашель (часто с кровохарканием),
снижение массы тела,
обильное ночное потоотделение,
хронический субфебрилитет.
Клинические проявления

Иммунитет
Противотуберкулезный иммунитет формируется в ответ на проникновение в организм микобактерий в процессе инфекции или после вакцинации и носит нестерильный, инфекционный характер, что обусловлено длительной персистенцией L-форм
Решающая роль принадлежит клеточному иммунитету
Исход заболевания определяется активностью Т-хелперов, которые активируют фагоцитарную активность макрофагов и активность Т-киллеров

Лечение
В настоящее время по степени эффективности противотуберкулезные препараты делятся на 3 группы:
Группа А – изониазид, рифампицин и их производные (рифабутин, рифатер)
Группа В – стрептомицин, канамицин, этионамид, циклосерин, фторхинолоны и др.
Группа С – ПАСК и тиоацетозон

Вакцина БЦЖ (BCG – бацилла Кальметта и Герена) – содержит живые авирулентные микобактерии, полученные из M.bovis путем многолетних пассажей на средах, содержащих желчь
Поствакцинальный иммунитет связан с формированием ГЗТ (гиперчувствительности замедленного типа)
Специфическая профилактика

Лабораторная диагностика
Материал: гной, мокрота, кровь, бронхиальный экссудат, спинномозговая жидкость, плевральная жидкость,моча и др.
Методы диагностики
1. Бактериоскопический: прямая окраска мазка мокроты по методу Циля-Нильсена или мазка после обогащения (концентрирования методами флотации или гомогенизации)
Мазок из флотационного слоя по Цилю-Нильсену

Лабораторная диагностика
2. Люминесцентный метод (окраска родамин-ауромином);
3. Метод микрокультур Прайса (густой мазок мокроты на стекле обрабатывают кислотой, не фиксируют и помещают в сыворотку; через 5-7 дней окрашивают по Цилю-Нильсену; при наличии корд-фактора видны слипшиеся в жгуты микобактерии)

Лабораторная диагностика
Бактериологический (культуральный) метод используется для проверки эффективности лечения (2-8 недель необходимы для роста колоний на среде Левенштейна-Йенсена и еще некоторое время для оценки эффекта препаратов, вводимых в среду роста);
Серологический метод (РСК, ИФА, радиоиммунный и др.);
Биологический метод (заражение морских свинок и кролика с последующим выделением чистой культуры возбудителя);
Туберкулиновая проба Манту (см.далее);
Молекулярно-генетический метод (ПЦР)

Кожно-аллергическая
проба Манту
Внутрикожное введение высокоочищенного туберкулина (PPD= Purified Protein Derivative)
вызывает у инфицированных микобактериями людей местную воспалительную реакцию в виде инфильтрата и покраснения (реакция ГЗТ).
Неинфицированные люди никакой реакции на введение туберкулина не дают. Эту пробу применяют для выявления инфицированных, сенсибилизированных людей.

Постановка пробы Манту
Результат

Актиномицеты
Отдел: Firmilicutes
Порядок: Actinomycetales
Семейство: Actinomycetaceae
Роды: Actinomyces
Nocardia
Streptomyces
Виды: A. israelii
A. bovis
A. odontolyticus
N. asteroides
N. farcinica
S. albus
В 1887 г К. Гарц, а в 1888 г М. Афанасьев выделили A. israelii в чистой культуре
A. israelii окраска по Граму (чистая культура)
От лат. myces – гриб, actis - луч

Культуральные свойства
Факультативные анаэробы
Растут медленно (7-14 суток)
Форма, цвет и размеры колоний варьируют
Через 24 ч
Через 14 дней
«Голые» (не спороносные) формы
Звездчатая форма колоний

Факторы патогенности
Факторы адгезии и колонизации
Белки клеточной стенки
Тейхоевые кислоты
Капсула
Факторы вирулентности
Гемолизины
Протеазы
Факторы персистенции
Капсула
Ферменты антиоксидантной защиты
Секреторные факторы

Актиномикоз
Это хроническое гранулематозное гнойное поражение различных систем и органов с характерной инфильтрацией тканей, абсцессами и свищами, плотными зернами (друзами) в гное.

ЭПИДЕМИОЛОГИЯ
В природе актиномицеты чрезвычайно широко распространены, особенно их много в богатой перегноем почве.
Актиномицеты – составная часть нормального микробиоценоза
полости рта
ЖКТ
Актиномикоз развивается как
эндогенная инфекция
экзогенная инфекция (при попаданию бактерий в рану).
Основной предрасполагающий фактор – ослабление иммунитета (особенно местного – на слизистых оболочках).

ПАТОГЕНЕЗ

КЛИНИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ
Актиномикоз лица, точнее – шейно-лицевой (60% всех случаев актиномикоза у человека).
Торакальный актиномикоз.
Абдоминальный актиномикоз (чаще
поражается аппендикс и слепая кишка,
в результате чего заболевание
имитирует аппендицит).
4.Редкие формы актиномикоза:
мочеполовой системы, костей, ЦНС,
генерализованный (по типу метастазирующего сепсиса).
Как правило, возникает вторичная инфекция, вызываемая стафилококками, стрептококками, бактероидами, кандидами.
При метастазировании актиномицетов в средостение, головной мозг и другие внутренние органы, заболевание может закончиться смертью.

ИММУНИТЕТ
Постинфекционный иммунитет не формируется (образующиеся антитела не обладают защитным действием)
Формируется ГЗТ
ПРОФИЛАКТИКА
Неспецифическая: личная гигиена
Специфическая: не разработана
ЛЕЧЕНИЕ
Антибиотики: пенициллины (преимущественно)
Иммунотерапия: актинолизат

Лабораторная диагностика
Материал: гной, мокрота, кровь, бронхиальный экссудат, спинномозговая жидкость, плевральная жидкость, моча и др.
Методы диагностики
1. Бактериоскопический: прямая окраска мазка из исследуемого материала по методу Циля-Нильсена или Граму (окраску проводят после обработки 5-10% гидроксидом натрия)
Конгломерат друз из гноя.
Нативный препарат после
обработки щелочью