Возбудители туберкулеза — кислотоустойчивые микобактерий, открытые Р. Кохом в 1882 году. Известно несколько видов микобактерий туберкулеза: Мусоbасterium tuberculosis (человеческий вид), Мусоbасterium аfricanum (промежуточный вид) и Мусоbасterium bovis (бычий вид), которые относятся к роду Мусоbасterium, семейству Мусоbасteriacae, порядку Асtinomycetalis. Возбудителями туберкулеза у человека наиболее часто (в 92 % случаев) являются микобактерий туберкулеза человеческого вида, микобактерий бычьего и промежуточного видов вызывают развитие туберкулеза у человека соответственно в 5 и 3 % случаев. В современной микробиологической классификации микобактерий птичьего вида (М. аvium) относят к нетуберкулезным микобактериям комплекса аvium — intracellulare, которые могут быть возбудителями микобактериоза у человека и животных.
Микобактерий туберкулеза — тонкие, прямые или незначительно изогнутые палочки длиной 1 — 10 (чаще 1 — 4) мкм, шириной 0,2 – 0,6 мкм, гомогенные или зернистые со слегка закругленными концами. Они неподвижны, не образуют эндоспор, сонидий и капсул. С помощью электронной микроскопии выделены основные структурные элементы микобактерий туберкулеза: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана и ее производное — мезосома, цитоплазма, ядерное вещество — нуклеотид.
Клеточная стенка ограничивает клетку снаружи, обеспечивая механическую и осмотическую защиту. В клеточной стенке выделяют три слоя толщиной по 10 нм. В клеточной стенке находятся видоспецифические антигены. Клеточные стенки вызывают в организме здоровых животных развитие повышенной чувствительности замедленного типа (ПЧЗТ), антителообразование. Согласно современным представлениям в состав цитоплазматической мембраны, расположенной под клеточной стенкой, входят липопротеидные комплексы.
Цитоплазма микобактерий туберкулеза состоит из гранул и вакуолей различной величины. Основная часть мелкогранулярных представлена рибосомами, на которых синтезируется специфический белок.
Ядерная субстанция микобактерий туберкулеза определяет специфические свойства клетки, важнейшими из которых являются синтез белка и передача наследственных признаков потомству. Установлено, что основным способом размножения этих бактерий является деление материнских клеток на две дочерние.
Установлено, что носителем генетической информации бактерий являются не только хромосомы, но и внехромосомные элементы — плазмиды.
Описаны многочисленные морфологические варианты микобактерий: гигантские формы с колбовидно утолщенными разветвлениями, нитевидные, мицелиеподобные и булавовидные, дифтероидные и актиномикотические формы. Микобактерий туберкулеза могут быть длиннее или короче, толще или тоньше обычных, гомогенны или зернисты. Иногда они представляют собой цепочки или отдельные скопления кокковидных зерен.
Одним из видов изменчивости многих бактерий является образование L – форм. Доказана способность к образованию L – форм и у микобактерий туберкулеза. При этом было обнаружено, что трансформация микобактерий в L – формы усиливается под влиянием противотуберкулезных препаратов. В мокроте «абациллярных» больных с деструктивными формами туберкулеза могут находиться L – формы микобактерий, способные длительно пребывать в организме и в дальнейшем при соответствующих условиях реверсировать в палочковидный вариант.
Микобактерий туберкулеза весьма устойчивы к воздействию факторов окружающей среды. В естественных условиях при отсутствии солнечного света их жизнеспособность может сохраняться в течение нескольких месяцев, при рассеянном свете возбудители погибают через 1 — 1,5 месяца. В уличной пыли микобактерий туберкулеза сохраняются до 10 дней, на страницах книг — до 3 месяца, в воде — до 5 месяцев. В то же время облученная солнечным светом культура микроорганизмов погибает в течение 1 — 2 часов, а под воздействием ультрафиолетовых лучей — через 2 — 3 минуты. При кипячении влажной мокроты микобактерий погибают через 5 минут, высушенной мокроты — через 25 минут. Соединения, выделяющие свободный активный хлор (3 — 5 % – й раствор хлорамина, 10 — 20% – й раствор хлорной извести и др.), вызывают гибель микобактерий туберкулеза в течение 3 — 5 часов.
Микобактерий туберкулеза считаются аэробами, хотя имеются сведения, что некоторые их виды можно рассматривать как факультативные анаэробы. Размножаются эти микобактерий очень медленно (одно деление клетки происходит за 14 — 18 часов).
Для нормального развития микобактерий туберкулеза требуются специальные питательные среды, содержащие углерод, азот, кислород, водород, фосфор, магний, калий, натрий, железо, хлор и серу. Эти микроорганизмы нуждаются и в некоторых факторах роста, к числу которых относятся соединения, родственные витаминам группы В: биотин, никотин, рибофлавин и др. Все эти факторы входят в состав применяемых для культивирования микобактерий туберкулеза специальных питательных сред.
На плотных средах микобактерий туберкулеза растут в виде светло-кремового морщинистого или суховатого чешуйчатого налета, образуют колонии с неровными краями, приподнятые в центре, по мере роста они приобретают бородавчатый вид, напоминающий цветную капусту.
Под влиянием антибактериальных веществ микобактерий туберкулеза могут приобретать лекарственную устойчивость.
От больного туберкулезом человека заражение происходит обычно человеческим видом микобактерий. Для человека эпидемиологически опасным является не только этот вид, но и бычий вид микобактерий. Особенностью заболевания туберкулезом, вызванного бычьим видом микобактерий, является частое поражение мочеполовых органов и периферических лимфатических узлов, лекарственная резистентность к изониазиду, что затрудняет химиотерапию. Легочный туберкулез иногда приобретает прогрессирующее течение, особенно в условиях позднего выявления заболевания.
Заражение человека может иногда происходить птичьим видом микобактерий, которые обычно обладают полирезистентностью к химиопрепаратам. В случае возникновения заболевания (что отмечается весьма редко) оно, как правило, принимает прогрессирующий характер с образованием множественных деструкции в легких.
У отдельных лиц отмечается заражение различными атипичными микобактериями. Вызванное ими заболевание в настоящее время принято называть микобактериозом. По клинико – рентгенологическим проявлениям и морфологическим реакциям оно не отличается от туберкулеза. Описаны случаи заболевания, вызванные М. Каnsasis, М. Scrofulaceum, М. Хеnopei, М. Fоrtuitum и др. Пути заражения атипичными микобактериями не описаны, хотя резервуар инфекции уже известен — почва, водоемы. Многие животные, в том числе крупный рогатый скот, могут быть заражены атипичными микобактериями, которые длительное время сохраняются в их организме. Заболевания микобактериозом носят спорадический характер, случаи передачи инфекции от человека к человеку не описаны.