ნანობაქტერიების დაბრუნება თავდაპირველ ფორმებზე. L-ფორმის ბაქტერია. ბიოფილმის რეგულირების სისტემების მრავალფეროვნება

შესავალი

მრავალი საუკუნის განმავლობაში მეცნიერებმა შეისწავლეს მიკრობული პოპულაციები და მათი ფორმირების მექანიზმები და მხოლოდ გასული საუკუნის ბოლოს შეხვდნენ ბაქტერიული კულტურების ორგანიზების სპეციალურ ფორმას - მიკროორგანიზმების საზოგადოებას, რომელსაც შეუძლია გარემოს ობიექტების კოლონიზაცია და არსებობა არა მხოლოდ მიკროპლანქტონის ფორმა, არამედ სპეციალურად ორგანიზებული ბიოფილმები. ბიოფილები არის მობილური, მუდმივად ცვალებადი ჰეტეროგენული საზოგადოებები (Chebotar, 2012), რომელიც შეიძლება ჩამოყალიბდეს ერთი ან რამდენიმე სახეობის ბაქტერიით და შედგებოდეს როგორც აქტიურად მოქმედი უჯრედებისგან, ასევე მიძინებული ან დაუმუშავებელი უჯრედებისგან. ასეთი უაღრესად სპეციალიზებული თემების ჩამოყალიბება არის ერთ-ერთი მთავარი სტრატეგია ბაქტერიული კულტურების გადარჩენისთვის არა მხოლოდ გარემოში, არამედ ადამიანის ორგანიზმშიც. ზოგადად, ბიოფილმები არის მიკრობული უჯრედების ჯგუფი, რომელიც გარშემორტყმულია სქელი, მაკრომოლეკულური ლორწოს ფენით.

ბიოფილმის ფორმირების მექანიზმი

მიკროორგანიზმები ჩვეულებრივ არსებობენ როგორც თავისუფლად მცურავი მასები ან ცალკეული კოლონიები, მაგრამ ბაქტერიების სამეფოს ზოგიერთი წარმომადგენელი მიდრეკილია მიმაგრდეს კონკრეტულ ზედაპირულ სუბსტრატს და ქმნის ბიოფილმს, რომლის ფორმირების მექანიზმი რთულია, მკაცრად რეგულირდება და მოიცავს ოთხ თანმიმდევრულ ეტაპს.

ეტაპი 1: შექცევადი (პირველადი) მიმაგრება ზედაპირზე. ბიოფილმის ფორმირების პირველ სტადიას ახასიათებს შექცევადი ადჰეზია, რომელიც დაკავშირებულია არასპეციფიკური ფიზიკურ-ქიმიური ძალების მოქმედებასთან მიკროორგანიზმების ზედაპირზე მოლეკულებსა და სტრუქტურებს შორის (უჯრედის კედლის ელემენტები, ფლაგელა, პილი) და მყარი სუბსტრატი სხვადასხვა ურთიერთქმედების გამო: ვან დერ. Waals, ჰიდროფობიური, იონური, ელექტროსტატიკური;

ეტაპი 2: შეუქცევადი მიმაგრება ზედაპირზე. ადსორბციის შემდეგ, ბაქტერიული უჯრედი მოძრაობს სუბსტრატის ზედაპირის გასწვრივ, მტკიცედ უკავშირდება მას ადჰეზიური ფაქტორების საშუალებით, ასევე არაპოლიმერული ადჰეზინების დახმარებით, რომლებიც განასხვავებენ მასპინძელი ქსოვილის ზედაპირების სტრუქტურულ ელემენტებს - კოლაგინს, ელასტინს, გლიკოპროტეინებს. , ჰიალურონის მჟავა. ამავე ეტაპზე, სუბსტრატზე ძლიერი მიმაგრების გარდა, აღინიშნება: ბაქტერიების მიერ მობილურობის დაკარგვა, უჯრედშორისი ურთიერთქმედება, გენების გაცვლა როგორც ერთი, ასევე მიკროორგანიზმებს შორის. განსხვავებული ტიპები.

ეტაპი 3: მომწიფება - მომწიფება 1 . სუბსტრატზე მყარად მიმაგრების და გენების გაცვლის შემდეგ, მიმაგრებული ბაქტერიები იწყებენ მატრიქსის მიმდებარე ეგზოპოლისაქარიდის სინთეზს, რომელიც ცნობილია როგორც უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერება. უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერება), რომელიც წარმოადგენს დამცავ „ლორწოს“ და შეადგენს მთლიანი მომწიფებული ბიოფილმის 85%-ს (ჩებოტარი, 2012; ფროლოვა, 2015). ეს მატრიცა ხელს უწყობს საწყისი ბიოფილმის ფორმირებას მცირე ბაქტერიული კოლონიებიდან. ეგზოპოლისაქარიდის კომპონენტები განსხვავდება იმისდა მიხედვით, თუ რომელი მიკროორგანიზმები შედიან მის შემადგენლობაში.

ეტაპი 4: ზრდა - მომწიფება 2 . ამ ეტაპზე იქმნება მომწიფებული ბიოფილმი, რის შემდეგაც დგება დრო მეორადი კოლონიზატორების, ანუ უჯრედების, რომლებიც მიმაგრდებიან ზედაპირზე უკვე ლოკალიზებულ ბაქტერიებს (Afinogenova, 2011).

სექსუალურ ბიოფილებს შეუძლიათ დაკარგონ ცალკეული ფრაგმენტები, რომლებიც მაკროორგანიზმების მეშვეობით გავრცელდება, ემაგრება სუბსტრატებს და ქმნის ახალ ბიოფილებს. გარდა ამისა, ბაქტერიები არ იყოფა სექსუალურ ბიოფილმებში, რადგან ისინი გარშემორტყმულია მკვრივი მატრიცით და ინარჩუნებენ მაღალ სიცოცხლისუნარიანობას.

ბიოფილმის ფორმირება საკმაოდ სწრაფია. ბაქტერიების ერთმანეთთან მიმაგრება ხდება რამდენიმე წუთში, მყარად შეკრული კოლონიები იქმნება 2-4 საათში, ხოლო უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერების გამომუშავება ხდება 6-12 საათში, რის შემდეგაც ბაქტერიები, რომლებიც ქმნიან ბიოფილმს, დიდწილად ამტანი ხდებიან. ანტიბიოტიკები, სადეზინფექციო საშუალებები, ანტისეპტიკები. გარდა ამისა, ბიოფილმები სწრაფად აღდგება მექანიკური ზემოქმედების შემდეგ (ჩებოტარი, 2012).

ბიოფილმის ულტრასტრუქტურა

ბიოფილმის ულტრასტრუქტურა შეიქმნა კონფოკალური სკანირების ლაზერული მიკროსკოპის გამოყენებით. მიკრობული უჯრედების უჯრედგარე მატრიქსს აქვს სპეციფიკური სტრუქტურა და იქმნება სამგანზომილებიანი სოკოს მსგავსი ან სვეტოვანი სტრუქტურებით. ბიოფილმის მომწიფების ეტაპზე გამოთავისუფლებული ეგზოპოლისაქარიდი წარმოდგენილია ორფენიანი ჰეტეროპოლისაქარიდით, რომელიც უნივერსალურია თითოეული ტიპის მიკროორგანიზმებისთვის. მისი გარე ფენა შეიცავს ჰიდრატირებულ მდგომარეობაში პოლისაქარიდებს (დექსტრანი, ჰიალურონის მჟავა, ცელულოზა), ხოლო შიდა ფენა ივსება მემბრანული ვეზიკულებით, რომლებსაც შეუძლიათ იმოქმედონ როგორც პათოგენურობის ფაქტორები (ასეთი ვეზიკულები შეიცავს ტუტე ფოსფატაზა C-ს, პროტეაზას, ლიზოზიმს). ვეზიკულური ნივთიერებები ასევე ასრულებენ დასუსტებულის ლიზისის ფუნქციას ბაქტერიული უჯრედები, რომლის ფრაგმენტები შემდგომში ზრდის ფაქტორი და კვების წყაროა ბიოფილმის დარჩენილი წევრებისთვის.

მატრიქსის ყველა კომპონენტი გამოყოფილია არხებით, რომლითაც ხდება საკვები ნივთიერებების და ჟანგბადის ტრანსპორტირება, აგრეთვე ბაქტერიული უჯრედების მეტაბოლიზმის საბოლოო პროდუქტების გამოყოფა. ზედაპირული სტრუქტურები, რამნოლიპიდები, რომლებიც შედგება პოლისაქარიდების, ცილების, ნუკლეინის მჟავების და სხვა ნივთიერებების ნარევისაგან, პასუხისმგებელნი არიან ასეთი სატრანსპორტო არხების ფორმირებასა და შენარჩუნებაზე.

ბიოფილმის მატრიცა ასევე შეიცავს უჯრედგარე დნმ-ს, რომელიც ჩართულია ადჰეზიურ პროცესებში, უჯრედშორისი ურთიერთქმედებებში და განსაზღვრავს ბიოფილმის თემების არსებობის სპეციფიკას (Tez, 2012).

უჯრედების მორფოლოგია, რომლებიც ქმნიან ბიოფილმს

ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით აღმოჩნდა, რომ ადრეული ეტაპებიბიოფილმის ფორმირება, მიკროორგანიზმების მორფოლოგია არ იცვლება (ფროლოვა, 2015). შემდგომ, მოგვიანებით ეტაპებზე, ბაქტერიული სტრუქტურები იძენენ მორფოლოგიურ სპეციფიკას, რომელიც დაკავშირებულია მიმაგრებულ მდგომარეობასთან და კოლექტიური თანაარსებობასთან. გარდა ამისა, ბიოფილმში უჯრედები იცვლება ზედაპირული სტრუქტურებით, იზრდება გენეტიკური მასალის გაცვლის სიხშირე საზოგადოებაში ინდივიდებს შორის და დეფორმირებულია ულტრასტრუქტურული ორგანიზაცია.

თვისებები და როლი ბაქტერიული პოპულაციების დაცვაში

ბიოფილები არის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დამცავი ფაქტორი, რომელიც მნიშვნელოვნად ზრდის ბაქტერიების ტოლერანტობას სტრესული სიტუაციების მიმართ (შიმშილის დროს ჟანგბადის და საკვები ნივთიერებების ნაკლებობა), ფაქტორების მიმართ. იმუნური სისტემა ადამიანის სხეულიგარე პირობების მოქმედებაზე (ანტიბიოტიკები, სადეზინფექციო საშუალებები, სტერილიზაცია). ასეთი ტოლერანტობა ხელს უწყობს აბსოლუტური წინააღმდეგობის მოპოვებას ფაქტორების მიმართ, რომლებსაც შეუძლიათ გაანადგურონ ბაქტერიები, თუ ისინი თავისუფალ მდგომარეობაში იყვნენ.

ბიოფილების დამცავი როლი შედგება შემდეგი თვისებებისგან:

1. ბარიერის ქონება. ბიოფილები ხელს უშლის მათ მატრიცაში დიდი მოლეკულების და უჯრედების ღრმა შეღწევას, რომლებიც იწვევენ ანთებას და ემსახურება როგორც დიფუზურ ბარიერს მცირე ანტიმიკრობული აგენტებისთვის;
2. საერთო დამცავი თვისებები. ბაქტერიებს (როგორც ერთი და იგივე სახეობის) შეუძლიათ დამცავი ფაქტორების (მეტაბოლური პროდუქტები ან გენები) გაცვლა, ანუ ურთიერთდაცვის განხორციელება. ამრიგად, ერთი სახეობის ბაქტერიას, რომელიც რეზისტენტულია ანტიბიოტიკების მიმართ, შეუძლია გადაიტანოს გენები, რომლებიც პასუხისმგებელნი არიან რეზისტენტობაზე სხვა სახეობის ბაქტერიების მიმართ, რომლებიც მგრძნობიარეა ამ ანტიბიოტიკის მიმართ, რითაც იზრდება მათი წინააღმდეგობა ფაქტორის მოქმედების მიმართ;
3. გაცვლის თვისება, რომელიც უზრუნველყოფს გენებისა და ნარჩენი პროდუქტების გადატანას მიკროორგანიზმებს შორის, რომლებიც ერთი და იგივე ბიოფილმის ნაწილია (Chebotar, 2012; Tets, 2012);
4. უმოქმედობის თვისება, ანუ უძრავი (არააქტიური, არამეტაბოლური, მიძინებული) სუბპოპულაციების ფორმირება, არის ძირითადი თვისება, რომელიც თან ახლავს ექსკლუზიურად ბიოფილმებს. იმისათვის, რომ ანტიბიოტიკმა იმოქმედოს მიკროორგანიზმზე, ის უნდა იყოს მეტაბოლურად აქტიური. ამიტომ, ბიოფილმებში არააქტიური ბაქტერიები ყველაზე მდგრადია ასეთი ზემოქმედების მიმართ (Tets, 2012; Frolova, 2015).

ბიოფილმის რეგულირების სისტემების მრავალფეროვნება

უჯრედგარე მატრიცის უჯრედებს აქვთ « ქვორუმის გრძნობა" ( კვორუმი შეგრძნება) - ინფორმაციის გადაცემის და მათი ქცევის რეგულირების უნარი სიგნალის მოლეკულების სეკრეციის გამო. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის მარეგულირებელი სისტემა, რომელიც მდებარეობს ბიოფილმის შიგნით. ცნობილია სამი სისტემა, რომლებიც ერთმანეთისგან განსხვავდება ავტოინდუქტორების ბუნებით:

1. მას ძირითადად იყენებენ გრამუარყოფითი ბაქტერიები, ხოლო აცილირებული ჰომოსერინის ლაქტონი მოქმედებს როგორც სასიგნალო მოლეკულა, რომელიც აკავშირებს მარეგულირებელ ცილას, რომელიც ურთიერთქმედებს ორ მარეგულირებელ ფერმენტთან - ლუციფერაზასთან და ჰომოსერინ-ლაქტონ-სინთაზასთან. მარეგულირებელი ცილების გააქტიურება იწვევს მიკრობების მიერ ბიოფილმის კლასტერების წარმოქმნას (Tets, 2012; Turkutyukov, 2013).
2. დამახასიათებელია გრამდადებითი ბაქტერიებისთვის და ფუნქციონირებს პეპტიდების, ფურანების, ლაქტონების, მათი წარმოებულების ხაზოვანი და ციკლური ფორმების გამოყენებით, რომლებიც გამოიყოფა გარე გარემოში. ზოგიერთი მათგანი ურთიერთქმედებს მემბრანის დამაკავშირებელ სენსორულ კინაზებთან, რომლებიც ატარებენ სიგნალს მემბრანის გასწვრივ, ზოგი კი უჯრედში ტრანსპორტირდება პერმეაზების გამოყენებით, სადაც ისინი უკავშირდებიან უჯრედშიდა რეცეპტორებს. ასეთი სისტემების სასიგნალო მექანიზმი არის ფოსფორილირება-დეფოსფორილირების კასკადი. საინფორმაციო მოლეკულები ურთიერთქმედებენ ორკომპონენტიან სისტემებთან, რომლებიც მოიცავს მემბრანასთან დაკავშირებულ სიგნალის პროტეინ კინაზას. კინაზა აღმოაჩენს მესინჯერ პეპტიდს, შემდეგ კი ფოსფორილირებას ახდენს და ააქტიურებს მარეგულირებელ ცილას, რომელიც აკავშირებს დნმ-ს და არეგულირებს ტრანსკრიფციას. ამ სისტემის სასიგნალო პეპტიდები დაშიფრულია ქრომოსომაში, ხოლო რეცეპტორული ცილები დაშიფრულია პლაზმიდებში. ამრიგად, ასეთი კომუნიკაციის დახმარებით, პლაზმიდები, რომლებიც ატარებენ ანტიბიოტიკორეზისტენტულ გენებს, ჰემოლიზინის გენებს, ბაქტერიოცინებს და ვირულენტობის გენებს.
3. ის გვხვდება ყველა მიკროორგანიზმში და სიგნალის მოლეკულები წარმოდგენილია ბუტიროლაქტონით, ქინოლით, ჰიდროქსიკეტონებით, ლუციფერაზათ. ბაქტერიებს აქვთ რეცეპტორული სენსორული პროტეინები, რომლებიც აკავშირებენ აუტოინდუქტორებს, ქმნიან კომპლექსს, რომელიც ურთიერთქმედებს მემბრანულ კინაზასთან. კინაზა ფოსფორილირდება, ფოსფატი გადადის ციტოპლაზმურ ცილაში, შემდეგ მარეგულირებელ ცილაში, რომელიც აკავშირებს დნმ-ს. შემდგომში ხდება მარეგულირებელი რნმ-ების მაკოდირებელი გენების გააქტიურება, რაც იწვევს უჯრედული სტრუქტურების კომპონენტების ექსპრესიის შეწყვეტას, რომლებიც ახორციელებენ უჯრედშორის შიდა კომუნიკაციებს.

რეგულირების ასეთი რთული სისტემა, რომელიც დაფუძნებულია სიგნალის ინდუქტორის მოლეკულების წარმოებაზე, ხორციელდება გავლენის სხვადასხვა დონეზე: ტრანსკრიპციული, ტრანსლაციური, პოსტტრანსლაციური. ბიოფილმის პოპულაციაში „ქვორუმის სენსორული“ გამო, მუდმივად ხდება ორი ტიპის სელექცია - დადებითი და უარყოფითი, ანუ შენარჩუნებულია სასარგებლო თვისებების მქონე უჯრედები და განადგურებულია „არასაჭირო“ ფენოტიპების მქონე ბაქტერიები (Tets, 2012).

ბიოფილმის ფორმირებაში TA სისტემის (ტოქსინ-ანტიტოქსინის სისტემა) მონაწილეობა

ბიოფილმებზე საუბრისას, აღსანიშნავია, რომ ყველა მიკროორგანიზმს არ შეუძლია მათი ფორმირება. ეგზოპოლისაქარიდის მატრიცის სინთეზის პროცესი განისაზღვრება გარკვეული ფაქტორებით. სტრასბურგის უნივერსიტეტის კვლევის უახლესი შედეგების მიხედვით. ლუი პასტერი, შეიძლება ითქვას, რომ სპეციალიზებული ცილის არსებობა აუცილებელია ბიოფილმის ფორმირებისთვის. მაგალითად, საზოგადოების ჩამოყალიბება სტაფილოკოკის ბაქტერიასაჭიროა SasG-პროტეინის არსებობა (კომპლექსში Zn 2+). SasG ცილა არის რნმ-ის დამაკავშირებელი ცილა, რომელიც ააქტიურებს:

1) ბაქტერიების ზედაპირული სტრუქტურების ზრდა - ფლაგელა, პილი;

2) უჯრედგარე პოლისაქარიდების სინთეზი;

3) უზრუნველყოფს ტოლერანტობის ფორმირებას.

ორი ან მეტი მჭიდროდ დაკავშირებული გენის ნაკრები პასუხისმგებელია SasG პროტეინის სეკრეციაზე, რომლებიც ერთად კოდირებენ როგორც პროტეინს, ასევე მის შესაბამის ბლოკერს.

ამ სისტემას TA-მოდული ეწოდება. იგი ლოკალიზებულია პლაზმიდში. ეს არის საკმაოდ რთული სისტემა, რომელიც უზრუნველყოფს არა მხოლოდ ბაქტერიების უნარს შექმნან ბიოფილმები, არამედ უზრუნველყოფს მის სიცოცხლისუნარიანობას მთლიანობაში. (Yamaguchi, 2011), თუ ქალიშვილ უჯრედს აკლია პლაზმიდი, მაშინ დედის უჯრედის ციტოპლაზმიდან მემკვიდრეობით მიღებული არასტაბილური ანტიტოქსინი (ბლოკერი) ნადგურდება და სტაბილური ტოქსიკური ცილა კლავს უჯრედს.

გარდა ამისა, TA მოდული პასუხისმგებელია:

1) გენის რეგულირება: ზოგიერთი ტოქსინი მოქმედებს როგორც გენის ექსპრესიის ზოგადი რეპრესორები, ზოგი კი უფრო სპეციფიკურია;

2) ზრდის კონტროლი: როგორც აღინიშნა, ბაქტერიოსტატიკური ტოქსინები არ კლავს მასპინძელ უჯრედს, არამედ ზღუდავს მის ზრდას;

3) უჯრედების წინააღმდეგობა: ბაქტერიების ზოგიერთ პოპულაციაში არის უჯრედების სუბპოპულაცია, რომელიც მდგრადია მრავალი კლასის ანტიბიოტიკების მოქმედების მიმართ. სუბპოპულაცია კონტროლდება ტოქსინ-ანტიტოქსინის სისტემებით. ეს ნელა მზარდი მყარი უჯრედები აზღვევს მოსახლეობას სრული გადაშენებისგან.

4) დაპროგრამებული უჯრედის სიკვდილი და მისი "ახლო ნათესავების" გადარჩენა - პოპულაციის უჯრედების წინააღმდეგობის განსხვავებული დონე სტრესული პირობების მიმართ, რაც იწვევს ზოგიერთი უჯრედის დაპროგრამებულ სიკვდილს, რაც ხელს უშლის მთელი პოპულაციის გადაშენებას (მკვდარი უჯრედი ხდება წყარო. კვების დანარჩენისთვის).

5) ბაქტერიოფაგების მიმართ რეზისტენტობა: როდესაც ბაქტერიოფაგი არღვევს უჯრედული ცილების ტრანსკრიფციას და ტრანსლაციას, ტოქსინ-ანტიტოქსინის სისტემების გააქტიურება ზღუდავს ფაგის რეპლიკაციას.

ბიოფილმების შესწავლის კლინიკური ასპექტი

ამჟამად, მიკრობული ბიოფილმების როლი მრავალის გაჩენასა და განვითარებაში ინფექციური დაავადებები. ეს არის გულის სარქველებისა და სახსრების პროთეზების ინფექციები, ჭრილობის ზედაპირების ინფექციები. ჭრილობები იდეალური სუბსტრატია მიკრობული დაბინძურებისთვის შემდგომი ბიოფილმის წარმოქმნით. ჭრილობაში ბიოფილები ქმნიან გარემოს გარკვეული მიკროკლიმატით, რომელიც ხასიათდება ჟანგბადის დაბალი შემცველობით. ბიოფილმები აფერხებენ კერატინოციტების მიგრაციას და გამრავლებას, რითაც თრგუნავენ დამცავ იმუნურ მექანიზმებს და გარედან ქმნის დამცავ ფენას, რომელიც შეუღწევადია. ანტიმიკრობული საშუალებები ადგილობრივი მოქმედება(ჩებოტარი, 2012ა).

დამახასიათებელი ბიოფილმი ინფექციური პათოლოგიებიარის გინგივიტი (ღრძილების ანთება), სტომატიტი (პირის ღრუს ლორწოვანი გარსის ანთება), ქვაბის წარმოქმნა. ოტიტი - ყველაზე გავრცელებული ოტოლარინგოლოგიური პრობლემა - ასევე თან ახლავს ბიოფილმების წარმოქმნას, არა მხოლოდ ბაქტერიული, არამედ სოკოვანიც.

ჭრილობის ინფექციების გარდა, ბიოფილმები როლს თამაშობენ შარდსასქესო სისტემის ქრონიკულ დაავადებებში, კათეტერთან და იმპლანტთან ასოცირებულ ინფექციებში (კათეტერები, კარდიოსტიმულატორები, გულის სარქველები, ორთოპედიული ხელსაწყოები), გულ-სისხლძარღვთა დაავადებები (სინუსიტი, ენდოკარდიტი). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ბიოფილმები გადამწყვეტ როლს თამაშობენ პათოგენეზში ფართო სპექტრიროგორც ზედაპირული, ასევე ღრმა ინფექციური დაავადებები. ყველა ეს დაავადება ძნელია მკურნალობა, აქვს მაღალი სიხშირერეციდივი და ზოგიერთი მათგანი შეიძლება გახდეს სიკვდილის მიზეზი.

თუ ეჭვი გაქვთ ბიოფილმის წარმომქმნელი მიკროორგანიზმების არსებობაზე in ვივოგათვალისწინებულია შემდეგი ფაქტორები:

1) სისხლძარღვში ან საშარდე გზებში ბიოფილმების გამოყოფამ შეიძლება გამოიწვიოს ემბოლიის წარმოქმნა;

2) გრამუარყოფითი ბაქტერიების ბიოფილმებს შეუძლიათ გამოიმუშავონ ენდოტოქსინი (ლიპოპოლისაქარიდი), რაც იწვევს ტოქსიკურ შოკს და DIC-ს;

3) ბიოფილმებში ბაქტერიებს შეუძლიათ გაცვალონ რეზისტენტული პლაზმიდები (რეზისტენტობის გადატანა სახეობიდან სახეობებზე);

4) ბიოფილმში შემავალი ბაქტერიები არ განიცდიან მასპინძლის იმუნურ სისტემას;

5) ბიოფილებს შეუძლიათ შეამცირონ ბაქტერიების მგრძნობელობა ანტიმიკრობული აგენტის მიმართ.

ბოლო სამი პუნქტი მიუთითებს იმაზე, რომ ბიოფილები ძალიან მდგრადია ანტიბიოტიკების მიმართ. თუმცა მათთან დაკავშირებით უფრო მიზანშეწონილია ტერმინის ტოლერანტობის გამოყენება. ტოლერანტობის ფენომენის გაჩენის მაგალითია SasG ცილა სტაფილოკოკი aureus. მისი ბიოსინთეზი იწვევს უკმარისობას რეპლიკაციის შემდგომ ციკლში, რომლის დროსაც ირღვევა ბაქტერიული ფერმენტის გირაზას (ბაქტერიებში ტოპოიზომერაზა-4-ის ანალოგი) ფუნქციონირება. ეს იწვევს პერსისტერების გამოჩენას.

პერსისტერები ბაქტერიული თემების უნიკალური უჯრედებია, რომლებსაც აქვთ იგივე გენების ნაკრები, როგორც სხვა მიკროორგანიზმები საზოგადოებაში, ბევრჯერ უფრო მდგრადია გარე ფაქტორების მიმართ, მათ გარშემო არსებული უჯრედებისგან განსხვავებით (ულიანოვი, 2014). მდგრადი ბაქტერიები განსხვავდებიან ჩვეულებრივი ბაქტერიებისგან ფიზიოლოგიით: ხელსაყრელ პირობებშიც კი ქმნიან ეგზოპოლისაქარიდულ მატრიქსს თავის ირგვლივ, ხშირად იზრდებიან ბევრად ნელა ვიდრე ჩვეულებრივი ბაქტერიები და, როგორც უკვე აღვნიშნეთ, ძალიან მდგრადია გარე ფაქტორების მიმართ. მდგრადები შეადგენენ ბაქტერიული საზოგადოების მცირე ნაწილს, მაგრამ მათი რიცხვი იზრდება ზრდის სტაციონარულ ფაზაში. საინტერესოა, რომ ქალიშვილ უჯრედებს აქვთ იგივე წინააღმდეგობა გარე ფაქტორების მიმართ, როგორც მშობლის მდგრად უჯრედებს.

განვიხილოთ მუდმივი წინააღმდეგობის მექანიზმი. დავუშვათ, რომ გარეგანი ფაქტორი მოქმედებს ბაქტერიულ კოლონიაზე - მაგალითად, ანტიბიოტიკი. ანტიბიოტიკი აფერხებს გირაზას (ტოპოიზომერაზა-4) აქტივობას, რის შედეგადაც ხდება ორჯაჭვიანი დნმ-ის რღვევა ბაქტერიულ უჯრედში, მაგრამ მხოლოდ იმ ადგილებში, სადაც გირაზა აქტიურია, ანუ "რეპლიკაციური ჩანგლის" რეგიონში. ". თუ უჯრედები დაცულია უჯრედგარე პოლიმერული ნივთიერებით და ასეთი ადგილების რაოდენობა არ აღემატება ორ ან ოთხს, მაშინ უჯრედული სისტემები იცავს ბაქტერიას სიკვდილისგან დაზიანების აღდგენით. ჩვეულებრივ სწრაფად მზარდ ბაქტერიულ უჯრედებში ასეთი რღვევები ბევრია და ანტიბიოტიკების გამოყენებისას დნმ იშლება, ხოლო პერსისტერების დნმ შენარჩუნებულია. ანტიბიოტიკების ეფექტი შეიძლება განსხვავდებოდეს, მაგრამ ყველა მათგანს ერთი და იგივე პრობლემის წინაშე დგას: ნელა მზარდი, კარგად დაცული მდგრადები ნაკლებად სტრესის ქვეშ არიან და აქვთ დრო, რომ „მოთუშონ“ სანამ შეუქცევადი ზიანი მიაყენონ მათ.

მოწოდებული ინფორმაცია არ ამოწურავს მონაცემებს მიკრობული ბიოფილების მახასიათებლების შესახებ. უნდა აღინიშნოს, რომ დიდი თეორიული მასალისა და პრობლემის მნიშვნელობის მიუხედავად, რჩება გადაუჭრელი საკითხები, რომლებიც დაკავშირებულია პათოგენური და პირობითად პათოგენური მიკროორგანიზმების ბიოფილმწარმომქმნელ აქტივობასთან სხვადასხვა პროფილის სამედიცინო საავადმყოფოების ნოზოკომიალური მიკროფლორის შემადგენლობაში. არ არსებობს ნარკოტიკები, რომლებიც ეფექტურია ბიოფილმების და მიკროფლორის წინააღმდეგ უჯრედგარე მატრიცების შემადგენლობაში, ისევე როგორც მომწიფებულ ბიოფილებთან ბრძოლის საშუალებები. ეს პრობლემა შემდგომ განვითარებას მოითხოვს.

ბიბლიოგრაფია

1. Yamaguchi Y., Inouye M. ზრდის და სიკვდილის რეგულირება Escherichia coli-ში ტოქსინ-ანტიტოქსინის სისტემებით. Nature Reviews Microbiology 2011, 9(11):779-790.

2. აფინოგენოვა ა.გ., დოროვსკაია ე.ნ. ჭრილობების მიკრობული ბიოფილმები: ხელოვნების დონე // ტრავმატოლოგია და ორთოპედია. - 2011. - No3. – გვ.119–125.

3. Balko A.B., Balko O.I., Avdeeva L.V. ბიოფილმის ფორმირება Pseudomonas aeruginosa შტამებით // მიკრობიოლოგიური ჟურნალი. - 2013. - No2. – გვ.50–56.

4. მალცევი ს.ვ., მანსუროვა გ.შ. რა არის ბიოფილმი? // პრაქტიკული მედიცინა. - 2011. - No53. – გვ.7–10.

5. ტეც ვ.ვ., ტეც. გ.ვ. მიკრობული ბიოფილმები და ანტიბიოტიკოთერაპიის პრობლემები // პრაქტიკული პულმონოლოგია. - 2013. - No4. – გვ 60–64.

6. ტურკუტიუკოვი ვ.ბ., იბრაგიმოვა ტ.დ., ფომინი დ.ვ. არაფერმენტირებული გრამუარყოფითი ბაქტერიების შტამებით წარმოქმნილი ბიოფილმების მორფოლოგიის მოლეკულური მახასიათებლები // Pacific Medical Journal. - 2013. - No4. – გვ.44–47.

7. V. Yu. Ul'yanov, S. V. Operedintseva, I. G. Shvidenko, I. A. Norkin, G. V. Korshunov და E. V. Gladkova, რუს. Staphylococcus aureus-ისა და Pseudomonas aeruginosa-ს კლინიკური შტამების ბიოფილმების ბიოლოგიური კინეტიკა, რომლებიც იზოლირებულია ბრონქულ-ფილტვის გართულებებით ტრავმული დაავადების დროს ზურგის ტვინი// კლინიკური ლაბორატორიული დიაგნოსტიკა. - 2014. - No8. – გვ.43–47.

8. ფროლოვა ია.ნ. ბიოლოგიური თვისებები Corinobacterium Diphtheriae gravis ტოქსიგენური შტამების ბიოფილმები TOX + : dis. ... ბიოლოგიურ მეცნიერებათა კანდიდატი: 06/12/2015 / ფროლოვა იანა ნიკოლაევნა. - როსტოვი, 2015. - 118გვ.

9. ჩებოტარი ი.ვ. ანტიბიოფილმური იმუნიტეტის მექანიზმი // რუსეთის სამედიცინო მეცნიერებათა აკადემიის ბიულეტენი. - 2012. - ტ.67. - No12. – გვ.22–29.

10. ჩებოტარ ი.ვ., კონჩალოვა ე.დ., ბუგროვა მ.ლ. ვეზიკულური სტრუქტურები Neutrophil-Staphylococcus aureus Biofilm სისტემაში // ინფექციური იმუნოლოგია. – 2012 ა. - No61. – გვ.35–39.

დაგროვდა ექსპერიმენტული მასალა, რომელიც აჩვენებს NF-ის უნარს განაახლოს ზრდა ხელსაყრელ პირობებში. რევერსიის პირობები მოიცავს რევერსიის სხვადასხვა ინდუქტორების გამოყენებას (ფიზიკური, ქიმიური, ბიოტიკური), მაგრამ ასევე შეიძლება შედგებოდეს მხოლოდ გვერდითი ეფექტების გაუქმებაში, როგორც, მაგალითად, ნაჩვენებია გამა სხივების ზემოქმედების ქვეშ მყოფ მიკროორგანიზმებზე.

ფიზიკურ ფაქტორებს შორის რევერსიის ყველაზე გავრცელებული მიზეზია ტემპერატურის მატება 0,5-6°C-დან 20-22°C-მდე ან 37°C-მდე, მოკლევადიანი დათბობა 45°C-მდე. CFU-ის სწრაფი ზრდა მიკროსამყაროებში განიხილება, როგორც რევერსიის მტკიცებულება და არა რამდენიმე გადარჩენილი უჯრედის ხელახალი ზრდის.

ზოგიერთ შემთხვევაში, ტემპერატურის ოპტიმიზაცია ვერ ახდენს რევერსიის სტიმულირებას. V. parahaemolyticus ცვლის, როდესაც ტემპერატურა 25°C-მდე მოიმატებს მინიმალური მარილიანი საშუალების გამოყენებასთან ერთად. V. harveyi და V. fischeri NP-ები აღადგენენ ზრდას, როდესაც დაემატება აზოტის, ნახშირბადის ან წყალბადის ზეჟანგის ორგანული ან არაორგანული წყაროები.

NF-ის რევერსიის ქიმიურ ინდუქტორებს შორის ცნობილია ნაერთების ჯგუფი, რომელიც ანადგურებს წყალბადის ზეჟანგს (ანტიოქსიდანტებს). ასეთ ნაერთებს მიეკუთვნება ნატრიუმის პირუვატი, კატალაზა, ვიტამინი E. ისინი შეჰყავთ უშუალოდ მიკროსამყაროში, როგორც დამცავი ან როგორც საკვები ნივთიერებების ნაწილი, რომელიც განკუთვნილია რევერსიისთვის. ამან შესაძლებელი გახადა E. coli, V. parahaemolyticus-ის რევერსიის მიღება. რევერსიის ეფექტურობაზე გავლენას ახდენს გარემოს ქიმიური შემადგენლობა და მისი აგრეგაციის მდგომარეობა (სასურველია თხევადი საკვები ნივთიერებები).

NF-ის შებრუნების მიზნით, ზრდის ბიოტიკური ფაქტორები ემატება მკვებავ გარემოს: ნაყოფის შრატი, მზარდი კულტურის სუპერნატანტი ან მისგან გამოყოფილი რეკომბინანტული Rpf ცილა. ციტოკინების ეფექტი NF-ის რევერსიაზე მოხსენებული იყო. სალმონელას არაკულტივირებული ვირულენტური შტამები შექცევადია in vitro და in vivo სიმსივნური ნეკროზის ფაქტორის (TNF) თანდასწრებით.

ზოგჯერ ერთადერთი ეფექტური მეთოდირევერსიები არის გავლა მგრძნობიარე ორგანიზმში. ასე, მაგალითად, სალმონელას პათოგენური შტამების NP რეკულტივაცია მგრძნობიარე ცხოველების სხეულში შეყვანისას ყოველთვის იწვევდა დადებით შედეგს. პარალელური მელიორაცია იგივე სუსპენზიების in vitro არ მისცა დადებითი შედეგები.

რევერსიის სიმართლე და არა გადარჩენილი უჯრედების ხელახალი ზრდა, რჩება ყველაზე საკამათო საკითხად. მცირე ინოკულუმიდან ზრდა გამოიყენება რევერსიის მტკიცებულებად. ვეგეტატიურ უჯრედებში მცირე რაოდენობით კულტურის ზრდა გაცილებით ნელია, ვიდრე NF-ის ვარიანტებში.

უჯრედის სტრუქტურებინამდვილად არ არის შესწავლილი, რადგან თავად უჯრედები არ არის დამუშავებული, მაგრამ ცნობილია მხოლოდ დნმ-ის ფრაგმენტებიდან. როგორც ჩანს, სულ ერთია, საჭირო იქნება „არაკულტივირებადი“ სუფთა კულტურებად გამოყოფა. თუმცა ეს მოითხოვს იაფ, სწრაფ და ხელმისაწვდომ მეთოდებს ნებისმიერი ლაბორატორიისთვის. გენეტიკური ანალიზი. შემდეგ, მაგალითად, ნიმუშში „არაკულტივირებადი“ დნმ-ის აღმოჩენის შემდეგ, შეიძლება დაიწყოს გარემოსა და პირობების შერჩევა, ყოველ ჯერზე გენეტიკური მეთოდებით შემოწმება: არის თუ არა გაზრდილი კოლონია სასურველი „არაკულტივირებული მიკროორგანიზმი“, თუ არა? თუ არა, ისევ შეცვალეთ გარემო და პირობები, სანამ საბოლოოდ „დაუმუშავებელი“ არ დაიწყებს კულტივირებას. კიდევ ერთი შესაძლო გზა მათი „სახეში შეხედვის“ არის მცდელობა დადო ფლუორესცენტური ან რადიოაქტიური ეტიკეტები იზოლირებულ „არაკულტივირებულ“ დნმ-ზე, გაუშვა ბუნებაში და დაინახოს ვისთან ჰიბრიდდება კომპლემენტარობის პრინციპის მიხედვით. რაც შეეხება დნმ-ის ორგანიზაციას - ძირითადად, ყველა დნმ არ გამოიყენება დიაგნოსტიკისთვის, არამედ მხოლოდ რეგიონი, რომელიც აკოდირებს 16S რიბოსომურ რნმ-ს და არ არსებობს ფუნდამენტური განსხვავებები ბაქტერიებს, არქეებს და "დაუმუშავებელ" შორის. 16S რნმ შეირჩევა რიგი საკმაოდ ბიოლოგიურად დასაბუთებული მიზეზები. მაგრამ ეს მიდგომა ასევე არის "სიღარიბის გამო": ძალიან ძვირი და შრომატევადია მთლიანი დნმ-ის ანალიზი, გენომის სრული თანმიმდევრობა ჩატარდა ძალიან ცოტა პროკარიოტისთვის (გახსოვდეთ, რამდენი ძალისხმევა და ლაბორატორიები იყო ჩართული ადამიანის გენომში მთელს მსოფლიოში. და ბოლოს და ბოლოს, ბაქტერიებს მხოლოდ 10-ჯერ ნაკლები გენი აქვთ ვიდრე ჩვენსას).

ბაქტერიებისა და სოკოების პროტოპლასტების რევერსიის შესწავლამ გამოავლინა მათში ამ პროცესის მიმდინარეობის მსგავსება. პირობითად, ის შეიძლება დაიყოს სამ ეტაპად: 1) უჯრედის კედლის რეგენერაცია, 2) რევერსია, რევერტანტული უჯრედების გამოჩენა, 3) ნორმალური ციტოკინეზის აღდგენა და თავდაპირველი ფორმის უჯრედების გამოჩენა.

ამავდროულად, მიკროორგანიზმების თითოეულ ჯგუფს აქვს პროტოპლასტის რევერსიის კურსის საკუთარი მახასიათებლები, რომლებიც დაკავშირებულია უჯრედების სტრუქტურასთან და უჯრედის კედლებთან, მეტაბოლიზმის ბუნებასთან და ციტოკინეზისთან.

ბაქტერიული პროტოპლასტების რევერსია. თუ იზოტონურ გარემოში ლიზოზიმით ან პენიცილინით მკურნალობის დროს უჯრედის კედელი მთლიანად არ არის ამოღებული ბაქტერიული უჯრედიდან, მაშინ როდესაც ეს აგენტები გამოირიცხება გარემოდან, სწრაფი აღდგენაუჯრედები. თუ უჯრედის კედელი მთლიანად ამოღებულია, შედეგად მიღებული ჭეშმარიტი პროტოპლასტი ვერ შეძლებს მის რეგენერაციას ნორმალურ პირობებში. ერთ-ერთი პირობა, რომელიც საშუალებას აძლევს ასეთ ფორმებს დაუბრუნდეს პირვანდელ მდგომარეობას, არის მყარი ან ნახევრად მყარი ფუძის არსებობა კულტივირების გარემოში. ეს შეიძლება იყოს ჟელატინი (5-30%), აგარი (0,7-2%), მემბრანული ფილტრები, მოკლული ბაქტერიული უჯრედები ან უჯრედის კედლები. უფრო მეტიც, სასურველია მყარი სუბსტრატის გამოყენება.

ძაფისებრი სოკოების პროტოპლასტური რევერსია. სოკოს პროტოპლასტებში მიცელიუმის ფორმებზე დაბრუნება ხდება როგორც თხევად, ასევე მყარი საშუალების ზედაპირზე, ან ნახევრად თხევადი აგარის ფენაში. ბევრმა მკვლევარმა აჩვენა, რომ სოკოს პროტოპლასტების რევერსია შეიძლება მოხდეს სამი გზით, რომლებიც განსხვავდება პირველადი მიცელიუმის ფორმირების ბუნებით. პირველი მეთოდითპროტოპლასტები თავდაპირველად ქმნიან საფუარის მსგავსი უჯრედების ჯაჭვს (20 უჯრედამდე). შემდეგ ტერმინალი, უკვე ოსმოსურად სტაბილური, წარმოქმნის პირველად ჰიფას, რომელიც ქმნის მიცელიუმს. მეორე გზარევერსია იწყება პროტოპლასტების მიერ უჯრედის კედლის რეგენერაციით, რის შედეგადაც ისინი მდგრადი ხდებიან ოსმოსური შოკის მიმართ. შემდეგ პროტოპლასტი ქმნის ჩანასახის მილს. მესამე გზასოკოს პროტოპლასტების რევერსია უჩვეულოა. პროტოპლასტი, ინარჩუნებს სფერულ ფორმას, ქმნის ახალ გარსს თაროს სახით, შემდეგ კი დედათა პროტოპლასტის შიგთავსი გადადის იქ. თუ ასეთი ჭურვების ჯაჭვი ჩნდება, მაშინ ციტოპლაზმა მოძრაობს ამ ჯაჭვის გასწვრივ და ტოვებს უჯრედის კედლებიდან "ჩრდილებს". ჯაჭვის ბოლო უჯრედი ქმნის პირველად ჰიფას. სოკოს პროტოპლასტებს შეუძლიათ დაბრუნდნენ სამიდან ერთ-ერთი გზით, ან შებრუნების სამივე გზა შეინიშნება ერთ სახეობაში. ძნელი სათქმელია, რა გავლენას ახდენს რევერსიის მეთოდის არჩევაზე, შესაძლოა, ორგანიზმის სახეობრივ მახასიათებლებზე, მისი ციტოკინეზის ტიპზე, პროტოპლასტების მიღების მეთოდსა და ინკუბაციის პირობებზე, ან რეგენერაციის საშუალების შემადგენლობაზე.

პროტოპლასტების მზარდი და გადაბრუნება კარგი მოდელია უჯრედის კედლის ბიოსინთეზისა და უჯრედის ზრდასა და ბირთვულ გაყოფას შორის კავშირის შესასწავლად.

4.2. მცენარეული უჯრედების გაშენება

სხეულის გარეთ უჯრედების კულტივირების შესაძლებლობის იდეა წამოაყენეს მე-19 საუკუნის ბოლოს. პერიოდი 1892 წლიდან 1902 წლამდე შეიძლება ჩაითვალოს მცენარეთა უჯრედებისა და ქსოვილების კულტურის მეთოდის განვითარების პრეისტორიად. იმ დროს გერმანელმა მეცნიერებმა ჰ. ფეხტინგმა, კ. რეჩინგერმა, გ. გაბერლანტმა სცადეს მცენარეების, უჯრედების ჯგუფებისა და თმებისგან იზოლირებული ქსოვილების გაზრდის მცდელობები. ექსპერიმენტული წარმატების მიღწევის გარეშე, ამ პირველმა მკვლევარებმა გამოთქვეს მთელი რიგი იდეები, რომლებიც მოგვიანებით განხორციელდა.

მომდევნო 20 წლის განმავლობაში, პირველი შედეგები მიიღეს ცხოველური ქსოვილების გაშენებაზე მკვებავ გარემოზე, რომელიც დამატებულია შრატებით. მაგრამ მცენარეთა სამყაროში მნიშვნელოვანი პროგრესი არ არის მიღწეული, მიუხედავად მცდელობებისა, შეიქმნას ოპტიმალური მკვებავი საშუალებები, რომლებსაც შეუძლიათ უზრუნველყონ მცენარეთა უჯრედების გრძელვადიანი არსებობა და რეპროდუქცია in vitro.

1922 წელს W. Robbins-მა და Kotte-მ დამოუკიდებლად აჩვენეს პომიდვრის და სიმინდის ფესვის წვერის მერისტემური უჯრედების კულტივირების შესაძლებლობა სინთეზურ საკვებ ნივთიერებებზე. ამ ექსპერიმენტებმა აღნიშნეს იზოლირებული მცენარეული უჯრედებისა და ორგანოების კულტივირების მეთოდის გამოყენების დასაწყისი.

30-60-იან წლებში მეცნიერთა დიდი ნაწილის (ფ. უაიტი, რ. გოტრე და სხვები) მუშაობის წყალობით, მცენარეთა სახეობების რაოდენობამ, რომელთა უჯრედები და ქსოვილები ინ ვიტრო გაიზარდა, მნიშვნელოვან რაოდენობას მიაღწია (150-ზე მეტი). . აღწერილი იყო მკვებავი მედიის კომპოზიციები, განისაზღვრა კულტურების საჭიროებები ვიტამინებისა და ზრდის სტიმულატორებისთვის, შემუშავდა მეთოდები უჯრედული სუსპენზიების დიდი მასების მიღებისა და ზრდისთვის, ასევე სუსპენზიისგან იზოლირებული ერთი უჯრედის კულტივირებისთვის. ფ.სტიუარდმა, იზოლირებული სტაფილოს ფლოემის კულტურასთან მუშაობისას, 1958 წელს მისგან მიიღო მთელი მცენარეები. მცენარეული უჯრედებისა და ქსოვილების კულტურის განვითარებაში მნიშვნელოვანი წვლილი შეიტანა R.G. Butenko-სა და მისი თანამშრომლების კვლევებმა, რომლებმაც გამოიყენეს ეს მეთოდები მცენარეთა უჯრედების ფიზიოლოგიისა და მცენარეთა მორფოგენეზის შესასწავლად.

შემდგომ წლებში შემოგვთავაზეს მცენარეთა ქსოვილებიდან იზოლირებული პროტოპლასტების მიღების მეთოდები, ნაპოვნი იქნა კულტივირების პირობები, რომლებშიც მათ შეუძლიათ ახალი უჯრედის კედლის შექმნა, გაყოფა და უჯრედული ხაზების წარმოქმნა. იზოლირებული პროტოპლასტების გამოყენებით, შემუშავებულია სომატური უჯრედების ჰიბრიდიზაციის მეთოდები პროტოპლასტების PEG-თან (პოლიეთილენგლიკოლის) შერწყმით და მათში ვირუსული რნმ-ის, უჯრედის ორგანელებისა და ბაქტერიული უჯრედების შეყვანით. მერისტემის კულტურის მეთოდის გამოყენებით მიიღეს ვირუსისგან თავისუფალი ეკონომიკურად მნიშვნელოვანი მცენარეები, მაღალი გამრავლების მაჩვენებლით.

ამჟამად აქტიურად გრძელდება უჯრედების ღრმა გაშენების მეთოდების შემუშავება, იზოლირებული პროტოპლასტების ელექტროფუზიის მეთოდები და ა.შ.

სომაკლონური ვარიანტების, ექსპერიმენტული ჰაპლოიდების მოპოვების მეთოდების გამოყენებამ, ბიოქიმიური მუტანტების სკრინინგმა გამოიწვია უფრო პროდუქტიული და ადაპტირებული უჯრედული შტამების გაშენების პირობებთან, რომლებიც გამოიყენება სასოფლო-სამეურნეო, სამკურნალო, დეკორატიული და სხვა მცენარეების ახალი ფორმებისა და ჯიშების შესაქმნელად.

ტუბერკულოზის გამომწვევი აგენტებია მჟავა-რეზისტენტული მიკობაქტერიები, რომლებიც აღმოაჩინა რ. კოხმა 1882 წელს. ცნობილია Mycobacterium tuberculosis-ის რამდენიმე ტიპი: Mycobacterium tuberculosis (ადამიანის სახეობა), Mycobacterium africanum (შუალედური სახეობა) და Mycobacterium bovis (ბოვის სახეობა). Mycobacterium გვარი, Mycobacteriacae ოჯახი, Actinomycetalis-ის რიგი. ადამიანებში ტუბერკულოზის გამომწვევი აგენტები ყველაზე ხშირად (შემთხვევების 92%-ში) არის ადამიანის სახეობის მიკობაქტერია ტუბერკულოზი, მსხვილფეხა რქოსანი და შუალედური სახეობების მიკობაქტერიები იწვევს ტუბერკულოზის განვითარებას ადამიანებში, შესაბამისად, შემთხვევების 5 და 3%-ში. თანამედროვე მიკრობიოლოგიურ კლასიფიკაციაში ფრინველის მიკობაქტერიები (M. avium) კლასიფიცირდება, როგორც ავიუმ-უჯრედული კომპლექსის არატუბერკულოზური მიკობაქტერიები, რომლებიც შეიძლება იყოს მიკობაქტერიოზის გამომწვევი აგენტები ადამიანებში და ცხოველებში.

Mycobacterium tuberculosis - თხელი, სწორი ან ოდნავ მოხრილი ჩხირები 1-10 (ჩვეულებრივ 1-4) მიკრონი სიგრძით, 0.2-0.6 მიკრონი სიგანე, ერთგვაროვანი ან მარცვლოვანი ოდნავ მომრგვალებული ბოლოებით (სურათი 1.1), ისინი უმოძრაოა, არ ქმნიან ენდოსპორებს, კონიდიებს. და კაფსულები. ბაქტერიული უჯრედების მორფოლოგია და ზომა მნიშვნელოვნად იცვლება, რაც დამოკიდებულია უჯრედების ასაკზე და განსაკუთრებით არსებობის პირობებზე და მკვებავი გარემოს შემადგენლობაზე. ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით გამოვლინდა Mycobacterium tuberculosis-ის ძირითადი სტრუქტურული ელემენტები: უჯრედის კედელი, ციტოპლაზმური მემბრანა და მისი წარმოებული - მეზოსომა, ციტოპლაზმა, ბირთვული ნივთიერება - ნუკლეოტიდი.

უჯრედის კედელი ზღუდავს უჯრედს გარედან, უზრუნველყოფს მექანიკურ და ოსმოსურ დაცვას. ელექტრონულ-მიკროსკოპიულად, უჯრედის კედელში იზოლირებულია სამი ფენა 10 ნმ სისქით; უჯრედის კედელი შეიცავს სახეობის სპეციფიკურ ანტიგენებს. ტუბერკულოზის მიკობაქტერიის უჯრედის კედლებიდან მომზადებულ ვაქცინებს განსხვავებული ვირულენტობა და იმუნოგენურობა აქვთ. ყველაზე გამოხატული იმუნიტეტი გამოწვეულია ვაქცინებით მაღალი ვირუსული მიკობაქტერიების უჯრედის კედლებიდან. უჯრედის კედლები იწვევენ დაგვიანებული ტიპის ჰიპერმგრძნობელობის (PDHT) განვითარებას და ანტისხეულების წარმოქმნას ჯანმრთელი ცხოველების სხეულში. თუმცა, მათი ძლიერი სენსიბილიზაციის თვისებები და მათში ტოქსიკური ტვინის ფაქტორის (ვირულენტობის ფაქტორი) არსებობა მნიშვნელოვნად ართულებს ტუბერკულოზის მიკობაქტერიის ამ ფრაქციის ჰიპერიმუნიზაციას.

სურ. 11 Mycobacterium tuberculosis უარყოფითი კონტრასტი x 35 000

კულები [Averbakh M. M. et al., 1976; Romanova R. Yu., 1981]. ამოცანაა უჯრედის კედლის ფრაქციებისგან მაღალი დამცავი აქტივობის მქონე კომპონენტების იზოლირება.

თანამედროვე კონცეფციების თანახმად, უჯრედის კედლის ქვეშ მდებარე ციტოპლაზმური მემბრანის შემადგენლობა მოიცავს ლიპოპროტეინების კომპლექსებს. მასთან დაკავშირებულია სხვადასხვა ფერმენტული სისტემა, კერძოდ, რედოქს სისტემები. ციტოპლაზმურ მემბრანაში პასუხისმგებელი პროცესებია

მიკობაქტერიული უჯრედების რეაქციების სპეციფიკა გარემოზე.

Mycobacterium tuberculosis-ის ციტოპლაზმური მემბრანა ციტოპლაზმაში ინვაგინაციით აყალიბებს ინტრაციტოპლაზმურ მემბრანულ სისტემას ანუ მეზოსომას. მეზოსომები მრავალფუნქციურია. ისინი დაკავშირებულია მრავალი ფერმენტული სისტემის ლოკალიზაციასთან, ისინი მონაწილეობენ უჯრედის კედლის მასალის სინთეზში და მოქმედებენ როგორც შუამავალი ბირთვსა და ციტოპლაზმას შორის. მეზოზომების სუსტი განვითარება ან არარსებობა აღინიშნა Mycobacterium tuberculosis-ის ავირულენტურ შტამებში და მათ L-ფორმებში [Kats LN, Volk AV, 1974]. Mycobacterium tuberculosis-ის ციტოპლაზმა შედგება სხვადასხვა ზომის გრანულებისა და ვაკუოლებისგან. წვრილმარცვლოვანი ჩანართების ძირითადი ნაწილი წარმოდგენილია რიბოზომებით, რომლებზეც სინთეზირებულია სპეციფიკური ცილა.

Mycobacterium tuberculosis-ის ბირთვული ნივთიერება განსაზღვრავს უჯრედის სპეციფიკურ თვისებებს, რომელთაგან ყველაზე მნიშვნელოვანია ცილის სინთეზი და მემკვიდრეობითი თვისებების შთამომავლობაზე გადაცემა. დადგენილია, რომ ამ ბაქტერიების გამრავლების ძირითადი გზა დედა უჯრედების ორ ქალიშვილ უჯრედად დაყოფაა.

დადგენილია, რომ ბაქტერიების გენეტიკური ინფორმაციის მატარებელია არა მხოლოდ ქრომოსომა, არამედ არაქრომოსომული ელემენტები – პლაზმიდები. ქრომოსომებსა და პლაზმიდებს შორის მთავარი განსხვავება მათი ზომაა. ქრომოსომა მრავალჯერ აღემატება პლაზმიდს და, შესაბამისად, ატარებს დიდი რიცხვიგენეტიკური ინფორმაცია. პლაზმიდების შესაძლო ურთიერთქმედება ქრომოსომასთან. პლაზმიდები, მათი მცირე ზომის გამო, კარგად შეეფერება უჯრედიდან უჯრედის გადატანას. პლაზმიდების შესწავლა არა მხოლოდ თეორიულია, არამედ პრაქტიკული ღირებულება. არსებობს მოსაზრება, რომ Mycobacterium tuberculosis-ის რეზისტენტობის გენები ქიმიოთერაპიული პრეპარატების მიმართ ლოკალიზებულია როგორც ქრომოსომაზე, ასევე პლაზმიდზე.

აღწერილია მიკობაქტერიების მრავალი მორფოლოგიური ვარიანტი: გიგანტური ფორმები კოლბის მსგავსი სქელი ტოტებით, ძაფისებრი, მიცელიუმის მსგავსი და კლუბის ფორმის, დიფთეროიდული და აქტინომიკოზური ფორმები. Mycobacterium tuberculosis შეიძლება იყოს უფრო გრძელი ან მოკლე, ჩვეულებრივზე სქელი ან თხელი, ერთგვაროვანი ან მარცვლოვანი. ზოგჯერ ისინი ჯაჭვებია ან კოკოიდური მარცვლების ცალკეული მტევნები.

Mycobacterium tuberculosis-ის ცვალებადობის ფენომენი მათი აღმოჩენიდან მალევე აღმოაჩინეს. უკვე 1888 წელს მეჩნიკოვმა იტყობინება, რომ კულტურებში, ტიპიური კოხის ჯოხების გარდა, არსებობს ამ მიკროორგანიზმების პოლიმორფული ფორმები მოკლე ბმულების სახით, რომლებიც დაკავშირებულია წყვილებში და გიგანტური წარმონაქმნები კოლბის ფორმის ტოტებით. პირველი მოხსენება Mycobacterium tuberculosis-ში ფილტრაციული ფორმების არსებობის შესაძლებლობის შესახებ ეხება 1910 წელს (A. Fontes). ექსპერიმენტული დესტრუქციული ტუბერკულოზის ქიმიოთერაპიის დროს, ისევე როგორც მისი შეწყვეტის შემდეგ, ნაპოვნი იქნა 0,2 მკმ ფორების ზომის ბაქტერიული ფილტრებით გავლილი ჰომოგენატები ღრუს კედლიდან.

ძალიან მცირე, ტუბერკულოზის გამომწვევი აგენტის ფორმის გამარტივებული სტრუქტურით, რომელსაც ეწოდება ულტრაპატარა (სურ. 1.2). შემდეგ აჩვენეს, რომ ამ ფორმებს, მრავალი ბიოლოგიური პასაჟის მეშვეობით, შეუძლიათ შეცვალონ ღეროების ფორმის კლასიკურ ფორმაში [KhomenkoA. G. et al., 1982, 1989]. მრავალი ბაქტერიის ცვალებადობის ერთ-ერთი სახეობაა L-ფორმების წარმოქმნა. L-ფორმების წარმოქმნის უნარი ასევე დადასტურებულია Mycobacterium tuberculosis-ში [Dorozhkova IR, 1974; შმელევი ნ.ა., ზემსკოვა ზ. C, 1974]. ამავდროულად, აღმოჩნდა, რომ მიკობაქტერიების ტრანსფორმაცია L- ფორმებად გაძლიერებულია ტუბერკულოზის საწინააღმდეგო საშუალებების გავლენით. ტუბერკულოზის დესტრუქციული ფორმების მქონე "აბაცილარული" პაციენტების ნახველში შეიძლება არსებობდეს მიკობაქტერიის L-ფორმები, რომლებიც შეიძლება დიდხანს დარჩეს ორგანიზმში და შემდეგ, შესაბამის პირობებში, უკუიქცეს ღეროს ფორმის ვარიანტად [KhomenkoA. G. et al., 1980]. მაშასადამე, ასეთი პაციენტების გამოქვაბულების გაუქმება ჯერ კიდევ არ ნიშნავს მათ სტერილიზაციას Mycobacterium tuberculosis-ის წინააღმდეგ.

მორფოლოგიურ ცვალებადობასთან ერთად Mycobacterium tuberculosis ხასიათდება სხვა ნიშან-თვისებების ფართო ცვალებადობით, კერძოდ, მჟავაგამძლეობით. ეს უკანასკნელი ვლინდება ფერის შენარჩუნების უნარით თუნდაც მჟავე სპირტით ინტენსიური გაუფერულებისას და წარმოადგენს ყველა სახის მიკობაქტერიის დამახასიათებელ თვისებას მიკოლის მჟავისა და ლიპიდების მაღალი შემცველობის გამო. მჟავა რეზისტენტობის ნაწილობრივი ან სრული დაკარგვა იწვევს შერეული, მჟავა რეზისტენტული და არამჟავა რეზისტენტული ინდივიდებისგან, ან სრულიად არამჟავა რეზისტენტული პოპულაციის წარმოქმნას.

Mycobacterium tuberculosis ძალიან მდგრადია გარემო ფაქტორების მიმართ. ბუნებრივ პირობებში, მზის შუქის არარსებობის შემთხვევაში, მათი სიცოცხლისუნარიანობა შეიძლება შენარჩუნდეს რამდენიმე თვის განმავლობაში, დიფუზურ შუქზე პათოგენები იღუპებიან 1-IV2 თვის შემდეგ. Mycobacterium tuberculosis ნარჩუნდება ქუჩის მტვერში 10 დღემდე, წიგნების ფურცლებზე - 3 თვემდე, წყალში - 5 თვემდე. ამავდროულად, მზის შუქით დასხივებული მიკროორგანიზმების კულტურა კვდება IV2 საათის განმავლობაში, ხოლო ქვეშ. ულტრაიისფერი სხივების გავლენა - 2-3 წუთის შემდეგ. სველი ნახველის ადუღებისას მიკობაქტერიები კვდება 5 წუთის შემდეგ, ხოლო გამხმარი ნახველი - 25 წუთის შემდეგ. ნაერთები, რომლებიც გამოყოფენ თავისუფალ აქტიურ ქლორს (ქლორამინის 3-5% ხსნარი, 10-20% მათეთრებელი ხსნარი და სხვ.) იწვევს Mycobacterium tuberculosis-ის სიკვდილს 3-5 საათში.

Mycobacterium tuberculosis ითვლება აერობებად, თუმცა არსებობს მტკიცებულება, რომ მათი ზოგიერთი სახეობა შეიძლება ჩაითვალოს ფაკულტატურ ანაერებად. ეს მიკობაქტერიები ძალიან ნელა მრავლდებიან (უჯრედების ერთი დაყოფა ხდება 14-18 საათში). თხევად გარემოზე 37°C ტემპერატურაზე გაშენებული მიკროკოლონიების მიკროსკოპულად თვალსაჩინო ზრდა გამოვლენილია მე-5-7 დღეს, კოლონიების თვალსაჩინო ზრდა იმავე ტემპერატურაზე გაშენებულ მყარ გარემოზე - 14-20 დღეს.

Mycobacterium tuberculosis-ის ნორმალური განვითარებისთვის საჭიროა სპეციალური საკვები ნივთიერებები, რომლებიც შეიცავს ნახშირბადს, აზოტს, ჟანგბადს, წყალბადს, ფოსფორს, მაგნიუმს, კალიუმს, ნატრიუმს, რკინას, ქლორს და გოგირდს. ამ მიკროორგანიზმებს ასევე სჭირდებათ ზრდის ფაქტორები, რომლებიც მოიცავს B ვიტამინებთან დაკავშირებულ ნაერთებს, ბიოტინს, ნიკოტინს, რიბოფლავინს და ა.შ. , პროტეინი (კვერცხი, შრატი, კარტოფილი) და ცილოვანი (სინთეზური) მედია, რომელიც შეიცავს მინერალურ მარილებს. კონსისტენციის მიხედვით განასხვავებენ მკვრივ, ნახევრად თხევად და თხევად გარემოს. ყველაზე ფართოდ გამოყენებული მკვრივი კვერცხის მედია ლევენშტეინ-იენსენი, ოგავა, პეტრაგნანი და გელბერი, სხვადასხვა Middbrook agar media, Soton, Dubos, Proskauer-Geck, Shula, Shkolnikova და ა.შ. სინთეზური და ნახევრად სინთეზური მედია.

თხევად მკვებავ გარემოზე, ტუბერკულოზის მიკრობაქტერიები იზრდება მშრალი ნაოჭების კრემისფერი ფილმის სახით (P-ფორმა), რომელიც ადის ჭურჭლის კედლებამდე, ხოლო საშუალო რჩება გამჭვირვალე. მიკობაქტერიების უჯრედშორისი განვითარების დროს, ასევე თხევად გარემოზე მათი კულტივირებისას კარგად გამოირჩევა ტვინის დამახასიათებელი ფაქტორი (ტრეჰალოზა-6,6-დიმიკოლატი). ის გვხვდება მრავალი მიკობაქტერიის უჯრედის ზედაპირზე და, ზოგიერთი მკვლევარის აზრით, დაკავშირებულია მათ ვირულენტობასთან, რაც ხელს უწყობს მიკრობული უჯრედების კონვერგენციას და მათ ზრდას სერპენტინური ლენტების სახით.

მკვრივ ნიადაგზე Mycobacterium tuberculosis იზრდება მსუბუქი კრემის სახით, ნაოჭიანი ან მშრალი ქერცლიანი საფარით, აყალიბებს კოლონიებს დაკბილული კიდეებით, ამოზრდილი ცენტრში, როდესაც ისინი იზრდება, იძენენ მეჭეჭისებრ იერს, რომელიც წააგავს ყვავილოვანი კომბოსტოს.

ანტიბაქტერიული ნივთიერებების გავლენით Mycobacterium tuberculosis-ს შეუძლია შეიძინოს წამლისმიერი წინააღმდეგობა. ასეთი მიკობაქტერიების კულტურები ყოველთვის არ არის ტიპიური, ისინი შეიძლება იყოს ტენიანი, რბილი (S-ვარიანტი), ზოგჯერ შეიცავდეს ცალკეულ გლუვ ან პიგმენტურ კოლონიებს.

1.2. პათოგენეზი

Mycobacterium tuberculosis შეიძლება შევიდეს სხეულში სხვადასხვა გზით: აეროგენული, ენტერალური (მეშვეობით კუჭ-ნაწლავის ტრაქტი), დაზიანებული კანისა და ლორწოვანი გარსების მეშვეობით, პლაცენტის მეშვეობით ნაყოფის განვითარების დროს. თუმცა, ინფექციის ძირითადი გზა აეროგენულია.

აეროგენულ ინფექციაში გარკვეულ დამცავ როლს ასრულებს ლორწოვანი გარსის სისტემა, რომელიც საშუალებას გაძლევთ ნაწილობრივ ამოიღოთ მტვრის ნაწილაკები, რომლებიც შედიან ბრონქებში, ლორწოს წვეთები, ნერწყვი და ნახველის შემცველი მიკროორგანიზმები. ენტერალური ინფექციით, ნაწლავის შთანთქმის ფუნქციას შეიძლება ჰქონდეს გარკვეული მნიშვნელობა.

ადგილობრივი ცვლილებები მიკობაქტერიების შეყვანის ადგილზე, პირველ რიგში, განპირობებულია პოლინუკლეარული უჯრედების რეაქციით, რომელიც შეიცვალა დამცავი რეაქციის უფრო სრულყოფილი ფორმით, რომელშიც მონაწილეობენ მაკროფაგები, რომლებიც ახორციელებენ ფაგოციტოზს და ანადგურებენ მიკობაქტერიებს. ფილტვის მაკროფაგების ურთიერთქმედების პროცესი სხვადასხვა მიკროორგანიზმებთან, მათ შორის Mycobacterium tuberculosis, რთულია და ბოლომდე არ არის გასაგები. მაკროფაგების და მიკობაქტერიების ურთიერთქმედების შედეგი განისაზღვრება იმუნიტეტის მდგომარეობით, ტუბერკულოზის ინფექციის პროცესში განვითარებული PCCT-ის დონით, ისევე როგორც რიგი სხვა ფაქტორებით, მათ შორის მაკროფაგების საჭმლის მომნელებელი შესაძლებლობების განმსაზღვრელი.

ფაგოციტოზი შედგება სამი ფაზისგან: კონტაქტის ფაზა, როდესაც მაკროფაგები აფიქსირებენ მიკობაქტერიებს უჯრედის მემბრანაზე რეცეპტორების დახმარებით; მიკობაქტერიების მაკროფაგში შეღწევის ფაზები მაკროფაგის კედლის ინვაგინაციით და მიკობაქტერიის "გარსით"; საჭმლის მონელების ფაზები, როდესაც მაკროფაგების ლიზოსომები ერწყმის მიკობაქტერიების შემცველ ფაგოზომებს. ფაგოლიზოსომებში გამოთავისუფლებული ფერმენტები ანადგურებს მიკობაქტერიებს. ფაგოციტოზის პროცესში მნიშვნელოვანი როლი ასევე ეკუთვნის პეროქსიდაციის მექანიზმებს.

Mycobacterium tuberculosis, ისევე როგორც ზოგიერთი სხვა მიკროორგანიზმი, მაკროფაგებში მოხვედრისას, შეიძლება გაგრძელდეს და გამრავლებაც კი განაგრძოს. იმ შემთხვევებში, როდესაც მიკობაქტერიების მონელების პროცესი დაბლოკილია, მაკროფაგები ნადგურდებიან და მიკობაქტერიები გამოიყოფა უჯრედებიდან, რომლებმაც ისინი შთანთქა.

მაკროფაგები, რომლებიც ახორციელებენ მიკობაქტერიების ფაგოციტირებას და მათ მონელებას, გამოიყოფა უჯრედგარე სივრცეში განადგურებული მიკობაქტერიების, პროტეოლიზური ფერმენტების, შუამავლების (მათ შორის ინტერლეიკინ-1) ფრაგმენტებს, რომლებიც ააქტიურებენ T- ლიმფოციტებს, განსაკუთრებით T- დამხმარეებს. გააქტიურებული T-ჰელპერები გამოყოფენ შუამავლებს - ლიმფოკინებს (ინტერლეუკინ-2-ის ჩათვლით), რომელთა გავლენით ახალი მაკროფაგები მიგრირებენ მიკობაქტერიის ლოკალიზაციის ადგილზე. ამავდროულად, ითრგუნება მიგრაციის დამთრგუნველი ფაქტორის სინთეზი, მაკროფაგების ფერმენტული აქტივობა იზრდება მაკროფაგების აქტივაციის ფაქტორის გავლენით. გააქტიურებული ლიმფოციტები ასევე გამოყოფენ კანის რეაქტიულ ფაქტორს, რაც იწვევს ანთებით პასუხს და სისხლძარღვთა გამტარიანობის მატებას. ეს ფაქტორი დაკავშირებულია PCCT-ის დათრგუნვასთან და დადებით ტუბერკულინურ რეაქციასთან [Medunitsyn N. V. et al., 1980]. გარდა T-ჰელპერებისა, იმუნიტეტის მდგომარეობაზე მნიშვნელოვნად მოქმედებს T-სუპრესორები და სუპრესორული მონოციტები, რომლებიც თრგუნავენ იმუნურ პასუხს.

გარდა T-ლიმფოციტებისა და მაკროფაგებისა, ტუბერკულოზური პროცესის პათოგენეზში მნიშვნელოვანი როლი ეკუთვნის მიკობაქტერიების განადგურების დროს გამოთავისუფლებულ ნივთიერებებს. ეს ნივთიერებები (ფრაქციები) დეტალურად არის შესწავლილი. დადასტურებულია, რომ ტვინის ფაქტორი (Mycobacterium tuberculosis-ის ვირულენტობის ფაქტორი, რომელიც განსაზღვრავს მათ ზრდას მკვრივ მკვებავ გარემოზე "წნულების" სახით), იწვევს მწვავე ანთებით პროცესს, ხოლო სულფატიდები ზრდის ტვინის ფაქტორის ტოქსიკურობას და. რაც მთავარია, თრგუნავს მაკროფაგებში ფაგოლიზოსომების წარმოქმნას, რაც ხელს უშლის უჯრედშიდა მდებარე მიკობაქტერიების განადგურებას.

ადამიანის სხეულში მიკობაქტერიების ინტენსიური რეპროდუქციით, არაეფექტური ფაგოციტოზის გამო, გამოიყოფა დიდი რაოდენობით ტოქსიკური ნივთიერებები, ინდუცირებულია გამოხატული PCCT, რაც ხელს უწყობს ანთების ექსუდაციური კომპონენტის გაჩენას კაზეოზური ნეკროზის განვითარებით და მისი რეპროდუქციით. . ამ პერიოდში იზრდება T-სუპრესორების რაოდენობა, მცირდება T-ჰელპერების რაოდენობა, რაც იწვევს PCCT-ის ინჰიბირებას. ეს იწვევს ტუბერკულოზური პროცესის პროგრესირებას.

შედარებით მცირე ბაქტერიული პოპულაციის პირობებში PCCT და ეფექტური ფაგოციტოზის პირობებში აღინიშნება ტუბერკულოზური გრანულომას წარმოქმნა. ასეთი გრანულომა ვითარდება PCST რეაქციების შედეგად [Averbakh M. M. et al., 1974]. ანტიგენის შემცველი ნეიტროფილების ირგვლივ მონონუკლეარების დაგროვება და მათი შემდგომი ტრანსფორმაცია ხდება T- ლიმფოციტების (კერძოდ, T- დამხმარეების) მიერ წარმოქმნილი ლიმფოკინების მარეგულირებელი გავლენის ქვეშ და რომლებიც წარმოადგენენ გრანულომატოზური რეაქციის შუამავლებს. ვინაიდან ბაქტერიული პოპულაციის ზომა, ისევე როგორც იმუნოლოგიური რეაქციების მიმდინარეობის ბუნება ტუბერკულოზის ინფექციის სხვადასხვა სტადიაზე, ცვლილება, მორფოლოგიური რეაქციები ტუბერკულოზით დაავადებულ პაციენტებში ხასიათდება დიდი მრავალფეროვნებით.

Mycobacterium tuberculosis-ის შეყვანის ადგილიდან გამომდინარე, ანთებითი ფოკუსი ან პირველადი აფექტი შეიძლება ჩამოყალიბდეს ფილტვებში, პირის ღრუში, ნუშის ჯირკვლებში, ნაწლავებში და ა.შ. პირველადი აფექტის ფორმირების საპასუხოდ, სპეციფიკური პროცესი ვითარდება რეგიონალურ ლიმფური კვანძებისდა ყალიბდება პირველადი ტუბერკულოზის კომპლექსი. დადგენილია, რომ პირველადი ტუბერკულოზი, რომელიც ვითარდება მაკროორგანიზმის პათოგენთან პირველი კონტაქტის შედეგად, შეიძლება გამოვლინდეს არა მხოლოდ პირველადი ტუბერკულოზის კომპლექსის სახით, როგორც ადრე ფიქრობდნენ. პირველადი ინფექციის შედეგად შეიძლება განვითარდეს ინტრათორაკალური ლიმფური კვანძების ტუბერკულოზი, პლევრიტი, ტუბერკულომა და ფოკალური პროცესი.

პირველადი ტუბერკულოზი "ახალი" ინფექციის შედეგად ვითარდება ინფიცირებულთა მხოლოდ 7-10%-ში, დანარჩენები ატარებენ პირველადი ტუბერკულოზის ინფექციას გარეშე. კლინიკური გამოვლინებები. ინფექციის დაწყება ვლინდება მხოლოდ ტუბერკულინური რეაქციების ცვლილებით.

თუნდაც V.I. Puzik (1946), A.I. Kagramanov (1954) და სხვებმა დაადგინეს, რომ პირველადი კომპლექსის ფორმირებას ხშირად წინ უძღვის "ლატენტური მიკრობიზმის" პერიოდი, რომლის დროსაც Mycobacterium tuberculosis, რომელიც შედის სხეულში, გარკვეული პერიოდის განმავლობაში იმყოფება მასში გარეშე. იწვევს ანთებით რეაქციას. ამავდროულად, მიკობაქტერიები უფრო ხშირად გვხვდება ლიმფურ კვანძებში, განსაკუთრებით ინტრათორაკულში. ამ შემთხვევებში ფილტვებში ან სხვა ორგანოებში ადგილობრივი ცვლილებები პირველადი ტუბერკულოზის კერების სახით ხდება პირველადი ინფექციის გვიან პერიოდში და არა ორგანიზმში მიკობაქტერიების შეღწევის ადგილზე, არამედ იმ ადგილებში, რომლებიც ყველაზე ხელსაყრელია განვითარებისთვის. ტუბერკულოზის ანთება.

პირველადი ტუბერკულოზის ინფექციის კლინიკური და მორფოლოგიური გამოვლინების არარსებობა შეიძლება აიხსნას ტუბერკულოზისადმი ბუნებრივი წინააღმდეგობის მაღალი დონით და ასევე შეიძლება იყოს შეძენილი შედეგი. BCG ვაქცინაციაიმუნიტეტი.

ადგილობრივი მანიფესტაციების არსებობისას პირველადი ტუბერკულოზი შეიძლება გაგრძელდეს გართულებული ტიპის ფართოდ გავრცელებული პროცესის განვითარებით ან, რომელიც ამჟამად შეინიშნება ბევრად უფრო ხშირად, გაურთულებელი ტიპის შეზღუდული ანთებითი რეაქციით.

როგორც წესი, პირველადი ტუბერკულოზი კურნავს მცირე ნარჩენი ცვლილებებით, რაც, როგორც ჩანს, დაკავშირებულია მაღალ ბუნებრივ რეზისტენტობასთან და მასობრივ ვაქცინაციასთან და BCG რევაქცინაციასთან.

ნარჩენ კერებში დარჩენილი მიკობაქტერიები ან მათი შეცვლილი ფორმები უნდა ჩაითვალოს ტუბერკულოზის ანტიგენად, რომლის არსებობა აუცილებელია სენსიბილიზებული ლიმფოციტების მიერ სპეციფიკური იმუნიტეტის შესანარჩუნებლად. თუმცა, გარკვეული, ჯერ კიდევ ნაკლებად შესწავლილი როლი ტუბერკულოზის საწინააღმდეგო იმუნიტეტის შენარჩუნებაში მიეკუთვნება B უჯრედების იმუნიტეტს და გენეტიკურ მექანიზმებს.

მოპოვებულია ტუბერკულოზის პროცესში მემკვიდრეობის როლის მტკიცებულება. გენეტიკური ფაქტორები გავლენას ახდენენ ადამიანის ორგანიზმში Mycobacterium tuberculosis-ის რეპროდუქციის დროს იმუნური სისტემის რეაქციაზე და, კერძოდ, განსაზღვრავენ მაკროფაგებს, T- და B- ლიმფოციტებს შორის ურთიერთქმედებას, ლიმფოკინების, მონოკინების და სხვა ციტოკინების გამომუშავებას T- და B-ლიმფოციტები და მაკროფაგები, რთული იმუნური პასუხი, რომელიც განსაზღვრავს მგრძნობელობას ან წინააღმდეგობას ტუბერკულოზის განვითარების მიმართ. გამოვლინდა HLA-გენოტიპების კავშირი ტუბერკულოზურ დაავადებასთან ოჯახებში, რომლებშიც მშობლები და ბავშვები არიან დაავადებული ტუბერკულოზით.

HLA-ს ზოგიერთი სპეციფიკური ტიპის დაგროვება დაავადების არახელსაყრელი კურსის მქონე პაციენტებში მიუთითებს HLA კომპლექსის გარკვეული გენების კავშირზე (ძირითადად B და DR ლოკაციები ტუბერკულოზისადმი მიდრეკილებით) [Khomenko A. G., 1985].

პირველადი ინფექციის პერიოდი შეიძლება დასრულდეს განკურნებით მინიმალური (მცირე) ან საკმაოდ გამოხატული ნარჩენი ცვლილებებით. ამ ადამიანებს უვითარდებათ შეძენილი იმუნიტეტი. მდგრადი მიკობაქტერიების შენარჩუნება ნარჩენ კერებში არა მხოლოდ ინარჩუნებს შეძენილ იმუნიტეტს, არამედ ქმნის ტუბერკულოზის პროცესის ენდოგენური რეაქტივაციის რისკს ტუბერკულოზის გამომწვევის შეცვლილი ფორმების ბაქტერიულ ფორმაში გადაქცევისა და მიკობაქტერიული პოპულაციის რეპროდუქციის გამო.

მიკობაქტერიების მდგრადი ფორმების დაბრუნება გამრავლებად ფორმებად ხდება ტუბერკულოზური კერების ენდოგენური რეაქტივაციის და სხვა ნარჩენი ცვლილებების პირობებში. ენდოგენური რეაქტივაციის მექანიზმი, ისევე როგორც ტუბერკულოზური პროცესის განვითარება საკმარისად არ არის შესწავლილი.

რეაქტივაცია ეფუძნება ბაქტერიული პოპულაციის პროგრესულ რეპროდუქციას და მიკობაქტერიების რაოდენობის ზრდას [Khomenko A. G., 1986]. თუმცა, დღემდე უცნობია, კონკრეტულად რა და რა პირობები უწყობს ხელს ტუბერკულოზის გამომწვევი აგენტის დაბრუნებას, რომელიც მდგრად მდგომარეობაში იყო. დადგენილია, რომ ტუბერკულოზის რეაქტივაცია და მისი სხვადასხვა განვითარება კლინიკური ფორმებიუფრო ხშირად აღინიშნება ნარჩენი ცვლილებების მქონე პირებში იმ ფაქტორების არსებობისას, რომლებიც ამცირებენ იმუნიტეტს.

ასევე შესაძლებელია მეორადი ტუბერკულოზის განვითარების სხვა გზაც - ეგზოგენური, დაკავშირებული ახალ (განმეორებით) ინფექციასთან Mycobacterium tuberculosis (სუპერინფექცია). მაგრამ მეორადი ტუბერკულოზის განვითარების ეგზოგენური გზითაც კი, მიკობაქტერიების შეღწევა უკვე ინფიცირებულ ორგანიზმში საკმარისი არ არის, თუნდაც მასიური განმეორებითი სუპერინფექციით. აუცილებელია რიგი პირობებისა და რისკ-ფაქტორების კომბინაცია, რომლებიც ამცირებენ იმუნიტეტს. მეორადი ტუბერკულოზი ხასიათდება მრავალფეროვანი კლინიკური ფორმებით. ფილტვებში და სხვა ორგანოებში პათომორფოლოგიური ცვლილებების ძირითად სახეობებს ახასიათებს: ა) კერები უპირატესად პროდუქტიული ქსოვილის რეაქციით, ხელსაყრელი, ქრონიკული მიმდინარეობით და შეხორცების ტენდენციით; ბ) ინფილტრაციულ-პნევმონიურ ცვლილებებს უპირატესად ექსუდაციური ქსოვილის რეაქციით და კაზეოზური ნეკროზის განვითარების ტენდენციით ან წარმოქმნილი ანთებითი რეაქციის რეზორბციით; გ) ტუბერკულოზური ღრუ – წარმოქმნილი კაზეოზური მასების დაშლისა და სანიაღვრე ბრონქების მეშვეობით მათი უარყოფის შედეგი დაშლის ღრუს წარმოქმნით.

ტუბერკულოზის ძირითადი პათომორფოლოგიური ცვლილებების სხვადასხვა კომბინაცია ქმნის წინაპირობებს ტუბერკულოზური ცვლილებების უკიდურესად ფართო სპექტრისთვის, განსაკუთრებით დაავადების ქრონიკულ მიმდინარეობაში, პროცესის გამწვავებისა და რემისიის ალტერნატიული პერიოდებით. ამას უნდა დაემატოს, რომ დაზიანების ჩამოყალიბებული ზონებიდან მიკობაქტერია შეიძლება გავრცელდეს ლიმფის ან სისხლის ნაკადით დაუზიანებელ ადგილებში და სხვადასხვა ორგანოებში. დაავადების შედეგი დამოკიდებულია მის მიმდინარეობაზე - პროგრესირებადი ან რეგრესიული, მკურნალობის ეფექტურობაზე და დაავადების მიმდინარეობისას წარმოქმნილი ცვლილებების შექცევადობაზე. დადასტურებულია, რომ შიმშილისა და არასრულფასოვანი კვების პირობებშიც კი, განსაკუთრებით მაშინ, როცა საკვებში ცილების და ვიტამინების არასაკმარისი რაოდენობაა, ხშირად ხდება ტუბერკულოზის რეაქტივაცია. რეაქტივაციის ფაქტორები მოიცავს სხვადასხვა დაავადებები: შაქრიანი დიაბეტი, ლიმფოგრანულომატოზი, სილიკოზი, პეპტიური წყლულიკუჭისა და თორმეტგოჯა ნაწლავის მდგომარეობა კუჭისა და თორმეტგოჯა ნაწლავის რეზექციის შემდეგ, ფილტვების ქრონიკული ანთებითი დაავადებები, ფსიქიკური დაავადებადეპრესიული სინდრომით, ალკოჰოლიზმით, სტრესული სიტუაციებით, შიდსით, გლუკოკორტიკოიდების, ციტოსტატიკების და იმუნოსუპრესანტების ხანგრძლივი გამოყენებისას. ტუბერკულოზის მიმდინარეობა და შედეგები უნდა განიხილებოდეს მხოლოდ მიმდინარე სპეციფიკური ქიმიოთერაპიის კონტექსტში, რომელიც გამოიყენება აქტიური ტუბერკულოზით დაავადებულ ყველა პაციენტზე. ქიმიოთერაპიის დროს აღინიშნება მიკობაქტერიების პოპულაციის შემცირება ტუბერკულოზის პათოგენებზე ქიმიოთერაპიული პრეპარატების დესტრუქციული ეფექტის გამო. შედეგად მკვეთრად მცირდება მიკობაქტერიების რაოდენობა, იქმნება უფრო ხელსაყრელი პირობები რეპარაციული პროცესებისა და სანოგენეზისთვის. ამავდროულად, თანამედროვე ქიმიოთერაპიული საშუალებების ყველაზე ეფექტური კომბინაციების გამოყენებისას, აღინიშნება ტუბერკულოზური პროცესის განსხვავებული მიმდინარეობა: რეგრესია შემდგომი შეხორცებით, პროცესის სტაბილიზაცია კლინიკური განკურნების გარეშე ღრუს, ტუბერკულომის ან სხვა ცვლილებების შენარჩუნებით. დროებითი ჩაძირვა ანთებითი პროცესიშემდგომი გამწვავების, ქრონიკული პროცესის განვითარებით ან დაავადების პროგრესირებასთან ერთად.

ამრიგად, მიკობაქტერიების პოპულაციის შემცირება სპეციფიკური ქიმიოთერაპიული პრეპარატების გავლენის ქვეშ ყოველთვის არ იწვევს განკურნებას. ტუბერკულოზური პროცესის შეწყვეტა და შემდგომი განკურნება დამოკიდებულია არა მხოლოდ მიკობაქტერიების პოპულაციის შემცირებაზე, არამედ ორგანიზმის რეპარაციული პროცესების უნარზე, უზრუნველყონ ტუბერკულოზური პროცესის რეგრესი და მისი შეწყვეტა.

1.3. პათოლოგიური ანატომია

1.3.1. ტუბერკულოზური ანთება

ტუბერკულოზის დროს ორგანოებსა და ქსოვილებში პათოლოგიური ცვლილებები მრავალფეროვანია და დამოკიდებულია პათოლოგიური პროცესის ფორმაზე, სტადიაზე, ლოკალიზაციასა და გავრცელებაზე.

ტუბერკულოზის უმეტესი ფორმებისთვის დამახასიათებელია სპეციფიკური ცვლილებები არასპეციფიკურ ან პარასპეციფიკურ რეაქციებთან ერთად. სპეციფიკურ ცვლილებებს მიეკუთვნება ტუბერკულოზური ანთება, რომლის მიმდინარეობას თან ახლავს ტუბერკულოზური ტუბერკულოზის, ანუ გრანულომის წარმოქმნა და უფრო დიდი ფოკუსი. არასპეციფიკური ცვლილებები არის სხვადასხვა რეაქცია, რომელიც იწვევს ტუბერკულოზის ე.წ.

ტუბერკულოზური ანთების მორფოლოგია დამოკიდებულია ორგანიზმის რეაქტიულობაზე და პათოგენის ვირულენტობაზე. ტუბერკულოზურ ფოკუსში შეიძლება დომინირებდეს ექსუდაცია, ნეკროზი ან პროლიფერაცია და ფოკუსი, ამის შესაბამისად, შეიძლება იყოს უპირატესად ექსუდაციური, ნეკროზული ან პროდუქტიული. იმუნოლოგიური პროცესები მნიშვნელოვან როლს თამაშობს ტუბერკულოზური ანთების განვითარებაში. ანთების ადგილზე ჯერ ვითარდება რეაქცია, რომელსაც არ აქვს ტუბერკულოზისთვის დამახასიათებელი ნიშნები. მასში ცვლილებებისა და ექსუდაციის ფენომენები გამოხატულია სხვადასხვა ხარისხით. პირველ რიგში მიკროცირკულაციის საწოლში დარღვევებია. ისინი გავლენას ახდენენ ალვეოლური კედლის წვრილ სტრუქტურაზე და მათი განვითარების მექანიზმები შეიძლება გამოვლინდეს ულტრასტრუქტურულ დონეზე [Erokhin VV, 1987]. ანთების ადრეულ ეტაპებზე, ალვეოლური კედლის შემადგენელი ელემენტების სუბმიკროსკოპული ორგანიზაციის ცვლილებები დაკავშირებულია კაპილარების გამტარიანობის მატებასთან, უჯრედშიდა ინტერსტიციული და ინტრაალვეოლარული შეშუპების განვითარებასთან, ალვეოლური სურფაქტანტის შეშუპებით.

Უფრო დისტროფიული ცვლილებებიალვეოლური ქსოვილის ზრდა, თუმცა მათთან ერთად წარმოიქმნება კომპენსატორულ-აღდგენითი პროცესები, რომლებიც მიზნად ისახავს უჯრედშიდა ორგანიზაციის განვითარებას, ალვეოლური ძგიდის დარჩენილი უჯრედების ფუნქციური აქტივობის გაზრდას. ანთების შემდეგ - პროლიფერაციულ ფაზაში ჩნდება ტუბერკულოზისთვის დამახასიათებელი ელემენტები (პიროგოვ-ლანგანსის ეპითელიოიდური და გიგანტური უჯრედები), ტუბერკულოზის ფოკუსის ცენტრში წარმოიქმნება ერთგვარი ერთგვაროვანი კაზეოზური (დახვეული) ნეკროზის უბნები (ნახ. 1.3). უჯრედული ტრანსფორმაციის დინამიკის ელექტრონული მიკროსკოპისა და ავტორადიოგრაფიის მონაცემების საფუძველზე დადგინდა გრანულომის უჯრედების გენეტიკური კავშირი მონოციტი - გიგანტური უჯრედის ხაზის გასწვრივ [Serov VV, Shekhter AB, 1981; Erokhin V.V., 1978, 1987; Danneberg A. M., 1982; SpectorW. გ., 1982]. მაკროფაგები აქტიურად ასინთეზებენ და აგროვებენ ლიზოსომურ ფერმენტებს, ასრულებენ ფაგოციტურ ფუნქციას. აბსორბირებული მასალა, რომელთა შორისაა Mycobacterium tuberculosis, მდებარეობს და შეიწოვება ფაგოსომებსა და ფაგოლიზოსომებში. ეპითელიოიდული უჯრედები

წარმოიქმნება მონონუკლეარული უჯრედებისა და მაკროფაგებისგან, რომლებიც გროვდება ტუბერკულოზური ანთების ფოკუსში ანთებითი რეაქციის პირველ ფაზებში. მათ აქვთ დიდი ოვალური ბირთვი, ჩვეულებრივ 1-2 ბირთვით.ამ უჯრედების ციტოპლაზმა შეიცავს მიტოქონდრიებს, გრანულებს, გოლჯის აპარატს, მარცვლოვანი და არამარცვლოვანი ციტოპლაზმური ბადის ტუბულებისა და ცისტერნების კარგად განვითარებულ სისტემას და ერთ პატარას. ფაგოსომები. მიტოქონდრიების, რეტიკულუმის ელემენტების და ლიზოსომური ჩანართების რაოდენობა ფართოდ განსხვავდება და განისაზღვრება უჯრედის ფუნქციური მდგომარეობით.

Pirogov-Langhans-ის გიგანტური უჯრედები შეიძლება წარმოიქმნას ეპითელიოიდული უჯრედებიდან ან მაკროფაგებიდან მათი გამრავლების დროს, აგრეთვე ეპითელიოიდური უჯრედების შერწყმის შედეგად. გიგანტური უჯრედების ციტოპლაზმა შეიცავს უამრავ ბირთვს, რომლებიც ჩვეულებრივ განლაგებულია უჯრედის პერიფერიის გასწვრივ რგოლის ან ცხენის ძირის სახით, ბევრ მიტოქონდრიას, ლიზოსომას, მარცვლოვანი ციტოპლაზმური რეტიკულუმის ელემენტებს და კარგად განვითარებულ გოლჯის კომპლექსს. გიგანტურ უჯრედებს შეუძლიათ ფაგოციტოზი, მათ ციტოპლაზმაში გვხვდება სხვადასხვა ნარჩენი ჩანართები, ახასიათებთ ჰიდროლიზური და რესპირატორული ფერმენტების მაღალი აქტივობა.

ეპითელიოიდური და გიგანტური უჯრედების გარდა, ტუბერკულოზური გრანულაციური ქსოვილი ჩვეულებრივ შეიცავს ლიმფოიდური და პლაზმური უჯრედების მნიშვნელოვან რაოდენობას, აგრეთვე ნეიტროფილურ ლეიკოციტებს. გრანულაციის ფენის პერიფერიულ ნაწილებში ფიბრობლასტები გამოვლენილია. ანთების ფოკუსის გარშემო ხშირად არის არასპეციფიკური ანთებითი რეაქციის პერიფოკალური ზონა. პროცესის პროგრესირებასთან ერთად შეინიშნება კაზეოზური ნეკროზის ზრდა, გრანულაციური ქსოვილის გაზრდილი ინფილტრაცია მონონუკლეარული და ლიმფოიდური უჯრედებით, აგრეთვე ნეიტროფილებით და პერიფოკალური ანთების ზონის გაფართოება. სპეციფიკური პროცესი ვრცელდება კონტაქტური და ლიმფური გზებით.

ტუბერკულოზური ფოკუსის შეხორცებით, კაზეოზური ნეკროზის მასები მკვრივდება, ამ უკანასკნელში აღინიშნება კალციუმის მარილების წვრილმარცვლების დალექვა. გრანულაციის ქსოვილში იზრდება ფიბრობლასტებისა და კოლაგენის ფიბრილების რაოდენობა, რომლებიც ერთიანდებიან კოლაგენურ ბოჭკოებად, რომლებიც ქმნიან შემაერთებელი ქსოვილის კაფსულას ტუბერკულოზური ფოკუსის გარშემო. შემდგომში სპეციფიური გრანულაციური ქსოვილი სულ უფრო მეტად იცვლება ბოჭკოვანი ქსოვილით. კოლაგენის ბოჭკოებს შორის უჯრედული ელემენტების რაოდენობა მცირდება, ზოგჯერ კოლაგენის ბოჭკოები განიცდიან ჰიალინოზს. მსგავს კერებში და პოსტ-ტუბერკულოზურ კერებში აღმოჩნდა Mycobacterium tuberculosis-ის შეცვლილი ფორმები, კერძოდ L- ფორმა, რაც შესაძლებელს ხდის უკეთ გავიგოთ ძველი ტუბერკულოზის კერების როლი ტუბერკულოზის მეორადი ფორმების პათოგენეზში [Puzik V. I., Zemskova 3. C, Dorozhkova I. R., 1981, 1984]. ტუბერკულოზის რეაქტივაციისა და ფორმირების გულში სხვადასხვა ფორმებიმეორადი ფილტვის ტუბერკულოზი არის ბაქტერიული პოპულაციის რევერსია და რეპროდუქცია მიკროორგანიზმების სპეციფიკური და არასპეციფიკური დაცვის უკმარისობის განვითარების ფონზე.

მთლიანად ან ნაწილობრივ დაკარგა უჯრედის კედელი ან მისი ბიოსინთეზის წინამორბედები, იზრდებოდა დამახასიათებელი მცირე კოლონიების სახით. პირველად აღმოაჩინა 1935 წელს E. Klieneberger-ის მიერ K. Levaditi et al-ის მიერ იზოლირებული Streptobacillus moniliformis კულტურაში. 1932 წელს ეპიდემიური სახსრის ერითემის მქონე პაციენტის ერთობლივი სითხიდან. Streptobacillus moniliformis არის გრამუარყოფითი, ჰემოგლობინოფილური ბაცილი ბოლოებში მძივის მსგავსი შეშუპებით, კარგად იზრდება სისხლზე (10-20%) აგარსა და შედედებულ შრატზე.

ვირთხებში ექსპერიმენტული ინფექციის შესწავლისას, კლაინბერგერმა გამოყო რამდენიმე შტამი, რომელიც შეიცავს, გარდა ტიპიური ბაქტერიული ფორმები, პოლიმორფული მიკროორგანიზმები, კოლონიების გარეგნობით და მორფოლოგიით ძალიან მსგავსი პლევროპნევმონიის მსგავსი ორგანიზმებით - პლევროპნევმონიის მსგავსი ორგანიზმებით (P PL O). ამ მიკროორგანიზმებს დაარქვეს იინგის პატივსაცემად. ლისტერი - L- ფორმის.

მრავალი წლის განმავლობაში კლაინბერგერი თვლიდა L-ფორმებს ბაქტერიების Streptobacillus moniliformis PPLO სიმბიონტების წარმომადგენლებად. ორი განსხვავებული მიკროორგანიზმების სიმბიოზური არსებობის დამადასტურებელი იყო ბაქტერიების L-ფორმებიდან 13 წლის განმავლობაში რევერსიის არარსებობა (350 პასაჟი).

სხვადასხვა ექსპერიმენტი ამერ. მკვლევარმა დეინსმა (L. Dienes) და სხვებმა დაამტკიცეს კლაინბერგერის კონცეფციის მცდარი. ნაჩვენებია, რომ Streptobacillus moniliformis, Fusiformis necrophorus და სხვა ბაქტერიების L-ფორმებს შეუძლიათ დაუბრუნდნენ ბაქტერიების თავდაპირველ სახეობას. ბაქტერიების L-ფორმების წარმოქმნა აღწერილია სახელწოდებებით "L-ტრანსფორმაცია", "L-კონვერტაცია", "L-ფორმების ინდუქცია".

VD Timakov და G. Ya. Kagan მიიღეს მრავალი სახის ბაქტერიის L-ფორმები, შეისწავლეს მათი ბიოლი, თვისებები და როლი პათოლოგიაში (გულის რევმატიული დაავადება, სეპტიური ენდოკარდიტი, მენინგოენცეფალიტი, ქრონი, გონორეა და ა.შ.).

ტრანსფორმაცია L- ფორმაში არის თვისება, დიდი ალბათობით, თანდაყოლილი ყველა ბაქტერიისთვის. წამლები, რომლებსაც აქვთ L-ტრანსფორმატორული ეფექტი, ან ბლოკავს უჯრედის კედლების ბიოსინთეზის გარკვეულ კავშირებს, ძირითადად პეპტიდოგლიკანს (მურეინს), ან ანადგურებს მათ. ბაქტერიების L-ფორმების გამომწვევი პრეპარატებია: 1) მოქმედების შესაბამისი სპექტრის ანტიბიოტიკები, მაგალითად, პენიცილინი, ციკლოსერინი, ლიზოსტაფინი და სხვ.; 2) მუროლიზური ფერმენტები - ლიზოზიმი, C ჯგუფის სტრეპტოკოკის ფაგებთან ასოცირებული ლიზინის ენდოაცეტილჰექსოსამინიდაზა და სხვ.; 3) გარკვეული ამინომჟავები (გლიცინი და ა.შ.).

ბაქტერიების L-ფორმების ინდუქცია დამოკიდებულია პირობებზე და კულტურის მედიაზე: აუცილებელია ფიზიკურის შექმნა. გარემო, რომელიც ხელს უწყობს ოსმოსურად მყიფე ბაქტერიული მემბრანის სტაბილიზაციას და იცავს L-ფორმებს სიკვდილისგან.

გარემოს შემადგენლობა და კულტივირების პირობები განსხვავდება ბაქტერიების ტიპების მიხედვით; აგარის გელის ნახევრად მყარი და ნახევრად თხევადი კონცენტრაცია, ნორმალური ცხენის შრატის არსებობა და მარილების ოსმოსური კონცენტრაციის შერჩევა საჭიროა მთლიანობის შესანარჩუნებლად. L-ფორმის ბაქტერიების ციტოპლაზმური მემბრანა.

არსებობს ბაქტერიების არასტაბილური და სტაბილური L- ფორმები. არასტაბილური ფორმები ინარჩუნებს უჯრედის კედლის გარკვეულ ელემენტებს ან მის წინამორბედებს და მედიაზე გავლისას L- გამომწვევი აგენტის გარეშე, ისინი უბრუნდებიან თავდაპირველ ბაქტერიულ სახეობას. სტაბილური ფორმები მთლიანად კარგავს უჯრედის კედლის კომპონენტებს და ვერ ახერხებს მის აღდგენას, ამიტომ ისინი არ უბრუნდებიან ბაქტერიების თავდაპირველ ტიპს, თუნდაც მედიაზე განმეორებითი გავლის შემთხვევაში, გამომწვევი აგენტის გარეშე, აგრეთვე ნატრიუმის სუქცინატის ან შემცველ საშუალებებზე. ჟელატინი, რომელიც ხელს უწყობს ბაქტერიების დაბრუნებას L-ფორმებიდან.

ბაქტერიების L-ფორმები იზრდება ორი ტიპის კოლონიების სახით - A. და B. A ტიპის კოლონიები უფრო ხშირად თანდაყოლილია ბაქტერიების სტაბილურ L-ფორმებში, ისინი ძალიან მცირეა (50-100 მიკრონი), იზრდებიან აგარში. , კარგად იზრდებიან ჯგუფურად, მარტოხელა კოლონიები ხშირად არ იძლევიან ზრდას. A ტიპის კოლონიების მინიმალურ რეპროდუქციულ ელემენტებს, რომლებიც მთლიანად მოკლებულია უჯრედის კედელს, არ გააჩნიათ ფაგის მიმღები რეცეპტორები. B ტიპის კოლონიები უფრო ხშირად თანდაყოლილია ბაქტერიების არასტაბილურ L-ფორმებში; ისინი უფრო დიდია, 0,5-2 მმ ზომით, ნაზი მაქმანის კიდეებით და ცენტრით იზრდება საშუალო. კოლონიებში დომინირებს სხვადასხვა ოპტიკური სიმკვრივის სფერული სხეულები; მათში ნაკლებია სუბმიკროსკოპული ელემენტები, ვიდრე A ტიპის კოლონიებში. ისინი ინარჩუნებენ უჯრედის კედლის გარკვეულ ელემენტებს, ფაგის მიმღები რეცეპტორებს და შეიძლება აგლუტინირებული იყოს ორიგინალური სახეობის შრატში.

კოლონიების დიფერენციაცია A და B ტიპებად პირობითია, ისევე როგორც L-ფორმების სტაბილიზაციის ფენომენი. ბაქტერიების სტაბილური L-ფორმების კულტურებში შეიძლება შეიცავდეს B ტიპის კოლონიები, ხოლო არასტაბილური L-ფორმების კულტურებში A ტიპის კოლონიები.

ბაქტერიების L-ფორმების კოლონიები შეიცავს: 1) სხვადასხვა ოპტიკური სიმკვრივისა და ზომის სფერულ სხეულებს; 2) ელემენტარული სხეულები ან გრანულები, რომლებიც განლაგებულია ჯგუფებად, აგრეთვე უჯრედშიდა უფრო დიდ სფერულ წარმონაქმნებში ან ვაკუოლებში; 3) ცუდად კონტურული, უფორმო, მუდმივად მზარდი სხეულები; 4) გრეხილი ფორმები; 5) დიდი სხეულები ჩანართებით ვაკუოლების სახით. ბაქტერიების L-ფორმები განსხვავდება პოლიმორფიზმით (სურ. 1, 1-6) და ამავე დროს ფუნდამენტურად ერთნაირია სხვადასხვა ტიპის ბაქტერიებში / რაც არ იძლევა მათ დიფერენცირებას მორფოლით, ნიშნით.

ბაქტერიების L-ფორმებში უჯრედის კედლის დაკარგვასთან ერთად იკარგება მეზოსომები, რაც იწვევს ციტოპლაზმური მემბრანის პირდაპირ მიმაგრებას ნუკლეოიდთან; მეზოსომების აღდგენა რევერსიის პროცესში არ შეინიშნება.

უჯრედული კედლის ნაკლებობა იწვევს მორფოლის გაყოფისა და სიმრავლის დეზორგანიზაციას, ბაქტერიების L-ფორმების რეპროდუქციის გამოვლინებებს. ბაქტერიების L-ფორმები რეპროდუცირდებიან უჯრედის დაყოფით, კვირტით ან წვრილ გრანულებად დაშლით.

ამ ფორმების ფიზიოლა, ანტიგენური და პათოგენური თვისებები განისაზღვრება მათი ციტოპლაზმური მემბრანის სტრუქტურით და შესაძლოა ციტოპლაზმით.

ბაქტერიების L-ფორმები წარმოიქმნება არა მხოლოდ in vitro, არამედ in vivo; ისინი შეიძლება შენარჩუნდეს სხეულში და დაუბრუნდნენ თავდაპირველ ბაქტერიულ ფორმას.

სურათი 2 გვიჩვენებს S. typhi-ს L-ფორმების მიღების შედეგებს in vivo პენიცილინის გავლენის ქვეშ. ბაქტერიები და ანტიბიოტიკები ერთდროულად შეჰყავდათ თაგვებს ინტრაპერიტონეულად. 1 გ წონაზე 100 ერთეული პენიცილინის შეყვანისას წარმოიქმნა არასტაბილური L-ფორმები, რომლებიც 24-48 საათის შემდეგ უბრუნდება თავდაპირველ ბაქტერიულ ფორმებს, რამაც გამოიწვია ცხოველების სიკვდილი. 2000 ერთეული პენიცილინის შეყვანით 1 გ წონაზე 24-48 საათის განმავლობაში. ჩამოყალიბდა სტაბილური L-ფორმები, ექვემდებარებოდა ფაგოციტოზს; ცხოველების სიკვდილი მომდევნო 5 დღის განმავლობაში. არ დაფიქსირდა. მსგავსი მონაცემები იქნა მიღებული სხვა ბაქტერიების L-ფორმების in vivo ინდუქციის შესწავლისას.

L- ფორმების გამოყოფის ორიგინალური სქემა პატოლიდან, მასალა შემუშავებულია, კიდეებს ნებადართულია ბაქტერიების L- ფორმების გამოყოფა და იდენტიფიცირება ცერებროსპინალური სითხიდან პაციენტების ჩირქოვანი მენინგიტით და გულის რევმატული დაავადებით.

სურათი 3 გვიჩვენებს L-ფორმების მიკროგრაფებს, რომლებიც იზოლირებულია გულის რევმატული დაავადებით დაავადებული პაციენტის სისხლიდან და მათი რევერტანტები, რომლებიც წარმოიქმნება სტრეპტოკოკების რევერსიის შედეგად, შემდგომში იდენტიფიცირებული როგორც A ჯგუფის Streptococcus hemolyticus.

ანტისხეულები Streptococcus hemolyticus-ის სტაბილური L-ფორმების მიმართ აღმოჩენილია რევმატიზმის მქონე პაციენტების 87,9%-ში, ინფექციურ-ალერგიული მიოკარდიტის მქონე პაციენტების 77%-ში და მხოლოდ 11%-ში. ჯანსაღი ადამიანები(V. D. Timakov, G. Ya. Kagan, 1973). სხვადასხვა ტიპის ბაქტერიების L-ფორმები გვხვდება ქრონის, ბაქტერიურიის, პიელონეფრიტის, ტუბერკულოზის ბაქტერიული ფორმების, გულის რევმატული დაავადების დროს და ა.შ.

ბაქტერიების L-ფორმების პათოგენურობა დადასტურებულია ექსპერიმენტულად, ცნობილია hron, ართრიტი გამოწვეული Streptococcus hemolyticus-ის L-ფორმების სახსარშიდა შეყვანით, მაიმუნების ტონზილიტი, გართულებულია ინტერსტიციული მიოკარდიტით, გამოწვეული L-ფორმების ინტრავენური შეყვანით. Streptococcus hemolyticus, ვირთხებისა და კურდღლების პიელონეფრიტი, გამოწვეული Proteus და Streptococcus faecalis გვარის ბაქტერიების L-ფორმებით, კურდღლის მენინგოენცეფალიტი, ასოცირებული მენინგოკოკის L-ფორმებთან და ცხვრისა და კურდღლის ლისტერიოზი, გამოწვეული L-ფორმის ინტროდუქციის შედეგად. მონოციტოგენები. პატოლი, ბაქტერიების L-ფორმებით გამოწვეული პროცესები განსხვავდება თანდათანობითი განვითარების პატოლში. ფენომენები, აქტივატორის გახანგრძლივებული დენი და მდგრადობა L-ფორმაში, რაც ხელს უწყობს დაავადების ქრონიკულ ფორმაში გადასვლას. ბაქტერიების L-ფორმების მდგრადობა დადგინდა ექსპერიმენტულად Mycobacterium tuberculosis-ისა და Streptococcus hemolyticus-ის L-ფორმებზე.

თეთრი თაგვების ერთჯერადი ინტრაპერიტონეალური ინფექციით Streptococcus hemolyticus-ის სტაბილური L-ფორმებით და შემდგომი დაკვირვებით ერთი წლის განმავლობაში, L- ფორმის ანტიგენი შენარჩუნებულია ყველა შინაგან ორგანოში. სურათი 4, 1 გვიჩვენებს Streptococcus hemolyticus-ის L-ფორმების ლოკალიზაციის მაგალითს ელენთაში 3 კვირის შემდეგ. ინფექციის შემდეგ, ფიგურაში 4, 2 - 27 კვირის შემდეგ. ორგანიზმში L-ფორმების ხანგრძლივ მდგრადობას თან ახლავს დამაზიანებელი ეფექტის ზრდა; ინტერსტიციული მიოკარდიტის და მძიმე გლომერულონეფრიტის განვითარება.

ბაქტერიების L-ფორმების წარმოქმნა in vivo, მათი კავშირი მრავალ ქრონიკულ პროცესებთან, ბაქტერიული ფორმების შებრუნების შესაძლებლობა მათი ვირულენტობის აღდგენით და რეციდივების გაჩენა, რომლებიც არ ექვემდებარება ეფექტურ თერაპიას შედეგად, აყენებს თაფლს. . მიკრობიოლოგია, მიკროორგანიზმების ვარიანტებთან გამკლავების პრობლემა, რომლებმაც დაკარგეს უჯრედის კედელი (სფეროპლასტები, პროტოპლასტები, L-ფორმები). ძიება ტარდება ორი დიამეტრალურად საპირისპირო პოზიციიდან: 1) L-ფორმების ინდუქციის შესაძლებლობის თავიდან აცილება in vivo (ძნელად საკონტროლო გზა); 2) წამლების გამოყენება, რომლებიც იწვევენ L-ფორმების წარმოქმნას, რასაც მოჰყვება სხვა წამლების გამოყენება, რომლებიც არაეფექტურია ხელუხლებელი უჯრედების მიმართ, მაგრამ უჯრედშიდა მხოლოდ ბაქტერიების L- ფორმებში შედიან და ანადგურებენ მათ. ეს გზა ყველაზე პერსპექტიულია. არსებობს მტკიცებულება პენიცილინისა და კანამიცინის კომბინაციების ეფექტურობის შესახებ, რომლებიც გამოიყენება პიელონეფრიტის სამკურნალოდ. პენიცილინი იწვევს ბაქტერიების L-ფორმების წარმოქმნას, რომლებიც ნადგურდებიან კანამიცინის უჯრედშიდა შეღწევით, რაც არ ახდენს გავლენას უცვლელ ბაქტერიებზე.

ბიბლიოგრაფია:პეშკოვი M.A. ბაქტერიების ციტოლოგია, გვ. 151, მ.-ლ., 1955; Timakov V.D, and Kagan G. Ya. ბაქტერიების L-ფორმები და mycoplasmataceae ოჯახი პათოლოგიაში, M., 1973, ბიბლიოგრ.; ისინი, ბაქტერიების L-ფორმები, mycoplasmataceae ოჯახი და მიკრობული მდგრადობის პრობლემა, Zhurn, mikr., epid, and immuno., No 4, გვ. 3, 1977, ბიბლიოგრ.; Dienes L. The morphology of Li of Klieneberger და მისი კავშირი streptobacillus monoliformis, J. Bact., v. 54, გვ. 231, 1947; Dinenes L. a. Weinberger H. ბაქტერიების L-ფორმები, Bact. რევ., ვ. 15, გვ. 245, 1951; Klieneberger E. პლევროპნევმონიის მსგავსი ორგანიზმების ბუნებრივი გაჩენა, მისი აშკარა სიმბიოზი streptobacillus moniliformis-თან და სხვა ბაქტერიებთან, J. Path. ბაქტ., ვ. 40, გვ. 93, 1935; K li eneb erger-N obel E. Pleuropneumonia-like organisms (PPLO) mycoplasmataceae, L.-N. Y., 1962; მიკრობული პროტოპლასტები, სფეროპლასტები და L-ფორმები, რედ. L. B. Guze, ბალტიმორი, 1968 წ.

ვ.დ.ტიმაკოვი, გ.ია.კაგანი.