Г В Яворська - Біологія клінічних штамів мікобактерій - страница 1

Страницы:
1  2 

УДК 616.24-002.5:576.8.093

БІОЛОГІЯ КЛІНІЧНИХ ШТАМІВ МІКОБАКТЕРІЙ

Г. В. Яворська, P. І. Сибірна*

Львівський національний університет імені Івана Франка вул. Грушевського, 4, Львів 79005, Україна e-mail: microbio@franko.lviv.ua Львівський державний університет внутрішніх справ вул. Городоцька, 26, Львів 79000, Україна

Мікобактерії належать до надзвичайно варіабельних мікроорганізмів. Такі властивості викликають значне занепокоєння серед фтизіатрів, оскільки зростає кількість пацієнтів, у яких клінічна картина захворювань, спричинених мікобак­теріями, часто є незрозумілою. У зв'язку з цим актуальною залишається проблема дослідження біологічних властивостей мікобактерій „туберкульозної" й атипової груп. Проаналізовано біологічні властивості клінічних штамів мікобактерій, виділе­них від хворих на різні форми туберкульозу (легеневого та позалегеневого) і з різних закладів (диспансерних і пенітенціарних). Відзначено певні особливості досліджуваних ознак серед виділених культур мікобактерій.

Ключовіслова: мікобактерії, легеневий і позалегеневий туберкульоз, міко-бактеріози.

Туберкульоз - хвороба минулого, теперішнього і, очевидно, майбутнього. Вже кілька сотень років людство намагається побороти це інфекційне захворювання, але, наразі, марно [2-4, 12].

Збудник туберкульозу - Mycobacterium tuberculosis - один із найбільш дослід­жених (у плані фізіолого-біохімічних, морфолого-культуральних і молекулярно-генетичних особливостей) [10-14], і поряд з тим надзвичайно непередбачуваний у своїх проявах мікроорганізм.

Не менш небезпечними є „родичі" мікобактерій туберкульозу, які здатні спричи­няти захворювання - мікобактеріози. Про ці захворювання, як і про їхніх збудників, відомостей у сучасній літературі мало [4-5, 7, 9].

Востанні роки, в епоху генетично-молекулярних досліджень, вивченню мікробіо­логічних особливостей мікобактерій приділяють дедалі менше уваги. Але виходячи з матеріально-технічної бази більшості лабораторій наших фтизіопульмонологічних диспансерів, без таких досліджень неможливо достовірно діагностувати хворобу і призначити адекватне лікування. Тому актуальність досліджень біологічних влас­тивостей мікобактерій є поза сумнівом.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Досліджували морфолого-культуральні та фізіолого-біохімічні особливості клінічних штамів мікобактерій, виділених від хворих на різні форми туберкульозу (легеневої та позалегеневої локалізації) з диспансерних і пенітенціарних закладів. Морфологічні особливості відзначали при мікроскопуванні мазків, зафарбованих загальноприйнятими методиками за Цілем-Нільсеном і Грамом. Для культивування штамів використовували середовище Левенштейна-Йєнсена. Перед посівом на поживне середовище досліджуваний патологічний матеріал попередньо обробляли згідно з рекомендаціями, описаними у Наказі МОЗ України, і досліджували фізіоло­го-біохімічні особливості виділених штамів [8]. Чутливість ідентифікованих штамів до антимікобактеріальних препаратів визначали методом абсолютних концентрацій на твердих поживних середовищах. Культуру вважали чутливою, якщо на середовищі, яке містить препарат, виросло менше 20 колоній при рясному рості у контролі.

Отримані цифрові значення досліджень піддавали статистичній обробці [6].

РЕЗУЛЬТАТИ І ЇХНЄ ОБГОВОРЕННЯ

Досліджено морфолого-культуральні та фізіолого-біохімічні особливості 314 клінічних штамів мікобактерій, виділених від 237 (75,5±2,4%) хворих на туберкульоз легенів, 56 (17,8±2,2%) хворих на позалегеневі форми туберкульозу та 21 (6,7±1,4%) - на мікобактеріози протягом 2007-2008 рр. Із них 75 (23,9±2,4%) штамів було виділено від хворих, що перебували у місцях позбавлення волі. Розподіл хворих, від яких виділяли культури мікобактерій, за місцем перебування і локалізації патологічного процесу представлений на рис. 1. Найбільшу частку ста­новили пацієнти, хворі на туберкульоз легенів, найменшу-хворі на мікобактеріози.

Клінічна структура хворих на туберкульоз легенів з бактеріовиділенням пред­ставлена на рис. 2. Відмічено, що пацієнти, які перебували у місцях позбавлення волі, частіше хворіли на вогнищевий туберкульоз легенів (54,9±6,2%). У клінічній структурі хворих із диспансерів переважала дисемінована форма туберкульозу легенів (50,9±3,8%).

Клінічні форми позалегеневого туберкульозу представлені на рис. 3. Констато­вано, щоупенітенціарнихзакладахприблизнозоднаковоючастотоюспостерігаються туберкульозні ураження різних органів. Поряд із тим, у диспансерах зареєстровано найвищу кількість пацієнтів із туберкульозом очеревини (75,0±6,2%).

Розподіл хворих, від яких було виділено досліджувані штами, за часом виявлення представлено на рис. 4. Як видно, серед пацієнтів, що перебували у диспансерах, крім хворих на мікобактеріози, мікобактерії частіше висівали від осіб із вперше виявленими формами процесу (57,8±3,7% та 83,3±5,4% відповідно), тоді як у пенітенціарних закладах - частіше від хворих на хронічні форми патологічного процесу (34,4±5,9% та 50,0±17,7% відповідно).

Щодо статевої структури, то, зі значним переважанням, клінічні штами мікобак­терій туберкульозу були виділені від хворих осіб чоловічої статі, незалежно від місця локалізації процесу (рис. 5).

Серед виділених штамів мікобактерій проаналізовано морфолого-культу­ральні особливості (табл. 1). Відомо [4, 11, 14, 16], що мікобактерії належать до поліморфних мікроорганізмів. Форма, розміри й угруповання клітин змінюються залежно від методу фарбування, середовища, на якому ростуть штами, стадії процесу, застосованої хіміотерапії. Відповідні особливості було відзначено і серед

Рис. 1. Розподіл хворих за місцем перебування та локалізацією патологічного процесу.

Хворіз диспансерів: 1 - туберкульоз легенів; 2 - туберкульоз позалегеневий; 3 - мікобактеріози. Хворі з пенітенціарних закладів: 4 - туберкульоз легенів; 5 - туберкульоз позалегеневий; 6 -мікобактеріози

Fig. 1. Distribution of patients on sojourn and location of pathological process.

1,2,3- from dispensary: tuberculosis of 1 - lung; 2 - beling lung; 3 - mycobacteriosis; 4,5,6- from penitentiaryinstitution: tuberculosis of4- lung; 5 - beling lung; 6 - mycobacteriosis

Рис. 2. Клінічні     форми туберкульозу легенів:

1 -вогнищевий; 2-дисемінований; 3 - інфільтративний; 4 - фіброзно-кавернозний; 5 - інші форми Fig. 2. Clinical forms of lung tuberculosis: 1 - fiery; 2 - diseminated; 3 - infil­trative; 4 - fibrosis-cavernose; 5 -other forms

Рис. 3. Клінічні    форми туберкульозу позалегеневої локалізації: 1 - сечовидільної системи; 2 -статевої системи; 3 - очеревини; 4 - шкіри

Fig. 3. Clinical forms of behindlocation tu­berculosis:

1 - urine-removae system; 2 - sexu­al system; 3 - stomach; 4 - skin

проаналізованих культур мікобактерій. Так, у мазках, забарвлених за Цілем-Нільсе-ном, М. tuberculosis, що були виділені від уперше виявлених хворих, мали вигляд поліморфних тонких паличок, часто зігнутих, які лежали під кутом одна до одної. Часто можна було бачити невеликі скупчення, у вигляді так званих „кіс" (часточки від мікроколоній). Мікобактерії туберкульозу, виділені від хворих на хронічний туберкульоз, були трохи потовщені, мали гетерогенну структуру, а в мазку -часто кокоподібну форму. Щодо атипових мікобактерій, то вони мали дещо інші форму і характер просторового розташування в мазку. Зокрема, М. fortuitum -короткі палички, розміщені поодиноко. М. avium - тонкі, слабогалузисті палички, розташовані хаотично. М. kansasii - довгі та порівняно широкі, часто розміщені стрічками. М. scrofulaceum - короткі округлі бактерії, що не формували угруповань.

Цікавими були культуральні ознаки серед виділених культур мікобактерій. Спостерігався різний ріст мікобактерій на твердих поживних середовищах. Зокре­ма, культури М. tuberculosis росли у вигляді негладких кремових колоній, що мали вигляд цвітної капусти чи бородавок, незалежно від місця виділення.

Біологічні Студії / Studia Biolog^a • 2009 • Том 3/№1 • С. 65-72

0 вперше виявлений

Рис. 4. Розподіл хворих за часом виявлення захворювання.

Хворі з диспансерів: 1 - туберкульоз легенів; 2 - позалегеневий туберкульоз; 3 - мікобактеріози.

Хворі з пенітенціарних закладів: 4 - туберкульоз легенів; 5 - позалегеневий; 6 - мікобактеріози Fig. 4. Distribution of patients on revealing time.

1,2,3- from dispensary: tuberculosis of 1 - lung; 2 - beling lung; 3 - mycobacteriosis;

4,5,6- from penitentiaryinstitution: tuberculosis of4- lung; 5 - beling lung; 6 - mycobacteriosis

H чоловіки 0 жінки

1 2 3 4 5 6

Рис. 5. Статева структура хворих.

Хворі з диспансерів: 1 - туберкульоз легенів; 2 - позалегеневий; 3 - мікобактеріози.

Хворі з пенітенціарних закладів: 4 - туберкульоз легенів; 5 - позалегеневий; 6 - мікобактеріози Fig. 5. Sexual structure of patients

1,2,3- from dispensary: tuberculosis of 1 - lung; 2 - beling lung; 3 - mycobacteriosis;

4,5,6- from penitentiaryinstitution: tuberculosis of4- lung; 5 - beling lung; 6 - mycobacteriosis

Штами М. fortuitum на твердому яєчному середовищі росли пишним газоном, у вигляді зморшкуватих R-колоній кремового або жовтого кольору. Часто погли­наючи барвник, набували зеленкуватого відтінку. Колонії мали припіднятий центр і нагадували цвітну капусту.

Культури М. avium давали ріст у вигляді кремових, напівпрозорих дрібних колоній, які мали S-форму і часто зливалися між собою.

Досліджувані штами М. kansasii при культивуванні на світлі давали ріст у вигляді колоній жовтогарячого кольору S- і R-форми. Спостерігався і „бородавчастий" ріст. Колонії такого типу погано вдавалося змивати водою і знімати зі середовища, а при проколюванні петлею вони давали тріщину.

М. scrofulaceum на твердому яєчному середовищі росли поодинокими круг­лими колоніями, що мали жовтогарячий відтінок і S-форму.

До фізіолого-біохімічних ознак мікобактерій, які мають важливе значення для ідентифікації та впливають на клінічні прояви захворювання, належать швидкість росту, активність окисно-відновних ферментів, термостабільність каталази, здатність рости на середовищі з 500 мкг/мл саліцилового натрію і при різних температурах.

Біологічні Студії / Studia Biolog^a • 2009 • Том 3/№1 • С. 65-72

Таблиця 1. Морфолого-культуральні ознаки мікобактерій

Table 1.     Morphological and cultivative characteristics of mycobacteria

Види мікобактерій

Кількість досліджених штамів

Ознаки

 

 

Морфологічні

 

Культуральні

 

 

При фарбуванні за Ціль-Нільсеном

Корд-фактор

Форма колоній

Колір колоній

Поверхня колоній

M. tuberculosis

249

Поліморфні довгі, середньої товщини

Наявний

У більшості R

Кремовий

Нерівна

 

44

Гетерогенні потовщені, кокоподібні

Наявний

У більшості R

Кремовий

Нерівна, у 2 штамів -гладка

M. fortuitum

4

Товсті, короткі

Відсутній

R

Кремовий зі зеленкуватим відтінком

Нерівна

 

1

Товсті, короткі

Відсутній

S

Кремовий

Гладка

M. avium

4

Тонкі, короткі

Наявний

S

Кремовий

Гладка

 

2

Тонкі, короткі

Наявний

R

Кремовий

Нерівна

M. kansasii

6

Довгі, товсті

Наявний

R

На світлі жовтогарячий

Нерівна

 

2

Довгі, товсті

Наявний

S

На світлі жовтогарячий

Гладка

M. scrofulaceum

2

Округлі короткі

Відсутній

S

Незалежно від освітлення жовтогарячий

Гладка

Важливо, що знання про наявність тих чи інших ферментних систем у мікобак­терій дає змогу краще зрозуміти такі особливості мікобактерій, як вірулентність і стійкість до антимікобактеріальних препаратів.

Проводили дослідження каталазної та пероксидазної активності виділених штамів у різні терміни вирощування. Контролем служили музейні штами (колекція Львівського науково-дослідного інституту епідеміології та гігієни МОЗ України).

У результаті визначення каталазної активності встановлено, що найбільша кількість культур мала високу каталазну активність. Відзначено збільшення ступеня каталазної активності з часом культивування серед культур із низькою активністю.

При визначенні пероксидазної активності виділених штамів встановлено, що більша кількість культур мала низьку пероксидазну активність, у решти вона була відсутня. Однак ступінь пероксидазної активності дещо збільшувався з часом куль­тивування. Це теж свідчить, що мікобактерії здатні швидко змінювати метаболічні процеси і пристосовуватися до умов оточуючого середовища.

Біологічні Студії / Studia Віоіодіса • 2009 • Том 3/№1 • С 65-72

Дослідження термостабільності каталази показали, що вона зменшується з підвищенням температури. Критичною температурою для каталази атипових мікобактерій є +70°С, тоді як для M. tuberculosis - +68°С. Стосовно мікобактерій, чутливих і стійких до антимікобактеріальних препаратів, то у них термостабільність каталази була однаковою.

Фізіолого-біохімічні ознаки виділених мікобактерій представлено у табл. 2.

Серед біологічних ознак слід назвати і чутливість виділених штамів міко­бактерій до антимікобактеріальних препаратів. Відомості про чутливість культур мікроорганізмів до антибактеріальних препаратів є надзвичайно актуальним питанням, особливо якщо це стосується клінічних штамів. Даному питанню приді­ляють багато уваги [1, 10-13, 15].

Страницы:
1  2 


Похожие статьи

Г В Яворська - Біологія клінічних штамів мікобактерій