- •Сравнительная характеристика внехромосомных факторов наследственности
- •Изменчивость бактерий
- •Сравнительная характеристика изменчивости
- •Генотипическая изменчивость
- •Фенотипическая изменчивость
- •Практическое использование изменчивости
- •Медицинская биотехнология и генная инженерия
- •Геномика
- •Учение об инфекционном процессе инфекционные заболевания в патологии человека
- •Инфекционный процесс и факторы, влияющие на него
- •Особенности микроорганизма-возбудителя:
- •Вид возбудителя.
- •Факторы, влияющие на восприимчивость макроорганизма:
- •Состояние конститутивных (врожденный иммунитет) и индуцибельных (приобретенный иммунитет) иммунных механизмов.
- •Возраст.
- •Индивидуальная восприимчивость.
- •Наследственная предрасположенность.
- •Перенесенные заболевания и другие факторы, подавляющие защитные функции организма.
- •III. Условия (факторы) внешней среды, в которых взаимодействуют макро- и микроорганизм:
- •Классификации инфекционных заболеваний
- •В зависимости от хозяина:
- •По природе возбудителя:
- •В зависимости от степени выраженности клинических проявлений:
- •По длительности течения (по продолжительности взаимодействия возбудителя с макроорганизмом):
- •По кратности заражения (инфицирования):
- •Инфекция с однократным заражением организма.
- •По числу видов возбудителей:
- •По пути проникновения возбудителя (инфицирования):
- •По месту заражения:
- •Внебольничная.
- •По источнику инфекции:
- •Характеристика механизмов и путей передачи инфекции
- •В зависимости от поражаемых систем органов:
- •По степени распространения возбудителя в организме хозяина:
- •Генерализованная (общая) — микроорганизм распространяется (диссеминирует) из ворот инфекции лимфогенным, гематогенным путем или по отросткам нейронов:
- •По распространению и охвату территории:
- •Периоды инфекционного заболевания
- •Характеристика периодов инфекционного заболевания
- •Патогенность
- •Потенциальность — может реализоваться при определенных условиях:
- •Полидетерминантность — контролируется совокупностью хромосомных генов и мобильных генетических элементов (плазмид, транспозонов, умеренных фагов).
- •Качественная категория.
- •Генотип патогенного микроорганизма фенотипически проявляется вирулентностью. Вирулентность
- •Количественная категория. Определение вирулентности. Качественное определение вирулентности проводится прямым (биопроба) или косвенным (наличие ферментов вирулентности) способами.
- •Факторы патогенности
- •Колонизацию — размножение бактерий на поверхности клеток макроорганизма;
- •Инвазию — проникновение бактерий через слизистые и соединительнотканные барьеры макроорганизма в подлежащие ткани;
- •Переход возбудителя к другому хозяину.
- •У Грам– бактерий — пили I и общего типов;
- •Капсульные полисахариды клебсиелл, поверхностные белки, лпс;
- •Гемагглютинины вирусов.
- •Нативные — существующие изначально;
- •Приобретенные — появляются при определенных условиях (Ig, альбумины, фибронектин).
- •Активная подвижность лептоспир, обеспечивающая проникновение в макроорганизм через неповрежденные кожу и слизистые оболочки;
- •Внедрение бледной трепонемы через микротравмы кожи и слизистых.
- •Полисахаридными капсулами s. Pneumoniae, h. Influenzae, t. Pallidum, к. Pneumoniae;
- •Поверностным полисахаридом p. Aeruginosa;
- •Белком a s. Aureus, который связывается с Fc-фрагментом IgG и блокирует его опсонинсвязывающую способность;
- •Ферменты агрессии микрорганизмов:
- •Другие:
- •I. По молекулярной организации экзотоксины делятся на 2 группы:
- •II. По степени связи с бактериальной клеткой экзотоксины делятся на 3 класса:
- •Характеристика бактериальных токсинов
- •Различные клинические формы инфекционных заболеваний, вызываемые разными патогенными штаммами одного вида бактерий, связаны с их способностью продуцировать различные типы токсинов.
- •Активация комплемента по альтернативному пути;
- •Поликлональная стимуляция и пролиферация в-лимфоцитов, синтез Ig m;
- •Сравнительная характеристика бактериальных экзотоксинов и эндотоксинов
- •Генетический контроль факторов патогенности
- •Синдром системного воспалительного ответа
- •Химиопрофилактика и химиотерапия инфекционных заболеваний этапы становления химиотерапии
- •Классификация антимикробных средств
- •Группы химиопрепаратов
- •Антибиотики. Антибиотики
- •Требования к антибиотикам
- •Классификация
- •1. По антимикробному спектру действия:
- •2. По происхождению:
- •3. По типу действия:
- •4. По направленности действия:
- •5. По химическому строению:
- •Классификация и спектр активности пенициллинов
- •Классификация и спектр активности аминогликозидов
Фенотипическая изменчивость
Фенотипическая (модификационная, ненаследственная) изменчивость — фенотипические, временные, наследственно не закрепленные изменения у бактерий. Модификации также контролируются геномом бактерий, но в отличие от мутаций не сопровождаются изменениями первичной структуры ДНК. Модификации возникают как адаптивные (лат. adaptatio — приспособление) реакции бактерий на изменения окружающей среды. Это позволяет бактериям быстро приспосабливаться к изменяющимся условиям среды и сохранять численность популяции. После устранения причины бактерии реверсируют к исходному фенотипу.
Фенотип (от греч. phaino — являю) — совокупность экспрессированных (реализованных) генетически детерминированных признаков, т. е. индивидуальное проявление генома. При этом микроорганизм наследует не признак, а потенциальную способность к проявлению этого признака. Условия окружающей среды способствуют проявлению (экспрессии) генов или, наоборот, подавляют их функциональную активность.
Генотип микроорганизмов проявляется в фенотипе в виде определенных признаков: в способности к образованию жгутиков, капсулы, ферментации углеводов, образованию токсинов. При изменении условий существования фенотип бактерий изменяется при сохранении генотипа.
Фенотип бактерий обозначают теми же знаками, что и генотип, но с прописной буквы.
Виды модификаций бактерий:
Морфологические — проявляются обратимыми изменениями морфологии (обратимая утрата капсулы, жгутиков, фимбрий, КС, способности к спорообразованию). Например, образующиеся под действием пенициллина L-формы бактерий, лишенные КС, могут сохраняться и даже размножаться внутри клеток хозяина, а после прекращения действия пенициллина вновь реверсировать к исходной форме. При выращивании многих бактерий на питательной среде с суббактериостатическими концентрациями антибиотиков и антисептиков также можно получить их модификации, характеризующиеся изменением морфологических признаков. Например, B. anthracis при 42,5 ºС спор не образует, а при 35–37 ºС — образует споры.
Биохимические — проявляются индуцибельным синтезом ферментов. Например, кишечная палочка только в присутствии лактозы синтезирует ферменты, необходимые для ее ферментации. Стафилококки только в присутствии пенициллина синтезируют фермент пенициллиназу, разрушающий данный антибиотик.
Антигенные — проявляются сменой антигенов микроорганизмов в ходе инфекционного заболевания в результате включения «молчащих» генов (без их перестройки). К модификациям такого рода относятся изменения антигенной структуры гонококка, трепонемы сифилиса, боррелий возвратного тифа, холерного вибриона.
Стандартное проявление модификации — распределение однородной популяции на несколько типов — диссоциация. Обычно диссоциации возникают в условиях, неблагоприятных для исходной популяции. Примером диссоциации может служить изменение вида и структуры бактериальных колоний на твердых питательных средах.
Для обозначения диссоциирующих колоний используют первые буквы английских названий: S-колонии (англ. smooth — гладкий); R-колонии (англ. rough — шероховатый); М-колонии (англ. mucoid — слизистый) и D-колонии (англ. dwarf — карликовый).
SR-диссоциация — появление в чистой культуре, образующей S-формы колоний, R-форм колоний как внешнее проявление изменений свойств образующих их бактериальных клеток.
Механизмы SR-диссоциации:
инсерционная мутация, приводящая к утрате генов, контролирующих синтез полисахаридных звеньев ЛПС наружной мембраны КС (у E. coli);
лизогенизация фагами (у C. diphtheriae);
интеграция в хромосому R-плазмиды, транспозонов или IS-последова-тельностей;
рекомбинации (у S. pyogenes).
Биологическое значение SR-диссоциации. В процессе диссоциации одновременно с изменением морфологии колоний изменяются другие свойства бактерий:
R-формы более резистентны к физическим и химическим факторам внешней среды, дольше сохраняются в воде, молоке;
S-формы более резистентны к фагоцитозу и действию антител.
Из-за того что диссоциации сопровождаются изменениями морфологических, биохимических, антигенных и вирулентных свойств возбудителей значительно усложняется этиологическая диагностика.
Популяционная изменчивость — изменчивость, возникающая в результате конкурентных отношений в популяции бактерий между особями с различными генотипами. При этом происходит селективный отбор мутантных особей, потомство которых будет составлять все увеличивающуюся часть популяции, в результате чего изменяется генотипический состав и фенотипические свойства популяции в целом.