Туберкульоз - І.Т.П'ятночка 2005

Етіопатогенез і патологічна анатомія туберкульозу

Збудник туберкульозу належить до широкої групи мікобактерій, споріднених з нижчими рослинними організмами - променистими грибами, або актиноміцетами (від грецьких слів actis - промінь і myces - гриб). Існують різні назви збудника туберкульозу: бацили Коха, палички Коха, мікобактерії туберкульозу.

Туберкульоз - хвороба інфекційна і збудником його є мікобактерія туберкульозу (МБТ) з роду Micobacterium, родини Micobacteriacea, порядку Actinomycetales.

До складу роду Micobacterium сімейства Micobacteriaceae включені кислото- і спиртостійкі аеробні нерухомі грам позитивні прямі чи вигнуті паличкоподібні бактерії. Ростуть вони повільно чи дуже повільно (сапрофітні види значно швидше). Мікобактерії широко поширені в навколишньому середовищі - воді, грунті, у рослин і тварин. В даний час ідентифіковано близько 50 видів, рід нараховує близько 200 видів; типовий вид Micobacterium tuberculosis. За ознакою патогенності виділяють власне патогенні, що спричиняють конкретне захворювання і атипові мікобактерії, серед яких є умовно-патогенні і Сапрофіти. Атипові мікобактерії (за класифікацією Runyon, 1959), в залежності від кольору їх колоній і швидкості росту, поділяють на 4 групи: І - фотохромогенні, утворюють пігментацію колоній на світлі (M. kansasii, M. marinum); ІІ - скотохромогенні, найбільш поширена група, утворюють жовто-оранжевий пігмент у темноті (М. aquae, M. flavescens, M. scrofulaceum, M. gordonae і M. paraffnicum); III - нефотохромогенні, не продукують пігменту або утворюють його в дуже незначній кількості (M. xenopi, M. avium, M. intracellularae, M. gastri, M. nonchromogenicum, M. terrae, M. triviale); IV - швидкоростучі (M. phlei, M. smegmatis, M. fortuitum, M. marinum).

Серед патогенних мікобактерій, залежно від патогенності для людини та різних тварин, виділяють такі види:

M. tuberculosis (людський) - збудник туберкульозу людини;

M. bovis (бичачий) - збудник туберкульозу великої рогатої худоби;

M. africanum (африканський) - виділений в західній тропічній Африці, йому притаманні риси попередніх видів.

M. tuberculosis - тонкі, чи злегка вигнуті палички розмірами 1,0- 10,0x0,2-0,6 мкм, із злегка заокругленими кінцями, у цитоплазмі містять зернисті утворення (2-10), спор не утворюють, позбавлені капсул (рис. 4, 5). Грам позитивні аероби. Важливою їх особливістю є кислото-, луго- і спиртостійкість, що зумовлено наявністю ліпідної фракції, зокрема миколевої кислоти. Розмножуються повільно, шляхом простого поділу, в середньому через 14-18 годин. Інколи МБТ розмножуються брунькуванням, значно рідше - галуженням. Під впливом зовнішнього середовища, змін умов існування змінюються морфологічні, культуральні і біологічні властивості мікобактерій туберкульозу. Вони можуть іноді утворювати коковидні, зернисті структури, фільтрівні та L-форми, що називається персистуванням. Повернення їх з персистуючих форм до бактеріальних, називається реверсією. Застосування антимікобактеріальних препаратів нерідко призводить до медикаментозної стійкості МБТ. Вважають, що медикаментозна стійкість, як одна з форм мінливості, виникає переважно шляхом «адаптації" МБТ до антимікобактеріальних препаратів. В умовах антимікобактеріальної терапії можуть появлятися точкові хромосомні Мутації зі змінами у рибосомно-матричній системі чи плазмідійній ДНК мікобактерій. Це призводить до появи стійких медикаментозних штамів. Виявлені гени, мутація яких зумовлює стійкість збудника туберкульозу до окремих протитуберкульозних препаратів. З іншого погляду, в кожній популяції мікобактерій, чутливих до хіміопрепаратів, є ще стійкі мутанти, які в процесі хіміотерапії продовжують розмножуватися і їх популяція неухильно зростає. Цей феномен називають селекцією резистентних мутантів. При неефективному лікуванні відбувається накопичення мутацій до окремих препаратів, що закріплюється в 2-3 генах.

Рис. 4. Мікобактерія туберкульозу Зб. 70. Забарвлення за Цілем-Нільсеном

Рис. 5. Мікобактерія туберкульозу під електронним мікроскопом

Розрізняють первинну і вторинну медикаментозну резистентність. Первинна - це стійкість у вперше діагностованих нелікованих хворих (до 25 %), яка є наслідком зараження резистентними МБТ. Вторинна або набута резистентність - резистентність виявлена у хворих, яким проводили антимікобактеріальну терапію понад 4 тижні, переважно виникає в процесі нераціональної терапії і спостерігається у 75 % лікованих, у більшості випадків на хронічні форми, хворих.

Дотримуючись єдиної міжнародної термінології розрізняють моно резистентність (резистентність МБТ до одного з п’яти препаратів І ряду - ізоніазиду, піразинаміду, рифампіцину, стрептоміцину чи етамбутолу), полірезистентність (резистентність МБТ до двох та більше препаратів І ряду), мультирезистентність (резистентність до комбінації ізоніазид + рифампіцин та інших препаратів І ряду). Крім цього, розрізняють хіміо-резистентний туберкульоз - туберкульоз, при якому виділяють МБТ, що резистентні до одного протитуберкульозного препарату чи більше; мультирезистентний туберкульоз - туберкульоз, при якому виділяють МБТ, що резистентні як мінімум до комбінації найактивніших протитуберкульозних препаратів - ізоніазид + рифампіцин.

Патогенні МБТ: M. tuberculosis, M. bovis і M. africanum. Всі вони дуже стійкі у навколишньому середовищі, зокрема, у грунті зберігаються 1-2 роки, водоймах - до 5 місяців, вуличному пилу - до 10 діб, у приміщеннях при розсіяному сонячному світлі - до півтора місяця, у фекаліях і на пасовищах до 1 року, в маслі, сирах, що зберігаються в холодильнику - 8-10 місяців, на сторінках книг - 3 місяці. При температурі - 20 °С МБТ зберігають життєдіяльність протягом 7 років. Кип’ятіння рідкого харкотиння вбиває МБТ за 5 хвилин. Під дією сонячних променів МБТ гинуть за 1,5 години, ультрафіолетового опромінювання - через 2-3 хвилини.

Атипові (умовно-патогенні) МБТ при певних умовах можуть бути патогенними для людини і викликати мікобактеріоз - захворювання схоже на туберкульоз. До атипових МБТ належать: M. avium, M. intracelluläre, M. scrofulaceum та інші.

Туберкульоз у людей у 85-97 % випадків виникає внаслідок інфікування людським, у 2-15 % бичачим і дуже рідко - пташиним видом МБТ.

Джерелом інфікування людей туберкульозом є хворі люди і тварини, які виділяють МБТ. Збудник інфекції, залежно від ураженого органу виділяється у зовнішнє середовище із харкотинням, фекаліями, сечею, молоком, спермою тощо. Зараження відбувається найчастіше аерогенним (90-95 %), рідше аліментарним, контактним і надзвичайно рідко внутрішньоутробним шляхом. При останньому зараження плода відбувається, головним чином, двома шляхами: гематогенним, трансплацентарним або при аспірації та заковтуванні навколоплідних вод, слизу із родових шляхів при туберкульозі статевих органів матері. При гематогенному шляху внутрішньоутробного зараження МБТ проникають від матері до плода через пупочну вену, поступаючи в печінку або ductus venosus Aurantii в праве Серце і Легені. При трансплацентарному способі зараження первинний афект формується в печінці плода.

Вперше зустрічаються з туберкульозною інфекцією в основному діти, рідше підлітки та дорослі. МБТ, що проникли в дихальні шляхи, можуть системою мукоциліарного кліренсу - миготливим епітелієм, з слизом, виділятися з бронхів, що запобігає їх контакту з альвеолярними макрофагами. В іншому випадку, при первинному інфікуванні МБТ зустрічаються з полінуклеарами і фагоцитами і піддаються фагоцитозу. Макрофаги руйнуються і в міжклітинний простір виділяються МБТ та їх уламки, сполучені з J-білком і Ферменти - медіатори (інтерлейкін-1), котрі активують Т-лімфоцити. Останні, в свою чергу виділяють медіатори - лімфокіни (інтерлейкін-2), які прискорюють міграцію макрофагів, їх ферментативну активність по відношенню до МБТ. Згадані медіатори активують і В-лімфоцити, які трансформуються у плазматичні клітини, здатні продукувати ІМУНОГЛОБУЛІНИ - специфічні антитіла проти антигенів МБТ. Однак, роль гуморального імунітету ще не зовсім з’ясована. Більше значення мають механізми клітинного імунітету, що здійснюються сенсибілізованими Т-лімфоцитами, зокрема, їх субпопуляцією і співвідношенням (Т-хелпери активують макрофаги, Т-супресори пригнічують їх, Т-кілери можуть прилипати до клітин, що фагоцитували МБТ і знищувати їх разом з інфектом). Речовини, що виділяються при підвищеній ферментативній активності макрофагів, сприяють розвитку запальної реакції, а під дією фосфатидів МБТ макрофаги перетворюються в епітеліоїдні та гігантські клітини Пирогова-Лангханса, формується туберкульозна гранулема (рис. 6). Поряд з цим, проходить знищення Т-кілерами мікобактерій разом із макрофагами та навколишніми тканинами, що призводить до казеозного некрозу.

Сухий казеоз формується звичайно в центрі туберкульозної гранулеми і є несприятливим середовищем для розмноження МБТ. Подальша динаміка інфекційного процесу залежить від величини бактеріальної популяції та досконалості імунних систем організму.

При невеликій кількості МБТ, в міру розвитку імунітету, розмноження їх сповільнюється, послаблюється запальна реакція, специфічна гранулема склерозується, а мікобактерії трансформуються у персистуючі форми, які підтримують відносний набутий імунітет. Ознакою імунологічної перебудови є позитивна реакція на туберкулін, яка виявляється через 3-12 тижнів після інфікування і зберігається пожиттєво. При певних несприятливих умовах, через місяці - роки, персистуючі форми МБТ можуть реверсувати у вірулентні, що призводить до реактивації специфічного запального процесу й розвитку вторинних форм туберкульозу.

Рис. 6. Туберкульозна гранулема

При інтенсивному розмноженні значної популяції мікобактерій зменшується активність Т-хелперів, гальмується активація макрофагів і збільшується кількість Т-супресорів, поступово туберкульозний процес прогресує і розвиваються первинні форми туберкульозу. Первинний туберкульоз виникає після віражу туберкулінових реакцій, характеризується вираженою гіперсенсибілізацією організму з обов’язковим ураженням лімфатичної системи і нахилом до поширення інфекції гематогенним і лімфогенним шляхом, нерідко з ураженням серозних оболонок і наявністю параспецифічних реакцій.

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Хто і коли відкрив збудника туберкульозу?

2. Де і ким був заснований перший у світі протитуберкульозний диспансер?

3. Важливе досягнення французьких вчених Кальмета і Герена у 1919 році.

4. Хто і коли отримав стрептоміцин, за що йому була присуджена Нобелівська премія?

5. Коли були синтезовані найефективніші Антимікобактеріальні препарати (ізоніазид і рифампіцин)?

6. Видатні вчені-фтизіатри України.

7. Скільки населення світу інфіковано мікобактеріями туберкульозу?

8. Яка річна захворюваність на туберкульоз у світі і на яких континентах вона найвища?

9. Що Ви знаєте про сучасну епідеміологічну ситуацію з туберкульозу в Україні?

10. Що таке туберкульоз?

11. Збудник туберкульозу, його властивості і види.

12. Джерело інфікування людей туберкульозом.

13. Шляхи зараження туберкульозом.

14. Структура туберкульозної гранулеми.

ТЕСТИ

1. В якому році Роберт Кох відкрив збудника туберкульозу:

A. 1865

B. 1882 C 1887

D. 1919

E. 1944

2. Хто із українських вчених раніше від Рентгена відкрив Х-промені:

A. О.А. Кисіль

B. Б.М. Хмельницький

C. Ф.Г. Яновський

D. І.Я. Горбачевський

E. І.П. Пулюй

3. Хто вперше, для Лікування хворих на туберкульоз, запропонував штучний пневмоторакс:

A. Р. Кох

B. Р. Філіп

C. К. Форланіні

D. А. Кальмет і Герен

E. С. Ваксман

4. Ким був синтезований стрептоміцин?

A. Фоксом

B. С. Ваксманом

C. А.Кальметом і К.Гереном

D. К.Форланіні

E. Абре

5. Ізоніазид отриманий в лабораторії:

A. С. Ваксмана

B. Фокса C Р. Коха

D. К. Рентгена

E. Р. Філіпа

6. Який відсоток населення планети інфікований на туберкульоз?

A. 5 %

B. 10 %

C. 15 %

D. 30 %

E. 50 %

7. Хворий на Туберкульоз легень може щорічно інфікувати:

A. 1-5 осіб

B. 10-15 осіб

C. 25-30 осіб

D. 35-40 осіб

Е. 45-50 осіб

8. Який відсоток інфікованих МБТ захворює на туберкульоз:

A. 1-2 %

B. 3-4 %

C. 5-10 %

D. 15-25 %

E. 30-40 %

9. Загальна кількість хворих на туберкульоз у світі становить:

A. 3-5 млн.

B. 10-15 млн.

C. 20-30 млн.

D. 40-45 млн.

E. 50-60 млн.

10. Перший у світі протитуберкульозний диспансер заснував:

A. Р. Кох

B. Р. Філіп

C. А. Кальмет і Герен

D. Абре

E. Ф.Г. Яновський

11. Протитуберкульозна вакцина БЦЖ виготовлена:

A. Р. Кохом

B. С. Ваксманом

C. А. Кальметом і Гереном

D. Ф. Сейберт

E. М.А. Лінниковою

12. Найбільш ймовірна відстань при інфікуванні МБТ краплинним шляхом.

A. До 1,5 м

B. До 3,5

C. До 4,5 м

D. До 6 м

E. До 10 м