Автор: Власенко В.В. 2001-12-28 19:14
Мікобактерії давно служать об`єктом різносторонніх досліджень. Загально прийнятим вважається, що збудником туберкульозу є типова кислотостійка паличка. Однак, поряд із нею зустрічаються фільтруючи форми, протопласти, L-форми, коки — одиночні чи з`єднані попарно, короткі ланцюжки та ін. Відомо, що мікобактерії утворюють спори, які різко відрізняються від ендоспор інших бактерій. При вивченні ультратонких зрізів мікобактерії туберкульозу в електронному мікроскопі ззовні клітинної стінки виявлено бахромчастий шар, який огортає одну, дві, рідко три-п`ять клітин. Цей шар являється мікрокапсулою.
Вивчення біології розвитку збудника туберкульозу на різних поживних середовищах наближених до умов системи крові дало нам можливість встановити стадійність біологічного циклу розвитку M. tuberculosis.
Виходячи із наявності характерних ознак та змін форм МБТ, біологічний цикл розвитку збудника туберкульозу умовно поділено на стадії: артроспори, дроблення, розподілу, статеву і вегетативну.
Стадія артроспори. При електронному дослідженні фільтрату культури МБТ були виявлені круглі утворення розміром 0,12 — 0,15 мкм, які при сприятливих умовах збільшувалися, набуваючи грушоподібної форми. Вивчення внутрішньої структури цих клітин під електронним мікроскопом дозволило чітко зафіксувати всередині клітини амебоподібні утворення. Материнські клітини, що містили їх, одержали назву артроспори. У період дозрівання артроспори з боку звуженого полюса зсередини виходили позбавлені оболонок амебоподібні клітини, кількість яких збільшувалася шляхом ділення або брунькування. Клітини, які вийшли з артроспори, одержали назву молекути. Це структури МБТ, що ще не синтезували клітинну стінку. Зовні молекути нагадують L — форми МБТ, тобто структури, що втратили клітинну стінку внаслідок впливу несприятливих факторів (антибіотиків, дезинфікуючих речовин і т.п.). При несприятливих умовах молекути можуть утворювати гігантські клітини і протопласти. Під дією сприятливих факторів навколо молекута утворюється восково-ліпідна оболонка. Молекут поділяється навпіл і в цей період при слабкій восково-ліпідній капсулі в полі зору мікроскопа стають видимі конфігурації, що нагадують диплококи. Під загальною восково-ліпідною оболонкою може утворюватися 2 — 5 і більше клітин, при цьому вся структура набуває вид палички. У пофарбованому мазку за методом Грам-Муха видна зерниста паличка (зерна Муха), а за Цілем-Нільсоном — паличка рубінового кольору.
На наступному етапі розвитку паличкоподібні форми при сприятливих умовах переходять у кокоподібні. Цим закінчується стадія розвитку, що умовно названа <i>артроспорою.</i>
Надалі кокоподібні форми можуть трансформуватися шляхом дроблення, розподілу чи розмножуватися <i>статевим шляхом</i> і вегетативним шляхом <i>(брунькуванням).</i>
<bi>Стадія дроблення.</bi> Суть процесу дроблення полягає в тому, що в одній кокоподібній клітині, яка збільшується в розмірах, може утворитися 3 і більше перетинок, що поділяють клітину на декілька нерівномірних частин, з яких потім формуються самостійні кокоподібні й овоїдні клітини. Таке дроблення (розмноження) при сприятливих умовах може повторюватися протягом 24 -72 годин. Якщо клітину в цей період розвитку помістити в нове живильне середовище ВКГ, то через короткий період часу (2 — 5 доби) кокоподібні форми перейдуть у паличкоподібні, характерні для MБТ. При несприятливих умовах усередині кокоподібної клітини відбувається деструкція ядерної речовини й утворюються овоїдні клітини (проартроспори), які зменьшуються у розмірі до 0,12-0,15 мкм і переходять в артроспори.
<bi>Стадія розподілу.</bi> Суть процесу розподілу полягає в тому, що кокоподібна форма поділяється навпіл зсередини, без зміни зовнішньої структури клітини. У середині клітини утворюються дві рівні частини, які в наступному переходять у самостійні дочірні клітини, що нагадують зовні маленький пиріжок. У кожній дочірній клітині з'являються 1 — 3 відростки (променя) з зростаючою верхівкою у вигляді трубочки. В клітині відбувається збільшення кількості ядерної речовини, яка рівномірно розподіляється по довжині променя. При дозріванні материнська "клітина — пиріжок" відпадає, а ядерна речовина у середині променя поділяється на дрібні гранули. При забарвлені за Цілем-Нільсоном виявляються характерні МБТ. Несприятливі умови приводять до фрагментації ядерної речовини спільно зі стінкою променя. При цьому утворюються округлі клітини, що зменшуючись у розмірі, набувають здатності проходити через бактеріальний фільтр — так звані "фільтруючі" форми збудника туберкульозу. На цьому закінчується стадія розподілу.
<bi>Статевий процес.</bi> Статевий процес розмноження кулеподібних форм MБТ починається з взаємодії двох полярних ("+" і "-") клітин. При цьому клітини збільшуються в розмірі, нагадуючи дріжжеподібну клітину, у якої на десяту добу з'являються вирости у вигляді трубочок з подовженою верхівкою-променем. У клітинах зі зростаючими трубочками відбувається збільшення кількості ядерної речовини. Восково-ліпідна капсула материнської клітини поступово нашаровується на зростаючий промінь, а ядерна речовина по трубочці надходить до зростаючої верхівки. В процесі розвитку відбувається сегментація трубочки з ядерною речовиною на всьому протязі. При сприятливих умовах ширина трубочки за розмірами у 10 — 15 разів перевищує товщину кожного сегменту. Далі характерна для трубочки оболонка формується на кожному сегменту. Сегменти збільшуються в поперечному напрямку, утворюючи дугоподібну серповидну структуру. Ядерна речовина розподіляється по дугоподібному утворенню. Надалі оболонка серпоповидних утворень зменшується, ядерна речовина поділяється на маленькі часточки. У цей період розвитку мікобактерій у мазку, забарвленому за Цілем-Нільсоном, спостерігаються рубінові палички, а при забарвлені мазків за Грам-Мухом — зернисті палички. При посіві таких паличок на живильне середовище Лeвенштайна-Єнсена виростають типові колонії МБТ. Внутрішньоочеревинне зараження морських свинок культурами приводить через 1,0-1,5 місяця до розвитку характерної патологічної картини туберкульозу з наступним виділенням із внутрішніх органів і лімфовузлів культури МБТ.
<bi>Вегетативна стадія — брунькування.</bi> Суть процесу брунькування полягає в тому, що на бічній поверхні зростаючої трубочки з'являються паростки у вигляді бруньок чи паличок, що нагадують зубці гребінця. Ці паростки збільшуються в довжину, утворюючи дугоподібні, серповидні форми, що при подальшому розвитку у сприятливих умовах трансформуються в кислотостійкі палички, що виявляються при забарвлені мазків культури за Цілем-Нільсоном і зернисті палички, які виявляються при забарвлені за методом Грам-Мухи. При несприятливих факторах серповидні форми фрагментуються, утворюючи артроспори, форми МБТ, що фільтруються. Весь цикл розвитку мікобактерії просліджується в рідкому живильному кров'яному середовищі ВКГ).
<bi>Біологія розмноження МБТ на поживних середовищах.</bi> Розмноження МБТ на щільному живильному середовищі ВКГ має свої особливості. При посіві суспензії культур MБТ на щільне живильне середовище ВКГ після закінчення 24 годин мікобактерії ростуть у виді молекутів і кокоподібних клітин, що поступово переходять у диплококові і паличкоподібні форми. Паличкоподібні форми на 3 -5 добу переходять у колбоподібні клітини. Поява колбоподібних клітин — це початок утворення артроспори. Якщо в цей період колбоподібні клітини пересіяти на традиційні щільні живильні середовища Льовенштайна-Єнсена і Фіна-2, то ріст мікроорганізмів буде відсутній. Оброблені стимулюючим комплексом колбоподібні клітини при посіві на традиційні живильні середовища (без малахітового зеленого), через певний період дають ріст у виді типових колоній МБТ.
При посіві типових МБТ на голодне рідке живильне середовище ВКГ через 5 — 8 діб на поверхні середовища з'являється тонка плівка. При мікроскопії мазків, зроблених із плівки, спостерігаються ниткоподібні утворення (капелиції). На цих нитках закладається стадія розвитку спороношення. Капелиції мають значний поліморфізм і мають різну будову: гіллясті, не гіллясті, у виді порожніх трубочок, схожих на ніжне мереживо чи каркас. На їх поверхні в більшості випадків є потовщення, які можна розцінювати як утворення проартроспори. Нитка через деякий час відпадає від розширення і утворюється артроспора.
Таким чином, вивчення морфологіїї, тонкої будови і біохімічних особливостей мікобактерії туберкульозу за допомогою сучасних методів дослідження дозволило виявити, раніше не описаний цикл розвитку збуднику туберкульозу. Одержані результати досліджнь дають можливість удосконалити методи діагностики, лікування і профілактики туберкульозу шляхом дослідження крові хворих людей.
Кафедра микробиологии Винницкой сельскохозяйственной академии, г. Винница, Украина