Вопрос №1 Возбудитель туберкулеза, его свойства. Источники и пути передачи туберкулезной инфекции.

Возбудитель заболевания- Микобактерия туберкулеза (МБТ)-была открыта Робертом Кохом в 1882 году, ее назвали «палочкой Коха».МБ принадлежит к бактериям семейства Mycobacteriaceae, который насчитывает более 70 видов МБТ.

- Человеческий тип, вызывающий 80-85% всех заболеваний туберкулезом у людей;

- бычий тип, вызывающий 10-15% всех заболеваний у людей;

- вакцинный штамм;

- мышиный тип, вызывающий заболевание у человека (в редких случаях) и полевых мышей .

Свойства:

МБТ имеет форму тонкой, слегка изогнутой палочки длиной 1,0-10,0 и шириной 0,2-0,6мкм(микрон). Обладает полиморфизмом:

- кокковидные

- фильтрующиеся мелкозернистые

- L-формы

Размножение путем поперечного деления. Цикл деления 20-24 часа.

Морфология:

.В составе МБТ- белки, углеводы, липиды, минеральные соли и вода.

.Большое количество липидов и восков обеспечивает высокую устойчивость МБТ к внешним факторам.

В организме человека и животных МБТ поражают различные органы и ткани, в процессе своего развития вырабатывают устойчивость к различным физико-химическим факторам.

МБТ длительное время сохраняется на различных объектах окружающей среды:

- в образующейся пыли – до 100 и более дней;

-на станицах книг – до 3-х месс

- в почве – до 150 дней

Высушивание культуры удлиняет ее жизнеспособность, в высохшей мокроте- 10-12 мес.

Источники и пути распространения туберкулезной инфекции:

Источники:больные животные и человек,больной активной формой тубекулеза легких.При кашле и сплевывании мокроты больным человеком образуются мельчайшие капельки,содержащие МБТ,которые взвешены в водухе.При дыхании они проникают в организм неинфицированных людей и могут быть причиной заражения и заболевания.

Воздушно-капельный –заражение происходит при вдыхании пылевых частиц с включенными в них МБТ;

Алиментарный –при употребление в пищу зараженных МБТ продуктов;

Контактный путь заражения через кожу и слизисты оболочки можно наблюдать у лиц, непосредственно работающих с культурой МБТ или инфекционным материалом(патологоанатомов, лабораторных работников).

Внутриутробный путь заражения (крайне редко)-при нарушении плацентарного барьера или в результате заглатывания плацентарной жидкости, содержащей МБТ.

2. Противотуберкулёзный иммунитет.

В лимфатических узлах МБТ взаимодействуют с клетками иммунной системы с формированием специфического клеточного иммунитета.

Локальные изменения в месте внедрения МБТ обусловлены прежде всего неспецифической реакцией полинуклеарных клеток (нейтрофилы), которые фагоцитируют возбудитель. Под влиянием токсинов МБТ нейтрофилы разрушаются, вызывая воспалительную реакцию, которая сменяется более совершенной защитной реакцией с участием макрофагов, осуществляющих фагоцитоз и разрушение возбудителя. Макрофаги в очаге воспаления принимают форму эпителиоидных клеток, которые сливаются вместе, образуют гигантские клетки, однако при туберкулезе самостоятельно макрофаги уничтожить МБТ не могут. Необходимо активирующее воздействие на них сенсибилизированных Т-лимфоцитов, в частности субпопуляции Т-хелперов (CD4+ клетки) и Т-супрессоров (CD8+ клетки).

При аэрогенном заражении МБТ, достигшие альвеол, подвергаются фагоцитозу альвеолярными макрофагами: Макрофаги фиксируют микобактерии на клеточной мембране → погружают (инвагинируют) их в цитоплазму клетки с образованием фагосом → слияние фагосомы, содержащей МБТ, с лизосомами → образование фагосомолизосомальных комплексов → МБТ разрушаются в фагосоме под воздействием лизосомальных ферментов. Однако МБТ, попадая в макрофаги, могут сохраняться в фагосомах и даже продолжать размножение; при этом фагоцитоз носит незавершенный характер, так как МБТ могут продуцировать аммиак, который способен ингибировать слияние фагосомы с лизосомой и путем защелачивания содержимого лизосомы снижать его ферментативную активность (ферментны лизосом работают в кислой среде).

В случаях когда процесс переваривания МБТ блокируется, макрофаги разрушаются, и возбудители выходят из поглотивших их клеток. Это связано с токсическими веществами, освобождающимися при разрушении МБТ- это в первую очередь корд-фактор (фактор вирулентности МБТ). Корд-фактор играет ключевую роль в развитии вторичного иммунодефицита и острого воспалительного процесса в органах и тканях организма. Корд-фактор:

1. Разрушительно действует на энергетический метаболизм клеток макроорганизма: поражение митохондрий и нарушение переноса электронов по дыхательной цепи.

2. Тормозит синтез лизосомальных ферментов, что предохраняет внутриклеточно расположенные МБТ от разрушения.

3. Угнетает синтез CD4+ лимфоцитами интерферона-у (ИНФ-у), который относится к важному фактору активации макрофагов в их способности усиливать продукцию Н2О2. Это оказывает токсическое действие на макрофаги при фагоцитозе МБТ.

Повышенная вирулентность МБТ также связана с активностью каталазы/пероксидазы, которая повышает внутриклеточную выживаемость возбудителя, защищая его от механизмов лизиса в макрофаге. Важный антимикробный механизм активированных макрофагов, направленный против внутриклеточных возбудителей, связан с цитотоксическим действием L-аргинина. Цитотоксический эффект этого механизма опосредован NО и связан с АФК, которые генерируются с участием L-аргинина и с помощью действия фактора некроза опухоли-а, синтезируемого активированными макрофагами.

Таким образом, макрофаги играют двоякую роль, обеспечивая не только защиту от туберкулеза, но и создавая благоприятные условия для выживания МБТ. При этом фагоцитоз является единственным естественным механизмом уничтожения МБТ в организме человека. В течении туберкулезной инфекции макрофаги играют ключевую роль в представлении Т-лимфоцитам МБТ, формировании специфического иммунитета с последующим уничтожением возбудителя. Вопрос заключается в том, насколько макрофаги в данный конкретный момент являются функционально полноценными для уничтожения фагоцитированных ими возбудителей.

Организм старается локализовать инфекцию, в результате чего формируется ГЗТ — это непременный механизм в формировании клеточного противотуберкулезного иммунитета. Именно ГЗТ опосредует развитие клеточного иммунитета, направленного на локализацию туберкулезного воспаления в инфицированном организме, и создание приобретенного иммунитета, направленного на уничтожение МБТ.

При первичном инфицировании формирование иммунитета происходит параллельно размножению МБТ в клетках и тканях организма. Морфологическим эквивалентом защитных клеточных реакций организма против туберкулезной инфекции является специфическая гранулема. В гранулеме 3 вида клеточных элементов:

1. Центр и главная масса- эпителиоидные клетки.

2. По периферии- лимфоциты и плазматические клетки, нейтрофильные лейкоциты.

3. Гигантские многоядерные клетки Пирогова-Лангханса.

Именно от состояния функциональной системы клеточного иммунитета в конечном счете зависит результат взаимодействия макро- и микроорганизма, который может закончиться формированием относительного иммунитета, или же при его несостоятельности ведет к развитию заболевания и прогрессированию туберкулеза. В этих случаях тканевые клеточные реакции не в состоянии отграничить и локализовать специфическое воспаление и его распространение в пораженном органе и тогда развивается заболевание. В естественных условиях заражения ГЗТ развивается через 2—3 нед. после инфицирования, а достаточно выраженный иммунитет формируется примерно через 6—8 нед.

Ведущая роль в сопротивляемости организма туберкулезной инфекции отводится приобретенному клеточному иммунитету. В его основе лежит активация макрофагов и эффекторное воздействие их на Т-лимфоциты. При этом макрофаги представляют собой собственно эффекторы, а Т-лимфоциты выполняют роль индукторов ГЗТ. Точно так же как макрофаги, Т-лимфоциты являются не только необходимым компонентом противотуберкулезного иммунитета, но и являются фактором, определяющим патогенез заболевания. Координацию взаимодействия между макрофагами и Т-клетками рассматривают как центральное звено в формировании противотуберкулезного иммунитета. Формирование противотуберкулезного иммунитета обеспечивается всеми популяциями Т-лимфоцитов, но основная роль принадлежит CD4+ (Т-лимфоциты хелперы) и CD8+ клеткам (Т-лимфоциты супрессоры). CD4+ клетки способны распознавать антигены МБТ, фагоцитированных макрофагами, и играют важную роль в противотуберкулезном иммунитете. Соответственно это объясняет, почему уменьшение количества CD4+ клеток в результате ВИЧ-инфекции часто приводит к обострению туберкулеза. CD4+ лимфоциты в значительном количестве продуцируют ИНФ-у. Этот же интерферон выделяют сенсибилизированные МБТ CD8+ лимфоциты. ИФН-у является главным медиатором резистентности к туберкулезу, повышающим переваривающие способности макрофагов.

Вопрос №3 Этиология и патогенез туберкулёза

1. Этиология

Возбудитель туберкулеза, открытый в 1882 г. Р. Кохом, относится к классу Schizomycetes, порядку Actinomicetales, семейству Mycobacteriaceae, роду Mycobacterium.

Морфология и тинкториальные свойства:

МБТ — аэробы, грамположительные прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки, патогенные для человека и животных.

Имеет: микрокапсулу из полисахаридов (устойчивость), многослойную (4 слоя) клеточную мембрану (механическая и осмотическая устойчивость), цитоплазму с органеллами (гранулы, вакуоли, рибосомы) и нуклеотид. Фактор вирулентности (корд-фактор) - монослой в клеточной стенке, состоящий из миколевой кислоты и трегалазы.

Окрашиваются по Цилю-Ниссену - МБТ красного цвета на синем фоне.

Биохимические свойства:

Химический состав микобактериальной клетки входят вода, белки, углеводы, липиды и минеральные соли. Отличительные свойства МБТ — кислото- и спиртоустойчивость, обусловленные высоким содержанием в клеточных стенках микобактерий миколевой кислоты, липидов и восков.( сохраняют жизнеспособность при воздействии различных физических и химических агентов, в невысохшей мокроте (при определенных условиях)

бактерии Коха могут оставаться жизнеспособными до полугода, в высохшей мокроте на различных предметах (мебель, книги, посуда, постельное белье, полотенца, пол, стены и пр.) они могут сохранять свои свойства в течение нескольких месяцев, Палочка Коха на солнечном свету погибает в течение 1,5 часов, ультрафиолетовые лучи убивают микобактерии за 2 – 3 минуты.)

Корд-фактор - устойчивость МБТ к воздействию растворами кислот, щелочей и спирта, а также развитие воспалительных и некротических изменений в клетках и тканях органов.

Физиологические свойства:

Размножение: простое деление (видимый рост колоний на жидких средах 5-7день, на твердых средах - 12-20 день), почкование,спорообразование.

МБТ могут размножаться как в макрофагах, так и вне клеток. МБТ размножаются относительно медленно. Размножение происходит в основном путем простого клеточного деления. На обогащенных питательных средах МБТ размножаются с периодом удвоения от 18 до 24 ч. Для роста в культуре микобактерии туберкулеза, полученных в клинических условиях, необходимо от 4 до 6 нед.

Большинство видов МБТ относятся к сапрофитным микробам. Группа облигатных паразитов среди МБТ незначительна и представлена пятью видами, которые образуют группу Mycobacteriumtuberculosiscomplex:

• М. tuberculosishumanus — человеческий тип, вызывающий 80—85%

всех заболеваний туберкулезом у людей;

• М. tuberculosisbovines — бычий тип, вызывающий 10—15% всех за-

болеваний у людей (исходно устойчивый к пиразинамиду);

• М. tuberculosisbovines BCG — вакцинный штамм;

• М. tuberculosisafricanus — африканский тип, вызывающий до 90%

заболеваний у людей Южной Африки (исходно устойчивый к ти-

ацетазону);

• М. tuberculosismicroti — мышиный тип, вызывающий заболевание

у полевых мышей и редко у человека.

Возбудителями туберкулеза у человека наиболее часто (92% случаев) являются М. tuberculosishumanus, aM. tuberculosisbovis и М. tuberculosisafricanum вызывают развитие туберкулеза у человека примерно в 5% и 3% случаев соответственно. К нетуберкулезным микобактериям, также абсолютно патогенными для человека, относится М. leprae, не растущая на питательных средах.

Естественный резервуар туберкулезной микобактерии — человек,домашние и дикие животные, птицы.

Пути распространения туберкулезной инфекции:

1. Воздушно-капельный.

2. Заражение воздушно-пылевым путем происходит при вдыхании пылевых частиц с включенными в них МБТ;

3. Алиментарный – при употреблении в пищу зараженных МБТ продуктов.

4. Контактный путь заражения через кожу и слизистые оболочки можно наблюдать у лиц, непосредственно работающих с культурой МБТ или инфекционным материалом (патологоанатомов, лабораторных работников).

5. Внутриутробный путь заражения (крайне редко) – при нарушении плацентарного барьера или в результате заглатывания плацентарной жидкости, содержащей МБТ.

2) Патогенез

( Из лекций)

Стадии взаимодействия МБТ с макроорганизмом :

• Первая характеризуется прогрессирующим размножением МБТ в отсутствие специфического ответа Т-лимфоцитов и длиться 2 – 3 недели.

• Вторая наступает после формирования зрелых Т-лимфоцитов и характеризуется стабилизацией роста МБТ.

• Как правило, после этого наступает стадия декомпенсации, по времени совпадающая с деструктуризацией лимфоидных образований и появлением некротических изменений в легких. Вакцинный эффект может быть обусловлен сокращением первой фазы процесса

В развитии туберкулеза можно выделить два периода, которые четко разграничены по характеру иммунологических, морфологических и клинических проявлений:

Реакцию организма на первичное заражение определяют как первичный туберкулез, а реакцию, вызванную вторичным заражением (экзогенная суперинфекция) или реактивацией старых туберкулезных изменений (эндогенная реактивация), - как вторичный туберкулез.

I)Фазы развития:

1. Инфильтративная (возникновение первичного очага — инфильтрата)

2. Распад очага и как результат этого — обсеменение микобактериями близлежащих органов

3. Рассасывание очага — инфильтрата

4. Уплотнение, обызвествление инфильтрата.

II)Локализация по полям легкого и в каждом легком отдельно.

III) Бактериовыделение — БК+, БК-, БК± (периодическое бактериовыделение).

( Из Кошечкина) Этапы

1. Распространение инфекции (инфицирование).

2. Начало инфекции, пролиферация и диссеминация в инфицированном организме.

3. Развитие иммунной реакции организма.

4. Казеация (развитие казеозного некроза) и ускоренное размножение МБТ.

5. Вторичное распространение инфекции (способность инфицировать, заражать).

Краткое описание каждого этапа

Этап 1. Распространение инфекции.

1.1. Больной туберкулезом продуцирует аэрозоли, в которых содержатся МБТ.

1.2. Мелкие частицы аэрозоля высыхают и становятся пылевыми частицами.

1.3. Пылевые частицы, содержащие микобактерии, вдыхаются человеком.

1.4. Частицы проникают через бронхи и скапливаются в альвеолах.

1.5. Микобактерии поглощаются альвеолярными макрофагами

неиммунизированного организма.

1.6. Если альвеолярные макрофаги способны уничтожить МБТ, инфекция не развивается.

2.1. МБТ выживают и размножаются в альвеолярных макрофагах.

2.2. Размножающиеся МБТ убивают альвеолярные макрофаги,

макрофаги распадаются, высвобожденные хемокины и МБТ взаимодействуют с новыми клетками.

2.3. Вновь сформированные макрофаги и моноциты захватывают и переваривают МБТ.

2.4. Киллерные клетки и Т-лимфоциты начинают накапливаться в поврежденных участках.

2.5. МБТ продолжают размножаться, убивая клетки макроорганизма, и распространяться локально (в участке своего первоначального внедрения).

2.6. МБТ транспортируются во внутригрудные лимфатические узлы, откуда распространяются в системные органы.

Этап 3. Развитие иммунного ответа макроорганизма. Развитие туберкулезного процесса в течение 3-го этапа можетпроисходить в двух вариантах.

Вариант 3.1. У большинства пациентов в течение 3-го этапа появляется достаточная устойчивость, чтобы подавлять развитие туберкулеза на протяжении всей жизни.

3.1.1. Размножение МБТ останавливается, а их количество резкоуменьшается.

3.1.2. Первичный фокус и его дочерние фокусы оставляют послесебя минимальные остаточные проявления.

3.1.3. Туберкулиновый кожный тест становится положительным.

Вариант 3.2 (неблагоприятный). При недостаточно активной иммунной реакции происходит прогрессирование туберкулезного процесса. Оно чаще наблюдается среди ВИЧ-инфицированных, детей, а также у лиц, предрасположенных к туберкулезу.

У некоторых пациентов возникает реактивация скрытой туберкулезной инфекции. Реактивация может происходить вне легких или в самом легком и закончиться тканевым повреждением, формированием полости распада и вторичным размножением МБТ.

На клеточном уровне неблагоприятный вариант 3-го этапа характеризуется следующими процессами.

3.2.1. Макрофаги передают туберкулезные антигены Т-лимфоцитам; Т-лимфоциты высвобождают цитокины.

3.2.2. Цитокины стимулируют продуцирование и активацию макрофагов. В результате формируется защита от повреждения клеток и тканей.

3.2.3. Указанные реакции ограничивают быстрое размножение и/или уничтожают МБТ, заканчиваются формированием первичного легочного фокуса.

3.2.4. Если макроорганизм не способен создать эффективную защиту от МБТ, первичный очаг прогрессирует.

Этап 4. Казеация и ускоренное размножение МБТ.

4.1. Туберкулезный фокус в легком реактивируется, подвергается некротизированию (казеации) с последующим формированием полости.

4.2. В этот период МБТ, находящиеся во внеклеточном пространстве, размножаются экспоненциально.

Этап 5. Вторичное распространение инфекции.

Пациент откашливает мокроту, содержащую МБТ, другой человек вдыхает их. Таким образом, процесс заражения человека в некоторых случаях приводит к выделению МБТ в окружающую среду, тем самым продолжается распространение МБТ среди окружающих.

Пути выявления + 13 вопрос( Из лк Бабаевой)

• Косвенные методы:

– Анамнез и физикальное обследование;

– Биохимические исследования;

– Функциональные исследования.

• Прямые методы – визуализация структурных изменений:

– В тканях – морфологическая диагностика;

– В органах – лучевая диагностика.

Выявление возбудителя туберкулеза:

• Косвенные методы:

– Туберкулинодиагностика;

– Определение противотуберкулезных антител;

– Исследование высвобождения γ–интерферона под воздействием специфических агентов МБТ.

• Прямые методы:

– Бактериоскопическая диагностика;

– Бактериологическая диагностика;

– Определение антигенов МБТ;

– Молекулярно-биологические методы.