
- •Зміст лекції
- •1.Мікробіологія як наука.
- •Значення мікробіології в підготовці медичних працівників.
- •Історія розвитку мікробіології. Вітчизняні мікробіологи, їх внесок у розвиток науки. Досягнення мікробіології в боротьбі з інфекційними хворобами. Мікробіологічна служба в Україні.
- •Досягнення мікробіології в боротьбі з інфекційними хворобами. Мікробіологічна служба в Україні.
- •Поняття про класифікацію мікроорганізмів.
- •Будова бактеріальної клітини
- •Коротка морфологічна характеристика грибів, спірохет, найпростіших, рикетсій, хламідій, мікоплазм, вірусів.
- •Поняття про хімічний склад мікроорганізмів. Основні фізіологічні процеси у бактерій. Живлення, дихання, ріст і розмноження бактерій. Умови культивування бактерій.
- •6. Характеристика поживних середовищ. Поняття про культуральні і біохімічні властивості мікроорганізмів. Бактеріологічний метод дослідження, значення для діагностики.
- •Поняття про культуральні властивості мікроорганізмів. Бактеріологічний метод дослідження, значення його для діагностики
- •Лекція № 2
- •Зміст лекції
- •1.Поширення мікробів у природі. Мікрофлора організму людини, її значення. Гнотобіологія. Циркуляція патогенних мікроорганізмів у довкіллі. Мікроекологія. Поширення мікробів у природі
- •Мікрофлора організму людини, її значення
- •Циркуляція патогенних мікроорганізмів у довкіллі. Мікроекологія
- •Вплив фізичних, хімічних і біологічних факторів на мікроби
- •Транскрипція Транскрипція Трансляція
- •5.Бактеріофаг, його природа і практичне застосування. Вплив бактеріофага на мінливість мікроорганізмів.
- •7.Вплив антибіотиків на мінливість мікроорганізмів. Побічна дія антибіотиків і методи її подолання. Антибіотикограма, її практичне застосування. Противірусні хіміотерапевтичні препарати. Антисептики.
- •Антибіотикограма.
- •Хіміотерапевтичні препарати
- •Лекція № 3
- •Зміст лекції Визначення понять "інфекція", "інфекційний процес", "інфекційна хвороба". Основні ознаки інфекційних хвороб
- •Характеристика мікроорганізмів — збудників інфекційних хвороб
- •Форми інфекційного процесу
- •Динаміка інфекційної хвороби
- •Резервуари та джерела інфекції. Механізми і шляхи проникнення мікробів у макроорганізм. Фактори інфекційного процесу
- •Форми поширення інфекцій
- •Поняття про внутрішньолікарняну інфекцію
- •Принципи діагностики інфекційних хвороб. Експериментальний метод дослідження
- •Принципи профілактики та лікування інфекційних хвороб
- •Лекція № 4
- •Зміст лекції Визначення поняття "імунітет". Види імунітету
- •Фактори природної неспецифічної резистентності
- •Види імунітету
- •Імунна система. Центральні та периферичні органи імунної системи
- •Антигени, їх властивості
- •Специфічні фактори імунітету
- •Вікові особливості імунітету
- •Реакції імунітету, їх практичне застосування
- •Лекція № 5
- •Зміст лекції
- •Класифікація вакцин. Принципи виготовлення вакцин та анатоксинів
- •Методи вакцинації. Ревакцинація
- •Сироватки. Правила введення. Серопрофілактика і серотерапія
- •Поняття про моноклональні антитіла
- •Поняття про алергію, її основні форми
- •Лекція № 6
- •Зміст лекції Загальна характеристика гноєтворних коків
- •Грампозитивні коки стафілококи
- •Стрептококи
- •Пневмококи
- •Грамнегативні коки
- •Менінгококи
- •Гонококи
- •Лекція № 7
- •Зміст лекції
- •Ешерихії
- •Сальмонели
- •Черевний тиф та паратифи аів
- •Збудники харчових токсикоінфекцій
- •Короткі дані про умовно-патогенні мікроорганізми
- •Клебсієли
- •Ієрсиніі
- •Синьогнійна паличка
- •Короткі дані про кампілобактерії і гелікобактерії
- •Лекція № 8
- •Зміст лекції Загальна характеристика збудників холери, чуми, туляремії, бруцельозу, сибірки і захворювань групи особливо небезпечних інфекцій
- •Збудник туляремії
- •Мал. 25. Збудник туляремії в чистій культурі
- •Збудники бруцельозу
- •Збудник сибірки
- •Лекція № 9
- •Зміст лекції коринебактерії дифтерії
- •Бордетели
- •Мікобактерії туберкульозу
- •Лекція № 10
- •Зміст лекції Патогенні клостридії. Неклостридіальні анаероби Конкретні цілі:
- •Збудник правця
- •Збудник ботулізму
- •Збудники газової гангрени
- •Патогенні спірохети
- •Трепонеми
- •Борелії
- •Лептоспіри
- •Лекція № 11
- •Зміст лекції рикетсії
- •Збудник ендемічного висипного тифу (тифу щурів)
- •Мікоплазми
- •Патогенні гриби
- •1 Для самостійного опрацювання
- •Збудники поверхневих мікозів
- •Збудники кандидозів (кандидамікозів)
- •Лекція № 12 Тема лекції: Віруси. Рнк-геномні віруси
- •Зміст лекції
- •Ортоміксовіруси
- •Параміксовіруси
- •Вірус епідемічного паротиту
- •Вірус кору
- •Вірус сказу
- •Пікорнавіруси
- •Віруси Коксакі
- •Віруси echo
- •Віруси гепатиту
- •Вірус гепатиту а
- •Вірус гепатиту с
- •Ретровіруси
- •Вірус імунодефіциту людини
- •Лекція № 13
- •Зміст лекції Вірус гепатиту в
- •Поксвіруси. Вірус натуральної віспи
- •Онковіруси
- •Герпесвіруси
- •Віруси простого герпесу
- •Вірус вітряної віспи
- •Цитомегаловірус
- •Вірус Епстейна—Барр
Лекція № 12 Тема лекції: Віруси. Рнк-геномні віруси
План лекції
Принципи класифікації і загальна характеристика вірусів.
Поняття про вірусологічні методи дослідження. Взяття матеріалу і заходи безпеки під час роботи з вірусовмісним матеріалом. Особливості дослідження. Експрес-методи діагностики.
Короткі дані про РНК-геномні віруси:
Ортоміксовіруси. Вірус грипу людини. Класифікація вірусів грипу людини.
Параміксовіруси (кору, епідемічного паротиту).
Рабдовіруси. Вірус сказу.
Пікорнавіруси. Ентеровіруси. Віруси поліомієліту, коксакі, ЕСНО.
Ентеровірус 72 — вірус гепатиту А.
Тогавіруси. Вірус краснухи.
Ретровіруси. Вірус імунодефіциту людини. СНІД-асоційовані інфекції.
Патогенез вірусних інфекцій. Лабораторна діагностика. Специфічна профілактика і лікування
Зміст лекції
Загальна характеристика.
Особливістю морфології і фізіології вірусів та відмінністю їх від інших мікроорганізмів є те, що вони:
не мають клітинної структури;
мають ультрамікроскопічні розміри;
існують у двох якісно відмінних формах: позаклітинній (віріон) і внутрішньоклітинній (вірус);
містять нуклеоїд, що включає лише один тип нуклеїнової кислоти (РНК або ДНК);
не мають власних систем мобілізації енергії та синтезу білка, тому є облігатними внутрішньоклітинними паразитами;
не здатні рости і розмножуватися шляхом поділу, їх кількість збільшується шляхом репродукції (від лат. reproduce — відтворення).
Місцем перебування вірусів є клітини бактерій, рослин, тварин і людей Класифікація. Для класифікації вірусів використовують різні критерії: тип нуклеїнової кислоти, наявність суперкапсиду, тип симетрії, антигенні властивості тощо.
За рішенням Міжнародного комітету з таксономії вірусів, вони об'єднані у більше ніж 55 родин, 19 з яких є патогенними для людей. Родини поділені на підродини, роди і типи. До одного роду може входити одна або декілька представників. Окремі віруси можуть мати один або декілька типів. За антигенною структурою у деяких вірусів виявляють сероваріанти. За типом нуклеїнової кислоти всі віруси поділяють на дві групи: РНК-вмісні віруси (серед них 13 родин є патогенними для людей і тварин) і ДНК-вмісні віруси(з яких 6 родин є патогенними для людей і тварин)
Для виділення чистих культур вірусів найчастіше використовують зараження курячих ембріонів, первиннотрипсинізовані і перещеплювані культури клітин.
Індикацію вірусів проводять за цитопатичною дією, яку можна виявити методом бляшкоутворення, під час мікроскопії моношару клітин, за зміною кольору індикатора в поживному середовищі із зараженою культурою клітин, у реакціях гемаглютинації та гемад-сорбції.
Визначення типу вірусу ґрунтується на нейтралізації його біологічної активності за допомогою типоспецифічних сироваток.
Механізм взаємодії вірусу з клітиною. Типи вірусних інфекцій. Життєвий цикл вірусів відбувається в декілька стадій: адсорбція на мембрані чутливої клітини, проникнення, репродукція і вихід з клітини нових синтезованих віріонів.
Адсорбція вірусів на мембрані чутливої клітини відбувається за рахунок специфічних рецепторів на поверхні вірусів і відповідних їм рецепторів на поверхні клітин макроорганізму. Цим пояснюється органотропність вірусів.
Проникнення вірусу в клітини відбувається за двома механізмами: 1) злиття суперкапсиду вірусу з мембраною клітини, при цьому нуклеокапсид проникає у цитоплазму клітини (ВІЛ); 2) механізм ен-доцитозу або піноцитозу (віропексису), при цьому віріон зв'язується зі специфічними рецепторами на ділянці мембрани чутливої клітини (на ділянці "обмеженої" ямки). Ця ділянка разом із віріоном прогинається всередину клітини, утворюючи обмежений пухирець, під впливом ферментів клітини розчиняються суперкапсид, капсид і вивільняється вірусна нуклеїнова кислота.
Репродукція РНК-вірусів найчастіше відбувається в цитоплазмі клітини, винятком є вірус грипу і ретровіруси (ВІЛ). Репродукція ДНК-вірусів зазвичай відбувається в ядрі клітини, винятком є вірус натуральної віспи. На рибосомах клітини під впливом мРНК вірусу синтезуються білки капсиду, а у складних вірусів додатково синтезується матриксний білок і білки суперкапсиду. Капсидні білки з'єднуються з реплікованими копіями нуклеїнової кислоти вірусу і утворюють нуклеокапсиди. На цьому закінчується репродукція простих вірусів.
У складних вірусів матриксний білок рухається до внутрішньої поверхні клітинної мембрани і витісняє в цій ділянці мембрани клітинні білки. Суперкапсидні білки глікозулюються (з'єднуються з полісахаридами, утворюючи глікопротеїди) і проникають у ділянку поверхневої клітинної мембрани, розміщеної навпроти матрик-сного білка. Нуклеокапсид, просочуючись крізь мембрану клітини хазяїна, закутується матриксним білком та ділянкою мембрани із вмонтованими в неї вірусспецифічними суперкапсидними глікозу-льованими білками і відшнуровується від клітини. Таким чином, суперкапсид утворюється за рахунок мембрани клітини-хазяїна, модифікованої глікозульованими білками вірусу, які утворюють на поверхні суперкапсиду шипи (спікули).
Вихід віріонів з клітини може відбуватися "вибухоподібно", коли оболонка клітини розривається і клітина гине, або шляхом просочування вірусу через мембрану клітини, — клітина може залишатися живою.
Такий механізм взаємодії вірусу з клітиною називається продуктивною інфекцією.
Інколи віруси заносяться у клітини тканин, які є несприятливими для їх повної репродукції і виходу з клітин. Недозрілі віріони утворюють скупчення в цитоплазмі клітин (тільця Бабеша—Негрі у клітинах центральної нервової системи при сказі) або у ядрі клітини (гернесвіруси — тільця Коудрі).
Інколи вірусний геном інтегрує в хромосому клітини-хазяїна і реплікує разом з нею. Цей стан називається інтегративною інфекцією, або вірогенією. Вірусний геном, інтегрований у хромосому клітини-хазяїна, називається провірусом. Цим пояснюється здатність вірусів передаватися вертикально нащадкам у вигляді провірусної копії. Вірогенія характерна для ДНК-вірусів (вірусів простого герпесу, гепатиту В, аденовірусів, вірусу Епстейна—
Ізарр), а також для РНК-вірусів, що містять зворотну транскрип-тазу (ВІЛ, онковіруси). Під час поділу клітин вірусна нуклеїнова кислота передається дочірнім клітинам, що призводить до збільшення інфікованих клітин. Вірогенія зумовлює тривале збереження (персистенцію) вірусу в організмі хазяїна. Наслідки персистенції важко передбачити. Вони залежать від багатьох факторів, у тому числі від локусу хромосоми, в якому відбувається інтеграція вірусної нуклеїнової кислоти. Якщо вона вбудовується біля промотору хромосоми, може виникнути пухлина (через необмежене розмноження клітин). Геном вірусу гепатиту В, інтегруючись біля промотору у хромосому гепатоцитів, спричинює розвиток раку печінки. У разі ослаблення імунітету вірусний геном може знову виходити з хромосоми хазяїна і спричинювати продуктивну інфекцію.
Онкогенні властивості найбільш виражені у дефектних вірусів родини ретровірусів. Вони проявляються у тому, що частина вірусного геному (онкоген) вбудовується в ДНК клітини-хазяїна і кодує інформацію, що порушує контроль за проліферацією клітин.
У деяких випадках порушується репродукція вірусу, що призводить до його загибелі. Такий тип інфекції називається абортивним.
Залежно від тривалості перебування вірусу в організмі розрізняють дві групи вірусних інфекцій — інфекції, зумовлені короткочасним та тривалим (персистенція) перебуванням вірусу в організмі.
Якщо вірус перебуває в організмі короткочасно, він може спричинити гостру (маніфестну або інапарантну) інфекцію.
Гостра маніфестна інфекція може мати типовий або атиповий перебіг і зазвичай закінчується одужанням, звільненням організму від збудника і формуванням набутого імунітету.
Інапарантна (безсимптомна) інфекція не супроводжується клінічними проявами, але також закінчується звільненням від збудника і формуванням набутого імунітету.
Якщо вірус персистує в організмі тривалий час, він може спричинити хронічну або повільну (маніфестну або латентну) інфекцію.
Хронічна вірусна інфекція характеризується періодами одужання і рецидивами.
Повільна інфекція (термін був запропонований у 1954 році ісландським мікробіологом Б. Сигурдсоном для вірусних хвороб, що іноді тривають багато років) характеризується тривалим інкубаційним періодом, тривалим прогресуючим перебігом і закінчується тяжкими розладами здоров'я, а найчастіше смертю. В основі розвитку повільних інфекцій лежать порушення генетичних, імунологічних, фізіологічних механізмів, що забезпечує тривалу персистенцію збудника в організмі. Повільну інфекцію здатні спричинити віруси кору, сказу; типовим прикладом повільної інфекції є СНІД.
Латентна інфекція має безсимптомний перебіг і може супроводжуватися нормальною репродукцією вірусу у відносно здоровому організмі і виділенням його в навколишнє середовище або вірусоно-сійством, при якому репродукція вірусу порушена.
Відомі декілька причин тривалої персистенції вірусу в організмі. Це перебування вірусу в дефектному стані, коли він не здатний розмножуватися й індукувати імунну відповідь; перебування геному вірусу в клітині-хазяїні у вигляді плазміди або провірусу, де він залишається недосяжним для захисних механізмів організму.
Особливості вірусних інфекцій. Вірусні інфекції переважно характеризуються такими самими проявами, що й інфекції іншої етіології, але мають деякі особливості:
стрімке наростання токсичних і токсико-алергійних реакцій, зумовлене появою численних дочірніх вірусів і руйнуванням клітин;
вірусемія — більшість вірусів після проникнення в організм циркулюють по організму з кров'ю і лімфою;
пригнічення імунітету — ураження клітин імунної системи: віруси грипу, поліомієліту пригнічують активність Т-лімфоцитів; вірус ВІЛ уражає Т-хелпери і макрофаги; вірус мононуклеозу (вірус Епстейна—Барр) — В-лімфоцити; це призводить до розвитку вторинного імунодефіциту, а також до автоімунних хвороб;
утворення внутрішньоплазматичних (тільця Бабеша—Негрі — при сказі, Гварнієрі — при натуральній віспі) або внутрішньоядерних включень (аденовіруси);
через ушкодження хромосом виникає можливість вірогенії та трансформації клітин у пухлину;
ушкодження плода, що призводить до вад його розвитку (наслідок цитопатичної дії вірусів); таку дію проявляють віруси краснухи, герпесу, гепатитів, кору, епідемічного паротиту та ін., їх відносять до збудників ТОРІСН-інфекцій (читається торч-інфекція).
Особливості противірусного імунітету. Неспецифічний захист при вірусних інфекціях забезпечують інтерферони, Т-кілери, альфа-, бета- і гамма-інгібітори крові. Ці фактори, особливо при гострій продуктивній інфекції, призводять до одужання раніше, ніж накопичуються антитіла в достатній концентрації, але вони не формують набутого специфічного імунітету.
Специфічний набутий імунітет забезпечують антитіла. Антитіла при вірусних інфекціях накопичуються повільно, часто після одужання. Захисна роль антитіл зумовлена тим, що вони взаємодіють з вірусними рецепторами, пригнічують їх можливість взаємодіяти з рецепторами клітини-хазяїна. Віруси не проникають у клітини, не репродукуються, не спричинюють виникнення інфекції. Набутий противірусний імунітет за наявності Т- і В-клітин імунної пам'яті може зберігатися пожиттєво.
Специфічні антитіла нейтралізують віруси, зв'язуються з ними і утворюють імунні комплекси. У такому вигляді віруси легко виводяться з організму макрофагами. Ефективність антитіл у формуванні набутого імунітету проти вірусних інфекцій доведена проведенням специфічної профілактики поліомієліту, кору, епідемічного паротиту, натуральної віспи та інших вірусних інфекцій.
Методи діагностики вірусних інфекцій. Для діагностики вірусних інфекцій використовують біоматеріали, в яких міститься вірус: кров, спинномозкову рідину, слиз, кал, сечу, секційний матеріал.
Для дослідження патологічного матеріалу застосовують такі методи: мікроскопічний, метод імунної електронної мікроскопії, вірусологічний, серологічний, біологічний, молекулярно-генетичні (метод ДНК- або РНК-зондів і ЛПР).
Мікроскопічний метод дає змогу розглянути під світловим мікроскопом елементарні тільця або скупчення вірусів в уражених клітинах, під електронним мікроскопом — структуру віріону. Метод електронної мікроскопії малодоступний для більшості лабораторій через високу вартість і складність приладу. Крім того, багато вірусів мають схожу будову, що значно знижує цінність цього методу.
Метод імунної електронної мікроскопії ґрунтується на тому, що специфічні антитіла адсорбуються на віріонах, утворюючи мі-кропреципітати. За допомогою електронної мікроскопії виявляють віріони, вкриті "вінчиком" з антитіл. Метод дає змогу не тільки виявити віруси, а й ідентифікувати їх за відомою специфічною сироваткою.
Вірусологічний метод ґрунтується на культивуванні вірусів і їх індикації та ідентифікації.
Серологічні методи дають змогу виявити в сироватці крові хворих специфічні антитіла або антигени. Для цього використовують серологічні реакції: ІФА, РН, РГГА. Найчастіше застосовують ІФА через високу специфічність і доступність для кожної лабораторії.
Імунофлуоресцентний метод (РІФ) використовують для експрес-діагностики. При цьому проводять як пряму, так і непряму реакції імунофлуоресценції.
Біологічний метод ґрунтується на зараженні тварин, чутливих до вірусу, який вивчається.
Молекулярно-генетичні методи є найбільш перспективними в сучасній медицині і біології взагалі. їх використовують для виявлення окремих фрагментів нуклеїнових кислот або генів, які містяться в досліджуваному матеріалі навіть у мізерній кількості (декілька молекул).
Принципи профілактики вірусних інфекцій. Для специфічної профілактики застосовують вакцини із живих ослаблених вірусів (атенуйованих), із інактивованих (убитих) вірусів, субвіріонні (із розщепленого вірусу), субодиничні (із окремих антигенів вірусу), рекомбінантні (генно-інженерні).
Принципи лікування вірусних інфекцій. Препарати, що використовують для лікування вірусних інфекцій, залежно від дії і клінічного значення поділяють на чотири групи: етіотропні, імуномо-дулятори, патогенетичні та симптоматичні.
Для етіотропного лікування використовують хімічні препарати, які пригнічують:
адсорбцію і депротеїнізацію ("роздягання") вірусів (рекомбінантні молекули СБ4 і анти^р 120 зв'язують поверхневі антигени ВІЛ — &р 120 і перешкоджають його адгезії на мембрані чутливої клітини; молекули міжклітинної адгезії І типу — ММА-1, перешкоджають адгезії багатьох збудників гострих респіраторних вірусних інфекцій; амантадин і ремантадин блокують проникнення вірусу грипу в клітину макроорганізму та його депротеїнізацію);
вірусну ДНК-полімеразу (герпевір пригнічує синтез ДНК вірусу герпесу);
зворотну транскриптазу ретровірусів, у тому числі і ВІЛ (ази-дотимедин);
протеази вірусів, що приводить до порушення формування ві-ріонів (ритонавір, індинавір);
синтез вірусних білків (інтерферони).
Оскільки вірусні інфекції супроводжуються пригніченням імунітету, використовують імуномодулятори (амізон, інтерферони).
Патогенетичні препарати спрямовані на боротьбу з інтоксикацією, зневодненням, алергійними реакціями, судинними й органними ураженнями, профілактику бактеріальних суперінфекцій. До антибіотиків віруси не чутливі, тому їх призначають для профілактики вторинної інфекції бактеріальної етіології.
Симптоматичні препарати спрямовані на усунення супутньої симптоматики (головного болю, кашлю тощо).
Найчастіше при вірусних інфекціях використовують патогенетичну та симптоматичну терапію і досить обмежено — етіотропну.