- •О книге
- •Предисловие
- •Введение - Л. Б. Богоявленская
- •Краткий очерк истории микробиологии - Л. Б. Богоявленская
- •Часть I. Общая микробиология
- •Глава 1. Микробиологическая лаборатория - Л. Б. Богоявленская
- •Правила поведения и работы в микробиологической лаборатории
- •Методы микробиологического исследования
- •Контрольные вопросы
- •Глава 2. Микроскоп и микроскопические методы исследования - М. Я. Корн
- •Фазово-контрастная микроскопия
- •Темнопольная микроскопия
- •Люминесцентная (флюоресцентная) микроскопия
- •Электронная микроскопия
- •Контрольные вопросы
- •Глава 3. Основы классификации и морфология микроорганизмов - О. Б. Орлеанская
- •Бактерии
- •Строение бактериальной клетки
- •Микоплазмы
- •Спирохеты
- •Риккетсии
- •Вирусы
- •Контрольные вопросы
- •Изучение морфологии микроорганизмов
- •Техника приготовления мазка
- •Высушивание мазка
- •Фиксация мазка
- •Окраска препаратов
- •Рецепты красителей
- •Простой метод окраски
- •Сложные методы окраски
- •Прижизненная окраска микроорганизмов
- •Изучение подвижности микроорганизмов
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 4. Физиология микроорганизмов
- •Химический состав бактерий
- •Питание бактерий
- •Ферменты и их роль в обмене веществ
- •Дыхание бактерий
- •Пигменты микроорганизмов
- •Светящиеся и ароматообразующие микроорганизмы
- •Рост и размножение бактерий
- •Контрольные вопросы
- •Глава 5. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы - Н. А. Бельская
- •Физические факторы
- •Химические факторы
- •Биологические факторы
- •Контрольные вопросы
- •Стерилизация
- •Физические способы
- •Сухожаровая стерилизация
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Стерилизация кипячением
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Контрольные вопросы
- •Стерилизация ультрафиолетовым облучением
- •Контрольные вопросы
- •Механическая стерилизация при помощи бактериальных фильтров
- •Контрольные вопросы
- •Химические способы
- •Биологическая стерилизация
- •Контрольные вопросы
- •Дезинфекция
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 6. Распространение микроорганизмов в природе - Л. Б. Богоявленская
- •Микрофлора почвы
- •Микрофлора воды
- •Микрофлора воздуха
- •Микрофлора организма человека
- •Контрольные вопросы
- •Глава 7. Питательные среды и микробиологическое исследование - Г. И. Кац
- •Питательные среды
- •Требования, предъявляемые к средам
- •Классификация сред
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Приготовление сред
- •Рецепты приготовления простых (основных) сред и изотонического раствора натрия хлорида
- •Рецепты приготовления сложных сред
- •Сухие среды
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Методы посевов
- •Контрольные вопросы
- •Методы культивирования
- •Методы выделения чистых культур микроорганизмов
- •Изучение выделенных культур
- •Культуральные свойства
- •Морфологические свойства
- •Ферментативная активность
- •Сохранение культур
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 8. Фаги - Г. И. Кац
- •Свойства фагов
- •Контрольные вопросы
- •Методы изучения вирулентных фагов
- •Подготовка материала
- •Качественные методы
- •Количественные методы
- •Методы выделения фагов
- •Практическое применение фагов
- •Препараты фагов
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 9. Антибиотики. Химиопрофилактика и химиотерапия
- •Общая характеристика - Н. А. Бельская
- •Контрольные вопросы
- •Чувствительность микроорганизмов к антибиотикам - Н. А. Бельская
- •Методы определения
- •Методика работы с оптическим стандартом мутности
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Химиопрофилактика и химиотерапия
- •Глава 10. Генетика микроорганизмов - Ф. К. Черкес
- •Фенотипическая изменчивость (модификация)
- •Генотипическая (наследуемая) изменчивость
- •Плазмиды
- •Практическое значение изменчивости
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Учение об инфекции - Ф. К. Черкес
- •Патогенность и вирулентность микроорганизмов
- •Роль макроорганизма в инфекционном процессе
- •Влияние окружающей среды на возникновение и развитие инфекционного процесса
- •Механизм передачи инфекции
- •Формы инфекционного процесса
- •Динамика развития инфекционного заболевания
- •Контрольные вопросы
- •Биологические методы исследования
- •Виды лабораторных животных
- •Содержание лабораторных животных
- •Отбор животных и подготовка их к опыту
- •Экспериментальное заражение животных
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Способы заражения
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Вскрытие и микробиологическое исследование погибших животных
- •Контрольные вопросы
- •Техника взятия крови у животных
- •Обработка и выделение составных частей крови
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 12. Учение об иммунитете. Реакции иммунитета. Иммунопрофилактика и иммунотерапия инфекционных болезней - Л. Б. Богоявленская, Г. И. Кац
- •Наследственный (видовой) иммунитет
- •Приобретенный иммунитет
- •Неспецифические факторы защиты организма
- •Клеточные факторы неспецифической защиты
- •Фагоцитоз
- •Клеточная реактивность
- •Контрольные вопросы
- •Гуморальные факторы неспецифической защиты
- •Контрольные вопросы
- •Специфические факторы защиты организма (иммунитет)
- •Антигены
- •Контрольные вопросы
- •Антитела
- •Контрольные вопросы
- •Клеточные механизмы иммунного ответа
- •Контрольные вопросы
- •Серологические реакции
- •Реакция агглютинации
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Реакция гемагглютинации
- •Реакция торможения гемагглютинации
- •Реакция непрямой гемагглютинации
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Реакция преципитации
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Реакция лизиса (иммунный цитолиз)
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Реакция связывания комплемента
- •Подготовка ингредиентов
- •Проведение основного опыта
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Peaкция иммунофлюоресценции
- •Опсонофагоцитарная реакция
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Реакции иммунитета in vivo (кожаные пробы)
- •Контрольные вопросы
- •Иммунопрофилактика и иммунотерапия инфекционных болезней
- •Контрольные вопросы
- •Глава 13. Аллергия - Л. Б. Богоявленская
- •Реакции гиперчувствительности немедленного типа
- •Реакции гиперчувствительности замедленного типа
- •Контрольные вопросы
- •Часть II. Частная микробиология
- •Патогенные кокки - Ф. К. Черкес
- •Глава 14. Стафилококки
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 15. Стрептококки
- •Streptococcus pyogenes (гемолитический)
- •Микробиологическое исследование
- •Streptococcus pneumoniae (пневмококк)
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 16. Менингококки
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 17. Гонококки
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Семейство кишечных бактерий
- •Глава 18. Эшерихии - Л. Б. Богоявленская, Ф. К. Черкес
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 19. Сальмонеллы - Л. Б. Богоявленская, Ф. К. Черкес
- •Брюшной тиф, паратифы А и В
- •Пищевые токсикоинфекции
- •Внутрибольничная сальмонеллезная инфекция
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 20. Шигеллы - Ф. К. Черкес
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Условно-патогенные бактерии - Л. Б. Богоявленская
- •Глава 21. Клебсиеллы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 22. Протей
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 23. Иерсинии энтероколитика
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Возбудители особо опасных инфекций - Ф. К. Черкес
- •Глава 25. Возбудители холеры
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 26. Возбудитель чумы
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 27. Возбудитель псевдотуберкулеза
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 28. Возбудитель туляремии
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 29. Возбудители бруцеллеза
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 30. Возбудитель сибирской язвы
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 31. Возбудители коклюша и паракоклюша
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Глава 33. Возбудители туберкулеза
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Патогенные анаэробы - Ф. К. Черкес
- •Контрольные вопросы
- •Глава 34. Возбудитель столбняка
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 35. Возбудители газовой гангрены
- •Clostridium perfringens
- •Clostridium novyi
- •Clostridium septicum
- •Clostridium histolyticum
- •Clostridium sordellii
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 36. Возбудитель ботулизма
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Патогенные спирохеты - Ф. К. Черкес
- •Глава 37. Возбудитель сифилиса
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 38. Возбудители возвратного тифа
- •Эпидемический возвратный тиф
- •Контрольные вопросы
- •Эндемический возвратный тиф
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Задание
- •Глава 39. Спирохеты Венсана
- •Глава 40. Возбудители лептоспирозов
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Риккетсии - Ф. К. Черкес
- •Глава 41. Возбудители сыпного тифа
- •Сыпной тиф
- •Болезнь Брилла
- •Контрольные вопросы
- •Эндемический блошиный тиф
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Глава 42. Возбудитель Ку-лихорадки
- •Контрольные вопросы
- •Микробиологическое исследование
- •Контрольные вопросы
- •Вирусы
- •Вирусологическая диагностика
- •Контрольные вопросы
- •Глава 44. Возбудитель бешенства
- •Вирусологическая диагностика
- •Контрольные вопросы
- •Глава 45. Возбудители полиомиелита
- •Вирусы полиомиелита
- •Вирусологическая диагностика
- •Вирусы Коксаки
- •Вирусологическая диагностика
- •Вирусы ECHO
- •Вирусологическая диагностика
- •Контрольные вопросы
- •Вирусологическая диагностика
- •Контрольные вопросы
- •Вирус гепатита А
- •Вирус гепатита В
- •Вирусологическая диагностика
- •Контрольные вопросы
- •Онкогенные вирусы
- •Часть III. Санитарная микробиология
- •Санитарно-бактериологическое исследование воды - Ф. К. Черкес
- •Определение общего числа бактерий
- •Определение БГКП
- •Выявление свежего фекального загрязнения
- •Санитарно-бактериологическое исследование почвы - Н. А. Бельская
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Санитарно-бактериологическое исследование воздуха - Ф. К. Черкес
- •Методы отбора проб воздуха
- •Контрольные вопросы
- •Задача
- •Задание
- •Санитарно-бактериологическое исследование молока и молочных продуктов Ф. К. Черкес, Н. А. Бельская
- •Определение общего числа бактерий
- •Определение БГКП
- •Санитарно-бактериологическое исследование крема и изделий из крема - Ф. К. Черкес
- •Определение титра кишечной палочки
- •Выявление коагулазоположительных стафилококков
- •Контрольные вопросы
- •Санитарно-бактериологическое исследование колбасных и мясных продуктов промышленного производства - Ф. К. Черкес
- •Определение количества микробов в 1 г продукта
- •Определение БГКП в 1 г продукта
- •Выявление сальмонелл
- •Определение протея
- •Санитарно-бактериологическое исследование баночных консервов - Ф. К. Черкес
- •Контрольные вопросы
- •Санитарно-бактериологическое исследование смывов - Ф. К. Черкес
- •Исследование на БГКП
- •Выявление S. aureus
- •Определение общего числа бактерий
- •Контрольные вопросы
- •Задания
- •Санитарно-бактериологическое исследование перевязочного и хирургического материала на стерильность - Ф. К. Черкес
- •Контрольные вопросы
- •Санитарно-бактериологическое исследование безалкогольных напитков - Ф. К. Черкес
- •Краткий словарь микробиологических терминов - Г. И. Кац
Рис. 31. Схематическое изображение иммуноглобулинов
Иммуногенез - антителообразование зависит от дозы, кратности и способа введения антигена. Различают две фазы первичного иммунного ответа на антиген: индуктивную - от момента введения антигена до появления антителообразующих клеток (до 20 ч) и продуктивную, которая начинается к концу первых суток после введения антигена и характеризуется появлением антител в сыворотке крови. Количество антител постепенно увеличивается (к 4-му дню), достигая максимума на 7-10-й день и уменьшается к концу первого месяца.
Вторичный иммунный ответ развиваетсяпри повторном введении антигена. При этом индуктивная фаза значительно короче - антитела вырабатываются быстрее и интенсивнее.
Контрольные вопросы
1.Что такое антитела?
2.Какие Вы знаете классы иммуноглобулинов?
Клеточные механизмы иммунного ответа
Лимфоидные клетки организма выполняют основную функцию в развитии иммунитета - невосприимчивости, не только по отношению к микроорганизмам, но и ко всем генетически чужеродным клеткам, например при пересадке тканей. Лимфоидные клетки обладают способностью отличать "свое" от "чужого" и устранять "чужое" (элиминировать).
Родоначальницей всех клеток иммунной системы является кроветворная стволоваяклетка.Вдальнейшемпроисходитразвитиедвухтиповлимфоцитов: Т и В (тимусзависимых и бурсазависимых). Эти названия клетки получили в связи с их происхождением. Т-клетки развиваются в тимусе (зобной, или вилочковой железе) и под влиянием веществ, выделяемых тимусом, в периферической лимфоидной ткани.
Название В-лимфоциты (бурсазависимые) произошло от слова "бурса" - сумка. В сумке Фабрициуса у птиц развиваются клетки, сходные с В-
лимфоцитами человека. Хотя у человека не найдено органа, аналогичного сумке Фабрициуса, название связано с этой сумкой.
При развитии В-лимфоцитов из стволовой клетки они проходят несколько стадий и преобразуются в лимфоциты, способные образовывать плазматические клетки. Плазматические клетки в свою очередь образуют антитела и на их поверхности имеются иммуноглобулины трех классов: IgG, IgM и IgA (рис. 32).
Рис. 32. Сокращенная схема развития иммуноцитов
Иммунный ответе виде продукции специфических антител происходит следующим образом: чужеродный антиген, проникнув в организм, прежде всего фагоцитируется макрофагами. Макрофаги, перерабатывая и концентрируя антиген на своей поверхности, передают информацию о нем Т- клеткам, которые начинают делиться, "созревают" и выделяют гуморальный фактор, включающий в антителопродукцию В-лимфоциты. Последние также "созревают", развиваются в плазматические клетки, которые и синтезируют антитела заданной специфичности.
Так, соединенными усилиями макрофаги, Т- и В-лимфоциты осуществляют иммунные функции организма - защиту от всего генетически чужеродного, в том числе и от возбудителей инфекционных болезней. Защита с помощью
антител осуществляется таким образом, что синтезированные к данному антигену иммуноглобулины, соединяясь с ним (антигеном), подготавливают его, делают чувствительным к разрушению, обезвреживанию различными естественными механизмами: фагоцитами, комплементом и пр.
Контрольные вопросы
1.Какова роль макрофагов в иммунном ответе?
2.Какова роль Т-лимфоцитов в иммунном ответе?
3.Какова роль В-лимфоцитов в иммунном ответе?
Теории иммунитета. Значение антител в развитии иммунитета неоспоримо. Каков же механизм их образования? Этот вопрос в течение длительного времени является предметом споров и обсуждений.
Создано несколько теорий антителообразования, которые можно разделить на две группы: селективные (селекция - отбор) и инструктивные (инструктировать - наставлять, направлять).
Селективныетеориипредполагаютсуществованиеворганизмеужеготовых антител к каждому антигену или клеток, способных синтезировать эти антитела.
Так, Эрлих (1898) предполагал, что клетка имеет готовые "рецепторы" (антитела), которые соединяются с антигеном. После соединения с антигеном, антитела образуются еще в большем количестве.
Такого же мнения придерживались создатели других селективных теорий: Н. Ерне (1955) и Ф.Бернет (1957).Они утверждали, что уже ворганизме плода, азатемивовзросломорганизмеимеютсяклетки,способныеквзаимодействию с любым антигеном, но под влиянием определенных антигенов определенные клетки вырабатывают "нужные" антитела.
Инструктивные теории [Гауровитц Ф., Полинг Л., Ландштейнер К., 19371940]рассматриваютантиген,как"матрицу",штамп,накотором формируются специфические группировки молекулы антител.
Однако эти теории не объясняли всех явлений иммунитета и в настоящее время наиболее принятой является клонально-селекционная теория Ф. Бернета (1964). Согласно этой теории в эмбриональном периоде в организме плода имеется множество лимфоцитов - клеток-предшественников, которые при встрече с собственными антигенами разрушаются. Поэтому во взрослом организме уже нет клеток для выработки антител к собственным антигенам. Однако, когда взрослый организм встречается с чужеродным антигеном, происходит селекция (отбор) клона иммунологически активных клеток и они
вырабатывают специфические антитела, направленные против данного "чужого" антигена. При повторной встрече с этим антигеном клеток "отобранного" клона уже больше и они быстрее образуют большее количество антител. Эта теория наиболее полно объясняет основные явления иммунитета.
Механизм взаимодействия антигена и антител имеет различные объяснения. Так, Эрлих уподоблял их соединение реакции между сильной кислотой и сильным основанием с образованием нового вещества типа соли.
Бордэ считал, что антиген и антитела взаимно адсорбируют друг друга подобно краске и фильтровальной бумаге или йоду и крахмалу. Однако эти теории не объясняли главного - специфичности иммунных реакций.
Наиболее полно механизм соединения антигена и антитела объяснен гипотезой Маррека (теория "решетки") и Полинга (теория "фермы") (рис. 33). Маррек рассматривает соединение антигена и антител в виде решетки, в которой антиген чередуется с антителом, образуя решетчатые конгломераты. Согласно гипотизе Полинга (см. рис. 33) антитела имеют две валентности (две специфические детерминанты), а антиген несколько валентностей - он поливалентен. При соединении антигена и антител образуются агломераты, напоминающие "фермы" построек.
Рис. 33. Схематическое изображение взаимодействия антител и антигена. А - по схеме Маррска:Б - по схеме Полинга. Структура комплекса: а - при оптимальных соотношениях; б - при избытке антигена; в - при избытке антител
При оптимальном соотношении антигена и антител образуются большие прочные комплексы, видимые простым глазом. При избытке антигена каждый активный центр антител заполнен молекулой антигена, не хватает антител для соединения с другими молекулами антигена и образуются мелкие, невидимые
глазом комплексы. При избытке антител, для образования решетки не хватает антигена, детерминанты антител отсутствуют и видимого проявления реакции нет.
На основании изложенных теорий специфичность реакции антиген - антитело сегодня представляют как взаимодействие детерминантной группы антигена и активных центров антитела. Так как антитела формируются под воздействием антигена, их структура соответствует детерминантным группам антигена. Детерминантная группа антигена и фрагменты активных центров антитела имеют противоположные электрические заряды и, соединяясь, образуют комплекс, прочность которого зависит от соотношения компонентов и среды, в которой они взаимодействуют.
Учение об иммунитете - иммунология - достигло за последние десятилетия большихуспехов.Раскрытиезакономерностейиммунного процесса позволило решить различные задачи во многих областях медицины. Разработаны и совершенствуются методы предупреждения многих инфекционных заболеваний; лечения инфекционных и ряда других (аутоиммунных, иммунодефицитных) болезней; предупреждения гибели плода при резусконфликтных ситуациях; трансплантации тканей и органов; борьбы со злокачественными новообразованиями; иммунодиагностики - использования реакций иммунитета в диагностических целях.
Реакции иммунитета - это реакции между антигеном и антителом или между антигеном и сенсибилизированными* лимфоцитами, которые происходят в живом организме и могут быть воспроизведены в лабораторных условиях.
* (Сенсибилизированные - повышенно чувствительные.)
Реакции иммунитета вошли в практику диагностики инфекционных болезней в конце XIX - начале XX века. В силу высокой чувствительности (улавливают антигены в очень больших разведениях) и, главное, строгой специфичности (позволяют отличить близкие по составу антигены) они нашли широкое применение в решении теоретических и практических вопросов медицины и биологии. Этими реакциями пользуются иммунологи, микробиологи, инфекционисты, биохимики, генетики, молекулярные биологи, экспериментальные онкологи и врачи других специальностей.
Реакции антигена с антителом называются серологическими (от лат. serumсыворотка) или гуморальными (от лат. humor - жидкость), потому что участвующие в них антитела (иммуноглобулины) всегда находятся в сыворотке крови.
Реакции антигена с сенсибилизированными лимфоцитами называются клеточными.