Микобактерии, возбудители микобактериозов, туберкулеза и лепры

1. Тема лекции: «Микобактерии – возбудители микобактериозов, туберкулеза и лепры»

Лектор: профессор зав. кафедрой
иммунологии, микробиологии и
вирусологии
Новикова Людмила Владимировна.

2. Микобактерии – это грамположительные кислото-, спирто- и щелочеустойчивые бактерии, относятся к семейству Micobacteriaceae,

роду Micobacterium
Характерно:
1. Высокое содержание липидов и
восков (до 60%)
2. Каротиноидные пигменты
3. Каталазаположительные
4. Резистентны к действию лизоцима
5. Медленный рост

3. Среди микобактерий по биологическим свойствам и патогенности для человека выделяют 3 группы:

1. Микобактерии сапрофиты –
обитают в почве, воде и на слизистых
оболочках человека и животных

4. 2. Условно-патогенные микобактерии– вызывают микобактериозы

Классификация нетуберкулезных микобактерий по
Runyon
Группа I. Фотохромогенные - М. Kansasii, М.
Intermedium, М. Asiaticum, И. Simae, М. marinum
Группа II.Скотохромогенные - М. Szulgai, М.
Scrofulaceum, М. Xenopi, М. lentiflavum, М. interjectum
Группа III.Нехромогенные
(непигментированные) медленно
растущие - М. avium-intracellulare, M. malmoense, М.
shimoidei М. Genavense, M. celatum
Группа IV. Быстрорастущие. -М. Fortuitum,
chelonae
М.

5.

3. Патогенные микобактерии –
а. M. tuberculosis
б. M. bovis
в. M. africanum
г. M. leprae

6.

Микобактерии –
возбудители туберкулеза

7.

8.

9.

Micobacterium bovis имеют большинство
признаков, аналогичных M. tuberculosis.
Отличительными признаками являются:
по морфологии – палочки более короткие и
толстые.
культуральные св-ва: микробы еще медленнее
растут на питательных средах. На жидких средах
образуют тонкую, влажную пленку на
поверхности. На плотных средах на 21-60 день
образуют мягкие, ша-ровидные, влажные,
прозрачные серовато-белого цвета колонии в Sформе.
Глицерин не стимулирует их рост. Ускорение
роста наблюдается при снижении концентрации
кислорода и наличии пирувата в среде.
Являются факультативными анаэробами.

10.

Обладают иной биохимической активностью: дают
отрицательные пробы на ниацин, никатинамидазу,
восстановление нитратов в нитриты.
Патогенны для морских свинок и кроликов. У
кроликов при внутривенном заражении через 1-2
мес. развивается генерализованная инфекция,
заканчивающаяся их гибелью.
Устойчивы к действию многих
противотуберкулезных препаратов.
У человека чаще вызывают внелегочные формы
туберкулеза – поражаются костно-суставная,
мочеполовая системы, лимфатические узлы.
Нередко “бычий туберкулез” протекает скрытно,
тяжело, лечение его затруднено.

11.

Факторы патогенности
Патогенность туберкулезных палочек связана с прямым
или иммунологически опосредованным действием на ткани их
липидов и липидосодержащих структур, содержащихся в
клеточной стенке микобактерий.
Липиды M. tuberculosis:
1. Миколовые кислоты и их производные –
длинноцепочечные, разветвленные жирные кислоты –
фтионовая, пальмитиновая, туберкулостеариновая и др.
2. Воск Д – это миколовые кислоты, связанные с
арабиногалактаном и пептидогликаном ( у других
микроорганизмов воск образован эфирами высших
карбоновых кислот и высшими одноатомными спиртами). У
M. tuberculosis воск Д относится к гликопептидолипидам).
3. “Корд - фактор” – это димиколят трегалозы (дисахарид
глюкозы, эстерифицированный двумя молекулами миколовых
к-т).

12.

4. Свободные сульфатиды (сульфолипиды) – это
трегалоза, эстерифицированная сульфатной
группой и четырьмя миколовыми кислотами.
5. Микозиды – это гликолипиды, образующие
своеобразную микрокапсулу. Они похожи на ЛПС
Гр “-” бактерий, токсичны и вызывают образование
гранулем.
6. Липоарабиноманнан, начинается от ЦПМ,
пронизывает клеточную стенку и выходит на ее
поверхность (рецептор). В состав входят
разветвленные полимеры арабинозы и маннозы,
связанные с производными пальмитиновой и
туберкулостеариновой кислот.

13.

В отличие от других бактерий, на долю липидов
(фтионовая
кислота,
масляная,
пальмитиновая,
туберкулостеариновая и другие жирные кислоты, а также
корд-фактор и воск Д, в состав которого входит и
миколовая кислота) приходится от 10 до 40 % сухой массы
микобактерий.
Туберкулопротеины составляют 56 % сухой массы
вещества микробной клетки. Они являются основными
носителями
антигенных
свойств
микобактерии,
высокотоксичны,
вызывают
развитие
реакции
гиперчувствительности 4-го типа - ГЗТ.
Полисахариды составляют 15 % сухой массы
вещества микобактерии. Это родоспецифические гаптены.
.

14.

Считают, что “туберкулез – это болезнь
макрофагов”. M. tuberculosis, проникая в
организм человека, прежде всего поражают
макрофаги.
Липиды и липидосодержащие структуры M.
tuberculosis оказывают прямое действие
на
макрофаги, способствуют развитию туберкулезного очага – гранулемы.

15.

1. Микозиды и липоарабиноманнан – определяют
прикрепление микроорганизма к клеточным рецепторам
макрофагов и инициируют “неагрессивный фагоцитоз” M.
tuberculosis без активации “дыхательного взрыва”, т. е. без
образования активных форм кислорода и азота.
2. Сульфатиды и “корд - фактор” токсичны и
поражают мембраны митохондрий , препятствуют
дыхательному взрыву, ингибируют фагосомнолизосомное слияние, разрушают мембраны фаголизосом.
За счет них микроорганизмы находятся в цитоплазме, а не
в фаголизосоме, что дает возможность размножаться в
цитоплазме. Сульфатиды также за счет отрицательного
заряда нейтрализуют катионные белки макрофагов.

16.

3. Воск Д вместе с “корд - фактором” обладают
токсичностью, активируют макрофаги с
выделением из них провоспалительных
цитокинов (в частности, ФНО вызывает
кахексию = истощение за счет активации липаз),
тормозят миграцию в очаг полиморфноядерных
фагоцитов. Участвуют в образовании
туберкулезных гранулем.
4. Фтионовые кислоты (фосфатидная фракция
липидов) вызывают формирование гранулем за
счет усиления миграции к очагу макрофагов.
Фтионовые кислоты + Воск Д+
туберкулопротеины вызывают сенсибилизацию
организма, развивается ГЗТ.

17.

5. Миколовые кислоты отвечают за :
- токсичность
- вирулентность (вместе с “корд - фактором”)
- развитие ГЗТ (в комплексе с белком туберкулопротеином)
- кислотоустойчивость M. tuberculosis, спирто-,
щелочеустойчивость.
6. Туберкулостеариновые кислоты
обусловливают процессы казеозного
(творожистого) некроза в очаге.

18.

7. M. tuberculosis синтезируют аммоний, который
защелачивает среду в макрофагах, в результате
блокируется активность лизосомальных
ферментов.
8. Каталаза и пероксидаза инактивируют
активные формы кислорода в макрофагах, что
способствует сохранению и размножению
микробов в этих клетках. Данные ферменты
обусловливают чувствительность микробов к
препаратам группы гидрозидов изоникотиновой
кислоты –изониазиду.

19.

Противотуберкулезный иммунитет формируется в
ответ на проникновение в организм микобактерий в
процессе инфекции или вакцинации и носит
нестерильный,
инфекционный
характер,
что
обусловлено длительной персистенцией L-форм
бактерий в макроорганизме.
Он проявляется через 4—8 недель после попадания
микробов в макроорганизм.
Решающую роль играют клеточные факторы
иммунитета. Фагоцитоз в начале заболевания носит
незавершенный характер.

20.

Исход заболевания определяется активностью Тхелперов, которые активируют фагоцитарную
активность макрофагов и активность Т-киллеров.
При массивном хроническом инфицировании,
способствующем интенсивному размножению
микобактерий и гибели фагоцитирующих клеток,
происходит активация клеток с супрессорной
активностью, что ведет к развитию вторичного
иммунодефицита и иммунологической
толерантности.

21.

ЛЕЧЕНИЕ ТУБЕРКУЛЕЗА
Вегетирующая в макроорганизме популяция возбудителей
туберкулеза неоднородна.
Наиболее многочисленна активно размножающаяся
внеклеточно расположенная часть микобактериальной
популяции, характерная для острого, активного процесса.
Вторая часть популяции
тирующим способом.
размножается
интермит-
Третья часть популяции немногочисленная, но длительно
персистирующая
в
организме
и
переживающая
внутриклеточно.

22.

Если терапевтическое воздействие на два
первых вида популяции не вызывает особых
затруднений и лечебный стерилизующий эффект
достигается быстро и легко, то для подавления
медленно размножающейся персистирующей
внутриклеточной
популяции
необходимо
длительное воздействие препаратов, обладающих
способностью хорошо проникать внутриклеточно
и оказывать бактерицидное действие.

23.

24. Микроорганизмы - возбудители антропозоонозных инфекций

Антропозоонозы – это инфекционные
заболевания человека, при которых
источником возбудителя являются животные
(больные или носители)

25. Выделяют две группы заболеваний: 1. Передаваемые от домашних животных и др. синантропных животных: - бактериальные инфекции -

сальмонеллез, бруцеллез,
туберкулез, столбняк, сибирская язва, лептоспирозы
- вирусные – ящур
- грибковые – аспергиллез, трихофития, микроспория
- протозойные – балантидиаз, токсоплазмоз
2. Передаваемые от диких животных - природно-очаговые:
- бактериальные – листериоз, чума, туляремия,
лептоспироз, спирохетозы, риккетсиозы
- вирусные – геморрагические лихорадки, вирусные
энцефалиты.
- протозойные – лейшманиоз.

26. Общие свойства

Морфология.
Гр «-» мелкие палочки. Обладают
поверхностными структурами, определяющими
патогенность и вирулентность. Чаще не
подвижны, не имеют спор, но обладают
микрокапсулой
Культуральные свойства: растут на сложных
питательных средах, чаще образуют S-формы
колоний, за исключением возбудителя чумы

27. Отношение к температуре: хорошо переносят низкие температуры, погибают при высоких

Являются внутриклеточными паразитами –
размножаются внутри клеток лимфоидномакрофагальной системы, вызывают
бактериемию и септицемию.

28. Факторы патогенности

А) эндотоксин
Б) поверхностные структуры,
обеспечивающие инвазивность и
агрессивность
В) внутриклеточный паразитизм
Г) ГЗТ при бруцеллезе и туляремии

29. Палочки спорообразующие грамположительные Сибиреязвенные бациллы

Семейство Bacillaceae
род Bacillus
Bacillus anthracis

30. Морфология

Сибиреязвенные бациллы — очень
крупная (5н-10х1-н2 мкм) толстая палочка с закругленными, а при образовании цепочек – с обрезаными под прямым углом концами. Неподвижные, легко окрашиваются анилиновыми красителями или по Граму – Гр «+».

31.

В исследуемом материале
располагаются парами или в виде
коротких цепочек, окруженных общей
капсулой.
В мазке из чистой культуры располагаются в виде длинных цепочек
(стрептобациллы), слегка утолщенных
на концах и образующих сочленения
(«бамбуковая трость»).

32.

Обработка микробов пенициллином
приводит к разрушению клеточной
стенки и образованию цепочек, состоящих из протопластов и сферопластов–
называемых «жемчужным
ожерельем».

33.

Важным
признаком
является
образование
капсулы для защиты от фагоцитов и антител.
Капсулы образуются только у бактерий, выделенных
из организма либо выращенных на питательной
среде, содержащей нативную сыворотку.
Капсулы более устойчивы к действию гнилостной
микрофлоры, чем бактериальные клетки, и в
материале из гнилых трупов нередко можно
обнаружить
лишь
пустые
капсулы
(«тени»
микробов).
Для обнаружения капсул мазки окрашивают:
метиленовой синькой Леффлера
(клетки — синие, капсулы —
малиново-красные)
по методу Бурри-Гинса,
по методу Ребигера

34. Биохимические свойства

Обладает сахаролитической активностью
- разлагает до кислоты глюкозу, сахарозу, фруктозу,
мальтозу и декстрин
- гидролизует крахмал
- образуют ацетилметилкарбинол
- образует лецитиназу
Протеолитическая активность:
- разжижает желатину на 2-5 сут.
- свертывает молоко за 3 -5 сут., затем пептонизирует
сгусток и разжижается, при расщеплении белков
образуется Н2S и аммиак, накапливается бурый
пигмент.

35. Антигенная структура

Капсульные АГ представлены полипептидами,
соединенными с молекулами D-глутаминовой
кислоты. По капсульным АГ выделяют единственный
серовар, антитела к капсульным АГ не обладают
протективным действием.
Соматический АГ представлен полисахаридами
клеточной стенки (состоит из Д-галактозы и Nацетилглюкозамина), антитела к нему не обладают
протективным действием, длительно сохраняется во
внешней среде.
Сибиреязвенный экзотоксин имеет сложную
структуру и включает в себя протективный АГ липопротеин термолабильный, относится к токсинам
класса С).

36. Факторы патогенности

I. Факторы адгезивности:
1- капсульный полипептид обеспечивает адгезию на
чувствительных клетках – энтероцитах кишечника или
эпителиоцитах дыхательного тракта, обладает
выраженной антифагоцитарной активностью.
2- протективный АГ- обеспечивает взаимодействие с
мембранами клеток организма человека и животных.
II. Факторы инвазивности:
поверхностные структуры + лецитиназа + протеазы =
проникновение вглубь кожи и слизистых.
III. Факторы агрессивности:
капсула – защищает микробные клетки от поглощения и
разрушения фагоцитами – нейтрофилами и макрофагами.
D-глутаминовые кислоты – внутриклеточный
паразитизм.

37.

IV. Токсинообразование.
Экзотоксин, имеет сложную структуру, его
образование кодируется плазмидой, комплексом из
3-х генов. Токсин состоит из 3-х компонентов:
протективный антиген – на него в организме
вырабатываются защитные АТ.
летальный фактор – обладает цитотоксическим
действием и вызывает отек легких, является
ферментом металлопротеазой, нарушает синтез
белка, как следствие наблюдается гибель клетки.
отечный фактор - проявляет эффект
аденилатциклазы, повышает концентрацию цАМФ
в клетках макроорганизма, в результате
повышается проницаемость клеток и сосудов,
развивается отек (особенно отек легких).

38. Механизмы и пути заражения

контактный – при уходе за больными животными, при
разделки мяса, переработки шкур, шерсти – попадают в
организм вегетативные формы или споры.
аэрогенный
– при вдыхании спор микробов:
- при уходе за животными, переработке шкур
- при пересыпки порошков и т.д..
алиментарный – при употреблении мяса больных
животных (вегетативные формы)
редко трансмиссивный путь – через кровососущих
насекомых – слепней, мух-жигалок.

39. Клинические формы

Выделяют:
кожную форму
легочную форму - развивается при
ингаляции спор микроорганизмов.
желудочно-кишечную
септическую форму

40. Диагностика

Бактериоскопический
Из исследуемого материала готовят 4 мазка. Фиксированные
мазки окрашивают:
1- по методу Грама – грамположительные палочки.
2- по Романовскому – Гимзе или по Ожешко (споры).
3-по методу Бурри-Гинса или по Ребигеру (раствор Ребигера – 1520 г генцианвиалета растворяют в 100 мл 40% формалина,
раствор одновременно фиксирует и окрашивает препарат в
течение 15-20 сек.) – бациллы окрашиваются в фиолетовый
цвет, а капсулы в красно-фиолетовый цвет.
4- сибиреязвенной люминисцирующей сывороткой (РИФ), при
этом сибиреязвенные бациллы выглядят как палочки с ободком,
светящиеся зеленоватым светом.

41.

Бактериологический метод
Серологический метод
Биологическая проба
Аллергический метод
Молекулярно-генетический метод