Возбудитель лепры

Возбудитель лепры был открыт в 1874 г. норвеж­ским ученым Г. А. Гансеном (1841 —1912). Изучая под микроско­пом неокрашенный соскоб с поверхности разреза узла у больного «туберозной» лепрой, Гансен отметил, что измененные тканевые клетки, известные уже и ранее под названием «зернистых бурых элементов», содержат огромное количество «палочек». Палочко­видные бактерии Гансен выявил во всех без исключения исследо­ванных узлах-лепромах, что и позволило ему сделать вывод о бактериальной природе лепрозного процесса.

 

Микобактерии (М) лепры обычно имеют вид прямой или изо­гнутой палочки с закругленными концами. Длина микобактерии 1—7 мкм, диаметр — 0,2—0,5 мкм. В лепрозных поражениях наряду с гомогенно окрашенными встречаются также зернистые формы. В теле зернистых палочек содержатся более плотные зер­нышки (2—5), разделенные слабоокрашенными или неокрашен­ными промежутками. Размножаются М лепры поперечным деле­нием на 2—3 дочерние клетки и, оставаясь на месте, постепенно образуют типичные скопления с характерным расположением «сигарет в пачке».

 

В лепрозных поражениях микобактерии встречаются в разном количестве (от единичных экземпляров до огромных скоплений в виде шаровидных образований, представляющих собой как бы чистую культуру возбудителя лепры).

 

Микобактерии лепры по форме, размерам, окраске, кислото­стойкое и ряду других свойств близки к возбудителю туберку­леза; они также не образуют типичных спор, лишены жгутиков, грамположительны, могут окрашиваться различными анилиновыми и люминесцентными красками. Характерной особенностью возбудителя лепры является спо­собность удерживать красный цвет карболфуксина после обра­ботки разведенными кислотами и алкоголем (кислото- и спиртостойкость), что и обусловливает их элективную окраску по Цилю—Нильсену. В определенных условиях микобактерии лепры могут утрачивать кислотостойкость, оставаясь грамположитель-ными. Длительное пребывание мазков на солнце или в растворе формалина, воздействие антилепрозными препаратами приводят к снижению и исчезновению кислото- и спиртостойкости М лепры.

 

Возбудитель лепры характеризуется значительным полиморфиз­мом, что одни авторы предположительно связывают с циклом их эволюционного развития, а другие — с процессами дегенерации. Это свойство используют при количественой оценке результатов бактериоскопических исследований, для чего раздельно подсчитыва­ют количество гомогенных (равномерно окрашивающихся), фраг-ментированных и зернистых форм М лепры.

 

Показано, что в актив­ных, прогрессирующих высыпаниях при клинически выраженной лепре преобладают гомогенные с наличием делящихся форм мико­бактерии, а в старых, регрессирующих — зернистые и фрагментиро-ванные. Переход возбудителя лепры в зернистую форму и последую­щее разрушение его до фуксинофильной пыли связывают с эффек­тивным лечением. Дискуссия о значении зернистых форм микобактерии лепры при­обрела особую остроту в «сульфоновую эру», поскольку от решения этой проблемы зависят такие важные для практической лепрологии вопросы, как продолжительность лечения, показания к выписке больных из лепрозориев, причины рецидивов и т. д.

 

По-видимому, мнение о том, что зернистость или фрагментация М лепры является показателем их гибели, нельзя принимать безоговорочно, некоторые негомогенно окрашивающиеся (зернистые, несплошные, гантелевидные, булавовидные и т. д.) формы возбудителя лепры (по анало­гии с известными данными с возбудителем туберкулеза) остаются жизнеспособными и могут играть решающую роль в распростране­нии лепры и ее рецидивах у прекративших лечение или неаккуратно лечащихся больных. Ультраструктура М лепры принципиально не отличается от строения других видов микобактерий.

 

Наружный слой ее представ­лен электронно-плотной бахромчатой микрокапсулой, толщина ко­торой 5—15 нм. Установлено, что капсула в основном состоит из мукополисахаридов; она в значительной степени определяет анти-генность и формирование лекарственной устойчивости микобакте­рий.

 

Под микрокапсулой определяется 3-слойная клеточная стенка (ее толщина 8—20 нм), состоящая из наружного осмиофобного слоя и двух плотно прилегающих друг к другу осмйофильных слоев. Клеточная стенка обладает выраженной ригидностью, устойчиво­стью к деформации и химическим воздействиям; она хорошо сохра­няется в тканях из лепрозных поражений даже при полном лизисе цитоплазмы М лепры.

 

К внутренней поверхности клеточной стенки примыкает 3-слой­ная цитоплазматическая мембрана, внутренний слой которой плотно связан с цитоплазмой бактериальной клетки. В ней выявляется не­большое число (1 — 2) мезосом, представляющих собой инвагинаты в цитоплазму плазматической мембраны и характеризующихся вы­раженным полиморфизмом (петлевидные, гроздевидные, трубча­тые). Собственно цитоплазма представлена мелкогранулярным уме­ренно электронноплотным веществом, в котором находятся рибосо­мы, небольшие электронно-плотные включения волютина, включе­ния типа вакуолей (возможно, липоидные), крупные гомогенные включения неизвестной природы, а иногда так называемые «споро-подобные тельца».

 

В центре бактериальной клетки вдоль ее длинной оси находится нуклеоид (ядро), который не имеет строго определенной формы, не ограничен мембраной, представляет собой свободно «плавающий» в цитоплазме конгломерат тонких, умеренно плотных нитей ДНК. М лепры отличаются необычно длинным для бактерий циклом размножения; время их генерации (скорость одного деления) — около 12 сут. Возбудитель лепры является облигатным внутриклеточным пара­зитом и не культивируется на искусственных питательных средах.

 

 В качестве приближенной экспериментальной модели лепры человека длительное время использовали лепру крыс (лепра Стефанского), вызываемую микобактериями крысиной лепры (некультивируемые, кислотостойкие, непатогенные для человека). Первый положительный результат по прививке лепры животным получен американским исследователем Ч. Шепардом в 1960 г., когда ему удалось добиться ограниченного размножения микобактерий лепры при заражении мышей в подушечку лапки. Однако у нормаль­ных животных размножение было медленным, локальным, генерали­зации процесса не происходило. Ее удалось достичь подавлением естественного клеточного иммунитета мыши путем тимэктомии и сублетальным облучением (около 900 Р). В этом случае у животных появлялись узлы на лапках, носике, ушах, на хвосте и отмечались поражения нервов. Инфекция усиливалась введением антилимфоци-тарной сыворотки.

 

Гистологическая картина поражений у животных с генерализованной инфекцией была сходна с изменениями при лепре у больного человека. По методу Шепарда стали успешно зара­жать и других грызунов — крыс, хомяков. Следующий крупный шаг в экспериментальной лепрологии был сделан в 1971 г., когда американские исследователи W. F. Kirchheimer, Е. Storrs сообщили об успешном заражении микобактериями лепры 9-поясного броненосца (Dasypus novemcinctus Linn). При за­ражении броненосцев большими дозами (до 10й) М лепры внутри­венно у 80 % броненосцев через 18—35 мес (а еще примерно у 10 % — позже) развивается генерализованный специфический про­цесс с наличием в пораженных тканях громадного количества (до 6 1012 "и) микобактерий. У этих животных, как и у человека, в процесс вовлекаются кожа, лимфатические узлы, печень, селезенка, периферическая нервная система.

 

Но в отличие от человека у броне­носца рано и интенсивно поражается легочная ткань. Клиническое течение заболевания и морфологическая картина поражений у 9-поясных броненосцев соответствуют полярному лепроматозному типу лепры у человека. Достижения в изучении экспериментальной лепры в последние 25 лет позволили значительно продвинуться в изучении биологиче­ских свойств микобактерий, а также подойти к изготовлению диаг­ностических и вакцинных препаратов.

 

Так, использовавшийся ранее в иммунологических реакциях in vitro и при постановке лепроминовой пробы классический лепромин, приготовленный из тканей чело­веческих лепром, заменен лепромином А (из тканей, зараженных лепрой броненосцев). Лепромин А является составной частью вак­цины (лепромин А -f- вакцина БЦЖ), предложенной для профилак­тики и лечения лепры. Установлено, что М лепры содержат 25— 40 % липидов, представляющих собой фосфатиды, жиры, воски. Кроме того, бактериальные клетки содержат липопротеиды, нуклеи­новые кислоты (ДНК, РНК), нуклеопротеиды, ферменты.

 

В составе М лепры описан безуглеводный липид — фтиоцерал-димикоцерозат, отличающийся от липидов других микобактерий. Установлено, что микобактерий обладают способностью продуциро­вать внеклеточные липиды, а значительная часть обычного для дру­гих видов микобактерий аланина у них заменена глицином. Подобно другим микобактериям, М лепры могут утилизировать глицерин и глюкозу в качестве источников углеводов и имеют специфический фермент О-дифенилоксидазу (ДОФА-оксидаза), описанный R. Prabhakaran (1967, 1973). У них выделен и идентифицирован фенольный гликолипид с наличием уникального трисахарида, на основе которого в ряде лабораторий мира, в том числе и в нашей стране предпринимаются успешные и многообещающие попытки создания специфического искусственного антигена, а следователь­но, и искусственной профилактической вакцины.

 

Электронно-цитохимическими методами [Ющенко А. А., Маслов А. К., 1978; Маслов А. К., 1982] показано наличие на мем­бранных структурах возбудителя лепры основных окислительно-восстановительных ферментов: пероксидазы, цитохромоксидазы; НАД-Н-диафоразы и сукцинатдегидрогеназы, что свидетельствует о принадлежности М лепры к аэробам и о наличии у них автоном­ных систем дыхания. Эти положения получили еще большее под­тверждение в последнее время, когда у М лепры был описан еще один фермент — супероксиддисмутаза, входящий в ферментную систему детоксикации у организмов, утилизирующих кислород [Kusunose Е. et al., 1980]. Практическое значение всех этих исследований по изучению биологических свойств М лепры заключается в том, что они не только подтверждают перспективность дальнейших попыток их культивирования вне организма-хозяина, но и дают определенные ориентиры для выбора подходов к решению этой проблемы. Антигенную структуру микобактерий изучали иммунохимиче-скими и иммунологическими методами.

 

В 1970 г. М. Абе выделил 2 антигена микобактерий: термостабильный (полисахарид) и термолабильный (белок, высокоспецифичный для М лепры). Осо­бенностью антигенных свойств М лепры является более выражен­ная по сравнению с другими микобактериями способность суспен­зий микроорганизмов усиливать клеточные иммунные реакции без добавления адъювантов. Медленное размножение в подушечке лапки мыши является отличительной чертой M лепры и используется, как и определение ДОФА-оксидазы, для их идентификации.

 

Заражение мышей в по­дошву лапы широко используют для определения жизнеспособ­ности микобактерий лепры при лечении различными препаратами, при испытании новых противолепрозных средств, а также для установления устойчивости М лепры во внешней среде. Например, с помощью этого теста установлено, что микобактерий лепры оста­ются жизнеспособными после 10—12 лет хранения лепром при комнатной температуре в 40 % формалине [Ющенко А. А., 1984]. И это, очевидно, не предел выживаемости M лепры в глицерине, ибо более длительные исследования не проводились.