2.1. Характеристика микобактерии туберкулеза. | 2.1. Characteristics of the Tubercle bacilli. |
Микобактерии туберкулеза (МБТ относятся к семейству бактерий - Micobacteriacae, порядку Actinomycetalis, роду Micobacterium. | Mycobacterium tuberculosis (MBT) belongs to the family of Mycobacteriacae, of order Actinomycetalis, and genus Micobacterium. |
| Иллюстрации см. Атлас иллюстраций. | |
Этимологически, "микобактерия" формируется из греческих слов (myces - гриб) и (bakterium, bactron- палочка, прутик). Компонент названия "гриб" происходит от тенденции этих микроорганизмов образовывать нитчатые и ветвящиеся формы, в организме или в культуре. | Etymologically, "mycobacterium" is derived from the Greek words ‘myces’ for fungus and ‘bakterium’ meaning small rod. The name "fungus" is derived because of the tendency of these microorganisms to spread diffusely over the surface of liquid medium in a mold like growth pattern. |
C позиций клинической медицины, Mycobacterium tuberculosis, открытая немецким ученым Робертом Кохом в 1882 году, является наиболее важным видом микобактерий туберкулеза, которые объединены в комплекс, включающий: M. tuberculosis (МБТ); M.bovis и ее вариант БЦЖ (Бацилла Кальмета и Жерена); M.africanum и M.microti. Эта группа микобактерий отличается выраженным генетическим сходством. | According to the modern concept of clinical medicine, the term "Mycobacterium tuberculosis” which was discovered by the German scientist Robert Koch in the year 1882, unites the complex of four kinds of mycobacterium: including M. tuberculosis (MBT), M.bovis and its Bacille Calmette-Guerin (BCG) variant, M.africanum and M.microti. There is a high degree of genetic relatedness in this group. |
Микобактерия туберкулеза (МБТ) является главной причиной заболевания туберкулезом человека. M.bovis и M.africanum вызывают заболевание у человека, клинически не отличающееся от классического туберкулеза. | Micobacterium tuberculosis (MBT) is the major cause of tuberculosis in man. M.bovis and M.africanum can cause a disease clinically indistinguishable from classical tuberculosis. M.microti is not considered to be pathogenic for human beings but it can cause a disease resembling tuberculosis in rats. BCG is not pathogenic for humans. |
Представленные в дальнейшем материалы о туберкулезе имеют отношение только к заболеванию, вызываемому M. tuberculosis (МБТ) – бактерия Коха (БК). | The given materials about “Tuberculosis” in this textbook refers only to the disease caused by M. tuberculosis (MBT), tubercle bacilli of Koch (BK). |
Микобактерии туберкулеза (МБТ) – факультативные внутриклеточные паразиты. | Mycobacterium tuberculosis (MBT) - Facultative intracellular parasite. |
Естественный резервуар туберкулезной микобактерии – человек, домашние и дикие животные, птицы. | The natural reservoir – human, domestic and wild animals, birds. |
МБТ внешне представляют собой тонкие, изогнутые палочки, стойкие к кислотам, щелочам и высыханию. Наружная оболочка бактерии содержит сложные воска и гликолипиды | MBT are slender, curved rods that are resistant to acids, alkalis, and dehydration. The cell wall contains complex waxes and glycolipids. |
МБТ могут размножаться как в макрофагах, так и вне клеток. | MBT can multiply in macrophages, as well as extracellularly, in tissues of different organs. |
МБТ размножаются относительно медленно. Размножение происходит в основном путем простого клеточного деления. На обогащенных средах, МБТ размножаются с периодом удвоения от 18 до 24 часов. Для роста в культуре микобактерий туберкулеза, полученных в клинических условиях, необходимо от 4 до 6 недель. | Multiplication of MBT is comparatively slow, by means of simple cell division. On enriched media, multiplication of MBT doubles and lasts from 18 to 24 hours. Clinical strains of MBT may require 4 to 6 weeks to grow in such a medium. |
Генетическая структура МБТ установлена. С нуклеотидной последовательностью МБТ можно ознакомиться в международных банках данных. Нуклеотидная последовательность МБТ насчитывает 4,411,529 b.p. | Genetic structure of MBT. The sequence and annotation has been published in the international databases. The sequence of MBT is 4,411,529 b.p long. |
Самостоятельным движением МБТ не обладают. Температурные границы роста находятся между 29° и 42° Цельсия (оптимальная - 37—38°). МБТ обладают устойчивостью к физическим и химическим агентам; они сохраняют жизнеспособность при очень низких температурах, а повышение до 80° могут выдерживать в течение 5 мин. | MBT do not have ability to move. The temperature limits of growth are between 29-42 C (optimum between 37-38 C). MBT have resistance to physical and chemical agents . MBT can survive at very low temperatures, as well as at a high temperature of 80° C for a period of 5 minutes. |
| Во внешней среде микобактерия туберкулеза достаточно устойчива. В воде она может сохраняться до 150 дней. Высохшие микобактерии вызывают туберкулез у морских свинок через 1 —1,5 года, лиофилизированные и замороженные жизнеспособны до 30 лет. | MBT is rather resistant to external environment. In water it can survive for about 150 days. Dried up MBT can cause tuberculosis to Guinea pigs in 1 -1,5 year, lyophilized and frozen are viable for 30 years. |
| При интенсивном облучении солнцем и при высокой температуре окружающей среды, жизнеспособность МТБ резко снижается; напротив, в темноте и сырости выживаемость их весьма значительна. Вне живого организма они остаются жизнесопособными в течение многих месяцев, в особенности в темных, сырых помещениях. | The viability of MBT is sharply reduced at an intensive sunlight and at high temperature of the environment. On the contrary, in darkness and dampness, viability of MBT is rather significant. Outside the body, they remain alive for many months, particularly in dark, damp rooms. |
| МБТ выявляются с помощью уникального свойства к окрашиванию (кислотоустойчивостью), отличающего от многих других возбудителей инфекции. Кислотоустойчивость проявляется в сохранении окраски, даже при обесцвечивании кислотами, щелочью, спиртом, что обусловлено высоким содержанием в миколевой кислоты и липидов в их наружной мембране. | MBT has acid resistance (acid-fastness) that differs them from many other causative agents of the disease. Acid-fastness becomes apparent at preservation of the coloring even after decoloration by acids, alkali, and alcohol. These properties are resulting from high content of micolic acid and lipid content of their cell walls. |
Изменчивость морфологии МБТ. Морфология и размеры МБТ не постоянны, что зависит от возраста клеток и, особенно, от условий существования и состава питательной среды. | Morphological changes of MBT. The morphology and the sizes of MBT considerably change, depending on the age of bacteria and, especially, on the condition of the existence and content of cultures. |
Корд-фактор. Липиды поверхностной стенки микобактерий определяют ее вирулентность и способность к образованию в культуре скоплений бактерий в виде кос (корд-фактор). | The cord-factor. The lipids of the external membrane of MBT determine its virulence and its capacity to form plait-like congestions (cord-factor) in culture. |
О корд-факторе было отмечено еще Кохом в его начальном сообщении относительно МБТ. Первоначально корд-фактор связывали с вирулентностью МБТ. Способность формировать косы наблюдается, среди других микобактерий, имеющих низкую или вообще отсутствие вирулентности. Корд-фактор, как было установлено позже, связан с необычным биологическим веществом trehalose 6,6-dimycolate, которое обладает высокой вирулентностью, со смертельным исходом, при введении в организм экспериментальных животных. Однако роль этого вещества в патогенезе туберкулеза окончательно не установлена. | Koch noted about the cord factor in his initial report on the etiological agent of tuberculosis. First of all the cord factor was associated with virulence of M. tuberculosis. Formation of plait-like congestions was subsequently observed to occur among other mycobacterial species of lesser or having no virulence. Cord factor, later identified as a highly unusual biological compound, trehalose 6,6-dimycolate, was observed to cause highly virulence, often lethal consequences when injected into experimental animals. However, the role of this compound in the pathogenesis of tuberculosis is unclear. |
С липидной фракцией, внешней оболочки МБТ, связывают устойчивость возбудителей туберкулеза к кислотам, щелочам и спиртам. | Resistance of MBT to acids, alkalis and alcohols is related to the lipid fraction of the external layer of MBT ’s membrane. |
L-формы. Одним из важных видов изменчивости МБТ является формирование L-форм. L-формы характеризуются сниженным уровнем метаболизма, ослабленной вирулентностью. Оставаясь жизнеспособными, они могут длительное время оставаться в организме и индуцировать противотуберкулезный иммунитет. | L-forms. One of the important features of MBT is its ability to produce L-forms The L-forms are characterized by reduced level of metabolism and weak virulence. Remaining viable L-forms can long time survive in the host and produce anti-tuberculosis immunity. |
L-формы отличаются выраженными функциональными и морфологическими изменениями. Обнаружено, что трансформация МБТ в L-формы усиливается при длительном влиянии антибактериальной терапии и других факторов, которые нарушают их рост и размножение, образование клеточной мембраны. | The L-form differs from usual MBT by the expressed functional and morphological alterations. It is discovered, that the transformation of MBT into the L-forms accelerated under long anti bacterial therapy and under other factors, which inhibit the MBT growth, duplication and cell membrane formation. |
Установлено, что в мокроте "абациллярных" больных с деструктивными формами туберкулеза могут находиться L-формы МБТ, способные, при соответствующих условиях, реверсировать (модифицироваться) в палочковидный вариант, тем самым вызывая реактивацию туберкулезного процесса. Следовательно, абацилирование каверн таких больных еще не означает их стерилизацию в отношении МБТ. | It is established, that in the sputum of "MBT-negative" patients with destructive form of tuberculosis L-forms could be found, capable, under the appropriate conditions, to be modified in rode-like variant which may cause reactivation of the tubercular process. Hence, elimination of MBT from cavities of such patients yet does not mean their sterilization from MBT. |
| МБТ по своей природе нечувствительны ко многим антибиотикам. Главная причина устойчивости закодирована в структуре генома туберкулезной палочки. Это свойство в первую очередь связано с тем, что высоко гидрофобная клеточная поверхность служит своего рода физическим барьером для терапевтических агентов и антибиотиков. | MBT is tolerant to many antibiotics. This property is connected first of all with highly hydrophobic cell surface, which serves as a physical barrier for chemical agents and antibiotics. The main reason of resistance is coded in the MBT genome. |
| Вместе с тем, МБТ могут вырабатывать устойчивость (резистентность) против действия противотуберкулезных препаратов. Одновременная лекарственная устойчивость МБТ к нескольким препаратам последние годы значительно снижает эффективность его лечения. | MBT can develop tolerance (resistance) against the action of antituberculosis drugs. Simultaneously resistance of the MBT to several antituberculosis drugs considerably reduces efficiency of tuberculosis treatment in the last years. |
| Лабораторные исследования показали, что возникновение резистентности у M. Tuberculosis связано с нуклеотидными заменами (мутациями) в генах, кодирующих различные ферменты, которые непосредственно взаимодействуют с лекарственными средствами. | The laboratory researches have shown that the occurrence of MBT resistance is connected with nucleotide replacements (mutations) in genes, encoding various enzymes, which directly influence with drugs. |
| Например, мутации гена rpoB, кодирующего бета-субъединицу РНК-полимеразы (во фрагменте длиной 81 пару нуклеотидов), в 96% случаев приводят к устойчивости M. tuberculosis к рифампицину. | For example, the mutations of rpoB gene, coding beta-subunit of RNA-polymerase (in a fragment of length 81 nucleotide pairs), in 96 % of cases result in resistance of MBT to Rifampicin. |
| Мутации в гене katG, приводящие к замене некоторых аминокислот в ферментах каталазе и пероксидазе, и нуклеотидные замены в регуляторной и смежной кодирующей областях локуса inhA ассоциированы с резистентностью некоторых штаммов микобактерий к изониазиду. | Mutations in the gene katG, resulting in replacement of some amino acids in enzymes catalase and peroxidase, and nucleotide replacements in regulatory and complicated coding areas of the loci inhA are associated with resistance of some MTB strains to Isoniazid. |
| Нечувствительность M. tuberculosis к стрептомицину связана с миссенс-мутацией в гене rpsL, кодирующем S12 митохондриальный белок, или с нуклеотидными заменами в гене rrs, кодирующем 16S РНК. | The resistance of MTB to Streptomycin is connected with missens mutation in a gene rpsL, coding S12 mitochondrial protein, or with nucleotide replacements in a gene rrs, coding 16S RNA. |
| В результате, современное здравоохранение имеет дело не просто с опасным возбудителем туберкулеза, а с целым набором его штаммов, устойчивых к разным лекарствам. На практике для организации эффективного лечения туберкулеза, важно не только обнаружить МБТ, но и параллельно определить их резистентность, причем достаточно быстро — в течение двух-трех дней, чтобы вовремя назначить эффективную химиотерапию. | As a result, the modern public health services, do not simply deal with the dangerous causative agent of tuberculosis but also with the whole set of strains which has resistance against different drugs. In practice, for good organization of effective tuberculosis treatment, it is important not only to discover MBT, but at the same time to determine its resistance fast within two-three days so as to prescribe an effective chemotherapy. |
| В конце 80-х годов прошлого века в руках исследователей появился метод, значительно сокращающий время такого анализа. Новая диагностика основана на избирательной амплификации нуклеиновых кислот (ДНК или РНК) in vitro с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР). | At the end of 80s of the last century in hands of the researchers the method has appeared, which has helped them significantly to shorten time of such analysis. New diagnostics is based on selective amplification of nucleic acids (DNA or RNA) in vitro with the help of polymerase chain reaction (PCR). |
| Метод ПЦР имеет большие возможности и лежит в основе точной ДНК-диагностики, которая позволяет идентифицировать любой штамм МБТ и определять первопричину той или иной устойчивости к лекарствам. | This PCR method has the large opportunities and serves as the base of exact DNA-diagnostics, which allows to identify any strain of MBT and to define the reason of the drug resistance. |
Достижения в изучении МБТ открывают перспективы в разработке новых антибактериальных препаратов, вакцин и других веществ, способных изменять иммунную реакцию в ответ на разрушительный патоген. | These data open new opportunities to design antimicrobial drugs, vaccines, and other elements able to change immune reactions against this devastating pathogen. |
| Представленные некоторые мутации в геноме микобактерии туберкулеза являются лишь ограниченными примерами формирования ее резистентности к противотуберкулезным препаратам. На этом основании можно сделать следующий вывод: по мере внедрения в практику химиотерапии туберкулеза новых лекарств в М. tuberculosis будут происходить мутации, приводящие к резистентности ко всем, без исключения, используемым препаратам и это обстоятельство необходимо постоянно учитывать в тактике лечения туберкулеза. | Above submitted mutations in MBT genome are the only limited examples of formation of its resistance to anti-tuberculosis drugs. On this basis it is possible to make the following conclusion: introduction of new drugs in chemotherapy of tuberculosis leads to new mutations in МBT, resulting to resistance without exception of all used drugs and in this circumstance it is necessary constantly to take into consideration about tactics of tuberculosis treatment. |
2. Этиология и патогенез туберкулеза. Etiology and pathogenesis of tuberculosis.