Туберкулез — хроническое инфекционное заболевание, вызываемое микобактерией туберкулеза (Mycobacterium tuberculosis). Микобактерия была открыта в 1882 году немецким бактериологом Р. Кохом, поэтому ее часто называют палочкой Коха.
Механизм заражения туберкулезом
Микобактерии туберкулеза широко распространены в окружающей среде. Носителями и источником инфекции являются больные люди и крупный рогатый скот. Заражение чаще происходит через дыхательные пути и реже — алиментарным путем.
После проникновения в организм человека микобактерии инфицируют макрофагов, образуя в дальнейшем микобактериальные фагосомы. Микобактерии противодействуют дальнейшему превращению фагосомы, нарушая процессы лизиса бактериальной клетки. Такой механизм защиты позволяет микобактериям выживать в клетках хозяина. Находясь в макрофаге, микобактерии размножаются. После гибели макрофага, бактерии попадают во внеклеточную среду. Дальнейшее существование бактерий зависит от иммунных свойств организма — активности макрофагов и Т-лимфоцитов.
Виды микобактерий и здоровье человека
К роду микобактерий относится несколько десятков видов. Основную угрозу для здоровья людей несут микобактерии человека (Mycobacterium tuberculosis) и микобактерии бычьего типа (Mycobacterium bovis). Кроме них, патогенными свойствами обладают микобактерии Mycobacterium africanum, М. microti, М. canetti, М. caprae, М. pinnipedii. Эти виды проводят к развитию туберкулеза человека с его типичными клиническими и морфологическими признаками. Перечисленные микобактерии составляют, так называемый, комплекс туберкулезных микобактерий (МТВС). Выделяют также Мycobacterium avium complex (M.avium, М. avium paratuberculosis и др.). В него входят бактерии, вызывающие диссеминированные процессы внелегочной локализации у человека.
К нетуберкулезным видам микобактерий, приводящих к развитию микобактериозов, относятся такие виды, как Mycobacterium chelonae, M. kansassi, M. xenopi и другие. Эти микобактерии вызывают заболевания легких, похожие на туберкулезный процесс, однако они более эффективно поддаются лечению противотуберкулезными средствами.
Один из видов микобактерий вызывает другое серьезное заболевание — лепру. Возбудителем в этом случае является Mycobacterium leprae.
Устойчивость микобактерий
Микобактерии чрезвычайно устойчивы во внешней среде. В высохшей мокроте и в пыли они могут находиться до 1 года, в почве до полугода. Их высокая устойчивость создает значительные трудности в борьбе с этой инфекцией.
Важной особенностью микобактерий является их свойство долгое время находиться в организме человека в латентном состоянии. При определенных ситуациях латентная фаза, протекающая без клинических проявлений, может перейти в активную форму. Скрытое протекание инфекции и стертость клинических проявлений существенно затрудняют раннюю выявляемость заболевания. Именно поэтому диагностика латентного туберкулеза является крайне важной.
Лабораторные тесты для выявления микобактерий
Разработано большое количество лабораторных тестов для идентификации микобактерий туберкулеза в различных биологических жидкостях и тканях. Основными являются микроскопия биологических жидкостей с окраской мазков по Цилю-Нильсену, бактериологический посев, серологические методы исследования, применение метода полимеразной цепной реакции (ПЦР).
Микроскопический метод
Микроскопический способ выявления микобактерий основан на их способности окрашиваться в красный цвет при использовании специальных красителей, тогда как другая микрофлора приобретает при этом синий цвет. Недостатком метода является его низкая чувствительность, поскольку для выявления микобактерий требуется их достаточное содержание в исследуемом образце. Повышение чувствительности микроскопического метода можно увеличить, применяя люминисцентную микроскопию.
Серологические методы диагностики
Высокочувствительными методами диагностики туберкулеза являются серологические методы диагностики. После встречи человека с бациллой туберкулеза, как и с любым другим чужеродными агентом (вирусы, бактерии, глистная инвазия), иммунная система человека начинает вырабатывать специфические белки — антитела, блокирующие жизнедеятельность бактерий. Так осуществляется один из видов защиты организма человека от многочисленных болезнетворных микробов и вирусов.
После внедрения бактерий туберкулеза клетки иммунной системы начинают вырабатывать специфические антитела различных классов — IgM, IgA, IgG, которые циркулируют в кровеносном русле. На обнаружении таких специфических антител построена серологическая диагностика туберкулеза.
К основным современным методам серологической диагностики относятся тест-системы, основанные на технологиях, использующихся в иммунохимии — ИФА (иммуноферментное исследование), РИА (радиоиммунный анализ), иммунохроматографические методы (Hexagon TB, TB Check-1), иммуноблот. Повышение чувствительности методов ИФА постепенно приводят к вытеснению дорогостоящих радиоиммунных методов в диагностике туберкулеза.
Первыми антителами, появляющимися в крови, являются антитела класса IgM. Как правило, они выявляются в сыворотке крови через 2-3 недели после встречи с инфекцией и могут обнаруживаться на протяжении двух лет. Большинство тестов на основе ИФА технологий разработано для выявления антител класса IgG и суммарных антител (IgG + IgA + IgM).
Метод иммуноблота относится к подтверждающим методам диагностики наличия инфекционного процесса, поскольку позволяет выявлять одновременно несколько видов антител различных классов иммуноглобулинов к различным белкам бактерий. Разновидностью иммуноблота можно считать метод TB-Spot, где в качестве антигенов используются два вещества, довольно специфичных именно для микобактерий (липоарабиноманнан и белок весом 38 кДа). При наличии антител к микобактериям туберкулеза в сыворотке крови происходит их связывание с данными белками, сопровождающееся характерной окраской.
Микобактерия туберкулеза имеет в своем составе различные вещества (антигены), на которые организм человека вырабатывает антитела. Чем специфичнее/уникальнее бактериальный антиген, тем специфичнее будут образоваться на этот антиген антитела. Проблема повышения специфичности состоит в обнаружении таких антигенов и создании высокоспецифичных ИФА тест-систем для диагностики туберкулеза. Одним из таких белков, применяющихся в одностадийной тест-системе, является белок А60, специфичный для микобактерии. Этот белок после специальной очистки фиксируется на мембране. После добавления сыворотки больного человека и наличия в ней антител происходит их связывание с белком. Место связывание окрашивается в красно-фиолетовый цвет.
Применение иммуноферментных методов исследования является важным приемом в диагностике латентного туберкулеза. Выявление антител при помощи иммуноферментных технологий возможно не только в сыворотке крови, но и в моче, плевральной жидкости, мокроте, спинномозговой жидкости.
Бактериологический метод
Бактериологический метод (посев материала на специальные среды) обнаружения микобактерий туберкулеза является высокоспецифичным методом, но имеет существенный недостаток: для идентификации бактерии при посеве на классические среды требуется около 4-8 недель. Этот способ выделения микобактерий обладает большей чувствительностью по сравнению с микроскопическим методом и позволяет после обнаружения микобактерий провести исследование по определению чувствительности к противотуберкулезным препаратам. Применение новых питательных сред и специализированного бактериологического оборудования позволяет определить рост микобактерий уже через 2 недели.
Метод полимеразной цепной реакции (ПЦР)
После расшифровки ДНК микобактерий туберкулеза и введения в лабораторную практику метода полимеразной цепной реакции (ПЦР), данный способ стал широко применяться в диагностике этого заболевания. Метод высокоспецифичен и позволяет проводить исследования небольшого количества материала. По оценкам ряда исследователей, метод ПЦР по чувствительности и специфичности превосходит культуральный метод диагностики при внелегочных формах туберкулеза.
Цитологические и гистологические методы
Цитологические и гистологические методы диагностики туберкулеза позволяют выявить характерные морфологические признаки наличия заболевания. Обнаружение клеток Лангханса может свидетельствовать о наличии туберкулеза. Следует учитывать, что эти клетки могут появляться и при других инфекционных заболеваниях — саркоидозе, сифилисе, бруцеллезе.
Реакция Манту
Одним из самых ранних методов диагностики туберкулеза является реакция Манту (с 1908 года). Суть этой реакции заключается во введении внутрикожно туберкулина, представляющего собой очищенную смесь убитых культур микобактерий человека и бычьего вида. Результат пробы оценивают по величине инфильтрата через трое суток.
Диаскинтест и квантифероновый тест
Современное развитие иммунологии и иммунохимии привело к внедрению новых тестов в диагностике туберкулеза — «диаскинтест» и «квантифероновый тест».
Проведение диаскинтеста заключается во внутрикожном введении двух белков, присутствующих у микобактерий опасных для человека, с последующей оценкой реакции в месте введения.
Квантифероновый тест проводится в пробирке крови взятой у пациента. Тест основан на способности белков, выделенных из микобактерий туберкулеза, стимулировать выработку гамма-интерферона сенсибилизированными Т-лимфоцитами человека, то есть инфицированного пациента.
Накопленный опыт в лечении туберкулеза свидетельствует о трудностях диагностики этого заболевания. Применение одного метода часто бывает недостаточно, поэтому существует необходимость использования различных приемов из арсенала инструментальных и лабораторных способов. Следует учитывать, что каждый из методов имеет свои недостатки, а их сочетание может привести к более достоверному заключению.
