i>M. tuberculosis образуют первичный рост при посеве патологического материала на 21; 45; 60-ый день. Пассажированные культуры растут быстрее - на 10; 14; 21-ый день. Рост на плотной яичной среде, содержащий глицерин, обычно пышный; культуры имеют кремовый цвет оттенок и растут в виде шероховатых R-колоний, но могут быть гладкие, сливающиеся между собой. На жидкой питательной среде микобактерии человеческого вида туберкулеза образуют морщинистую грубую пленку, а иногда даже придонный крошковатый рост. Температурный оптимум 37 - 38 0С, при 22 и 45 0С не растут. В мазке, окрашенном по Цилю-Нильсену, морфологически представлены в виде полиморфных, тонких, кислотоустойчивых палочек, часто изогнутых. Патогенны для человека, обезьян, морских свинок, мышей, собак, коше, попугаев. У крупного рогатого скота, как правило, обуславливают сенсибилизацию организма к туберкулину для млекопитающих и лишь изредка вызывают ограниченные изменения, преимущественно в лимфатических узлах, регионарных местам проникновения микобактерий [7].

M. avium отличаются от бычьего и человеческого видов морфологией колоний. Они мягкие, слизистые, серовато - белые, изредка слегка желто - пигментированные, иногда при посеве из патологического материала вырастают в виде приподнимающихся над поверхностью среды "лепешек" или "бубликов". Рост появляется к концу 15; 20; 30-ого дня, иногда позже, при пересевах к 7 - 10 дню. В субкультурах представлены в виде гладкого, влажного налета. Культуры лучше растут при 43 - 45 0С. Морфологически M. avium в мазках из культур выглядят как тонкие кислотоустойчивые палочки, более длинные и полиморфные в мазках-отпечатках из органов зараженных кур и кроликов. Патогенны в основном для птиц, кроликов, белых мышей, могут вызывать патологические изменения в органах у свиней и других животных.

M. africanum вызывает туберкулез у людей в тропической Африке. Систематическое положение как отдельного вида пока обсуждается.

M. paratuberculosis в мазках из патологического материала располагаются кучками, гнездами и палисадами, редко - попарно, три, четыре и еще реже - одиночно. Чрезвычайно трудно растут на искусственных питательных средах и только при обязательном добавлении к ним так называемого фактора роста. Оптимальная температура роста 38 С. Первичный рост появляется через 30 - 60 дней, иногда позже, в виде мельчайших колоний, постепенно приобретающих бело-кремовый цвет и увеличивающихся. Патогенны для крупного рогатого скота, коз, верблюдов, овец, северных оленей [7].

M. konsasii - палочки от умеренно длинных до длинных, расширяются и имеют заметную поперечную исчерченность. На яичных средах образуют гладкие или шероховатые колонии через 7 дней или позже посева. Оптимальная температура роста 37 0С. Относится к фотохромогенным микобактериям. Патогенны для человека. Вызывает хронические легочные заболевания у людей, сходные с туберкулезом.

M. simiae - фотохромогенные, ниацонотрицательные, каталазо - и пероксидозаположительные. Патогенны преимущественно для обезьян.

M. scrofulaceum - на яичных средах растут при 25 - 37 0С в виде гладких колоний желтого или оранжевого цвета. Рост появляется через 7 дней после посева при выращивании в термостате при 37 0С. Для животных незначительно патогенны, редко выявляют локализованные поражения печени и селезенки у крыс, хомяков и цыплят; у морских свинок, зараженных подкожно, в месте инокуляции появляются абсцессы и увеличиваются регионарные лимфатические узлы [8].

M. intracellularae - палочки от коротких до длинных. На яичных средах через 7 дней после посева образуют гладкие непигментированные колонии при температуре 37 0С. По мере старения колонии могут желтеть. Вызывают патологоанатомические изменения в лимфатических узлах свиней. Патогенны для цыплят [7].

M. xeponi - длинные нитевидные палочки. Растут при температуре 40 - 45 0С. Молодые культуры дают непигментированные шероховатые колонии; позднее появляется пигмент желтого цвета. Выделены от жабы. Потенциально патогенны для человека.

M. gastri - умеренно длинные и тонкие палочки. На яичных средах образуют гладкие и грубые колонии через 7 дней и более после посева. Растут при температуре 25 - 40 0С. Выделяют из почв, вод, желудка человека.

M. terrae - умеренно длинные тонкие палочки. На яичных средах расьтут на 7 дней и более после посева в виде гладких или шероховатых колоний белого или темно-желтого цвета при температуре 37 0С. Выделяют из почвы.

M. fortuitum - палочки длиной от 1 - 3 мкм, кокковидные, утолщенные, иногда с нитевидными разветвлениями. На яичных средах рост отмечают через 2 - 4 дня после посева, колонии могут быть гладкими, полусферической формы. У морских свинок, кроликов и мышей редко вызывают генерализованную инфекцию даже при больших дозах заражения.

Локальные поражения обычно выявляют в почках мышей, морских свинок, кроликов, обезьян, цыплят. При заражении мышей в ухо наблюдают феномен вытечки [7].

Выделяют из лимфатических узлов крупного рогатого скота; обнаруживают в почве, в организме хладнокровных животных. Потенциально патогенны для человека [8].

M. chelonei - микроорганизмы разной морфологии размером от 0,2 - 0,5 до 1 - 6 мкм. Через 3 - 4 после посева на всех питательных средах появляются гладкие, ровные колонии, влажные, нехромогенные или имеющие кремовую окраску. Эти микобактерии вызывают проходящие поражения у мышей, морских свинок, хомяков и кроликов. Они обладают ограниченной патогенностью при внутрибрюшинном введении. Внутривенное заражение вызывает у мышей сильное поражение селезенки, печени легких и почек, у человека - патологические изменения в синовиальной ткани коленного сустава и поражения в ягодичной части, подобно абсцессам.

M. thamnopheos - длинные стройные палочки размером от 4 до 7 мкм, слегка изогнутые. На яичных питательных средах через 5 - 7 дней появляются влажные непигментированные колонии, иногда окрашенные в розовый или оранжево-розовый цвет. Растут при температуре 10 - 35 0С, не растут при температуре 37 0С. Патогенны для змей, лягушек, ящериц и рыб, непатогенны для морских свинок, кроликов и домашней птицы [6].

M. phlei - короткие палочки длиной 1 - 2 мкм. В посевах на яичной среде через два дня растут в виде шероховатых колоний темно-желтого или оранжевого цвета. Некоторые культуры дают гладкие мягкие или маслянистые колонии. Могут обуславливать сенсибилизацию крупного рогатого скота к туберкулинам [7].

M. dienhoferi - короткие прямые палочки размером от 0,5 - 0,8 до 1 - 30 мкм часто с толстыми закругленными концами. через три дня после посева на яичных средах появляются колонии от серого до темно-желтого цвета. Колонии обычно гладкие полусферические и блестящие. Оптимальный рост при температуре 22 - 37 0С. Рост подавляется полностью при 42 0С.

M. flavescens - на яичных средах через 7 - 10 дней после посева образуют мягкие, окрашенные в оранжевый цвет колонии. Непатогенны для человека и животных.

M. ulcerans - выделены из кожных поражений людей в Австралии, Мексике, Новой Гвинеи, Африке и Малайских островах.

M. vaccae - выделены из молочных желез коров. Найдены на лугах, пастбищах, в прудах, колодцах, иногда в кожных поражениях у коров.

M. lepramurium - не растут in vitro, но могут экспериментально пассажироваться через крыс, хомяков, мышей. Вызывают лепру у крыс, мышей и некоторых других родственных им грызунов.

В микробиологической литературе описано более 250 наименований видов микобактерий. Международный подкомитет по микобактериям утвердил только 26 наименований видов микобактерий.

Выделяемые из организма человека и домашних животных микобактерий, отличающихся по свойствам от M. tuberculosis и M. bovis, а также от сапрофитных микобактерий, находящихся в окружающей среде, названы паратуберкулезными. Их также называют атипичными, неклассифицированными, неидентифицированными, анонимными или оппортунистическими микобактериями.

В почве, воде, пыли, траве, на водопроводных, резиновых трубах, медных инструментах, в некоторых продуктах питания (молоке, масле, сметане), на коже здоровых людей и животных, в смегме, в нормальном содержимом желудка и ушной сере, а иногда и в патологических выделениях (мокроте, плевральном выпоте) находят кислотоустойчивые сапрофитные микобактерии. Они непатогенны для человека и животных.

Различают три группы кислотоустойчивых сапрофитов [6].

1-я группа M. phlei, или Тимофеевой травы. К этой группе относятся сапрофиты, выделенные из молока (M. lacticola), пыли (M. stercosis), воды, масла и др. Обладают небольшой первичной токсичностью; чтобы убить одну здоровую морскую свинку, нужен 1 г. очищенного белка М. flei, в то время как для той же цели достаточно 100 - 150мг микобактерий туберкулеза.

2-я группа M. smegmatis. Обнаружены на коже и половых органах человека и животного.

3-я группа M. fortuitum. Для морских свинок и кроликов не патогенны. При внутривенном введении мышам в почках образуются абсцессы, из которых выделяют множество микобактерий.

Кроме этих классификаций были предложены и другие. Так, Bonicke (1962) использовал некоторые биохимические свойства, Collins (1966) разделил атипичные микобактерии на 10 групп. Kappler (1966) применил 18 и биохимических тестов и распределил микобактерии на 12 групп.

Предложенные классификации не решают проблему атипичных микобактерий. И хотя многие из них широко пользуются до настоящего времени (группировка Раньона), необходима дальнейшая работа по идентификации микобактерий и рациональной систематизации с целью установления их видовой принадлежности [6].

8. Среды для выделения и идентификации микобактерий

Выделение возбудителя является более эффективным, чем бактериоскопия, и позволяет выявить 20 - 100 и более микобактерий в 1 мл исследуемого материала, а также определить их устойчивость к лекарственным препаратам, вирулентность, типовую принадлежность и другие важные характеристики. Недостатком метода является длительность исследования от 2-х до 12-ти недель [1].

При культивировании микобактерий большое значение имеет гомогенизация, флотация и деконтаминация материала, проводимые с целью повышения концентрации микобактерий и освобождения материала от посторонней микрофлоры и других частиц. Для обработки материала перед его посевом используют различные вещества, которые обеспечивают его гомогенизацию и концентрацию. При этом они должны обеспечивать сохранение жизнеспособности возбудителей туберкулеза и угнетать рост сопутствующей микрофлоры. Предварительную обработку материала, помещенного в стерильную склянку с бусами, производят кислотами, щелочами, ферментами или детергентами. Наиболее широко используют обработку 10% -м фосфатом натрия, реже применяют 1% -й N-ацетил-L-цистеингидроксид (они лучше обеспечивают жизнеспособность возбудителей туберкулеза). К исследуемому материалу добавляют равный объем фосфата и инкубируют смесь при 37°С в течение 24 ч, затем нейтрализуют смесь соляной кислотой и центрифугируют. Осадок засевают на элективные питательные среды. Одновременно делают посев необработанного материала на питательные среды для выявления L-форм возбудителей туберкулеза и других возможных возбудителей инфекции. При отсутствии контаминации (асептически взятый ликвор) можно делать посев необработанного материала на специальные среды для выделения микобактерий. В качестве плотных сред для выделения используют яичную среду Левенштейна-Йенсена, среду Финна II и другие [2].

Модифицированная среда Левенштейна-Йенсена.

Она рекомендована ВОЗ в качестве стандартной среды для первичного выращивания микобактерий туберкулеза и определения их устойчивости к химиопрепаратам. Готовят отдельно 3 составляющих среды:

Минеральный солевой раствор: калия дигидрофосфат (2,4 г), магния сульфат (0,24 г), магния цитрат (0,6 г), аспарагин (3,6 г), глицерин (12 мл), дистиллированная вода (600 мл).

Раствор стерилизуют автоклавированием при 121°С 30 мин.

2% -й раствор малахитового зеленого (2,0 г малахитового зеленого + 100 мл стерильной дистиллированной воды).

Гомогенизат целых яиц (используют свежие куриные яйца). Все 3 ингредиента асептически смешивают в следующей пропорции: минеральный солевой раствор (600 мл), раствор малахитового зеленого (20 мл), яичный гомогенизат (1000 мл).

Готовую среду разливают в стерильные пробирки или флакончики и проводят коагуляцию при 80 - 85°С в течение 45 мин.

Среда Финна - II

Готовят отдельно три составляющих среды:

Питательная основа: магния сульфат (7Н20) (0,5 г), натрия цитрат (1,0 г),

железа аммонийного сульфат (0,05 г), калия дигидрофосфат (20,0 г), аммония дигидроцитрат (5,0 г), натрия глютамат (10,0 г), глицерин (20 мл), дистиллированная вода (1000 мл).

Раствор стерилизуют автоклавированием при 121°С 20 мин.2% -й раствор малахитового зеленого. Гомогенизат целых яиц (используют свежие куриные яйца - 40 шт.). Все 3 ингредиента асептически смешивают в следующей пропорции: минеральный солевой раствор (1000 мл), раствор малахитового зеленого (33 мл), яичный гомогенизат (1000 мл).

Готовую среду разливают в стерильные пробирки или флакончики по 4 - 5 мл и проводят коагуляцию при 85°С в течение 30 мин, после чего готовые скошенные среды выдерживают до остывания или до следующих суток при комнатной температуре в свертывателе. Готовые среды хранят в полиэтиленовых пакетах в холодильнике не более одного месяца. За рубежом для культивирования микобактерий в качестве неселективных широко используют жидкие и плотные среды Мидлбрука. В их состав входит глицерин, неорганические вещества, витамины, глюкоза, олеиновая кислота (используется в метаболизме микобактерий), альбумин (защищает микобактерии от действия токсических веществ и является источником протеина), каталаза (защищает от действия токсичных перекисей) [1].

9. Ветеринарное и медицинское значение

Патогенность микобактерий не является стабильным признаком, а меняется в зависимости от многих признаков. Так, вид микобактерий, обладающий выраженной вирулентностью для одного вида животных, безвреден для других. Например, микобактерии патогенны для птиц, однако не патогенны для морских свинок, лошадей и редко вызывают туберкулез у крупного рогатого скота.

Один и тот же штамм микобактерий может иметь различную вирулентность в отношении различных животных одного и того же вида. Поэтому для определения вирулентности изучаемого штамма микобактерий следует использовать несколько видов опытных животных. Кроме того, на вирулентность влияют пути их введения в организм, доза вводимого штамма, возраст изучаемого штамма и, конечно, животное, подвергающееся заражению [7].

Виды возбудителей туберкулеза наиболее патогенны для тех животных, на которых они адаптировались. Так, M. bovis - наиболее патогенен для крупного рогатого скота, M. tuberculosis - для человека, а M. avium - для птиц.

Возбудителем туберкулеза бычьего вида заражаются и верблюды, причем процент их зараженности больше в тех хозяйствах, где более широко распространен туберкулез крупного рогатого скота. Хотя овцы более устойчивы к M. bovis по сравнению с крупным рогатым скотом, но в условиях обширного заражения последних высоковирулентным возбудителем и овцы заболевают туберкулезом. У пушных зверей к возбудителю туберкулеза крупного рогатого скота особенно чувствительны норки и нутрии, несколько меньше - песцы и серебристо - черные лисицы. У свиней регистрировали туберкулез, вызванный M. bovis. Наибольшую заболеваемость свиней отмечали в хозяйствах неблагополучных по туберкулезу крупного рогатого скота. Частота заболеваемости у кошек и собак зависит от степени контактирования их с крупным рогатым скотом больных туберкулезом. Кроме вышеназванных животных туберкулезом бычьего вида заболевают лошади, козы, ослы, обезьяны, кролики, морские свинки и другие виды животных.

M. avium - основной возбудитель туберкулеза диких и домашних птиц. Чаще он вызывает туберкулез у кур и отряда куриных, реже - у уток, гусей, индюков, лебедей и других видов птиц. Представители отряда Куринных заражаются как спонтанно, так и экспериментально при любом способе инфицирования, причем заражение возбудителем приводит к развитию туберкулеза, которое заканчивается гибелью птиц. При заражении крупного рогатого скота M. avium иногда поражены вымя, мезентеральные лимфатические узлы и серозные покровы грудной и брюшной полостей при нормальных легких, что несвойственно туберкулезу M. bovis.

В медицинской литературе описаны случаи легочной и внелегочной формы туберкулеза у людей, вызванные микобактериями птичьего вида. У ослабленных людей с нарушением сопротивляемости организма М. avium может стать причиной тяжелых легочных заболеваний.

Виды M. avium M. intracellulare по бактериологическому и биохимическому исследованиям практически неразличимы, то в последнее время их рассматривают как микобактерии комплекса avium - intracellulare. Возбудителями микобактериоза свиней почти без исключения являются микобактерии комплекса avium - intracellulare [7].

Однако имеются случаи описания тяжело протекающих маститов коров, вызванных M. fortuitum и M. smegmatis.

Виды быстрорастущих микобактерий (M. fortuitum, M. chelonei) в единичных случаях были выделены из содержимого абсцессов собак и кошек.

Атипичными микобактериями заражаются и птицы. Описаны в основном случаи выделения атипичных микобактерий от кур, в том числе скотохромогенные и быстрорастущих микобактерий. От диких птиц также изолированы культуры атипичных микобактерий [7].

10. Распространение в природе

Микобактерии широко распространены в природе.

Толчком к изучению микобактерий послужила их патогенность. Первым был открыт возбудитель туберкулеза - М. tuberculosis, о котором упоминалось в начале главы. Попадая в организм животного или человека, туберкулезная микобактерия поселяется на ткани и начинает размножаться. Образуется небольшой бугорок сероватого цвета, в центре которого находится скопление клеток микобактерий. Постепенно отдельные бугорки сливаются, омертвевшая ткань превращается в крошковатую желтую массу, образуется так называемый творожистый некроз. В случае поражения легких эта творожистая масса выделяется при кашле, а на месте некроза остается большая полость (каверна).

С глубокой древности известна людям болезнь проказа. В 1874 г. норвежским врачом Гансеном был открыт возбудитель проказы - М. leprae. К микобактериям относится и возбудитель дифтерии - М. diphtheriae (синоним - Corynebacterium diphtheriae). Поселяясь на слизистой зева или носа, эти организмы начинают выделять токсическое вещество. Дифтерийный токсин - один из самых сильных биологических ядов. Проникая в кровь, он поражает сердце, почки, надпочечники и нервы; иногда возможен летальный исход. Токсин нейтрализуется антитоксином, который есть в организме больного (естественный иммунитет) либо вводится в виде сыворотки. Недавно установлено химическое строение дифтерийного токсина. Он представляет собой сложный эфир миколовой кислоты и дисахарида трегалозы. Помимо описанных возбудителей туберкулеза, проказы, дифтерии, есть и другие виды микобактерий, патогенные для человека и животных [5].

Cуществует очень много микобактерий совершенно безвредных - это сапрофитные формы. В основном они обитает в почве, где принимает активное участие в минерализации органических остатков. Они могут разлагать такие вещества, которые недоступны другим микроорганизмам или плохо усваиваются, например нефтяные остатки, гуминовые соединения. Микобактерии прекрасно развиваются в почве с минимальной влажностью, при температуре, которая задерживает рост других организмов, а также в почвах с большим содержанием солей. Благодаря этим особенностям микобактерии играют особенно важную роль в превращении органических веществ в засушливых жарких районах, а также засоленных почвах [5].

11. Применение

Лучистые грибки, окисляющие углеводороды, способны синтезировать ряд ценных соединений. Это их свойство может быть использовано в народном хозяйстве. М. ceroformans превращает гексадекан в цетилпальмитат, который широко применяется в парфюмерной промышленности. Парафиноокисляющие микобактерии синтезируют разнообразные витамины. Одни штаммы образуют витамины группы В, в частности рибофлавин. Другие накапливают каротиноиды - вещества, близкие к витамину А. Найдены и такие микобактерий, которые, окисляя углеводороды, выделяют в среду значительные количества аминокислот [5].

В настоящее время при получении витаминов и аминокислот используется дорогое пищевое сырье, например сахара. Из приведенных примеров видно, что его можно заменить нефтяными углеводородами. Работа в этом направлении очень перспективна.

Есть еще одна область, в которой парафиноокисляющие микобактерии могут сыграть существенную роль. За прошедшие 40 лет загрязнение нефтепродуктами рек, морей, океанов, почвы и атмосферы возросло во много раз. По данным американского журнала "National geografic magazin", каждый год выбрасывается в океаны от 3 до 10 млн. т. нефти. Так, Тур Хейердал находил нефтяные шарики и пленку далеко в океане на протяжении всего плавания на "Ра-2".

Химическая очистка нецелесообразна, так как приводит к накоплению еще более ядовитых соединений. Адсорбционные методы очистки также неэффективны из-за недостаточно глубокой очистки и трудности регенерации ионитов.

Наиболее перспективным является микробиологическое разрушение углеводородов нефти, приводящее к превращению их в нетоксичные кислородсодержащие вещества. Так, например, используя культуры активных парафиноокисляющих микобактерий, можно во многих случаях предотвратить загрязнение биосферы нефтепродуктами. Такие культуры, как М. paraffinicum и М. lacticolum var. aliphaticum, прекрасно разлагают многие образцы нефти.

Учитывая имеющиеся данные о биосинтезе парафиноокисляющими микроорганизмами витаминов, аминокислот, каротиноидов и других полезных метаболитов, можно предположить, что клеточная масса культур, разлагающих нефтяные отходы, может быть использована и в качестве удобрения.

Микобактерии нашли применение также как активные продуценты аминокислот. Наиболее широкое использование с целью получения глютаминовой кислоты получил вид М. glutamicum [5].

12. Заключение

Безусловно, работы по изучению микобактерий необходимо продолжать. Очевидно, что основное прикладное значение эти исследования имеют для успешной диагностики и лечения туберкулёза, поскольку проблема данного заболевания всё ещё имеет место в нашем мире. Количество людей, умерших от микобактерий туберкулеза, ежегодно существенно превышает число случаев смертей, обусловленных каким-либо другим единичным патогенным микроорганизмом.

В настоящее время фтизиатрия вооружена эффективными методами лечения различных форм туберкулеза. Простые или более сложные схемы химиотерапии, построенные на различных принципах и одновременном назначении нескольких противотуберкулезных препаратов, усиливают терапевтический эффект и предупреждают развитие лекарственной устойчивости микобактерий. Химиотерапия туберкулеза расширила показания к хирургическим методам лечения болезни.

Однако только медицинские средства борьбы с туберкулезом не могут быть эффективными из-за большого количества таких больных. Препятствиями для эффективного лечения и профилактики туберкулеза являются его длительное и хроническое течение, а также целый ряд бытовых, экономических, моральных и психологических факторов, связанных с большими материальными затратами.

Тем не менее наряду с патогенными существует очень много микобактерий совершенно безвредных. Это - сапрофитные формы. Большая часть их обитает в почве, где принимает активное участие в минерализации органических остатков. Они могут разлагать такие вещества, которые недоступны другим микроорганизмам или плохо усваиваются, например нефтяные остатки, воск, гуминовые соединения и др. Микобактерии прекрасно развиваются в почве с минимальной влажностью, при температуре, которая задерживает рост других организмов, а также в почвах с большим содержанием солей. Благодаря этим особенностям микобактерии играют особенно важную роль в превращении органических веществ в засушливых жарких районах, а также засоленных почвах. Микобактерии принимают участие в процессах силосования, квашения, в приготовлении некоторых молочнокислых продуктов и сыров.

На основании проведённых исследований можно сделать вывод что микобактерии представляют значительный интерес для ведения научных исследований, ввиду разнообразия их форм, сложной природы а также возможности прикладного значения проведённых исследований.

13. Список литературы

1. Воробьев А.А., Быков А.С. Атлас по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии, - М.; МИА, 2003.

2. Воробьев А.А., Микробиология и иммунология, - М.: Медицина, 1999.

3. Колычев Н.М., Госманов Р.Г., Ветеринарная микробиология и иммунология, - М.: Колос, 2003.

4. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология, вирусология. Учебник. - СПб: "Специальная Литература", 1998.

5. Красильников А.П., Романовская Т.Р., Микробиологический словарь-справочник. Мн. - 1999.

6. Мишустин Е.Н., Емцев В.Т., Микробиология. Изд.3-е, - М.: Агропромиздат, 1987.

7. Поздеев О.К., Медицинская микробиология, - М.: ГЕОТАР-МЕД, 2001.

8. Шлегель Г., Общая микробиология, - М.: МИР, 1987.

Страницы: 1, 2

Голосование

Как вы оцениваете работу нашего сайта? Отлично Хорошо Нормально Плохо Результаты