Частная микробиология, систематика и методы идентификации бактерий рода Mycobacterium
8. Среды для выделения и идентификации микобактерий
Выделение возбудителя является более эффективным, чем бактериоскопия, и позволяет выявить 20 - 100 и более микобактерий в 1 мл исследуемого материала, а также определить их устойчивость к лекарственным препаратам, вирулентность, типовую принадлежность и другие важные характеристики. Недостатком метода является длительность исследования от 2-х до 12-ти недель [1].
При культивировании микобактерий большое значение имеет гомогенизация, флотация и деконтаминация материала, проводимые с целью повышения концентрации микобактерий и освобождения материала от посторонней микрофлоры и других частиц. Для обработки материала перед его посевом используют различные вещества, которые обеспечивают его гомогенизацию и концентрацию. При этом они должны обеспечивать сохранение жизнеспособности возбудителей туберкулеза и угнетать рост сопутствующей микрофлоры. Предварительную обработку материала, помещенного в стерильную склянку с бусами, производят кислотами, щелочами, ферментами или детергентами. Наиболее широко используют обработку 10% -м фосфатом натрия, реже применяют 1% -й N-ацетил-L-цистеингидроксид (они лучше обеспечивают жизнеспособность возбудителей туберкулеза). К исследуемому материалу добавляют равный объем фосфата и инкубируют смесь при 37°С в течение 24 ч, затем нейтрализуют смесь соляной кислотой и центрифугируют. Осадок засевают на элективные питательные среды. Одновременно делают посев необработанного материала на питательные среды для выявления L-форм возбудителей туберкулеза и других возможных возбудителей инфекции. При отсутствии контаминации (асептически взятый ликвор) можно делать посев необработанного материала на специальные среды для выделения микобактерий. В качестве плотных сред для выделения используют яичную среду Левенштейна-Йенсена, среду Финна II и другие [2].
Модифицированная среда Левенштейна-Йенсена.
Она рекомендована ВОЗ в качестве стандартной среды для первичного выращивания микобактерий туберкулеза и определения их устойчивости к химиопрепаратам. Готовят отдельно 3 составляющих среды:
Минеральный солевой раствор: калия дигидрофосфат (2,4 г), магния сульфат (0,24 г), магния цитрат (0,6 г), аспарагин (3,6 г), глицерин (12 мл), дистиллированная вода (600 мл).
Раствор стерилизуют автоклавированием при 121°С 30 мин.
2% -й раствор малахитового зеленого (2,0 г малахитового зеленого + 100 мл стерильной дистиллированной воды).
Гомогенизат целых яиц (используют свежие куриные яйца). Все 3 ингредиента асептически смешивают в следующей пропорции: минеральный солевой раствор (600 мл), раствор малахитового зеленого (20 мл), яичный гомогенизат (1000 мл).
Готовую среду разливают в стерильные пробирки или флакончики и проводят коагуляцию при 80 - 85°С в течение 45 мин.
Среда Финна - II
Готовят отдельно три составляющих среды:
Питательная основа: магния сульфат (7Н20) (0,5 г), натрия цитрат (1,0 г),
железа аммонийного сульфат (0,05 г), калия дигидрофосфат (20,0 г), аммония дигидроцитрат (5,0 г), натрия глютамат (10,0 г), глицерин (20 мл), дистиллированная вода (1000 мл).
Раствор стерилизуют автоклавированием при 121°С 20 мин.2% -й раствор малахитового зеленого. Гомогенизат целых яиц (используют свежие куриные яйца - 40 шт.). Все 3 ингредиента асептически смешивают в следующей пропорции: минеральный солевой раствор (1000 мл), раствор малахитового зеленого (33 мл), яичный гомогенизат (1000 мл).
Готовую среду разливают в стерильные пробирки или флакончики по 4 - 5 мл и проводят коагуляцию при 85°С в течение 30 мин, после чего готовые скошенные среды выдерживают до остывания или до следующих суток при комнатной температуре в свертывателе. Готовые среды хранят в полиэтиленовых пакетах в холодильнике не более одного месяца. За рубежом для культивирования микобактерий в качестве неселективных широко используют жидкие и плотные среды Мидлбрука. В их состав входит глицерин, неорганические вещества, витамины, глюкоза, олеиновая кислота (используется в метаболизме микобактерий), альбумин (защищает микобактерии от действия токсических веществ и является источником протеина), каталаза (защищает от действия токсичных перекисей) [1].
9. Ветеринарное и медицинское значение
Патогенность микобактерий не является стабильным признаком, а меняется в зависимости от многих признаков. Так, вид микобактерий, обладающий выраженной вирулентностью для одного вида животных, безвреден для других. Например, микобактерии патогенны для птиц, однако не патогенны для морских свинок, лошадей и редко вызывают туберкулез у крупного рогатого скота.
Один и тот же штамм микобактерий может иметь различную вирулентность в отношении различных животных одного и того же вида. Поэтому для определения вирулентности изучаемого штамма микобактерий следует использовать несколько видов опытных животных. Кроме того, на вирулентность влияют пути их введения в организм, доза вводимого штамма, возраст изучаемого штамма и, конечно, животное, подвергающееся заражению [7].
Виды возбудителей туберкулеза наиболее патогенны для тех животных, на которых они адаптировались. Так, M. bovis - наиболее патогенен для крупного рогатого скота, M. tuberculosis - для человека, а M. avium - для птиц.
Возбудителем туберкулеза бычьего вида заражаются и верблюды, причем процент их зараженности больше в тех хозяйствах, где более широко распространен туберкулез крупного рогатого скота. Хотя овцы более устойчивы к M. bovis по сравнению с крупным рогатым скотом, но в условиях обширного заражения последних высоковирулентным возбудителем и овцы заболевают туберкулезом. У пушных зверей к возбудителю туберкулеза крупного рогатого скота особенно чувствительны норки и нутрии, несколько меньше - песцы и серебристо - черные лисицы. У свиней регистрировали туберкулез, вызванный M. bovis. Наибольшую заболеваемость свиней отмечали в хозяйствах неблагополучных по туберкулезу крупного рогатого скота. Частота заболеваемости у кошек и собак зависит от степени контактирования их с крупным рогатым скотом больных туберкулезом. Кроме вышеназванных животных туберкулезом бычьего вида заболевают лошади, козы, ослы, обезьяны, кролики, морские свинки и другие виды животных.
M. avium - основной возбудитель туберкулеза диких и домашних птиц. Чаще он вызывает туберкулез у кур и отряда куриных, реже - у уток, гусей, индюков, лебедей и других видов птиц. Представители отряда Куринных заражаются как спонтанно, так и экспериментально при любом способе инфицирования, причем заражение возбудителем приводит к развитию туберкулеза, которое заканчивается гибелью птиц. При заражении крупного рогатого скота M. avium иногда поражены вымя, мезентеральные лимфатические узлы и серозные покровы грудной и брюшной полостей при нормальных легких, что несвойственно туберкулезу M. bovis.
В медицинской литературе описаны случаи легочной и внелегочной формы туберкулеза у людей, вызванные микобактериями птичьего вида. У ослабленных людей с нарушением сопротивляемости организма М. avium может стать причиной тяжелых легочных заболеваний.