sanitarnaya_mikrobioogia

собираются в пору, образуя при этом грибовидный гептамер, содержащий 3 различных домена. Домены, формирующие «шляпку» и «край», расположены на внешней поверхности плазматической мембраны, а домен «ножки» служит трансмембранным каналом. Через образовавшуюся пору происходит вход и выход небольших молекул и ионов, что ведет к набуханию и гибели клеток, имеющих ядро, и осмотическому их лизису.

2 гр. - токсины, ингибирующие синтез белка. Поражают клетки-

мишени в результате подавления синтеза белка. Субстратами для этих токсинов являются:

-фактор элонгации

-28S-рибосомальная РНК.

Кэтой группе относятся 2 вида токсинов:

А) токсины, вызывающие АДФ-рибозилирование фактора элонгации 2 (EF2) и нарушающие синтез белка (дифтерийный токсин). Они являются специфическими АДФ-рибозилтрансферазами, синтезируются в виде протоксинов.

Б) токсины, действующие на 28S-рибосомальную РНК, инактивируют РНК, нарушая ее взаимодействие с амино-ацил-тРНК (шига-токсин и шигоподобные токсины энтеропатогенныхи энтерогеморрагических кишечных палочек).

Они имеют типичную АВ-структуру. Ферментативная субъединица А нековалентно связана с 5-ю В-субъединицами, которые непосредственно взаимодействуют с клеткой-мишенью. Пентамер субъединицы В связывается с гликолипидными рецепторами на поверхности чувствительных клеток. После связывания полипептид А расщепляется на ферментативно активную часть А1 и часть А2, соединенные дисульфидной связью. А2 служит связующим звеном между фрагментом А1 и пентамером В. Субъединица А1 обладает ферментативной активностью, проникает в клетку путем эндоцитоза с помощью глоботриазилцерамидного рецептора и действует как N-гликозидаза и отщепляет единичный адениновый остаток от 28Sрибосомальной РНК. Подобная депуринизация в конечном итоге подавляет синтез белка в пораженной клетке (энтероциты кишечника). Проникая в кровь они связываются с рецепторами эндотелиальных клеток капилляров почечных гломерул и др. органов. В результате происходит набухание клеток, сужение сосудов, агрегация тромбоцитов, развивается гемолиз эритроцитов и уремия (гемолитический уремический синдром).

3 гр. – токсины, активирующие пути метаболизма вторичных мессенджеров:

-нарушают функции различных клеточных белков, не вызывая непосредственной гибели клеток;

-активация или модификация вторичных месенджеров приводит к нарушению процессов передачи сигналов, поддерживающие разнообразные функции клеток.

К ним относят 2 вида токсинов:

а) цитотоксины - цитотоксины и дермонекротоксины (CNF и DNT). Они имеют 2 домена: связывающий и ферментативный. В чувствительных клетках они вызывают: складчатость мембраны, сжатие актиновых волокон, ДНК-репликацию без клеточного деления, что приводит к образованию многоядерных клеток. Развивается воспаление с формированием некротического очага. Такие изменения в клетках являются результатом способности токсина модифицировать особые белки – Rho-субсемейство ГТФ-связывающих белков, участвующих в регуляции актина цитоскелета.

б) энтеротоксины (термостабильный и термолабильный). Термостабильные энтеротоксины обладают гликозилтрансферазной активностью, связываются со специфическим клеточным рецептором, что приводит к активации мембраноассоциированной гуанилатциклазы. Последняя превращает внутриклеточный ГМФ в циклический ГМФ (ц- ГМФ). Такое увеличение концентрации цГМФ нарушает транспорт электролитов в кишечнике (нарушается адсорбция ионов натрия и повышается секреция ионов хлора). Изменение ионных потоков приводит к развитию секреторной диареи.

Термолабильный энтеротоксин (холерный энтеротоксин) состоит из пяти В-субъединиц и субъединицы А, которая диссоциирует на фрагмент А1, обладающий АДФ-рибозилтрансферазной активностью, и фрагмент А2, связывающий А1 с пентамером В. Фрагмент А1 инактивирует G-белок, регулирующий активность аденилатциклазы клеточных мембран. Это приводит к повышению активности аденилатциклазы и увеличению содержания внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ), что приводит к нарушению всасывания ионов натрия, калия и воды. Развивается секреторная диарея и обезвоживание.

4 гр. – токсины-протеазы. К этой группе относятся ботулинический и столбнячный нейротоксины. Особенности:

1. Ботулотоксин (BoNT) и тетаноспазмин (TeNT) являются цинкметаллоэндопротеазами.

2. Оба этих токсинов синтезируются в виде крупномолекулярных неактивных полипептидов. Они высвобождаются при лизисе бактериальной клетки и активируются путем протеолитического расщепления незащищенной петли полипептида.

3.Каждая молекула нейротоксина состоит из тяжелой и легкой цепочек, соединенных единичной бисульфидный связью. Тяжелая цепь содержит домены для связывания с клеткой и транслокацией, легкая цепь обладает протеазно активностью.

4.Мишенями в клетках для этих токсинов является группа белков, необходимых для стыковки и соединения синаптических пузырьков с пресинаптическими мембранами с последующим высвобождением нейромедиаторов.

5.BoNT связываются с рецепторами на пресинаптической мембране моторных нейронов периферической нервной системы и вызывают протеолиз белков-мишеней в этих нейронах, что ингибирует высвобождение

ацетилхолина и препятствует мышечным сокращениям. Развиваются вялые параличи периферических нервов.

6. TeNT воздействует на центральную нервную систему, поражая два вида нейронов. Он является ингибитором инактиваторов ацетилхолина. Первоначально он связывается с рецепторами пресинаптической мембраны моторных нейронов, затем за счет обратного везикулярного транспорта перемещается в спинной мозг. Внедряется в тормозные и вставочные нейроны, расщепляет везикуло-ассоциированный мембранный протеин и сенаптобревин. Это приводит к блокаде секреции тормозных нейротрансмитеров глицина и гамма-аминомасленной кислоты, что вызывает мышечные сокращения и развитие спастического паралича.

5 гр. – токсины – суперантигены: действуют на Т-лимфоциты и антигенпрезентирующие клетки иммунной системы. К этой группе относятся пирогенные токсины, обладающие свойствами суперантигенов. Их отличительная особенность - мощное стимулирующее действие на клетки иммунной системы и усиление токсического шока. Токсины синтезируются в виде молекулы-предшественника, состоят из 2 доменов: домен А связывается

срецепторами Т-лимфоцитов, домен В – с макрофагами. Связывание токсина

срецепторами Т-лимфоцитов приводит к массивной пролиферации периферических Т-клеток. Т-клетки, образованные в результате пролиферации, могут существовать в состоянии анергии или подвергаться апоптозу. Пролиферация Т-клеток и активация макрофагов сопровождается массивным высвобождением лимфоцитарных и моноцитарных провоспалительных цитокинов. Они вызывают: - гипотензию, - эритематозную сыпь, - высокую температуру

Эффекты действия эндотоксина:

1 - пирогенное действие - лихорадка, за счет выделения цитокинов – ИЛ-1, α- ФНО, γ-ИФН, которые вызывают высвобождение простагландинов в гипоталамусе; 2 – на сосуды: повышается проницаемость сосудов-капилляров, снижается

сосудистый тонус (вазодилатация), как следствие падение артериального давления.

3-на свертывающую систему: за счет воздействия на тромбоциты и фактор Хагемана происходит агрегация тромбоцитов, усиленное потребление фибриногена. Развивается диссеминированное внутрисосудистое свертывание (DBC-синдром), сначала стадия гиперкоагуляции, а затем геморрагический синдром как результат повышенного потребления фибриногена и истощения факторов свертывания.

4-ингибирование дыхательной функции митохондрий клеток миокарда и печени – снижение сократительной способности миокарда и дезинтоксикационной функции печени,

5-мембранлабилизирующее действие на тучные клетки и базофилы – усиление гипотензивного эффекта и парааллергические анафилактоидные реакции за счет высвобождения гистамина и гистаминоподобных веществ.

6-воздействие на иммунные механизмы в малых дозах – активация, в

больших – угнетение.

Эндотоксин оказывает воздействие на следующие механизмы защиты:

1)на костный мозг – лейкоцитоз или лейкопения;

2)на В-лимфоциты: вызывает поликлональную активацию В-лимфоцитов и влияет на антителообразование.

Длительная активация приводит к включению в иммунный ответ запрещенных клонов клеток и развитию аутоиммунных реакций.

3)на систему комплемента – активирует ее по альтернативному пути;

4)на систему интерферонов – активируют или блокируют их образование;

5)на систему фагоцитов – нейтрофилы и особенно на макрофаги – активируют или угнетают фагоцитоз.

Эндотоксиноподобное действие оказывает:

-пептидогликан – оказывает прямое цитотоксическое действие на клетки организма;

-тейхоевые и липотейхоевые – опосредованное через клетки организма:

-пирогенное действие,

-воздействие на иммунные механизмы.

ЗАНЯТИЕ № 15 Тема: Микробиологическик и молекулярно-биологические основы

химиотерапии инфекционных заболеваний. Антибиотики. Принцип рациональной антибиотикотерапии

Цель занятия: Ознакомиться с химио- и антибиотикотерапией инфекционных заболеваний. Изучить методы определения чувствительности микробов к антибиотикам: метод дисков и метод серийных разведений. Определить чувствительность золотистого стафилококка к антибиотикам методом дисков.

План занятия

1.Общая характеристика химиопрепаратов.

2.Понятие «антибиотик», основные источники получения антибиотиков. Природные, полусинтетические и синтетические антибиотики.

3.Требования, предъявляемые к антибиотикам, классификация антибиотиков по происхождению, химическому строению, спектру действия.

4.Механизмы действия антибиотиков на микроорганизмы.

5.Лекарственная устойчивость бактерий, механизмы и пути распростронения.

6.Рациональные пути профилактики формирования резистентных штаммов и преодоления сформировавшейся микробной устойчивости.

7.Побочное действие антибиотиков.

8. Методы определения чувствительности микробов к антибиотикам (диско-диффузионный метод, метод серийных разведений, молекулярногенетическая диагностика).