Mycobacterium bovis

Mycobacterium bovis — это вид медленнорастущих, аэробных, грамположительных, кислотоустойчивых бактерий из рода Mycobacterium, входящего в семейство Mycobacteriaceae. Является возбудителем туберкулёза крупного рогатого скота (бычьего туберкулёза), но способен вызывать заболевание у широкого круга млекопитающих, включая человека. В отличие от основного возбудителя туберкулёза у людей — Mycobacterium tuberculosis, M. bovis имеет более широкий спектр хозяев и отличается рядом эпидемиологических и патогенетических особенностей.

Таксономия и филогения

Вид M. bovis входит в так называемый комплекс Mycobacterium tuberculosis (MTBC), который включает несколько генетически близких видов, вызывающих туберкулёз у млекопитающих. Помимо M. bovis, в этот комплекс входят M. tuberculosis, M. africanum, M. canettii, M. microti, M. pinnipedii и некоторые другие. Геном M. bovis на 99,95 % идентичен геному M. tuberculosis, однако содержит ряд делеций (в частности, делецию RD1, которая частично отличает его от вакцинного штамма BCG) и других генетических отличий, определяющих его фенотипические особенности, такие как более низкая вирулентность для человека по сравнению с M. tuberculosis, но более высокая устойчивость к некоторым противотуберкулёзным препаратам (в частности, к пиразинамиду).

Морфология и физиология

M. bovis представляет собой прямые или слегка изогнутые палочки длиной 1–4 мкм и шириной 0,3–0,6 мкм. Клеточная стенка бактерии содержит большое количество липидов (миколовые кислоты, воски), что обусловливает её кислотоустойчивость — способность сохранять окраску карболовым фуксином после обработки кислотой (окраска по Цилю — Нильсену). Бактерия является строгим аэробом, медленно растёт на питательных средах (видимые колонии появляются через 3–8 недель). Оптимальная температура роста — 37 °C. На твёрдых средах (например, яичная среда Лёвенштейна — Йенсена) колонии M. bovis обычно мелкие, шероховатые, кремового цвета, с неровными краями. В отличие от M. tuberculosis, M. bovis часто проявляет слабую ниациновую активность.

Патогенез и заболевания

Туберкулёз крупного рогатого скота

M. bovis является основным возбудителем туберкулёза у крупного рогатого скота. Заболевание протекает хронически и характеризуется образованием туберкулов (гранулём) в различных органах, чаще всего в лёгких, лимфатических узлах, а также в кишечнике, печени и селезёнке. Инфекция передаётся аэрогенным (при вдыхании бактерий с капельками мокроты) и алиментарным (при употреблении заражённого корма или воды) путём. Внутри стада заболевание распространяется медленно, но может приводить к значительным экономическим потерям в животноводстве.

Туберкулёз у человека

M. bovis вызывает у человека заболевание, клинически неотличимое от туберкулёза, вызванного M. tuberculosis. Однако у M. bovis есть ряд особенностей:

• Путь заражения: чаще всего алиментарный (через сырое молоко или непастеризованные молочные продукты от больных коров), реже — аэрогенный (при контакте с больными животными).
• Локализация: чаще поражаются органы брюшной полости (кишечник, брыжеечные лимфатические узлы, брюшина), а также шейные лимфатические узлы. Лёгочные формы встречаются реже, чем при M. tuberculosis.
• Лекарственная устойчивость: M. bovis природно устойчив к пиразинамиду (PZA), одному из основных препаратов первой линии для лечения туберкулёза. Это требует коррекции схемы лечения.
• Эпидемиология: в развитых странах, где проводится массовая пастеризация молока и контроль за туберкулёзом крупного рогатого скота, доля M. bovis среди случаев туберкулёза у человека составляет менее 1–2 %. В странах с низким уровнем ветеринарного надзора и распространённым употреблением сырого молока этот показатель может быть значительно выше.

Туберкулёз у других животных

M. bovis поражает широкий круг млекопитающих, включая овец, коз, свиней, лошадей, собак, кошек, а также диких животных (олени, барсуки, лисы, дикие кабаны, буйволы, слоны и др). Это делает вид резервуаром инфекции в дикой природе, что затрудняет ликвидацию заболевания в популяциях домашнего скота. Например, в Великобритании и Ирландии барсуки являются основным природным резервуаром M. bovis, что приводит к постоянной реинфекции крупного рогатого скота.

Эпидемиология

M. bovis распространён повсеместно, но его встречаемость варьирует в зависимости от региона. В России и странах СНГ туберкулёз крупного рогатого скота остаётся серьёзной проблемой в некоторых регионах, несмотря на проводимые мероприятия по диагностике и оздоровлению стад. В целом, в мире ежегодно регистрируется около 150 000 новых случаев туберкулёза у людей, вызванного M. bovis (по оценкам ВОЗ), что составляет примерно 1–2 % от общего числа случаев туберкулёза. Однако в некоторых странах Африки и Юго-Восточной Азии этот показатель может достигать 10–15 %.

Диагностика

Диагностика туберкулёза, вызванного M. bovis, у человека и животных включает:

• Микроскопия: выявление кислотоустойчивых палочек в мазках мокроты, промывных вод, биоптатов.
• Культуральное исследование: посев на среды Лёвенштейна — Йенсена или жидкие среды (BACTEC MGIT 960). Рост M. bovis медленный, требует идентификации видовой принадлежности.
• Молекулярно-генетические методы: ПЦР, секвенирование, анализ делеций (например, выявление делеции RD1, RD4, RD9) позволяют быстро отличить M. bovis от других видов комплекса MTBC.
• Туберкулиновые пробы: у животных (внутрикожная проба с ППД-туберкулином для млекопитающих) и у людей (проба Манту) могут быть положительными, но не позволяют дифференцировать M. bovis от M. tuberculosis.
• Иммуноферментный анализ (ИФА): используется для выявления антител у животных.

Лечение

Лечение туберкулёза, вызванного M. bovis, у человека принципиально не отличается от лечения туберкулёза, вызванного M. tuberculosis, за исключением того, что пиразинамид не применяется из-за природной устойчивости к нему M. bovis. Стандартная схема включает изониазид, рифампицин, этамбутол и стрептомицин или амикацин (в зависимости от чувствительности). Длительность лечения составляет не менее 6–9 месяцев. У животных лечение обычно не проводится (экономически нецелесообразно), больные животные подлежат убою.

Профилактика и контроль

В ветеринарии

• Регулярное тестирование поголовья крупного рогатого скота с помощью туберкулиновой пробы.
• Убой положительно реагирующих животных.
• Карантинные мероприятия при выявлении очага.
• Вакцинация (BCG) у животных применяется ограниченно, так как может мешать диагностике.
• Контроль за дикими резервуарами (например, отстрел барсуков в Великобритании).

В медицине

• Пастеризация молока — основной метод профилактики алиментарного заражения человека.
• Вакцинация BCG (штамм M. bovis BCG) защищает от тяжёлых форм туберкулёза, в том числе вызванного M. bovis.
• Санитарно-просветительская работа среди населения, особенно в регионах с распространённым употреблением сырого молока.

Исторические сведения

M. bovis был впервые выделен в 1898 году французским ветеринаром Эдмоном Нокаром (Edmond Nocard) и немецким бактериологом Робертом Кохом (Robert Koch), который в 1901 году на Лондонском конгрессе по туберкулёзу заявил, что бычий и человеческий туберкулёз вызываются разными возбудителями. В 1908 году французские учёные Альбер Кальметт и Камиль Герен начали работу над созданием вакцины против туберкулёза, используя штамм M. bovis, ослабленный путём многократных пассажей на среде с бычьей желчью. В 1921 году эта вакцина, получившая название BCG (Bacille Calmette-Guérin), была впервые применена у человека и до сих пор остаётся единственной лицензированной вакциной против туберкулёза.

Интересные факты

• Вакцина BCG, созданная из M. bovis, является одной из самых широко используемых вакцин в мире (более 4 миллиардов доз с 1921 года).
• M. bovis может сохраняться в почве и навозе в течение нескольких месяцев, что способствует заражению животных через корм.
• В некоторых регионах мира (например, в Эфиопии) M. bovis является причиной до 17 % всех случаев туберкулёза у людей.
• Вид M. bovis включает подвид M. bovis subsp. caprae, который вызывает туберкулёз у коз и овец.

Источники

• Всемирная организация здравоохранения (WHO). Global tuberculosis report 2023.
• Медицинская микробиология / под ред. В. И. Покровского, О. К. Поздеева. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2019.
• Генетика и геномика Mycobacterium tuberculosis complex / под ред. С. М. Шапиро. — М.: Наука, 2020.
• Ветеринарная микробиология и иммунология / под ред. В. А. Сидорова. — М.: КолосС, 2018.
• Cole S. T. et al. Deciphering the biology of Mycobacterium tuberculosis from the complete genome sequence // Nature. — 1998. — Vol. 393. — P. 537–544.
• Brosch R. et al. A new evolutionary scenario for the Mycobacterium tuberculosis complex // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2002. — Vol. 99. — P. 3684–3689.