Патогенні мікобактерії

До складу роду Mycobacterium родини Mycobacterіасеае включені кислото- і спирторезистентні (ознака особливо виражена в паразитичних видів) аеробні, нерухомі грампозитивні прямі чи злегка вигнуті паличкоподібні бактерії. Іноді вони утворюють нитковидні чи міцеліальні структури, які фрагментуються при легкому механічному впливі на палички чи кокоподібні елементи. При культи­вуванні на живильних середовищах, особливо в старих культурах, мікобактерії утворюють довгі переплетені нитки з колбоподібними здуваннями на кінцях, що мають певну схожість з променистими грибами. Для них характерний висо­кий вміст ліпідів і воску (до 60%) у клітинних стінках, утворених пептидоглі-кано-арабіногалактановим комплексом; деякі види утворюють каротиноїдні пігменти.

Мікобактерії повільно сприймають анілінові фарбники, але після забарв­лення міцно утримують їх, незважаючи на короткочасну дію на них розчинів мі­неральних кислот, спиртів, антиформіну, у зв'язку з чим їх назвали кислото-, спирто-, антиформіностійкими.

Мікобактерії об'єднують як патогенні (збудники туберкульозу, паратубер­кульозу, прокази) так і сапрофітні види, яких можна виявити в грунті, воді, на рослинах, у молоці, зерні і т. п. На особливу увагу заслуговують так звані атипові мікобактерії, які мають певну спорідненість з туберкульозними мікобактеріями, здатні спричиняти параалергічні реакції і навіть викликати патологічні зміни в організмі свиней і великої рогатої худоби.

Ростуть повільно чи дуже повільно (сапрофітні види трохи швидше). Харак­терні біохімічні ознаки повільноростучих патогенних мікобактерій наведені в табл. 8.4.

Мікобактерії широко поширені в навколишнім середовищі — воді, грунті, на рослинах і тваринах. Незважаючи на те, що в даний час ідентифіковано близько 40 видів, деякі автори вважають, що рід налічує близько 200 паразитич­них і сапрофітних видів; типовий вид — Mycobacterium tuberculosis. За ознакою патогенності розрізняють власне патогенні, які зумовлюють конкретні захво­рювання, і атипові мікобактерії.

Окрім мікобактерій — збудників туберкульозу цей рід включає також так звані атипові бактерії — сапрофіти. Для систематики останніх запропоновані різні класифікації, засновані на генетичній подібності з Mycobacterium tuberculosis чи подібності із сапрофітними видами; серед запропонованих варіантів найбіль­шого поширення знайшла класифікація Раньона (1959), в основу якої покладені дві властивості — колір колоній і швидкість росту. Відповідно вона виділяє 5 груп мікобактерій — патогенні (Mycobacterium tuberculosis, М. leprae, М. bovis, М. microti і М. lepraemurium) і 4 групи атипових мікроорганізмів. Класифікація атипових мікобактерій за Раньоном передбачає розподіл їх на чотири групи. Перша

Таблиця 8.4.

Біохімічні ознаки патогенних, повільноростучих мікобактерій

Активність	М. таrinum	М. tuber­culosis	М. bovis	М. avium	М kansasii	М. scro-fuulaceum
Уреаза	+	+		-	+	+
Піразина-мідаза	+	+		+	±	+
Кисла фосфатаза	+	+	+	-	+	-
Від­новлення нітратів	-	+	-	-	+	±
α-естераза	-	+	+	+	-	±
Каталаза	±	-	-	±	+	+
Акуму­ляція ніацина	-	+	-	-	-	-
Гідроліз твіну (через 10 діб)	+	±	-	-	+	-

група — фотохромогенні мікобактерії — при доступі світла утворюють жовтий або оранжевий пігмент, який надає відповідного кольору колоніям. До цієї групи належать М. kansasii і М. тагіпит, які виділяються із організму великої рогатої худоби та свиней. Друга група — скотохромогенні мікобактерії — утворюють жовто-оранжевий пігмент як на світлі, так і в темноті (М. scrofulaceum, М. gor-donae, М. parafflnicum). Третя група - нефотохромогенні мікобактерії, які не утворюють пігмент, або лише його сліди. Четверта група — швидкоростучі міко­бактерії, які утворюють колонії на 2-3-й день, у той час як представники перших трьох груп формують колонії на 10-30-й день.

До недавнього часу вважали, що атипові мікобактерії мають генетичну спо­рідненість із збудником туберкульозу і є формами його мінливості. Проте Вайн в 1971 р. на підставі аналізу нуклеїнових кислот, кількісної таксономії і сероло­гічних досліджень довів, що атипові мікобактерії є самостійними видами, а не мутантами М. tuberculosis. Разом з тим існує думка, що збудник туберкульозу птиці слід відносити до атипових мікобактерій.

Бактеріологічні методи ідентифікації різних мікобактерій включають визна­чення наступних параметрів: здатність до утворення пігменту, швидкість росту, ріст при різних температурах, здатність до росту на МПА, форми колоній і мік-роколоній, толерантність до NaCI і деякі біохімічні особливості.

Морфологія і тинкторіальні властивості. Тонкі, прямі чи злегка вигнуті па­лички розмірами 1-10 х 0,2-0,6 мкм, зі злегка закругленими кінцями; у цито­плазмі містять зернисті утворення (2-10). Морфологія істотно варіює в залежності від віку культури й умов культивування — у молодих культурах па­лички більш довгі, а в старих схильні до простого розгалуження. Іноді утворю­ють кокоподібні структури і L-форми, що зберігають інфекційність. Нерухомі, спор не утворюють, позбавлені капсул, але мають мікрокапсулу, відділену від клітинної стінки осмієфобною зоною. Кислоторезистентні, що обумовлено ви­соким вмістом ліпідів і міколової кислоти в клітинній стінці, а також утворюють кислотолабільні гранули, що переважно складаються з метафосфату (зерна Муха), які розташовуються вільно або в цитоплазмі паличок. Грампозитивні, анілінові барвники сприймають погано; за Ціль-Нільсеном фарбуються в яс­краво-червоний колір, за Мух-Вайссом — у фіолетовий (йодофільність); гранули також фарбуються у відповідний колір.

Культуральні властивості. Аероби, але здатні рости і в анаеробних умовах; вміст 5-10% СО₂ сприяє більш швидкому росту. Розмножуються дуже повільно, у середньому за 14-18 год. Температурний оптимум 37-38° С; рН 7,0-7,2 (росте в межах 4,5-8,0). Для росту потребують присутності білкового субстрату і гліце­рину, а також вуглецю, хлору, сірки, фосфору, азоту, факторів росту (біотину, ні­котинової кислоти, рибофлавіну й ін.), іонів (Mg²⁺, К⁺, Na⁺, Fe²⁺). Для вирощування частіше всього використовують щільні яєчні середовища (Левен-штейна-Йенсена, Петраньяні, Дорсе й ін.), синтетичні і напівсинтетичні рідкі середовища (наприклад, середовище Сотона) і ін. На рідких середовищах ріст спостерігають на 5-7 добу у вигляді сухої зморшкуватої плівки (R-форма), що піднімається на краї пробірки; середовище залишається прозорим. У середови­щах, що містять детергент (твін-80), оумовлювають рівномірний ріст по товщі середовища (особливо при періодичному струшуванні). На рідких середовищах і при внутрішньоклітинному розвитку добре виявляється характерний корд-фак-тор (трегалоза-6,6-дімиколат), що обумовлює зближення бактеріальних клітин у мікроколоніях, їх ріст у вигляді серпантиноподібних кіс, що свідчить про ві-рулентность збудника. На щільних середовищах ріст відзначають на 14-40 добу у вигляді сухого зморшкуватого нальоту кремового кольору; колонії з піднятим центром, що нагадують кольорову капусту, крихкі, погано змочуються водою і мають приємний аромат. Культури погано знімаються із середовища. Під впли­вом антибактеріальних препаратів можуть дисоціювати з утворенням м'ягких вологих S-колоній або рости у вигляді гладких чи пігментних колоній. Відмінна риса Mycobacterium tuberculosis — здатність до синтезу значної кількості нікоти­нової кислоти (ніацина), що використовують для її диференціації від інших мі­кобактерій (ніациновий тест); одна з умов — необхідність посіву на середовище Левенштейна-Йенсена, яке не містить малахітового зеленого (тому що барвник вступає в реакцію з іншими реагентами). На середовищах із жовчю формують сіруватий маслянистий наліт, утворений подовженими розгалуженими палич­ками. Паличка Коха досить стійка до різних впливів: у молоці гине через 15-20 хв при температурі 60° С; при аналогічній температурі в мокротинні зберігається до години; при кип'ятінні гине через 5 хв. Пряме сонячне світло убиває паличку Коха через 45-55 хв., розсіяне світло — через 8-10 діб. Добре зберігається при ви­сушувані (до декількох тижнів). Звичайні хімічні дезінфектанти відносно мало ефективні; 5% розчин фенолу убиває Mycobacterium tubercuhsis лише через 5-6 год; збудник також здатний швидко виробляти стійкість до більшості антибак­теріальних засобів.