Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Ставропольский государственный медицинский университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Стр-145-261-Захарченко.doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.04.2025

Размер:

1.18 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

§1. Произвести учет результатов определения биохимической активности коринебактерий и пробы на токсигенность.

Б. Микробиологический диагноз сыпного тифа.

§1. Промикроскопировать и зарисовать готовые препараты-мазки риккетсий. По Романовскому-Гимза риккетсии окрашены в красный цвет.

§2. Разбор и демонстрация реакции агглютинации с риккетсиозным антигеном (взвесь убитых формалином риккетсий). Результаты реакции зарегистрировать.

Знакомство с техникой постановки реакции связывания комплемента и учет ее результатов.

Разбор и демонстрация реакции пассивной гемагглютинации (РПГА).

Являясь специфической пробой, РПГА, в отличие от РСК, при сыпном тифе бывает положительной только на протяжении активной фазы заболевания или в ближайший период после выздоровления. Таким образом, РПГА позволяет дифференцировать свежие формы сыпнотифозной инфекции от ее ретроспективных форм, чем и определяется особо важное значение этой серологической пробы.

Сущность РПГА состоит в следующем. При взаимодействии иммунной сыворотки с эритроцитами барана, на поверхности которых адсорбирован антиген, специфический в отношении данной сыворотки, происходит агглютинация эритроцитов, которая хорошо видна невооруженным глазом.

Для постановки РПГА требуются следующие ингредиенты:

а) испытуемая сыворотка,

б) антиген риккетсий Провачека или Музера,

в) эритроциты барана.

Исследуемую сыворотку прогревают при +56ºС в течение 30 мин, а затем истощают ее бараньими эритроцитами в течение часа при +37ºС для удаления неспецифических гемагглютининов.

Антиген для РПГА готовят из риккетсий, выросших в желточных мешках куриных эмбрионов. Для этого берут двадцатипроцентную водную фракцию (в физиологическом растворе) и путем центрифугирования дважды отмывают в физиологическом растворе. Осадок взвешивают и обрабатывают равным к полученному весу объемом эфира в течение одного часа при комнатной температуре. Созданную таким образом фракцию осторожно, при частом встряхивании, нагревают и доводят до кипения вместе со щелочью (NaOH 0,8-процентная), а затем подвергают 24-часовому диализу в буферном солевом растворе при рН 6,8 для освобождения от щелочи. Антиген высушивают и в таком виде сохраняют. Антиген в рабочем разведении, которое предварительно определяют титрованием с иммунной сывороткой, адсорбируют на трижды отмытых эритроцитах в течение часа при +37ºС.

Эритроциты 2-3 раза отмывают физиологическим раствором, после чего для работы готовят однопроцентную взвесь на таком же растворе. Для постановки РПГА к 0,4 мл различных разведений сыворотки, начиная от 1:10, добавляют по 0,1 мл отмытых эритроцитов, сенсибилизированных риккетсиозным антигеном. Пробирки выдерживают в термостате 1 час, а затем оставляют на 16-20 часов при комнатной температуре. Реакция сопровождается контролями сыворотки, антигена и нормальных эритроцитов.

При положительной реакции на дно пробирки выпадает осадок из склеившихся эритроцитов - в форме развернутого зонта. При встряхивании пробирки склеившиеся эритроциты в виде хлопьев поднимаются со дна пробирки, иногда с трудом. При отрицательной же реакции склеивание эритроцитов не происходит, и они выпадают на дно пробирки, образуя осадок в форме диска с ровными краями.

Рисунок 1. Микроскопия выделенной культуры. Окраска по Нейссеру.

Рисунок 2. Rickettsia prowazekii. Окраска по Романовскому.

Биохимические и токсигенные свойства выделенной культуры коринебактерий.

Вид бактерий	Сахароза	Глюкоза	Крахмал	Проба Пизу	Проба на уреазу	Токси-генность

Заключение: ____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Схема реакции агглютинации с риккетсиозными антигенами.

Рисунок 3.

Реакция агглютинации с риккетсиозным антигеном.

Антиген (по 0,2 мл) добавлен в каждую пробирку к 0,2 мл соответствующего разведения сыворотки. В контроле (К) отсутствует сыворотка больного.

Учет результатов производят невооруженным глазом следующим образом:

а) ++++ полное просветление жидкости над осадком при наличии зернистого осадка на дне пробирки, расположенного наподобие опрокинутого зонтика;

б) +++ неполное просветление жидкости над осадком, осадок носит такой же характер, как при результате ++++;

в) ++ мутная жидкость при наличии небольшого зернистого осадка на дне и стенке пробирки;

г) + небольшая зернистость взвеси;

д) - отрицательная реакция (гомогенная взвесь, не отличающаяся от взвеси в пробирке с контролем антигена).

Положительной считается реакция с тремя и четырьмя плюсами.

Диагностический титр реакции агглютинации с риккетсиозным антигеном равен разведению сыворотки 1:160.

Заключение: ____________________________________________________________

______________________________________________________________________________________________________________________________________________

Контрольные вопросы.

Каковы основные свойства риккетсий?

Какие методы применяются для культивирования риккетсий?

Какие методы применяются для окрашивания риккетсий?

Какие возбудители вызывают сыпной тиф?

Каков механизм заражения сыпным тифом?

Каковы особенности патогенеза сыпного тифа?

Каковы методы микробиологической диагностики сыпного тифа?

Какова диагностическая ценность реакции агглютинации с риккетсиозными антигенами?

Какова диагностическая ценность РСК при сыпном тифе?

Какова диагностическая ценность РПГА при сыпном тифе?

Каковы особенности иммунитета при сыпном тифе?

Что собой представляет повторный сыпной тиф?

Какие существуют риккетсиозы, кроме сыпного тифа?

Каковы особенности эпидемиологии клещевой пятнистой лихорадки?

Каковы особенности эпидемиологии Ку-лихорадки?

Какие препараты применяют для специфической профилактики сыпного тифа и Ку-лихорадки?

Какие принципы положены в основу современной классификации риккетсиозов?

Каковы особенности спорадического (современного) сыпного тифа?

Приложение к занятию 14.

Диагностическая ценность серологических реакций

при сыпном тифе.

С помощью РСК выявляют активные формы сыпного тифа и производят ретроспективную диагностику перенесенной в отдаленном прошлом инфекции.

Для выявления активных форм сыпнотифозной инфекции диагностическим титром является разведение сыворотки 1:160, а для ретроспективной диагностики 1:10.

РПГА положительна только в активной фазе сыпнотифозной инфекции или в ближайший период после выздоровления; она непригодна для ретроспективного распознавания отдаленной инфекции. Диагностический титр РПГА равен 1:1000.

Реакция агглютинации с риккетсиозными антигенами дает четкие результаты только в активной фазе сыпнотифозной инфекции, и она непригодна для отдаленной ретроспективной диагностики. Диагностический титр ее 1:160.

Классификация риккетсиозов.

Группа	Болезнь	Возбудитель	Место размножения в клетке	Пере-носчики	Резервуар среди животных
1. Группа сыпного тифа	Эпидемический сыпной тиф	Rickettsia prowazekii	Цитоплазма	Вошь	Белки-летяги (США)
	Эндемический, или крысиный, сыпной тиф	R. typhi (mooseri)	Цитоплазма	Блоха, крысиная вошь, крысиный клещ	Крысы, мыши
	Канадский риккетсиоз	R. canada	Цитоплазма	Блоха, крысиная вошь, крысиный клещ	Крысы, мыши
2. Группа клещевой пятнистой лихорадки	Пятнистая лихорадка скалистых гор	R. rickettsii	Ядро, цитоплазма	Иксодовые клещи	Иксодовые клещи, дикие грызуны
	Марсельская (средиземно-морская лихорадка)	R. conorii	Ядро, цитоплазма	Собачий клещ	Клещи, собаки
	Североавстралийский клещевой сыпной тиф	R. australis	Ядро, цитоплазма	Иксодовые клещи	Грызуны, дикие зверьки
	Клещевой сыпной тиф Северной Азии	R. sibirica	Ядро, цитоплазма	Иксодовые клещи	Клещи, мелкие зверьки
	Везикулезный риккетсиоз	R. acari	Ядро, цитоплазма	Гамазовые клещи	Мыши, крысы
	Пятнистая лихорадка	R. parkeri (montana)	Ядро, цитоплазма	Клещи	Грызуны, мелкие зверьки
3. Группа цуцугамуши (тифа джунглей)	Лихорадка цуцу-гамуши ( японская речная лихорадка)	R. tsutsu-gamushi	Цитоплазма	Клещи-краснотелки	Клещи9краснотелки, грызуны
4. Группа пневмо-риккетсиоза.	Ку-лихорадка	Coxiella burneti	Цитоплазма (фаго-лизосомы)	Клещи	Клещи, грызуны, коровы, овцы, козы
5. Группа пароксизмального риккетсиоза	Волынская, или траншейная, лихорадка	Rochalimaea quintana	Внеклеточно в кишечнике вшей	Вошь	Нет

ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА И ПЛАНЫ ЛЕКЦИЙ

ПО ОБЩЕЙ МИКРОБИОЛОГИИ, ИММУНОЛОГИИ И ВИРУСОЛОГИИ.

Лекция 1.

Тема: ПРЕДМЕТ И ЗАДАЧИ МИКРОБИОЛОГИИ, ИСТОРИЯ

МИКРОБИОЛОГИИ.

Определение понятий "микроорганизм" и "микробиология". Цель и задачи микробиологии. Роль микробиологии в прогрессе медицины. Исторические условия возникновения микробиологии. Открытие Левенгуком микроорганизмов. Морфологический период в истории микробиологии.

Д.С.Самойлович и его роль в развитии мировой и отечественной микробиологии.

Научно-технические и экономические предпосылки, способствующие оформлению микробиологии как самостоятельной науки во второй половине XIX века.

Луи Пастер и его роль в развитии микробиологии. Работа Пастера по изучению природы брожения. Открытие анаэробов. Выяснение роли микробов в общей экономике природы. Решение Пастером спора о возможности самозарождения жизни. Выяснение Пастером причин болезней вина и пива, разработка методов их предупреждения (пастеризация). Выяснение Пастером природы болезней шелковичных червей. Выяснение Пастером роли микроорганизмов в патологии человека - одно из величайших достижений медицинских наук. Разработка Пастером научных принципов специфической профилактики инфекционных заболеваний. Аттенуация микробов, ее сущность. Получение Пастером вакцин против сибирской язвы и бешенства.

Роберт Кох и его роль в становлении и развитии микробиологии. Усовершенствования, введенные Кохом в методы микроскопии и бактериологической техники. Роль Коха и его учеников в открытии возбудителей различных инфекционных заболеваний.

И.И.Мечников и его вклад в развитие микробиологии и иммунологии. Разработка Мечниковым клеточной теории иммунитета. Создание Мечниковым школы отечественных микробиологов. Основоположники отечественной микробиологии. Значение работ Л.С.Ценковского, Н.Ф.Гамалеи, Г.Н.Габричевского, Л.А.Тарасевича, И.Г.Савченко.

Д.И.Ивановский - основоположник вирусологии. Развитие вирусологии.

Открытие антибиотиков и значение этого открытия для прогресса медицины и биологии. Вклад микробиологии в биологию и медицину.

Современный этап в развитии микробиологии, иммунологии и вирусологии.

Лекция 2.

Тема: ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ КЛАССИФИКАЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ. ПРОИСХОЖДЕНИЕ И ПУТИ ЭВОЛЮЦИИ МИКРООРГАНИЗМОВ. МОРФОЛОГИЯ БАКТЕРИЙ

Понятие о виде у микробов. Вид как основная таксономическая единица. Свойства и признаки микроорганизмов, используемые для целей классификации и идентификации их: морфологические, тинкториальные, культуральные, биохимические, серологические; определение чувствительности к фагам, способность продуцировать бактериоцины, чувствительность к колицинам и другие. Принципы нумерической таксономии микроорганизмов. Методы ДНК-ДНК гибридизации.

Определение понятий: колония, культура, штамм, серовары, фаговары, биовары.

Современное представление о микроорганизмах.

Современное представление о жизни связано с понятием гена. Ген является единственным носителем и хранителем жизни, а его продукт - белок - способом ее существования.

Главное отличие живого от неживого - наличие собственной генетической системы, которая обеспечивает наследственную непрерывность и эволюцию данного организма, т.е. его существование. Все, что (кто) имеет свою генетическую систему, следует рассматривать как живое существо.

Царство плазмид и вирусов. Их основные отличия от других живых организмов и друг от друга.

Царство прокариотов. Отличие прокариотов от эукариотов: особенности ядерного аппарата, рибосомы 70s , малые размеры, нет митохондрий и хлоропластов, наличие пептидогликана (кроме архебактерий и микоплазм), особенности строения жгутиков, среди прокариотов есть анаэробы.

Царство эукариотов. Их особенности: дифференцированное ядро, рибосомы 80S , нет пептидогликана, есть митохондрии и хлоропласта, все аэробы, особенности строения жгутиков.

Современные принципы построения дендрограмм. Выявление трех высших таксономических групп: эубактерий, архебактерий и эукариот.

Отличие архебактерий от эубактерий - нет пептидогликана, особая химическая структура липидов, отличие компонентного состава РНК - полимераз, наличие повторяющихся последовательностей в составе генома, различие в составе рибосом, наличие нитронов в генах тРНК и рРНК.

Сходство архебактерий с эукариотами: наличие интронов в генах тРНК и рРНК, компонентный состав РНК - полимераз, чувствительность белоксинтезирующих систем к дифтерийному токсину, сходство ферментных систем, участвующих в репликативных, транскрипционных и трансляционных процессах, наличие в геноме повторяющихся последовательностей.

Четыре царства жизни - плазмиды и вирусы, архебактерии, эубактерии и эукариоты. Архебактерии существуют в экстремальных условиях - метаногены, галофилы и термоацидофилы.

Современная международная классификация прокариотов - виды, рода, семейства, порядки, классы. Бинарная номенклатура.

Вопрос о происхождении и путях эволюции микроорганизмов - это вопрос о происхождении и эволюции жизни. В природе зеркальная симметрия, в живой материи господствует принцип хиральной чистоты. На пути зарождения и происхождения жизни два главных этапа - предбиологичеокий и биологический. Зарождению жизни обязательно предшествовало разрушение зеркальной симметрии и создание хиральной чистоты, как главное условие возникновения цепочек рибонуклеопротеидов и их саморепликации.

Основные этапы зарождения жизни от возникновения маленьких цепочек РНК, кодонов, экзонов и интронов, а затем пептидов, ДНК-овых генов (транспозонов, предшественников плазмид), нуклеопротеидов (в том числе рибосом и предшественников вирусов) до возникновения прогеноты (клетки - прародительницы) и клеток предшественников архебактерий, эукариотов и эубактерии, а затем - клеток предшественников животного и растительного царства и их дальнейшая эволюция. Эволюция живой материи идет не только по вертикали, но и по горизонтали, вследствие последней предшественники плазмид стали плазмидами, а предшественники вирусов - вирусами.

Микоплазмы (их элементарные тельца) как возможные потомки первичных клеточных форм жизни на Земле.

Основные формы бактерий: шаровидные, палочковидные и извитые.

Распределение бактерий по форме и характеру взаиморасположения. Микрококки, диплококки, тетракокки, сарцины, стрептококки и стафилококки. Бактерии и бациллы. Вибрионы, спириллы и спирохеты.

Лекция 3.

Тема: СТРОЕНИЕ БАКТЕРИАЛЬНОЙ КЛЕТКИ.

ФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ БАКТЕРИЙ.

Клетка - универсальная структурная единица живой материи. Основные структурные компоненты бактериальной клетки: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана, периплазматическое пространство, цитоплазма (ядерный аппарат, рибосомы, плазмиды, ферменты, мезосомы, различные включения), капсулы, споры, жгутики, донорные ворсинки, фимбрии.

Клеточная стенка - компонент, присущий только эубактериям (кроме микоплазм). Её функции: определяет и сохраняет форму клетки, защищает внутреннюю часть от действия механических и осмотических сил внешней среды, несет на себе рецепторы для фагов, обеспечивает коммуникации с внешней средой, участвует в регуляции роста и деления клетки, определяет антигенную специфичность бактерий, содержащийся в ней пептидогликан, обладает важными иммунобиологическими свойствами. Нарушение синтеза клеточной стенки является главной причиной L-трансформации бактерий. Строение клеточной стенки. Структура пептидогликана (остов, боковые и поперечные пептидные мостики). Иммунобиологические свойства пептидогликана (иммуномодулирующее, митогенное, противоопухолевое, антигенное, пирогенное, торможение активности макрофагов и др.). Чувствительность пептидогликана к действию антибиотиков (пенициллин), лизоцима и других ферментов.

Различие в структуре клеточной стенки: у грамположительных - мощный слой пептидогликана, наличие тейхоевых кислот, мало липидов, нет липополисахарида, нет наружной мембраны; у грамотрицательных бактерий - нет тейхоевой кислоты, наличие липопротеина, липополисахарида, наружной мембраны, один - два слоя пептидогликана.

Структура липопротеина. Липополисахарид. Структура, свойства (эндотоксин, определяет антигенную специфичность клетки). Структура наружной мембраны (фосфолипиды, белки, главные и второстепенные, их функции).

L-трансформация. Факторы, нарушающие синтез клеточной стенки. Особенности L-форм бактерий. Сходство морфологических изменений (нитевидные, волокнистые, колбасовидвые, шаровидные образования - гранулярные формы - фильтрующиеся формы бактерий).

Общие культуральные свойства. Превращение из грамположительных в грамотрицательные. Стабильные и нестабильные L-формы (в зависимости от полной или частичной утраты способности синтезировать клеточную стенку).

Снижение вирулентности по сравнению с родительскими формами. Способность длительно персистировать в организме. Утрата клеточной стенки делает L-формы нечувствительными к различным химическим препаратам и антителам. Это одна из главных причин перехода острого заболевания в хроническую форму. Способность при неполной утрате синтеза клеточной стенки ревертировать в исходную бактериальную форму - причина рецидивов. L-трансформация подобно спорообразованию является важнейшей формой приспособления бактерий к неблагоприятным условиям существования. При истощении среды источниками энергии или азотистого питания, бактерии превращаются в споры. Под влиянием различных биологических факторов или химиопрепаратов они превращаются в L-формы. Как споры, так и L-формы при благоприятных условиях могут ревертировать в исходные бактериальные формы. Сходство L-форм с микоплазмами. Роль микоплазм в патологии человека (возбудители респираторных, ревматоидных заболеваний, болезней мочеполовой системы и различных воспалительные процессов).

Цитоплазматическая мембрана. Её структура и функции (воспринимает все химические сигналы из внешней среда; основной осмотический барьер; участвует в регуляции клеточного деления, процессов репликация и сегрегации хромосом и плазмид; в синтезе клеточной стенки; с нею связаны жгутики; в ней сосредоточены различные ферменты, в том числе переноса электронов, участвует в процессах транспортировки питательных веществ в клетку и продуктов жизнедеятельности из клетки в окружающую среду; играет важную роль в стабилизации рибосом: участвует в образовании мезосом).

Цитоплазма. Особенности ядерного аппарата (нет мембраны, ядрышка и аппарата митоза). Рибосомы, фермент, включения, мезосомы.

Жгутики - орган движения бактерии. Структура жгутика: нить, крючок, базальное тельце, состоящее из стержня и одной (у грамположительных) или двух (у грамотрицательных) пар дисков. Двигательные свойства, их механизмы. Монотрихи, амфитрихи, лофотрихи, перитрихи.

Донорные ворсинки, назначение их. Фимбрии, их назначение (у многих факторы адгезии).

Капсулы. Химический состав, роль (факторы патогенности защищают от фагоцитоза).

Споры. Процесс спорообразования (предспоры, споры). Структура споры: протопласт, зародышевая клеточная стенка, кортекс, оболочка, экзоспориум. Основные свойства спор: низкая метаболическая активность, устойчивость к действию высокой температуры, высушиванию, действию химических веществ.

Генетический контроль спорообразования. Причины спорообразования. Прорастание спор (активация, начальная стадия, стадия роста).

Механизмы питания бактерий. Пассивная диффузия, облегченная диффузия (роль пермеаз). Активный транспорт, преодоление градиента концентрации, трата энергии.

Участие связывающих белков и пермеаз. Фосфотрансферазная система. Наличие двух неспецифических компонентов (фермент I и НРr), их назначение, и специфических ферментов, обладающих способностью катализировать фосфорилирование субстратов и функцией пермеаз. С помощью активного транспорта в клетке поддерживается необходимая внутриклеточная концентрация питательных веществ, обеспечивающих на оптимальном уровне процессы метаболизма, и осуществляется функция осмотической регуляции.

Лекция 4.

Тема: ФИЗИОЛОГИЯ ОБМЕНА ВЕЩЕСТВ БАКТЕРИЙ.

Химия клеток прокариотов и эукариотов. Сходство метаболических процессов и их путей. Основа жизни - взаимодействие трех потоков информации: поток информации из внешней среды, два потока генетической информации - по горизонтали и по вертикали. Поведение клеток и всех живых существ всегда адекватно имеющейся у них информации и информации, поступающей из окружающей среды - это всеобщий биологический закон.

Удовлетворение потребностей бактерий в органогенах.

Углеродное питание - автотрофы и гетеротрофы (сапрофиты и паразиты).

Превращение СО2 в один моль глюкозы требует 112 ккал энергии. Источники ее у бактерий. Фотосинтезирующие бактерии восстанавливают СО2 водородом Н2S в гексозу за счет энергии фотосинтеза.

Две группы фотосинтезирующих бактерий. Открытие С.Н.Виноградским хемосинтеза. Нитрифицирующие бактерии, окисляя аммиак в азотистую, а затем азотную кислоту, используют освобождающуюся энергию для восстановления СО2 в гексозу.

Доноры электронов у бактерий - неорганические элементы (фотолитотрофы и хемолитотрофы) и органические соединения - хемоорганотрофы.

Азотистое питание бактерий.

Аминоавтотрофы (азотфиксирующие бактерии, свободно живущие и клубеньковые, усваивающие молекулярный азот из воздуха; нитрифицирующие бактерии - нитрозомонас и нитробактер - усваивают минеральный азот).

Аминогетеротрофы нуждаются в азотистых органических соединениях.

Метаболизм, анаболизм (конструктивный обмен) и катаболизм (энергетический обмен).

Конструктивный обмен. Синтез мономеров и биополимеров. Основа - белоксинтезирующая система. Её состав: 70s рибосомы, комплект 20 активированных аминокислот (аминоациладенилаты), комплект 20 тРНК, белковые факторы инициации, элонгации, терминации трансляции и модификации полипептидной цепи, катионы Mg++ , Cа++, ГТФ и мРНК.

Характеристика рибосом: 70s (прокариоты) и 80s (эукариоты).

Содержание рибосом у бактерий - функция их условий роста. Содержание ДНК у бактерий в отличие от всех остальных живых существ не является постоянным, а определяется условиями их роста и может достигать величин, эквивалентных 4-6-8 хромосомам. Биологическое значение этих особенностей. Благодаря регулированию содержания ДНК и рибосом бактерии могут размножаться с наибольшей скоростью при благоприятных для них условиях (фактор, определяющий их сохранение в природе). Все процессы в клетке катализируются ферментами. Классы ферментов: оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лигазы, изомеразы, лигазы (синтетазы) и полимеразы.

Обнаружение у бактерий двух феноменов: а) индукции и б) репрессии.

Три группы ферментов - конститутивные, индуцибельные и репрессибельные. Их характеристика.

Клеточный цикл бактерий. Особенности роста. Механизм деления клетки. Сопряженность процессов деления, репликации и сегрегации хромосом и плазмид. Время жизни клетки описывается формулой: T = С+Д, (где Т - время жизни, С - время репликации хромосомы, Д-время от завершения репликации до завершения формирования клеточной перегородки). Последствия нарушения генетического контроля клеточного деления (миниклетки, нитевидные клетки). Типы культивирования бактерий:

Стационарный, глубинный с аэрацией, использование проточных сред. Типы культур: периодические, непрерывные, синхронные. Их особенности и характеристика этих культур. Основные этапы роста периодических культур.

Особенности энергетического обмена у бактерий. Деление бактерий по типу дыхания на строгие аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы и строгие анаэробы, использование кислорода как конечного акцептора электронов аэробами, микроаэрофилами, а также факультативными анаэробами в аэробных условиях. Особенности энергетического обмена у анаэробов и факультативных анаэробов в отсутствие кислорода. Причина высокой чувствительности анаэробов к кислороду - отсутствие каталазы, угнетение анаэробного энергетического обмена в присутствии кислорода, отсутствие систем регуляции уровня окислительно-восстановительного потенциала.

Цепь переноса электронов у бактерий: органическое вещество --- НАД --- флавопротеин --- хинон --- цитохром в --- цитохром с --- цитохром а --- кислород.

Универсальный источник энергии - глюкоза, граммолекула которой содержит 690 ккал. При окислении глюкозы в анаэробных условиях образуется 2 моля АТФ и две молекулы молочной кислоты, т.е. выход энергии составляет всего 20 ккал (одна пирофосфатная связь АТФ -10 ккал).

При дальнейшем окислении каждой молекулы молочной кислоты мобилизуется перенос шести пар электронов, а перенос каждой пары электронов сопровождается синтезом трех молекул АТФ. Поэтому при полном окислении в аэробных условиях глюкозы образуется 2+18+18=38 молекул АТФ, т.е. используется 60% энергии глюкозы (380 ккал), остальная энергия подвергается диссипации (бесполезное рассеивание). Использование одного моля АТФ позволяет бактериям синтезировать 10 граммов биомассы.

Механизм, посредством которого поток электронов участвует в образовании АТФ, состоит в следующем. Переносчики электронов заключены в мембране клетки и имеют определенную ориентировку, так что перенос электронов сопровождается передачей протонов (Н+) с внутренней на внешнюю поверхность мембраны. Поскольку во всех других случаях мембрана непроницаема для протонов, то создается градиент их, и мембрана становится "энергизованной". Энергия градиента протонов может быть использована клеткой для движения жгутиков, активного транспорта и для синтеза молекул АТФ. АТФ образуется, когда протоны повторно проникают в клетку через участок мембраны, где с нею соединены комплексы АТФ-азы. Такие комплексы имеют проводящий протоны канал, который проходит сквозь мембрану. Поток протонов протекает через этот канал и участвует в синтезе АТФ из АДФ и неорганического фосфора.

Роль микробов в экономике природы. Участие их в круговороте веществ. Круговорот углерода. Процессы брожения. Круговорот азота. Гниение, нитрификация, денитрификация. Азотфиксирующие бактерии. Значение этих процессов для плодородия почвы. Роль микробов в круговороте серы, фосфора и других элементов.

Лекция 5.

Тема: УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ.

Распространение микробов в окружающей среде.

Микрофлора почвы, ее состав, роль в процессах самоочищения и круговорот веществ в природе. Гниение, процессы минерализации, нитрификации и денитрификации. Азотфиксирующие бактерии. Роль микроорганизмов в обеспечении плодородия почвы. Роль ее в распространении инфекционных заболеваний. Длительное сохранение в почве спорообразующих бактерий (возбудители сибирской язвы, столбняка, газовой гангрены и ботулизма).

Микрофлора воды, ее состав. Загрязнение водоемов сточными водами и отходами хозяйственной деятельности человека - экологические проблемы. Полисапробные, мезосапробные и олигосапробные воды. Роль воды в распространении кишечных инфекций. Санитарная оценка качества питьевой воды. Понятие о коли-титре и коли-индексе.

Микрофлора воздуха, ее состав. Роль воздуха в распространении инфекционных заболеваний. Воздушно-капельный и воздушно-пылевой способы заражения.

Микрофлора человеческого тела.

Процесс формирования микрофлоры после рождения. Микрофлора кожи, слизистых оболочек. Микрофлора толстого кишечника.

Значение микрофлоры человека: защитная - мощный фактор естественной резистентности - подавляет рост и размножение патогенных микробов; стимулирует развитие лимфоидной ткани; участие в процессах пищеварения; снабжает организм различными витаминами.

Микрофлора толстого кишечника:

1) строгие анаэробы, не образующие спор грамположительные бактерии (бифидумбактерии) и грамотрицательные бактероиды. На их долю приходится 96-99% всей микрофлоры;

2)факультативные анаэробы - кишечная палочка, энтерококки, лактобактерии, 1-4% микрофлоры;

3)остаточная микрофлора (0,01-0,001%) - стафилококки, протей, дрожжи, клостридии;

4) различные представители семейства Enterobacteriaceae.

Понятие о дисбактериозе. Проблемы профилактики и лечения. Дисбактериозы - одна из причин возникновения злокачественных новообразований в результате синтеза бактериями мутагенных факторов.

Патогенные и непатогенные бактерии.

Патогенность - от греческого «pathos» - болезнь и «genes» - рождаю.

Происхождение патогенных бактерий:

1) В результате приспособления к паразитизму гетеротрофов - сапрофиты, паразиты (формы симбиоза: мутуализм, комменсализм, паразитизм). Подтверждение - наличие в природе, микробов - двойников (патогенные и непатогенные микобактерии, коринебактерии и другие). Патогенные для растений, животных, человека.

2) В природе существуют сапрофиты, способные синтезировать экзотоксины (возбудители столбняка, ботулизма и др.) Особенности их биологии.

3) Превращение непатогенных кишечных палочек в диареегенные в результате инфицирования их плазмидами или фагами.

4) Превращение нетоксигенных бактерий в токсигенные в результате инфицирования их умеренными конвертирующими фагами (дифтерийная палочка, возбудитель ботулизма).

5) Бактерии, свободно живущие во внешней, среде могут вызывать болезни человека (сапронозы - болезнь легионеров, иерсиниозы).

Особенности их биологии - могут жить во внешней среде ив организме человека.

Инфекция и инфекционный процесс.

Определение понятия. Болезнь - одна из форм проявления инфекции, т.е. процесса взаимодействия микроорганизма и макроорганизма в определенных условиях внешней и социальной среды. Сущность инфекционного процесса. Обусловленность его свойствами возбудителя и макроорганизма.

Формы инфекции: абортивная, латентная, дремлющая, атипическая, типичная, хроническая (персистентная), медленная, бактерионосительство.

Патогенность и вирулентность. Получение вакцин путем ослабления вирулентности. Определение понятий DLM, DCL, DL50.

Реализация патогенности - инфекциозность, агрессивность, отравление токсинами (токсигенность и токсичность).

Инфекциозность опосредуется через адгезию, колонизацию и инвазию.

Адгезия - пусковой механизм реализации патогенных свойств любого возбудителя (токсины - связь с рецепторами). С помощью адгезии обеспечивается и колонизация клеток.

Факторы патогенности (вирулентности) бактерий:

1)факторы адгезии - фимбрии, белки наружной мембраны, липополисахарид;

2)факторы инвазии - белки наружной мембраны и др.;

3)факторы, препятствующие фагоцитозу (различные компоненты клеточной стенки - пептидогликан, белок А, белок М, VI- антиген, белки v-w , фракция I и др.);

4)факторы, подавляющие фагоцитоз (капсулы, продукты жизнедеятельности бактерий);

5)ферменты "защиты и агрессии" - плазмокоагулаза, фибринолизин, лецитиназа, гиалуронидаза, ДНК-аза и др.;

6)токсины микробов.

Экзотоксины и эндотоксины.

Природа и свойства экзотоксинов: белки, секреция во внешнюю среду, высокая сила действия, специфичность и избирательность действия, различное отношение к температуре - термолабильные и термостабильные, индукция образования антитоксинов, превращение в анатоксины. Значение последних.

Экзотоксины синтезируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии.

Типы экзотоксинов:

1)состоят из двух фрагментов - А и В. Фрагмент В обладает рецепторными свойствами и способствует формированию внутримембранного канала. Фрагмент А - собственно токсин со свойствами фермента (холероген, энтеротоксины, дифтерийный токсин);

2)токсины - полипептиды. Вначале синтезируются в виде неактивной полипептидной цепи. Активация токсина осуществляется путем разрезания полипептида на две цепи - "разрезанные" токсины (токсины возбудителей ботулизма, столбняка);

3)токсины с мало изученной структурой. Особенности генетического контроля синтеза экзотоксинов: хромосомными генами, генами плазмид, генами умеренных конвертирующих фагов (лизогенная конверсия, например, возбудители дифтерии, дизентерии, эшерихиозов).

Особенности эндотоксинов. Они имеются только у грамотрицательных бактерий, термостабильны, не обладают избирательностью и специфичностью действия, носителем эндотоксинов является липополисахарид.

Многообразие патогенных изменений в организме, возникающих при эндотоксикозе, обусловлено не только самим эндотоксином, но и высвобождением под его воздействием более 20 различных медиаторов из гуморальных и клеточных источников организма (гистамин, серотонин, простагландины, лейкотриены и др.).

Эндотоксины не обезвреживаются формалином и индуцируют не антитоксические, а антимикробные антитела.

Основные источники инфекции:

1. Человек (больной, бактерионоситель). Антропонозы - болезни, свойственные только человеку (брюшной тиф, дизентерия).

2. Животные. Зоонозы - болезни, свойственные только животным. Зооантропонозы - болезни, общие для животных и человека (сибирская язва, чума, туляремия и др., около 100 болезней).

Природные очаги - совокупность всех видов животных и паразитирующих на них кровососущих насекомых, которые являются источником (резервуаром) данной болезни в определенном регионе (природные очаги чумы, туляремии и т.п.).

3. Внешняя среда, в которой живут некоторые бактерии. Сапронозы; иерсинии, легионеллы и др.

Пути проникновения возбудителя в организм - слизистые оболочки, кожные покровы. Входные ворота инфекции.

Способы заражения:

1)воздушно-капельный - наиболее опасный (пандемии гриппа, чумы);

2)воздушно-пылевой;

3)фекально-оралъныи (кишечные инфекции, роль воде, пищевых продуктов);

4)трансмиссивный - через укусы насекомых (малярия, сыпной тиф и др.;

5)контактный (прямой и непрямой контакты);

6)половой путь;

7)посредством различных парентеральных манипуляций (посредством инъекции - СПИД);

8)от матери ребенку через плаценту (гепатит В, СПИД, токсоплазмоз).

Динамика развития инфекционного процесса (инкубационный период, продромальный период, период развития болезни, выздоровление). Значение L-трансформации в переходе острой болезни в хроническую и рецидивов. Проблема бактерионосительства.

Распространение возбудителей в организме:

а) путем контакта от клетки к клетке;

б) лимфогенным путем;

в) гематогенным путем;

д) по нервным путям.

Бактериемия, септицемия (сепсис), септикопиемия, токсинемия.

Понятие об органотропности микроорганизмов и ее причинах.

Пути выделения возбудителя из организма (испражнения, моча, мокрота, рвотные массы, гнойное отделяемое - материал для бактериологического исследования, кроме того, кровь, костный мозг, лимфатические узлы и др.).

Лекция 6.

Тема: ИММУНИТЕТ. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

ЕСТЕСТВЕННОГО ИММУНИТЕТА (РЕЗИСТЕНТНОСТИ).

Основные этапы развития учения об иммунитете. Вариоляция. Дженнер-вакцинация. Разработка Пастером научных принципов искусственной иммунизации.

И.И.Мечников - творец фагоцитарной теории иммунитета. 1883г., Одесса, У11 съезд русских врачей. Доклад И.И.Мечникова «О целебных свойствах организма».

Гуморальная теория иммунитета Эрлиха. Плодотворная дискуссия между сторонниками клеточной и гуморальной теориями привела к расцвету учения об иммунитете против инфекционных болезней.

Определение иммунитета.

И.И.Мечников: "Под невосприимчивостью к заразным болезням надо понимать общую систему явлений, благодаря которым организм может выдерживать нападение болезнетворных микробов. В настоящее время невозможно дать более точное определение, так что бесполезно настаивать на этом".

Постепенное накопление данных о том, что иммунитет может быть не только против болезнетворных микробов.

1898-1899 гг. Борде - антитела к эритроцитам.

1900 г. Ландштейнер - учение о группах крови (изоантигены эритроцитов).

1944 г. Медовар: "Механизм, посредством которого элиминируется чужеродная кожа, принадлежит к общей категории активно приобретенных иммунных реакций".

В течение последующих 10 лет было доказано, что иммунитет срабатывает на чужие клетки, ткани или органы даже в том случае, если они отличаются всего по одному гену гистосовместимости, т.е. по минимальным генетическим признакам. Таким образом, возник вопрос: для чего нужен иммунитет?

В 1964 году Бернет сформулировал, положение о том, что с помощью иммунитета осуществляется постоянный надзор за обеспечением структурной и функциональной целостности организма. «Величайший смысл иммунитета, по-видимому, заключается в той роли, которую он играет в процессах, направленных на поддержание структурной и функциональной целостности любого сложного организма" (Бернет). А "центральным биологическим механизмом является механизм распознавания "своего" и "чужого" (Бернет).

Шестидесятые годы XX века - открытие феноменов "сингенного предпочтения" (1964 г. Хельстрем) и феномена "инактивации несингенных стволовых клеток" (1967 г. Петров).

Таким образом, иммунитет к инфекционным болезням - лишь часть общей системы защиты организма. В действительности же, функция иммунитета - защита организма от всего чужеродного, а не только от болезнетворных микроорганизмов.

Современное понимание иммунитета.

"Иммунитет - это способ защиты организма от живых тел и вирусов, несущих на себе признаки генетически чужеродной информации. В понятие живых тел и веществ может быть включено все, несущее на себе печать работы чужеродного генома-бактерии, вирусы, простейшие, черви, белки, клетки, ткани, измененные аутоантигены, включая раковые" (Петров).

60-80 годы ознаменовались бурным развитием иммунологии. Открытие двух основных популяций лимфоцитов (Т– и В-лимфоциты) и изучение их функций, изучение структуры иммуноглобулинов, особенностей генетического контроля их биосинтеза, развитие учения о макрофагах, интерферонах, системе комплемента, о главной системе гистосовместимости, формирование новых направлений в иммунологии, кроме инфекционной (вакцинология, иммунохимия, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунология онтогенеза, иммуногематология, иммунопатология, учение о противоопухолевом иммунитете).

Иммунология - одна из самых фундаментальных медико-биологических наук.

Формы инфекционного иммунитета: врожденный и приобретенный иммунитеты. Классификация приобретенного иммунитета.

Врожденный (естественный, видовой) иммунитет, его особенности: передается по наследству, является неспецифическим. Факторы, влияющие на состояние видового иммунитета.

Анатомо-физиологические механизмы видового иммунитета: кожные покровы, слизистые оболочки, нормальная микрофлора организма, фагоцитоз, воспаление, лихорадка, барьерная роль лимфатических узлов, функции выделительных систем, гуморальные факторы (система комплемента), биологические механизмы самозащиты генетической системы клетки.

Важнейшими наиболее специализированными и универсальными механизмами иммунитета являются система макрофагов и система комплемента. Именно на их уровне происходит смыкание видового и приобретенного иммунитета.

Фагоцитоз. Мечников: у простейших фагоцитоз - акт питания, у позвоночных - акт защиты. Микрофаги (полиморфноядерные лейкоциты), макрофаги - моноциты и клетки РЭС. Современная классификация. Мононуклеарная система макрофагов (МФС), её характеристика.

Формы фагоцитоза - завершенный фагоцитоз, незавершенный фагоцитоз.

Этапы фагоцитоза - хемотаксис, прилипание (аттракция), поглощение и исход (три формы исхода).

Механизм уничтожения фагоцитированных бактерий (бактерицидного действия фагоцитов). В процессе фагоцитоза происходят "дыхательный" или "окислительный" взрыв, который приводит к образованию активных форм кислорода - супероксидного аниона (ОН), перекиси водорода Н2о и радикала гидроксила (ОН), которые и обусловливают бактерицидный эффект. Убитые клетки далее подвергаются действию ферментов лизосом. Макрофагам принадлежит исключительно важная роль в обеспечении защитных реакции. Основные функции, посредством которых они выполняют эту роль, могут быть разделены на 4 типа:

1)хемотаксис;

2) фагоцитоз;

3) секреция биологически активных соединений;

4) обработка и представление антигена иммунокомпетентным клеткам, принимающим участие в формировании иммунного ответа (процессинг и представление антигена).

Функция фагоцитоза является центральной, поскольку она запускает секрецию обширного круга биологически активных соединений широкого спектра действия, в том числе медиаторов иммунного и воспалительного ответа, а также является предварительным условием процессинга и представления антигена.

Секреторная активность макрофагов.

Активация макрофагов представляет собой серию структурных и биохимических изменений, которые приводят в конечном итоге к повышению их функциональной активности, в частности, к угнетению внутриклеточного размножения бактерий и к осуществлению макрофагами "окислительного" взрыва и к мобилизации других ее функций. Активированные макрофаги синтезируют и секретируют большой набор биологически активных соединений (более 50) и в этом отношении не имеют себе равных среди других типов клеток организма. Эти продукты, особенно простагландины, являются, с одной стороны, медиаторами воспаления и иммунного ответа, а с другой стороны, контролируют эффективность фагоцитоза, секрецию и активность самих макрофагов по типу положительной и отрицательной связи, обеспечивая тонкую саморегуляцию фагоцитарной активности. Макрофаги синтезируют также некоторые компоненты системы комплемента (C1q, С2, СЗ, С4, С5, факторы В, Д, Р, ингибиторы -факторы 1, Н; С1 - инактиватор).

Таким образом, система макрофагов является одним из главных защитных

механизмов естественной резистентности и приобретенного иммунитета (в последнем случае активность макрофагов стимулируется антителами).

Принято различать следующие формы макрофагов:

1) резидентные макрофаги- популяции из определенных анатомических областей организма без какой-либо индукции или эндогенного воспаления;

2) макрофаги воспалительного экссудата -клетки, мобилизованные (рекрутированные) из пула циркулирующих моноцитов крови;

3) индуцированные макрофаги - популяции, полученные под влиянием экспериментального воздействия;

4) активированные макрофаги - .клетки, изменяющие свои свойства и функции в результате инфекционного процесса или иммунизации.

В последние годы появились данные о том, что существует тканевая гетерогенность макрофагов. Возможно, что макрофаги в различных тканях различаются по своим функциям.

Система комплемента.

Комплемент - большая группа взаимодействующих между собой белков и гликопротеинов крови, имеющихся у всех позвоночных.

Система комплемента активируется по трем путям: по классическому, альтернативному и с помощью механизма С1-шунта.

Классический путь начинается с взаимодействия компонента С1q с комплексом антиген - антитело и последовательного вовлечения C1r, C1s , С4, С2, СЗ, а затем и остальных компонентов (С5, С6, С7, С8, С9), определяющих исход действия - лизис чужеродного объекта и стимуляцию всего фагоцитарного аппарата.

Альтернативный путь активации используется, когда нет антител, он индуцируется бактериями, вирусами, грибами, простейшими и др. агентами. В этом случае не участвуют компоненты С1, С4, С2, а инициация и контроль активации осуществляются с помощью дополнительных шести белков: факторов В, Д, Н, I, пропердина и СЗ.

Компонент СЗ играет центральную роль в обоих путях активации.

Третий путь активации комплемента наблюдается в случае дефицита компонента С4. В этом случае не образуется СЗ-конвертаза, а для индукции каскада последовательных взаимодействий компонентов системы комплемента необходима активация C1 (механизм С1-шунта).

Компоненты и регуляторы системы комплемента (а их в общей сложности около 20) синтезируются иммунокомпетентными клетками. Макрофаги синтезируют белки C1q , С2, СЗ, С4, С5, факторы В, Д, Р, ингибиторы - факторы I, H; CI - инактиватор (гены С2, С4 и фактора В связаны с седьмым локусом системы МНС).

Основные функции системы комплемента:

1) лизис чужеродных клеток, включая, бактерии.

2) опсонизация чужеродных клеток, включая, бактерии, которые становятся более доступными для макрофагов благодаря феномену иммунного прилипания (он обусловлен фиксацией на клетках СЗв, в меньшей степени - С4в, С5в, С3вi, С2 компонентов и фрагментов комплемента).

3) стимуляция хемотаксиса (она обусловлена действием С5а, в меньшей степени - СЗв, фрагмента Ва, комплекса С5в, 6, 7).

4) стимуляция фагоцитоза (присоединение к иммунному комплексу С1q или СЗв).

5) повышение сосудистой проницаемости (С5а, СЗе).

6) стимуляция анафилотоксинами (С5а, СЗ) внутриклеточных процессов, в результате которых из мастоцитов выбрасываются биологически активные соединения (гистамин, брадикинин, серотонин, лейкотриены и т.п.), которые обусловливают развитие воспаления.

Основные биологические механизмы самозащиты генома клетки (иммунитет на уровне организме и на уровне клетки):

1)Механизмы супрессии, или исправления нарушенного смысла генетической информации.

2)Механизмы репарации, или исправления структурных повреждений в ДНК.

3)Механизмы модификации и ограничения, контролируемые клеткой-хозяином (подавление размножения вируса в клетке).

4)Механизмы подавления в клетке репродукции чужеродного генома (интерферон).

5)Механизмы подавления выражения информации чужеродного генома, например, вируса, интегрированного в геном клетки-хозяина.

Интерферон как фактор, препятствующий репродукции вируса в клетке. Он не действует непосредственно на вирус, не препятствует его адсорбции на клетке и проникновению в клетку. Интерферон блокирует размножение вируса в клетке. Однако интерфероны обладают и другими важными биологическими функциями.

Их основные свойства:

1. Противоопухолевое действие.

2. Иммуномодулирующие действие.

3. Противобактериальное действие.

4. Противовирусное действие.

Типы интерферонов: α- интерферон (лейкоцитарный), β- интерферон (фибробластный) , γ- интерферон (лимфоцитарный, или иммунный). Они различаются по антигенным свойствам, устойчивости или лабильности при рН2 и по типам рецепторов, с которыми они взаимодействуют.

Перспектива использования интерферонов и других модуляторов биологической реактивности (лимфокины, интерлейкины, факторы некроза опухоли, моноклональные антитела и др.) для лечения злокачественных новообразований.

Лекция 7

Тема: ИММУНИТЕТ. ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ.

АНТИГЕНЫ. АНТИТЕЛА

Приобретенный иммунитет. Его особенности - не передается по наследству (по наследству передается способность вырабатывать иммунитет к определенному возбудителю), приобретается в процессе индивидуальной жизни, формируется в результате встречи с определенным возбудителем и носит всегда специфический характер.

Формы приобретенного иммунитета: естественный и искусственный, активный и пассивный, их характеристика. Факторы, влияющие на степень напряженности приобретенного иммунитета. Роль антигенов в иммунитете.

Определение понятия "антиген". Антигены - любые вещества, в том числе, содержащиеся в микроорганизмах и клетках, или выделяемые ими, которые несут признаки генетически чужеродной информации и при введении в организм вызывают развитие специфических иммунных реакций. Основные характеристики антигена: высокая молекулярная масса, чужеродность, антигенность, иммуногенность, специфичность (видовая, групповая, типоспецифичность, гетероспецифичность и т.п.), способность антигена индуцировать синтез антител и взаимодействовать с ними. Специфичность взаимодействия антигена с антителом и значение этого обстоятельства.

Химическая природа антигенов. Антигенные свойства белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот, липидов. Полноценные и неполноценные антигены, гаптены и полугаптены. Свойства неполноценных антигенов - неспособность индуцировать синтез антител, способность взаимодействовать с ними. Специфичность антигенов. Опыты с конъюгированными белками. Фактор специфичности - детерминанта и шлеппер. Поливалентность антигенов в отношении детерминантных групп. Факторы, определяющие антигенность белка: чужеродность, жесткость структуры детерминантной группы. Факторы, определяющие антигенную специфичность белка: последовательность аминокислот, вторичная, третичная структура, поверхностные детерминантные группы, значение ароматических аминокислот. Антигенные свойства микробных полисахаридов. Адъювантные свойства липидов. Антигенные свойства нуклеиновых кислот.

Антигенное строение бактериальной клетки. Н-, О- и К- антигены, токсины как антигены. Перекрестно-реагирующие антигены. Родовые, видовые, групповые и типоспецифические антигены микробной клетки. Использование данных об антигенном строении бактерий для целей их классификации и идентификации.

Важнейшее свойство антигенов - их иммуногенность, способность обеспечивать формирование эффективного искусственного иммунитета.

Множество детерминантных групп. Определение эпитопов (наиболее иммуногенных детерминантных групп). Побочные реакции при иммунизации. Получение химических вакцин. Разная сила иммунного ответа, контролируемого Ir-генами у разных людей на один и тот же антиген и у одного и того же индивидуума на разные антигены.

Искусственные антигены на основе неприродных полиэлектролитов-поликатионов или полианионов. Их особенности - обходят контроль иммунного ответа со стороны тимуса и Ir-генов и являются сильными стимуляторами иммунного ответа даже у тех индивидуумов, у которых он генетически детерминирован как слабый ответ на данный антиген.

Проблема создания полностью искусственных вакцин. Носитель - неприродный полиэлектролит, эпитоп - главная детерминанта, определяющая тип специфического иммунитета (синтез протективных антител).

Трансплантационные антигены, их специфичность (аллотрансплантанты), значение. Генетический контроль синтеза трансплантационных антигенов.

Главная система гистосовместимости - МНС. Её значение. Связанные с МНС иммунологические свойства:

1)интенсивное отторжение трансплантатов тканей;

2)стимуляция образования антител;

3)стимуляция реакции в смешанной культуре лимфоцитов (стимуляция бласт-трансформации);

4)реакция "трансплантат против хозяина";

5)клеточная реакция лимфолиза;

6)контроль силы иммунного ответа (Ir-гены) и супрессии иммунного ответа (Is-гены);

7)контроль синтеза некоторых компонентов системы комплемента (С2,С4А, С4В, Bf ) .

У человека главная система гистосовместимости (HLA) включает 7 локусов, общая масса ее составляет 2-3 млн п.н., расположенных на коротком плече хромосомы 6.

Эти локусы следующие:

1.HLA - А (23 аллели)

2.HLA - В (49 аллелей)

3.HLA - С (8 аллелей)

Локусы А, В и С являются основными локусами трансплантационных антигенов. Они определяют синтез антигенов МНС класса I.

Группа Д-локусов:

4.HLA - ДR

5.HLA -ДQ

6.HLA - ДР

Эти локусы определяют синтез антигенов МНС класса II (Ia - антигенов).

7. Локус, отвечающий за синтез антигенов МНС класса III (белки системы комплемента - С2, С4А, С4В, Вf , они содержатся только в крови).

Седьмой локус сцеплен с генами Ia.

Антигены класса I состоят из двух цепей:

тяжелая цепь - α - гликопротеин, 45 кДа;

легкая цепь - β - микроглобулин, 11,6 кДа.

Антигены МНС класса I имеют, по-видимому, все клетки, но степень их экспрессии в разных тканях различная. Они определяет индивидуальную антигенную специфичность и необходимы Т-киллерам для распознавания чужеродных (вирусных) антигенов. При этом образуется комплекс: чужеродный антиген - трансплантационный антиген, который и атакуется Т-киллерами.

Антигены МНС класса II также состоят из двух полипептидных цепей:

α. - цепь - гликопротеин, 35 кДа;

β - цепь - гликопротеин, 25 кДа.

Антигены МНС класса II имеют макрофаги, В- и Т - лимфоциты. Эти антигены необходимы на всех стадиях иммунологического процесса - на стадии распознавания представляемого антигена, межклеточных иммунологических взаимодействий и дифференцировки иммунокомпетентных клеток.

Антигены МНС класса II участвуют в формировании всех видов иммунного ответа (противоинфекционного, противоопухолевого, противотрансплантационного и др.). На мембранах клеток-носителей антигены класса II располагаются независимо от антигенов класса I, иммуноглобулинов и Fc- рецепторов. Увеличение концентрации антигенов класса II на макрофагах наблюдается при фагоцитозе, антигенной стимуляции и действии лимфокинов. Специфичность структуры рецепторов антигенов класса II и класса I уступает только специфичности активных центров антител.

Значение системы гистосовместимости в пересадке тканей. Сложность подбора донора и реципиента с наборами одинаковых трансплантационных генов. Вероятность подбора двух людей с одинаковым фенотипом крайне незначительна.

Корреляция между некоторыми аллелями и наклонностью лиц, у которых они имеются, к определенным болезням.

88-96% людей, страдающих анкилозирующим спондилитом, имеют аллель НIА-В27.

Аллели (от греческого allelon - друг друга) - гены, расположенные в одинаковых участках гомологичных (парных) хромосом и определяющие направление развития одного и того же признака. Каждый ген может находиться, по крайней мере, в двух аллельных состояниях (определяемых его структурой), одно из которых обычно обеспечивает максимальное развитие признака (доминантная аллель), другой - приводит к частичной или полной утрате его проявления (рецессивная аллель). В каждой из гомологичных хромосом может располагаться лишь одна аллель данного гена, а в диплоидном наборе хромосом присутствует по две аллели каждого гена (по одной в каждой родительской хромосоме).

Лекция 8.

Тема: ПРИОБРЕТЕННЫЙ ИММУНИТЕТ. ФОРМЫ ИММУННОГО ОТВЕТА. АНТИТЕЛА.

СТРУКТУРА, ФУНКЦИИ, ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ИХ БИОСИНТЕЗА.

РЕАКЦИИ ИММУННОЙ СЫВОРОТКИ

На проникновение антигена в организм возможны следующие формы иммунного ответа: синтез антител, образование клеток иммунной памяти, реакции гиперчувствительности немедленного типа, реакции гиперчувствительности замедленного типа (в том числе трансплантационный иммунитет), иммунологическая толерантность, идиотип - антиидиотипические взаимоотношения.

Антитела - совокупность сывороточных белков, обладающих способностью взаимодействовать с антигенами. Такие белки, ранее называвшиеся γ-глобулинами, ныне называются иммуноглобулинами и обозначаются символом Ig .

Свойство антител - способность взаимодействовать с антигеном, специфичность такого взаимодействия.

Основная функция молекул Ig (антител) сводится к специфическому распознаванию чужеродных антигенов и связыванию с ними, благодаря чему происходит инактивация и (или) удаление токсина, микроорганизма, паразита или каких-либо чужеродных веществ из организма. Антитела специфически метят антигены и делают их более доступными для уничтожения макрофагами.

Классы иммуноглобулинов и их характеристика ( IgG, IgM, IgA, IgE, IgD ), типы лёгких цепей (каппа и лямбда)

Структура молекулы иммуноглобулина - наличие двух идентичных лёгких (L) и тяжёлых (H) полипептидных цепей.

Формулы иммуноглобулинов.

Наличие трех типов детерминант в молекуле антитела:

а) изотипы (антигенные детерминанты С-областей тяжелых цепей (γ, μ, α, ε, δ). Кроме того, γ1, γ2, γ3, γ4, α1, α2.

б) аллотипические детерминанты - аллельные варианты полипептидных цепей иммуноглобулинов, они связаны с заменами аминокислотных остатков в результате мутации генов, главным образом в С-областях;

в) идиотипические детерминанты - детерминанты, обусловленные структурой активного центра.

Молекулярная организация иммуноглобулина - наличие в ней трех фрагментов, выявляемых обработкой Ig папаином (расщепляет в области шарнира антитела): F(ab)1 и F(ab)2 с молекулярной массой 45 кДа, идентичные свойства, состоят из легкой и половины тяжелой цепи. Несут на себе активный центр, распознающий антиген.

Фрагмент Fс (55 кДа), его свойства: обеспечивает прохождение антител через плаценту, усиливает фагоцитоз, несет рецепторы для связывания С1q - комплемента, белка А стафилококка и рецепторы для связывания с другими бактериями и клетками кожи.

При разрушении дисулъфидных связей молекула антитела распадается на две пары полипептидных цепей, не обладающих антительной специфичностью. Последняя детерминирована первичной структурой полипептидных цепей молекулы иммуноглобулина, а активные центры формируются на уровне вторичной, третичной и четвертичной структуры иммуноглобулина. Миеломные белки.

Изучение аминокислотной последовательности полипептидных цепей, наличие в них двух областей - вариабельной и константной. Домены полипептидных цепей IgG (по 2 домена - вариабельный и константный - в легкой цепи, и по 4 домена - один вариабельный и 3 константных - IgG, IgA, lgD, ayIg, IgM - по 4 константных - в тяжелой цепи).

Пространственная структура IgG , его размеры - 240х57х19А, структура активного центра.

Строение V - участка - наличие в нем 4-х каркасных участков (они определяют аллотип или подгруппу цепи) и 3-х (у L- цепи) и 4-х (у Н-цепи) гипервариабельных участков, определяющих структуру активного центра.

Особенности организации иммуноглобулина - класса М (пентамеры, -наличие соединяющей цепи) и класса А (мономеры, димеры, полимеры). Роль иммуноглобулинов класса А в формировании местного иммунитета.

Гуморальные и секреторные иммуноглобулины класса А.

Валентность антител. Двух-(IgG) и поли-(IgM) - валентные антитела. Неполные антитела, их особенности, способы обнаружения (метод Кумбса, использование антиглобулиновых антител), диагностическое значение.

Особенности генетического контроля биосинтезаантител. Специфичность антител.

Антитела могут быть получены к любому антигену (в том числе и к неприродному).

Какие механизмы обеспечивают появление огромного разнообразия иммуноглобулинов с различной антительной специфичностью (не менее 1-2 млрд. вариантов)?

Объем генома человека 3,5*10^9 н.п. Этого достаточно для формирования 3,5*10^6 пар генов, но их всего 100000 пар.

Прежнее представление молекулярной генетики: один ген - один полипептид не может объяснить природы специфичности антител.

1965 год - гипотеза множественности V – генов.

1976 год - подтверждение этой гипотезы: в эмбриональных клетках многие участки ДНК, кодирующие V- и О - домены легкой цепи находятся на далеком расстоянии друг от друга, в зрелых клетках - значительно ближе.

Обнаружение J - сегмента, локализованного около С-гена. Экзонно-интронная структура генов легкой и тяжелой полипептидных цепей. Цепь каппа - четыре сегмента J и 300 различных V - сегментов.

Таким образом, структура каждой из трех систем генов (χ, λ, н ) для цепей иммуноглобулина имеет сложный экзонно-интронный характер. В геноме ДНК человека выявлено шесть генов для константной части L - цепи λ и перед каждый из них свой J - ген.

Организация генов Н-цепи имеет свои особенности:

1) имеется 8 разных С-генов, кодирующих С-домены Н-цепей различных изотипов;

2) любой v-ген тяжелой цепи может соединяться с любым из С-генов;

3) все С-гены имеют экзонно-интронную структуру;

4) в ходе иммунного ответа V -гены могут переключаться с одного С-гена одного класса на С-гены другого класса, что приводит к появлению антител одной и той же антительной специфичности, но принадлежащих к разным классам ( IgM, igG, IgA );

5) V-гены тяжелой цепи состоят не из двух сегментов, а из трех - V-D-J.

Организация генов иммуноглобулинов в эмбриональном и соматическом геноме х различна.

В эмбриональном геноме зародышевые V-гены (как L-, так и Н-цепей) отделены от участков С-генов и J -сегментов многими тысячами нуклеотидов. В соматических клетках эти сегменты сближены, хотя по-прежнему сохраняют экзон-интронную структуру.

Сборка V -генов и сближение их с J- и С-генами происходит с помощью особых сигнальных последовательностей, которые имеются на 3' - конце всех зародышевых v-генов и в инвертированном виде - на 5' - концах всех зародышевых J-генов. У Д-сегментов такие сигнальные последовательности расположены и на 5' -, и на 3' - концах.

Точка объединения зародышевых генов строго не фиксирована. Это увеличивает количество возможных вариантов полипептидных цепей, а в тех случаях, когда они входят в структуру активных центров, то и их разнообразие.

Формирование полного гена молекулы иммуноглобулина происходит таким образом, что благодаря сплайсингу вначале лидерный сегмент (он обеспечивает транспорт молекул иммуноглобулина из клеток с его интроном ) сливается с одним из v-генов и J-сегментом. При этом одновременно происходит их сближение с С-геном. Полученный блок из экзонов и интронов транскрибируется в единую мРНК. Затем интроны из нее удаляются и сформировавшаяся зрелая мРНК, представленная только генами V-J-C, транслируется в единую L -цепъ.

Благодаря избирательности соединения одного из V-генов с одним из J-сегментов подавляется экспрессия остальных кодирующих сегментов ДНК в данной лимфоидной клетке.

Таким же образом происходит формирование гена для Н - цепи, только в этом случае вовлекаются D- сегменты. Кроме того, в случае образования Н-цепи имеет место еще одна рекомбинация, благодаря которой происходит переключение синтеза тяжелой цепи одного класса на синтез тяжелой цепи другого класса. Обычно вначале синтезируются иммуноглобулины класса IgM ,a затем происходит переключение на синтез иммуноглобулинов класса IgG или других классов. Существует еще один механизм, обеспечивающий разнообразие иммуноглобулинов - это соматические мутации:

а) делеции, вставки или другие изменения в местах рекомбинации зародышевых сегментов V - J - D- генов;

б) точковые мутации, которые возникают в результате замены или перестановки в любых районах структурных генов, удаленных от точки рекомбинации зародышевых сегментов.

За счет неточности сплайсинга, а также соматических мутаций общее количество возможных вариантов иммуноглобулинов может возрасти еще в 100 раз.

Общее количество вариантов антител, определяемых, разнообразием V·J·D- сегментов, составляет:

а) 300 * 4 = 1200 вариантов χ-цепи;

б) 200 * 20 * 4 = 16000 вариантов Н-цепи.

Общее количество вариантов антител увеличивается за счет неточности сплайсинга и соматических мутаций еще в 100 раз и составляет 16000* 1200 * 100 = 1,9 * 109

Следовательно, иммунитет может быть обеспечен к любому возможному антигену. Таким образом, решающий вклад в обеспечение многообразия Ig (антител) вносят следующие события:

1) наличие множества зародышевых генов;

2) внутригенные рекомбинации, связанные о экзонно-интронной структурой V- J- D - C - генов;

3) ассоциация L- и Н-цепей;

4) неточность сплайсинга;

5) соматические мутации v-генов в зрелых клетках.

Значение антител в формировании иммунитета:

а) нейтрализация токсинов, вирусов, ферментов и т.п.;

б) стимуляция систем комплемента и макрофагов;

в) мечение антигенов, их опсонизация (повышение доступности для макрофагов).

Специфичность взаимодействия антитела с антигеном широко используется в диагностических целях. В результате встречи антигена с антителом наблюдаются различные изменения системы антиген-антитело, которые выявляются в соответствующих реакциях (агглютинации, преципитации, опсонизации, бактериолиза и т.п.).

Исход взаимодействия антитела с антигеном зависит от природы антигена, класса иммуноглобулина, к которому относятся антитела, от участия в этом взаимодействии систем микрофагов, комплемента и т.д.

Поэтому название антител (агглютинины, преципитины, опсонины) имеет лишь феноменологическое значение.

Антитела одной и той же антительной специфичности могут относиться к разным классам иммуноглобулинов и приводить к различному исходу встречи с антигеном.

Свойства иммунной сыворотки, связанные с наличием антител, обусловливают возможность их широкого использования для лечебных, профилактических и диагностических целей.

Серологические реакции, применяемые в диагностических целях:

1) реакция агглютинации (на стекле, развернутая пробирочная, с носителями антигенов - РПГА и ее варианты, латекс-агглютинация, коагглютинация, агрегат-гемагглютинация), реакция Кумбса для обнаружения неполных антител.

2) реакция преципитации и ее варианты: флокуляция, кольцепреципитация, преципитация в геле (метод встречной двумерной диффузии, иммуноэлектрофорез и др.).

3) реакции, в которых участвует комплемент;

а) реакция бактериолиза;

б) реакция связывания комплемента;

в) реакция опсонизации (опсонофагоцитарная реакция).

4) реакция иммунофлуоресценции (прямой и непрямой методы).

5) методы иммуносорбентного анализа - иммуноферментный метод (ИФМ и радиоиммунный РИМ).

ИФМ - универсальный, чрезвычайно специфический и нашел самое широкое применение для диагностики многих инфекционных заболеваний. Использование серологических реакций возможно как для обнаружения антигенов (необходимо иметь известные антитела - диагностические сыворотки), так и антител (необходимо иметь известные антигены - диагностикумы).

Моноклональные антитела и их применение для диагностических, лечебных и других целей.

Принцип получения клеток, продуцирующих антитела только одной антительной специфичности. Слияние иммунных лимфоцитов с клетками миеломных штаммов. Гибридомы получают от иммунных лимфоцитов способность синтезировать антитела только одной специфичности, а от миеломных клеток - способность размножаться бесконечно In vitro, благодаря чему моноклональные антитела можно получать в неограниченном количестве.

Идиотии - антиидиотипические взаимоотношения как одна из форм иммунного ответа. Её значение.

Лекция 9.

Тема: ИММУНИТЕТ. ФОРМЫ ИММУННОГО ОТВЕТА

Основные формы иммунного ответа: синтез антител, образование клеток иммунной памяти, реакции гиперчувствительности немедленного типа, реакции гиперчувствительности замедленного типа, в том числе трансплантационный иммунитет; идиотип - антиидиотипические взаимоотношения, иммунологическая толерантность. Роль антител в формировании приобретенного иммунитета. Феноменология названия антител. Антитела одной и той же антительной специфичности принадлежат к разным классам иммуноглобулинов. Роль различных классов иммуноглобулинов в иммунных реакциях (агглютинации, РСК, нейтрализации токсинов и вирусов, формировании местного иммунитета).

Синтез антител при первичном и повторном введении антигена. Особенность первичного ответа - наличие латентного периода, крутой подъем и быстрое достижение максимума титра антител с последующим снижением. При первичном ответе, первыми появляются иммуноглобулины класса М. При вторичном ответе, синтез антител начинается с синтеза иммуноглобулинов класса G, латентный период почти отсутствует, более крутой подъем, более высокий титр антител и более продолжительное его сохранение.

Формирование иммунной памяти.

Клетки памяти представляют собой антиген - стимулированные Т- и В- лимфоциты, которые после 2-3 делений переходят в покоящееся состояние и длительное время рециркулируют в организме.

При повторной встрече с данным антигеном они быстро превращаются в клетки-эффекторы иммунного ответа. Возникновение и накопление клеток иммунной памяти - одно из необходимых условий поддержания и сохранения приобретенного иммунитета.

Регуляция продукции антител.

Гены Ir, Is, их значение.

Нейро–гуморальная регуляция продукции антител (возбуждение медиальной зоны гипоталамуса и выделение гипофизом гормона роста стимулирует продукцию антител; воздействие на симпатическую систему, ведущее к ослаблению адренергического звена регуляции, сопровождается сильным угнетением продукции антител вплоть до полного исчезновения их из сыворотки крови). Идиотип-антиидиотипические взаимоотношения. Антигенные детерминанты молекулы иммуноглобулина - изотипы, аллотипы и идиотипы.

Идиотип - антигенная специфичность молекулы иммуноглобулина, обусловленная специфичностью структуры активного центра. Антиидиотипические антитела узнают молекулу иммуноглобулина по ее активному центру. В свою очередь, антитела появляются и против антиидиотипических антител (анти-антиидиотипы). Поскольку антиидиотипические антитела как бы имитируют антигенную детерминанту активного центра антитела - идиотипа, то анти - антиидиотипы будут воспроизводить антигенную структуру идиотипа. Иначе говоря, между идиотипами, антиидиотипами и анти-антиидиотипами будут складываться определенные взаимоотношения на основе их комплементарности. С помощью этих взаимоотношений также регулируется уровень антител. Антиидиотипы связывают излишек антител (идиотипов), а анти-антиидиотипы поддерживают их необходимый уровень.

А нтиген – антитело >——< антиидиотип идиотип

Анти – антиидиотип = >——<

Реакции гиперчувствительности немедленного типа: анафилаксия, сывороточный анафилактический шок, лекарственный (пенициллиновый) анафилактический шок, сывороточная болезнь, аллергический конъюнктивит, бронхиальная астма, сенная болезнь, аллергический насморк и т.п.

Анафилаксия, ее обусловленность веществами антигенной природы. Иммунологическая специфичность. Опосредованность антителами, возможность пассивной передачи. Условия, определяющие возможность развития анафилактических реакций (гиперчувствителъносгь немедленного типа): наличие антител ( Ig Е - реагины), наличие клеток (мастоциты, базофилы), способных связывать антитела и после взаимодействия их с соответствующим антигеном выделять биологически активные вещества (гистамин, серотонин, брадикинин, лейкотриены и др.), низкий уровень антител IgG и IgM против данного антигена в крови, вследствие чего антиген беспрепятственно достигает антитела, фиксированного на клетках. Три стадии анафилаксии: иммунологическая, патохимическая и патофизиологическая. Способы предотвращения анафилаксии.

Реакция гиперчувствительности замедленного типа: туберкулиновая реакция при туберкулезе, аналогичные реакции при бруцеллезе, туляремии, дизентерии, чуме и других инфекционных заболеваниях; различные аллергические болезни, трансплантационный иммунитет. Отличие реакций гиперчувствительности замедленного типа от реакций гиперчувствительности немедленного типа: отсутствие эффекта немедленности (развиваются не сразу, а спустя 6-8 часов), не связаны с антителами, пассивно сывороткой не передаются, клеточную основу местных изменений при кожных пробах составляют лимфоциты и моноциты, а не полиморфноядерные лейкоциты, как при реакциях немедленного типа. Опосредованность реакций гиперчувствительности замедленного типа лимфоцитами, главным образом Т - киллерами.

Феномены, подтверждающие роль лимфоцитов в реакциях гиперчувствительности замедленного типа и трансплантационного иммунитета. Адаптивный иммунитет, "трансплантат против хозяина", торможение миграции макрофагов, трансфер - реакция.

Феномен бласт-трансформации, как пример распознавания генетически отличающихся клеток лимфоцитами, превращение их в бласты и трансформация в клетки-эффекторы, которые и реализуют клеточные формы иммунитета.

Феномены сингенного предпочтения (аллогенной ингибиции) и инактивации лимфоцитами несингенных стволовых клеток, их значение в поддержании генетического гомеостаза.

Цитотоксическое действие иммунных лимфоцитов на клетки аллотрансплантата.

Трансплантационный иммунитет.

Антигены МНС класса I аллотрансплантата распознаются Т - киллерами, которые атакуют клетки, несущие эти трансплантационные антигены, и последовательно их разрушают.

Лимфоциты - основные клетки - эффекторы реакций гиперчувствительности замедленного типа и трансплантационного иммунитета. Наличие у них специфических рецепторов. Способность иммунных лимфоцитов синтезировать и секретировать гуморальные факторы и медиаторы клеточного иммунитета (лимфокины).

Роль лимфокинов и интерлейкинов во взаимодействии иммунных лимфоцитов с клетками лимфоидной системы и макрофагами в реализации различных форм клеточного иммунитета.

Семейство интерлейкинов включает в себя 8 различных представителей (ИЛ-1 - ИЛ-8), которые наделены ярко выраженными полифункциональными свойствами. Они синтезируются клетками не только лимфоидной системы, но и других систем организма и способны индуцировать, стимулировать или же ингибировать различные иммунологические и биологические реакции и процессы, в том числе, вызывают пролиферацию и дифференцировку Т- и В-лимфоцитов.

О спектре действия интерлейкинов можно судить по следующему примеру:

Интерлейкин-1 (ИЛ-1) действует на Т- и В-лимфоциты, естественные киллеры (NK), макрофаги, моноциты, нейтрофильные фибробласты, клетки костного мозга и т.п., а в целом, на 22 типа разных клеток.

Иммунологическая толерантность.

Открытие Оуэном (1945 г.) феномена иммунологической толерантности (у дизиготных, т.е. генетически отличающихся телят-двоен в крови циркулируют эритроциты обоих организмов, а кожные трансплантаты стойко приживаются).

Гипотеза Бернета: еще в эмбриональном периоде возникает способность организма различать свои и "чужие" антигены, благодаря чему он и приобретает терпимость к собственным антигенам.

Опыты Медовара (1953 г.) с эмбрионами мышей (введение кроветворных клеток) и взрослыми мышами (аллотрансплантат, взятый от донора кроветворных клеток, приживляется на длительное время).

Иммунологическая толерантность, как одна из форм иммунного ответа, характеризуется иммунной специфичностью, т.е. она индуцируется веществами антигенной природы и проявляется только в отношении того антигена, который индуцировал ее развитие. Искусственно полученная толерантность проявляется в разной степени, продолжительность ее сохранения сильно варьирует. Это зависит от ряда причин (от периода жизни организма, характера используемого антигена и т.п.) Толерантность получить тем труднее, чем больше генетическая чужеродность антигена.

Состояние иммунологической толерантности опосредуется клетками Т- и В-лимфоцитов (Т-супрессоры и В-супрессоры).

Механизм действия супрессоров заключается в том, что с помощью своих рецепторов они распознают определенные антигены (очевидно, белки класса I системы МНС), а затем посредством выделяемых ими медиаторов запрещают клеткам Т- и В-лимфоцитов превращаться в клетки-эффекторы, ответственные за создание иммунитета против данного антигена. Таким образом, состояние иммунологической толерантности не характеризуется отсутствием иммунных реакций на данный антиген, а, наоборот, активно опосредуется специфическими функциями Т- и В-супрессоров. Т- контрсупрессоры и их роль.

Необходимость создания толерантности во взрослом состоянии возникает при аллотрансплантации, чтобы преодолеть трансплантационный иммунитет. В этих целях чаще всего прибегают к облучению или к использованию химиопрепаратов, подавляющих биосинтез ДНК и размножение клеток лимфоидной ткани. Циклоспорин А - сильнейший ингибитор трансплантационного иммунитета. Его недостаток - высокая токсичность. Поиски аналогичных, но не обладающих побочным действием, иммунодепрессантов.

Нормальная иммунная система может находиться в двух принципиально различающихся состояниях: спокойного функционирования (у здоровых людей) и активной работы (при воспалительных процессах).

Параметрами активного и спокойного функционирования нормальной иммунной системы предложено считать показатели иммунограмм периферической крови. Иммунограмма включает следующие показатели: Ле (лейкоциты в 10^ 9 на 1 л крови); моноциты (%), лимфоциты (%), эозинофилы (%); П - палочкоядерные нейтрофилы (%); сегментоядерные нейтрофилы (%), Т -лимфоциты (%); В- лимфоциты (%); нулевые лимфоциты (%); Т-хелперы (%); Т - супрессоры (%); фагоцитоз, фаза адгезии( количество розеткообразующих нейтрофилов (%); фаза захвата, рассчитанная по количеству нейтрофилов, фагоцитирующих D клетки (дрожжи S - cerevisiae- % ); ИН - индекс нагрузки . Всего 13 параметров.

Иммунологический статус. Значение его определения. Два уровня исследования статуса:

1. Оценка общих параметров функционирования иммунной системы: число Т- и В-лимфоцитов в крови, их митогенный ответ на один или несколько поликконалъных стимуляторов растительного происхождения (фитогемагглютинин, конканавалин А, экстракт лаконоса - PWM ), продукция фактора, угнетающего миграцию микрофагов (MIF), содержание IgA, IgM, IgG в сыворотке крови.

2. При наличии отклонений, зарегистрированных методами первого уровня, или при наличии других признаков нарушения иммунитета производят дополнительные исследования с целью выяснения функционирования отдельных звеньев системы иммунитета: супрессоров, киллеров, реактивность на антиген, компоненты системы комплемента, IgE, аллерготесты и др.

Изучение иммунологического статуса дает исключительно важную, а порой и единственно достоверную информацию для заключения о наличии или отсутствии иммунопатологии.

Лекция 10.

Тема: КЛЕТОЧНЫЕ ОСНОВЫ ИММУНИТЕТА.

Лимфоидная система - орган иммунитета. Центральные органы иммунитета: тимус, сумка Фабрициуса, костный мозг. Периферические лимфоидные органы - лимфатические узлы, селезенка, кровь. Костный мозг - источник генерации стволовых клеток. Тимус и его роль в иммунитете. Последствия тимэктомии у новорожденных - развитие вастинг - синдрома. Последствия удаления сумки Фабрициуса у птиц - агаммаглобулинемия.

Тимус - центральный орган клеточного иммунитета. Дифференциация стволовых клеток в иммунокомпетентные Т-лимфоциты, которые играют определяющую роль в реакциях гиперчувствительности замедленного типа и трансплантационного иммунитета (Т-киллеры), иммунологической толерантности (Т-супрессоры) и в трансформации В лимфоцитов в антителопродуцирующие клетки - плазмоциты (Т-помощники).

Значение тимусных гормонов в дифференцировке Т-лимфоцитов. Система В-лимфоцитов: В-лимфоциты - предшественники антителообразующих клеток и клеток иммунной памяти; В-супрессоры; В-киллеры. Роль гормонов костного мозга в дифференцировке В-лимфоцитов. Основные свойства Т- и В-лимфоцитов и различия между ними. Рецепторы Т-лимфоцитов, с помощью которых они распознают представляемые им чужеродные антигены. Т-киллеры распознают чужеродные антигены, представляемые им белками MHС класса I. Т-хелперы распознают чужеродные антигены, представляемые им клетками, имеющие белки МНС класса II. Химическая природа этих рецепторов, особенности генетического контроля биосинтеза вариабельных участков рецепторов. Наличие у Т-лимфоцитов рецепторов СD3 (у всех Т-лимфоцитов), СD4 (у Т-хелперов), СD8 (у Т-киллеров и Т-супрессоров). Рецепторы у Т-лимфоцитов к Fc-фрагментам IgG и IgM. В-лимфоциты, их рецепторы (к Fс-фрагментам IgG, IgM, к СЗ -компоненту системы комплемента, наличие собственных антигенов Lyb, две популяции В-лимфоцитоз С Lyb5+ ,Lyb5-). Однако, основными рецепторами В-лимфоцитов являются иммуноглобулины - IgM и IgD.

Две стадии дифференцировки В-лимфоцитов - антигеннезависимая и антигензависимая, их сущность, значение, этапы.

В результате антигеннезависимой дифференцировки В-лимфоцитов, протекающей в эмбриональном периоде, возникают зрелые В-лимфоциты. В результате встречи зрелого В-лимфоцита со своим антигеном он превращается в клон клеток, синтезирующих и секретирующих антитела одной и той же антительной специфичности. Этот процесс складывается из активации, пролиферации и дифференцировки В-лимфоцитов. Известно пять механизмов активации В-лимфоцитов. Пролиферация и дифференцировка В-лимфоцитов осуществляется под влиянием химических сигналов Т-хелперов. Т-хелперы синтезируют и выделяют факторы роста и дифференцировки, которые воспринимаются В-лимфоцитами с помощью их рецепторов: Lyb1 и Lyb2 соответственно. Часть активированных В-лимфоцитов приостанавливает свою пролиферацию и дифференцировку и превращается в клетки иммунной памяти. Таким образом иммунный ответ в виде биосинтеза антител и формирования клеток памяти является следствием кооперативного взаимодействия макрофагов (процессинг и представление антигена), Т-хелперов (синтез факторов роста, дифференцировки и созревания), В-лимфоцитов (активация, пролиферация и дифференцировка в антителобразующие клетки, клетки памяти). Особенности противовирусного иммунитета. Осуществляя разные функции иммунитета, Т- и В-лимфоциты, вместе с тем, являются частью его единой общей системы.

Интерлейкины (ИЛ-1 - ИЛ-8) и их роль в координации деятельности иммунной системы.

Лекция 11.

Тема: БАКТЕРИОФАГИЯ.

История открытия бактериофага. Работы Н.Ф.Гамалеи, Творта, Д.Эрелля. Химический состав фага, его размеры. Строение фага: головка, хвост (наличие стержня, чехла), хвостовые нити, шипы, пластинка. Типы симметрии головки и хвоста. Мелкие фаги. ДНК- и РНК-содержащие фаги. Двунитиевые и однонитевые ДНК и РНК фагов. Значение белков и НК фага.

Типы инфекций, вызываемых фагом: продуктивная, редуктивная и абортивная инфекции, их особенности.

Типы фагов: покоящийся, инфекционный, вирулентный, умеренный, вегетативный; их характеристика.

Продуктивная фаговая инфекция. Взаимодействие фага с микробной клеткой. Фазы адсорбции фага на микробной клетке, значение нитей, шипов и пластинки.

Механизм введения фаговой нуклеиновой кислоты в микробную клетку (значение белков, образующих чехол хвоста).

Механизм размножения фага в бактериальной клетке. Генетический контроль репликации ДНК Т-фагов. Регуляция считывания информации, содержащейся в фаговой ДНК - ранние и поздние гены. Синтез ферментов, участвующих в репликации ДНК, репликация фаговой ДНК, синтез структурных белков фага.

Морфогенез Т-фагов. Три относительно независимых линии синтеза компонентов фага: синтез хвоста, синтез головки, синтез хвостовых нитей. Последовательность сборки фага: присоединение чехла хвоста к стержню, присоединение головки к хвосту, присоединение хвостовых нитей - завершающая фаза сборки фага. Регуляция морфогенеза фага.

Разрушение микробной клетки и выход фага. Лизис бактерий изнутри и извне.

Взаимодействие фагов, лишенных хвостика, с бактериальной клеткой. Белки-лоцманы и их функции. Схема жизненного цикла фагов M13 и γХ174.

Особенности редуктивной инфекции. Лизогенизация бактерий умеренным фагом. Интеграция генома фага в геном клетки-хозяина. Трансдукция и лизогенная конверсия, их сущность и значение. Применение трансдуцирующих фагов для замены мутировавших генов в хромосоме бактерий.

Использование лизогенных бактерий в качестве модели для изучения важнейших проблем молекулярной биологии.

Особенности размножения мелких фагов, геном которых представлен однонитчатой ДНК или однонитчатой РНК (fl, f2, MR, MS2, Qβ , γХ174 и др.). Образование репликативной формы, промежуточная репликативная форма. Генетический контроль репликации фагов, имеющих однонитчатую ДНК (РНК), зависимость образования репликативных форм от генов клетки-хозяина. Синтез фаговых ДНК in vitro.

Использование фагов в медицинской практике для диагностики, лечения и профилактики инфекционных заболеваний.

Лекция 12.

Тема: ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ.

Значение, изучения генетики бактерий для развития молекулярной генетики и практической медицины.

Установление роли ДНК как фактора наследственности. Опыты по трансформации in vivo и in vitro. Основные функции генетической системы: обеспечение непрерывности наследственности, управление структурами и функциями организма, обеспечение эволюции живой материи. Открытие Уотсоном и Криком атомно-молекулярной структуры ДНК; расшифровка генетического кода. Связь между структурой и функциями ДНК.

Ген - универсальная организующая структурная единица живой материи, которая благодаря содержащейся в ней закодированной информации обеспечивает единство и многообразие всех форм существования жизни, ее непрерывность и эволюцию.

Ген – основной носитель и хранитель жизни, а его продукт - белок-способ ее существования.

Понятие о геноме, генотипе и фенотипе. Хромосома и внехромосомные генетические детерминанты (плазмиды) бактерий. Возможное биологическое значение содержания у бактерий нескольких копий гаплоидной хромосомы. Упаковка хромосомы в клетке. Молекулярная масса и число копий плазмид на клетку.

Типы репликации ДНК - вегетативная, конъюгативная и репаративная. Особенности вегетативной репликации: полуконсервативная, симметричная, двунаправленная, прерывистая.

Механизм биосинтеза ДНК.

Репликация ДНК на лидерной нити происходит непрерывно, на отстающей нити - через образование сегментов Оказаки. Синтез каждого сегмента включает последовательно следующие стадии:

1)раскручивание нитей;

2)расплетение (разделение нитей);

3)стабилизация однонитевого участка;

4)формирование праймосомы;

5)синтез затравочной РНК;

6)синтез сегмента Оказаки;

7)выщепление затравки и замещение ее дезоксирибонуклеотидами;

8)сшивание сегмента с помощью лигазы;

9)суперспирализация;

10)ревизия вновь синтезированного фрагмента ДНК (нет ли ошибочного включения нуклеотидов).

Совокупность ферментов, осуществляющих репликацию, образует реплисому. Скорость репликации. Генетический контроль репликации хромосомной ДНК бактерий. Особенности регуляции выражения генетической информация у бактерий на уровне оперона и на уровне хромосомы.

Молекулярные механизмы изменчивости бактерий. Мутации. Формы обмена генетическим материалом у бактерий: трансформация, трансфекция, трансдукция, сексдукция и конъюгация. Трансформация и трансфекция, их сущность. Трансдукция, ее механизм. Неспецифическая трансдукция. Специфическая трансдукция, ее механизм. Значение трансдуцирующих фагов и перспективы применения специфической трансдукции.

Половая полярность бактерий. Половой фактор бактерий, структура, его основные функции. Роль tra-генов. Половые ворсинки и их функция. Конъюгация бактерий. Последовательность и механизм переноса полового фактора из мужской клетки в женскую. Образование F -re-нот, явление сексдукции. Конъюгативная репликация хромосомной ДНК. Механизм F - опосредованного переноса хромосомной ДНК при конъюгации. Молекулярные механизмы генетической рекомбинации. Роль rес - генов. Феномены супрессии и репарации, их генетический контроль. Использование конъюгации, трансдукции и трансформации для картирования хромосомы. Хромосомная карта кишечной палочки.

Транспозируемые элементы: is -элементы, транспозоны, эписомы, их роль в эволюции.

Плазмиды бактерий. Плазмиды - наипростейшие организмы, нет белковой оболочки, представляют собой организованную совокупность генов, определяющих специфические свойства, плазмид: способность к саморепликации, самопереносу или мобилизации на перенос, контроль явлений несовместимости и поверхностного исключения, контроль числа копий на хромосому, стабильного поддержания и равномерного распределения в дочерние клетки. Как правило, плазмиды несут гены, наделяющие клетку-хозяина дополнительными важными для нее селективными свойствами.

Фенотипическое выражение этих генов определяет класс плазмид (F-, R-, Col-, Ent-, Hly - плазмиды и др.)

Молекулярно-генетическая организация плазмид. Распространение плазмид среди бактерий происходит по вертикали (передача по наследству) и по горизонтали посредством конъюгации.

Конъюгативные и неконъюгативные плазмиды, tra - оперон и его функции (синтез донорных ворсинок, донорной ДНК и контроль явления поверхностного исключения).

Практическое и теоретическое значение изучения плазмид. Значение R -плазмид в современной эпидемиологии кишечных инфекций. Классификация R -плазмид. Inc -группы (группы несовместимости) как биологические виды плазмид.

Лекция 13.

Тема: ВИРУСЫ, ИХ МОРФОЛОГИЯ И СВОЙСТВА.

Открытие Д.И.Ивановским вируса мозаичной болезни табака. Значение этого открытия для биологии и медицины.

Распространение вирусов в природе и роль их в патологии человека, животных и растений.

Методы изучения вирусов: методы фильтрации, электронной микроскопии, методы ультрацентрифугирования, изучения химического состава вирусов, разработка методов культивирования вирусов.

Основные свойства вирусов, отличающие их от всех других живых систем: наличие нуклеиновой кислоты только одного типа (ДНК или РНК), наличие однонитчатых геномных НК, неспособность к росту и бинарному делению, особенности размножения, отсутствие систем генерации энергии, отсутствие собственной белоксинтезирующей системы; облигатный паразитизм вирусов.

Морфология вирусов. Строение вириона наличие нуклеиновой кислоты, капсида, суперкапсида (пеплоса). Особенности упаковки нуклеокапсида (использование кубического или спирального типа симметрии). Структура ВТМ, вируса гриппа, вируса оспы. Группы - критериев, используемые для современной классификации вирусов: нуклеиновая кислота, морфология вириона, биофизические свойства вириона, белки, липиды, особенности размножения вирусов в культуре ткани, круг поражаемых хозяев и особенности патогенеза вызываемых заболеваний, чувствительность и действию физико-химических факторов, антигенные свойства.

Особенности структуры генома вирусов: однонитчатые и двунитчатые нефрагментированные и фрагментированные РНК, однонитчатые и двунитчатые линейные и кольцевидные ДНК.

Современная классификация вирусов и заболеваний, вызываемых ими. Семейства ДНК - содержащих и РНК - содержащих вирусов.

Методы культивирования вирусов. Использование животных. Применение куриных эмбрионов для культивирования вирусов. Разработка методов получения культур клеток для выращивания вирусов. Первично - трипсинизированные культуры клеток. Методы получения. Питательные среды, применяемые для выращивания культур клеток. Перевиваемые культуры клеток, их особенности. Суспензии клеток. Диплоидные клетки. Методы выявления вирусов в культурах клеток - цитопатический эффект, изменение рН среды (метод цветных проб), метод бляшек, реакция гемадсорбции. Способность вирусов вызывать гемагглютинацию. Механизм гемагглютинации. Реакция торможения гемагглютинации и ее значение. Применение методов флуоресцирующих антител для обнаружения вируса в культуре ткани.

Методы типирования вирусов - использование специфических антител для нейтрализации цитопатического эффекта, цветной пробы, гемадсорбций и других свойств вирусов.

Основные микробиологические методы диагностики вирусных инфекций: вирусоскопический (электронно-микроскопический и иммуноэлектронной микроскопии); вирусологический, серологический и биологический.

Методы типирования вирусов.

Основные серологические реакции, используемые для типирования вирусов и для обнаружения специфических противовирусных антител - РСК, РТГА, реакции иммунофлуоресценции, реакции нейтрализации, преципитации, РПГА. Использование методов иммуносорбентного анализа твердой фазы (иммуноферментный и радиоиммунный методы), применение моноклональных антител.

Лекция 14.

Тема: МЕХАНИЗМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИРУСОВ С МЕТКОЙ.

Механизм взаимодействия вируса с клеткой, особенно его воспроизведения в клетке, во многом определяется типом генома вируса. Именно он определяет стратегическое поведение вируса. Геном вируса представлен либо ДНК, либо РНК, причем ДНК может быть двунитчатой или однонитчатой, линейной или кольцевой. В свою очередь, РНК может быть также - двунитчатой или однонитчатой, фрагментированной или нефрагментированной, позитивной или негативной. Тип генома определяет характер его репликации.

Особенности репликации геномных нуклеиновых кислот.

1. Двунитчатая ДНК - обычный механизм полуконсервативной репликации.

2. Однонитчатая ДНК - репликативная форма, промежуточная репликативная форма.

3. Однонитчатая РНК --- вирионная РНК (в РНК) --- комплементарная РНК (кРНК) --- в РНК.

4. Ретровирусы - репликация РНК происходит с участием имеющейся у ретровирусов обратной транскриптазы по схеме:

в PHK --- (-цепь) ДНК --- (+цепь)ДНК --- двунитчатая ДНК --- вРНК.

5. Репликация ДНК-генома вируса гепатита В также протекает с обратной транскрипцией.

Особенности созревания вирусных полипептидов использование двух способов протеолитического процессинга - каскадного протеолиза и "точечного" протеолиза.

Особенности синтеза капсидных белков и белков вирусных мембран.

Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой при продуктивной инфекциям: адсорбция; внедрение в клетку, сопряженное с одновременным "раздеванием" вириона (разрушением суперкапсида); внутриклеточное размножение, его особенности, связанные с типом генома; морфогенез вириона и выход его из клетки.

Адсорбция, наличие на мембране клетки специфических для данного вида вирусов рецепторов, например, для вируса гриппа - мукопептидов, содержащих нейраминовую кислоту.

Внедрение вируса в клетку. Два основных механизма:

а) слияние мембраны вириона с мембраной клетки, "раздевание" вириона и выход нуклеокапсида в цитоплазму клетки;

б) пиноцитоз, или опосредованный рецепторами эндоцитоз: «окаймленная» ямка --- «окаймленный» пузырек --- лизосома --- слияние мембраны вириона с мембраной лизосомы --- выход нуклеокапсида в цитоплазму клетки.

Внутриклеточное размножение вирусов, основные этапы в зависимости от типа генома. Вирусы, содержащие позитивную одноцепочечную РНК: трансляция вРНК в вирусоспецифические белки, их процессинг, репликация вРНК (вРНК --- кРНК --- вРНК), самосборка, выход из клетки. У всех остальных видов - транскрипция (образование мРНК), трансляция, репликация вРНК, синтез капсидных и суперкапсидных белков, формирование нуклеокапсида, суперкапсида, зрелого вириона и выход его из клетки.

Место размножения вирусов в клетке.

Все РНК-содержащие вирусы, кроме вируса гриппа и ретровирусов - в цитоплазме. Размножение вируса гриппа, ретровирусов и всех ДНК-содержащих вирусов, кроме вируса оспы, протекает в ядре (транскрипция и репликация геномных нуклеиновых кислот) и цитоплазме (трансляция вирусных белков, их процессинг и морфогенез вирионов).

Примеры взаимодействия некоторых вирусов с клеткой. Вирус полиомиелита (геном - одноцепочечная позитивная РНК, суперкапсида нет). Вирус леса Семлики (геном - позитивная однонитчатая РНК, имеет суперкапсид), вирус адсорбируется на белковых рецепторах мембраны клетки ("окаймленная" ямка - "окаймленный" пузырек - лизосомы - слияние белков вириона с белками лизосомы - выход нуклеокапсида в цитоплазму клетки - "раздевание" нуклеокапсида - трансляция вРНК на рибосомах клетки - синтез вирусспецифической РНК - полимеразы - синтез многих копий кРНК (мРНК) - синтез структурных белков). Синтез капсидного белка (С-белка) и трех белков суперкапсида (El, Е2, ЕЗ) происходит на различных рибосомах.

Капсидный белок синтезируется на свободных рибосомах в цитозоле, а затем ассоциирует с вновь синтезированными вРНК, образуя нуклеокапсиды. Суперкапсидные белки синтезируются на мембрано - связанных рибосомах эндоплазматического ретикулума, включаются в его мембрану, переносятся к аппарату Гольджи, где подвергаются гликозилированию, а затем поступают в плазматическую мембрану. Здесь и происходит встреча вирусных нуклеокапсидов с белками суперкапсида. Проходя через мембрану клетки, нуклеокапсид обволакивается участками мембраны, содержащими суперкапсидный белок, и отпочковывается от клетки.

Размножение вируса гриппа (геном - одноцепочечная фрагментированная негативная РНК, имеется суперкапсид) происходит еще более сложным путем, так как для транскрипции его вРНК необходима затравочная мРНК, синтезирующаяся только в ядре клетки.

Проникнув в клетку, вирусный геном подчиняет полностью жизнь клетки своим интересам и с помощью ее белоксинтезирующей системы и системы генерации энергии, осуществляет собственное воспроизводство.

Типы вирусных инфекций, две группы:

1) инфекции с непродолжительным пребыванием вируса в организме (острая продуктивная инфекция; инаппарантная, бессимптомная инфекция);

2) инфекции с длительным пребыванием (персистенцией) вируса в организме (персистентная, латентная, хроническая, медленная инфекция), их особенности.

Механизмы персистенции вируса в организме (дефектные вирусы, пребывание вируса в виде нуклеиновой кислоты в клетке, вирогения).

Особенности противовирусного иммунитета. В его формирование вносят вклад действие следующих трех независимых механизмов: вируснейтрализующие антитела, т.е. антитела, блокирующие те рецепторы вируса, с помощью которых он прикрепляется к рецепторам клеток - мишеней (прикрепление вируса к клетке - главный пусковой механизм развития вирусной инфекции); однако этот механизм формируется после перенесенной инфекции, т.е. он в основном - направлен против повторного заражения. Главную роль в борьбе с вирусами и в защите от них играют два других механизма, а именно - активность Т-цитотоксических лимфоцитов (Т-киллеров) и активность системы интерферонов.

Т-киллеры распознают чужеродный (вирусный) антиген лишь в том случае, если он представлен белками МНС класса I. Т-киллеры распознают их своими рецепторами, атакуют и уничтожают инфицированную клетку вместе с вирусом.

Известны три типа интерферонов (α, β, γ),которые наряду с противоопухолевым, иммуномодулирующим, антибактериальным обладают и широким спектром противовирусного действия. Интерферон не действует непосредственно на вирус и не препятствует проникновению его в клетку. Интерферон блокирует внутриклеточное размножение вируса. Антивирусная активность интерферонов может быть реализована с помощью разных механизмов, в зависимости, очевидно, от типа клеток, в которые проникает вирус, и от типа интерферона. Один из механизмов такого действия заключается в том, что он индуцирует синтез протеинкиназы, которая фосфорилизует α-субъединицу белкового фактора инициации eIF2 . В результате этого блокируется обменная реакция ГДФ -ГТФ и происходит остановка биосинтеза белка на стадии инициации трансляции. В иных случаях под влиянием интерферона активируется эндонуклеаза, разрушающая РНК, в том числе и мРНК.

Значение интерферона для лечения вирусных инфекций. Перспектива получения высокоочищенных препаратов интерферона методом генной инженерии.

Вирусы и рак. РНК - онкогенные вирусы. Особенности их размножения, связанные с наличием у них обратной транскриптазы и сильного вирусного промотора. Современная генетическая теория рака. Открытие онкогенов и протоонкогенов. Причины, которые обусловливают превращение протоонкогенов в онкогены.

1. Трансдукция, т.е. захват протоонкогена вирусом и последующее привнесение его в хромосому (протоонкоген попадает под контроль сильного вирусного промотора).

Для вируса этот ген не нужен, его утрата не лишает вирус способности нормально размножаться.

2. Интеграция неонкогенного вируса по соседству с протоонкогеном (последний попадает под контроль сильного вирусного промотора).

3. Амплификация протоонкогена.

4. Перестановка блоков генов в хромосоме (транслокация), при которой протоонкоген оказывается под контролем сильного вирусного промотора.

5. Мутации, в том числе точковые, в составе протоонкогена или прилегающих к нему регуляторных областей хромосомы.

Последствия этих событий:

1)увеличение количества белкового продукта онкогена;

2)утрата клеточно - специфической и временной регуляции синтеза этого продукта;

3)изменение специфичности или активности белкового продукта онкогена (особенно в результате мутаций).

Белки - продукты онкогенов, обладают измененной протеинкиназной активностью, которая и может служить пусковым механизмом, индуцирующим трансформацию нормальной клетки в опухолевую.

Два типа генов участвует в такой трансформации - гены онкогенности и гены бессмертия, их функции.

Перспективы использования модификаторов биологической реактивности (иммуномодуляторы, лимфокины, интерфероны, интерлейкины, фактор некроза опухоли, Т-киллеры, клетки NK , К-клетки, моноклональные антитела и т.п.) для биотерапии рака.

Лекция 15.

Тема: ВИРУСЫ - ВОЗБУДИТЕЛИ ОСТРЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

Заболевания дыхательных путей и их возбудители: различные бактерии, в том числе риккетсии, хламидии, микоплазмы; вирусы.

Вирусы, вызывающие острые респираторные заболевания (ОРЗ): РНК-содержащие-ортомиксовирусы, парамиксовирусы, пикорнавирусы (риновирусы), реовирусы, коронавирусы.

ДНК-содержащие - аденовирусы. Распространение вирусных ОРЗ. Пандемии гриппа, периодичность их повторения (1889, 1900, 1918,1947 1957, 1968, 1977 гг.), причинная связь с вирусом гриппа А.

Ортомиксовирусы. История изучения этиологии гриппа. Открытие вирусов гриппа А, В и С. Открытие парагриппозных вирусов.

Строение вириона вируса гриппа А.

Сферическая форма, диаметр 80-100 нм, м. м.=250·10ª (а=6). Особенности генома: одноцепочечная фрагментированная (8 фрагментов) негативная РНК, м.в. 5·10ª(а=6) дальтон. Вирус содержит фермент транскриптазу. Тип симметрии спиральный. Имеет суперкапсид (мембрану), содержащий два белка - гемагглютинин и нейраминидазу, которые выступают над мембраной в виде различных шипов.

Восемь фрагментов вируса кодируют 10 вирусоспецифических белков (фрагменты 7 и 8 имеют по две рамки считывания), из которых семь являются структурными белками вириона (РB1, PB2, РА, нуклеопротеид, гемагглютинин, нейраминидаза и матриксный белок), а остальные три не входят в состав вириона (неструктурные белки).

Гены и кодируемые ими белки.

Значение белков РB1, PB2, РА, NР.

Основные функции гемагглютинина (Н):

1) распознает клеточный рецептор (мукопептид, имеющий N-ацетилнейраминовую кислоту);

2) обеспечивает слияние вириона с мембраной клетки или лизосомы;

3) определяет пандемичность (смена H - причина эпидемий и пандемий);

4) обладает главными протективными свойствами.

У вирусов гриппа А человека, животных и птиц обнаружено 13 антигенразличающихся типов гемагглютинина (H1 - H13).

Нейраминидаза. Структура, функции:

1) обеспечивает диссеминацию вирионов, отщепляя нейраминовую кислоту от вирионов и мембраны клетки;

2} совместно с гемагглютинином определяет пандемические свойства вируса гриппа А. У вируса гриппа А обнаружено 10 различных вариантов нейраминидаз (N1 - N10).

Белок М играет ведущую роль в морфогенезе вириона, защищает вирионную РНК.

Нуклеопротеид (NP) выполняет структурную и регуляторную функции:

РB1 - транскриптаза; РВ2 - эндонуклеаза; РА - репликаза.

Белки РB1, PB2, РА и NP входят в состав нуклеокапсида.

Взаимодействие вируса гриппа А с клеткой. Основные этапы - адсорбция; проникновение в клетку с помощью одного из двух механизмов (слияние мембраны вириона с мембраной клетки и выход нуклеокапсида в цитоплазму или по пути - "окаймленная" ямка - "окаймленный" пузырек - лизосома - слияние мембраны вириона с мембраной лизосомы - выход нуклеокапсида в цитоплазму клетки).

Второй этап раздевания вириона (разрушение матриксного белка) происходит на пути к ядру. Особенности размножения вируса гриппа, его заинтересованность в ядре и ее причина - транскрипция вирионной РНК может происходить только в ядре, так как для этого необходима затравочная РНК. В качестве ее вирус использует клеточную мРНК. Проникнув в ядро, геном вируса полностью подчиняет своим интересам жизнь клетки: размножение вируса происходит с использованием систем синтеза белка и генерации энергии клетки.

Особенность транскрипции - синтез двух типов транскриптов: полноразмерные (матрицы для синтеза вРНК) и субгеномкые (мРНК для вирусных белков).

Особенность трансляции вирусных белков - белки NP, PB1, РВ2, РА и М синтезируются на свободных полирибосомах и не подвергаются гликозилированию. Белки H и NA синтезируются на рибосомах, связанных с мембранами, транспортируются по ним, подвергаясь процессингу и гликозилированию и, в конечном счете, встраиваются в мембрану клетки, образуя на ее внешней поверхности шипы.

Сборка и морфогенез вириона.

Белки NP, PB1, РВ2, РА ассоциируют с вновь синтезированными вРНК, образуя нуклеокапсид, который взаимодействует с матриксным белком, локализованным на внутренней поверхности клеточной мембраны и, проходя через него и клеточную мембрану, покрывается ими и расположенными на наружной поверхности мембраны белками H и NA, формируется в виде зрелого вириона и отпочковывается от клетки.

Сложность механизма регуляции сборки восьми фрагментов вРНК и белков капсида в единый нуклеокапсид.

Формы антигенной изменчивости вируса гриппа А. Дрейф и шифт, их причины и значение.

Возникновение пандемических штаммов вируса гриппа А, причина полной замены H и NA (теории-рекомбинации и антропопозная).

Возвращение в 1977 году вируса H1 N1 (после двадцатилетнего отсутствия).

Особенности патогенеза гриппа - резкая интоксикация, ослабление резистентности организма, подавление фагоцитарной активности, бактериальные осложнения; парагриппа, респираторно-синцитиальной инфекции, риновирусных и аденовирусных инфекций.

Особенность противовирусного иммунитета: иммунитет против вируса гриппа А прочный, длительный (данные серологической археологии и заболеваемости гриппом после появления в 1977 г. вируса H1 N1), но типоспецифический. Каждый новый эпидемический (пандемический) штамм вируса гриппа А отличается по антигенной специфичности от своего предшественника.

Проблема специфической профилактики гриппа и возможные пути ее решения.

Совершенствование противогриппозных вакцин - живые вакцины из аттенуированных штаммов, инактивированные цельновирионные вакцины, субвирионные (расщепленные) вакцины, субъединичные (только из гемагглютинина и нейраминидазы) вакцины.

Возможности создания искусственных вакцин против гриппа.

По рекомендации ВОЗ детей от 6 месяцев до 12 лет необходимо прививать только субъединичной вакциной.

Методы микробиологической диагностики гриппа: вирусологический (заражение куриных эмбрионов, культур клеток); иммунофлуоресцентный (экспресс-метод); применение серологических реакций - РТГА, PСK. Разработан метод иммуноферментного анализа для выявления вирусных антигенов непосредственно в материалах от больного, а также метод РНК-зонда.

Общая характеристика парамиксовирусов, наличие гемолитических свойств, методы культивирования. Особенности респираторно-синцитиального вируса. Риновирусы, общая характеристика, состав группы, методы культивирования. Аденовирусы, общая характеристика их свойств, состав группы, методы культивирования, наличие общего комплемент-связывающего антигена. Методы типирования аденовирусов (реакция нейтрализации, реакция задержки гемагглютинации). Своеобразие патогенеза аденовирусных заболеваний (тропизм к лимфоидной ткани). Болезни, вызываемые аденовирусами. Методы диагностики аденовирусных заболеваний.

Лекция 16.

Тема: ВИРУСЫ - ВОЗБУДИТЕЛИ ОСТРЫХ КИШЕЧНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ.

ВИРУСНЫЕ ГЕПАТИТЫ.

Общая характеристика энтеровирусов. Основные свойства вируса полиомиелита. Типы вируса полиомиелита. Патогенность вируса полиомиелита для лабораторных животных. Методы культивирования вируса полиомиелита. Патогенез и основные клинические формы полиомиелита. Иммунитет при полиомиелите. Вирусологические и серологические методы диагностики полиомиелита.

Специфическая профилактика полиомиелита. Вакцины против полиомиелита.

Основные свойства вирусов Коксаки, подгруппы А и В и их отличия. Типы вирусов Коксаки. Методы культивирования вирусов Коксаки. Патогенность вирусов Коксаки для лабораторных животных. Пути передачи вирусов Коксаки. Иммунитет. Вирусологическая диагностика заболеваний, вызываемых вирусами Коксаки.

Основные свойства вирусов ECHO. Патогенность вирусов ECHO для лабораторных животных. Пути передачи вирусов ECHO. Патогенез и основные клинические формы заболеваний, вызываемых вирусами ECHO. Иммунитет. Вирусологическая диагностика заболеваний, вызываемых вирусами ECHO.

Одними из наиболее частых возбудителей ОКЗ, особенно у детей в возрасте до двух лет, являются ротавирусы (ежегодно ротавирусными диареями болеют более 500 млн. детей). Структура вириона. При электронной микроскопии имеет форму колеса ( rota - колесо), т.к. капсомеры внутреннего капсида соприкасаются с наружным слоем его. Диаметр вириона 70 нм. Геном представлен двунитчатой, фрагментированной РНК (11 фрагментов). Капсид состоит из двух слоев - внутреннего и наружного, тип симметрии - кубический (икосаэдр). В сердцевине располагаются геномная РНК и РНК-полимераза. Суперкапсида нет. В составе вириона 8 белков, по 4 в каждом слое капсида (VP1-VP8). Особенно важным является VP3 - белок наружного капсида, ответственный за проникновение вируса в клетку и его вирулентность. Кроме того, он обладает свойствами гемагглютинина.

Ротавирусы подразделяют на три подгруппы (по VP6), и на четыре серовара по антигенам VP3 и VP7. Большинство ротовирусов имеют общие групповые антигены, находящиеся во внутреннем капсиде. Ротавирусы, имеющие общие антигены, объединяются в группу А, а вирусы, не имеющие общего группового антигена с вирусами А, относят к группам В и С.

Особенности патогенеза. Вирус поражает эпителий оболочки на верхушках ворсинок двенадцатиперстной кишки. Ротавирусы человека длительно адаптируются к росту в культурах клеток. Методы микробиологической диагностики. Для обнаружения вируса и его антигенов применяют электронную микроскопию, ИФМ. РПГА, РСК, реакции преципитации в геле, реакцию коагглютинации, РНК-зонд. Антитела могут быть выявлены с помощью различных серологических реакций (РСК, ИФМ; иммунофлуоресценции, реакции нейтрализации).

Возбудителями диареи нередко являются также калицивирусы, вирусы группы Норволк, астровирусы. Вирусные гепатиты. История изучения: С.П.Боткин (1888 г.) - инфекционный гепатит; инфекционный и сывороточный гепатит; 1973г. - гепатит А и гепатит В; 1974 г. - гепатит ни А ни В; 1977 г. - дельта - гепатит; кроме этого, гепатит С (гепатит ни А ни В с парентеральным механизмом передачи возбудителя); гепатит Е (гепатит ни А ни В с фекально-оральным способом заражения). Глобальное значение проблемы вирусных гепатитов. Гепатит А. Структура вириона: шаровидная форма, диаметр 27нм, геном представлен однонитчатой позитивной РНК, тип симметрии нуклеокапсида - кубический (икосаэдр), 32 капсомера. В составе капсида четыре белка (VP1-VР4), их процессинг. Сходство с энтеровирусами (энтеровирус 72). Механизм взаимодействия с клеткой. Микробиологическая диагностика. Для выявления вируса гепатита А, его антигенов и антител к нему предложены следующие методы: РСК, гемагглютинация иммунного прилипания, иммунофлуоресценция, иммуно-электронная микроскопия, заражение обезьян (шимпанзе или мармозет). Недостатки этих методов. Наилучший способ диагностики - использование иммуноферментного метода в модификации "захват" иммуноглобулинов класса IgM.

Гепатит В. История открытия возбудителя. Структура вириона, форма - сферическая. Диаметр 42 нм, геном представлен двунитчатой кольцевидной ДНК с м.м. 1,6·10ª(а=6). Одна из нитей ("плюс" нить) имеет брешь. Вирион содержит ДНК-зависимую-ДНК-полимеразу. В составе вириона имеются три основных антигена (HBsAg, HBcAg и НВеАg), их характеристика.

Геном вируса гепатита В содержит всего четыре гена (S, C, Р, X), которые сильно перекрываются. Функции генов. Механизм взаимодействия с клеткой: адсорбция-слияние суперкапсида с мембраной клетки ("раздевание" вириона) и выход нуклеокапсида в клетку - освобождение от белков капсида - вирионная ДНК попадает в ядро, на этом пути вирусная ДНК-полимераза достраивает короткую цепь геномной ДНК. В ядре клеточная ДНК-зависимая-РНК-полимераза синтезирует РНК размером 3500 нуклеотидов (прегеномная РНК). Далее прегеном и вирусная ДНК-полимераза упаковываются во вновь сформированный капсид, а полимераза начинает синтезировать новую "минус" - цепь ДНК (обратная транскрипция). После этого прегеномная РНК разрушается и начинается синтез "плюс" - цепи ДНК, матрицей для которой служит "минус" - нить ДНК. Капсид и вновь синтезированная вирусная ДНК заключаются в новую внешнюю оболочку (суперкапсид) и вирион покидает клетку, при этом синтез "плюс" - нити ДНК немедленно прекращается, поэтому эта нить имеет брешь. Однако вирусная ДНК может существовать в клетке довольно долго и может вновь возвращаться в ядро для следующего цикла размножения.

Вирионная ДНК не содержит онкогенов, но она может интегрировать в клеточную хромосому, в результате чего индуцируются различные генетические перестройки, которые могут стать причиной превращения нормальной клетки в раковую.

Носительство вируса гепатита В; его особенности (громадное количество HBsAg в крови). Источником гепатита В является только человек. Способы заражения - в основном парентеральным путем, однако возможно заражение фекально-оральным, воздушно-капельным, половым путем и вертикальным (от матери к плоду). Основным методом диагностики гепатита В является использование эритроцитарного антительного диагностикума, для обнаружения HBsAg в крови с помощью реакции обратной пассивной гемагглютинации (РОПГА). В мире насчитывается более 2 млрд. носителей вируса В, поэтому по рекомендации ВОЗ наиболее важным компонентом в глобальном плане борьбы с гепатитом В является обязательная вакцинация детей на первом году жизни. Вакцины против гепатита В, их характеристика, сроки вакцинации. Требования к качеству вакцин, особенно приготовленных из HBsAg, выделяемых из плазмы носителей.

Вирусный гепатит, обусловленный вирусом, содержащим дельта-антиген. Вирион имеет сферическую форму, его диаметр 35-37нм. Внешняя оболочка вириона состоит из поверхностного антигена HBV (HBsAg), а при ее разрушении выделяется компонент со специфической антигенной активностью (дельта-антиген) и РНК с м.м. 500000. Предполагается, что дельта-антиген представляет собой дефектный вирус, для размножения которого требуется присутствие вируса-хелпера (HBV).

Возбудители гепатитов С и Е, их особенности, способы заражения, методы диагностики. Вирусы гепатитов А, В, С, Е не имеют общих антигенов, поэтому перекрестного иммунитета между ними не возникает.

Лекция 17.

Тема: РЕТРОВИРУСЫ. ВИРУС ИММУНОДЕФИЦИТА ЧЕЛОВЕКА.

Семейство ретровирусов. Общая характеристика. Особенности генома - однонитчатая позитивная РНК, геном диплоидный, наличие обратной транскриптазы, формы вирусов А, В, С, Д, Е. Подсемейства: "пенящие" вирусы, онковирусы и лентивирусы.

Онковирусы, лишенные онкогена (опс¯-вирусы), попадая в клетку (в ядро) или будучи интегрированы в хромосому, могут не вызывать или крайне редко вызывают превращение ее в раковую. Это происходит в том случае, если опс¯-вирус интегрирует в хромосому по соседству с протоонкогеном (последний попадает под контроль сильного вирусного промотора), или протоонкоген в результате транслокации оказывается по соседству с вирусным промотором.

Вирусы, содержащие онкоген (опс+), попадая в клетку, вызывают ее превращение в раковую. Происхождение онкогенов. Выходя из ДНК клетки-хозяина, вирус захватывает протоонкоген, а затем путем трансдукции вызывает превращение нормальной клетки в раковую. Онкогены увеличивают скорость синтеза протеинкиназ или изменяют их специфичность. Клетка выходит из-под контроля организма, безудержное размножение. Во всех других случаях трансформации здоровой клетки в раковую имеет место действие различных мутагенов на протоонкогены, или они попадают под контроль вирусного промотора в результате транслокации, или происходит амплификация протоонкогена.

Лентивирусы. История открытая возбудителя синдрома приобретенного иммунодефицита человека. Источник инфекции - только человек (у него вирус находится в крови, сперме и цервикальной жидкости). Пути заражения - половой, через кровь и ее препараты, от матери ребенку - до родов, во время родов и после родов.

Структура вириона. Форма шаровидная (диаметр около 100 нм). Оболочка имеет форму многогранника. Белки: gp 120 (выступают в виде шипов над мембраной) и gp 41 (трансмембранные). Сердцевина имеет форму снаряда, составляющие его молекулы белков образуют поверхность в виде дельта - икосаэдра. В сердцевине содержатся по две молекулы геномной РНК, затравочной тРНК и полимеразных комплексов. Каждый полимеразный комплекс обладает активностями протеазы, обратной транскриптазы, РНК-азы Н, ДНК-зависимой-ДНК-полимеразы и интегразы (эндонуклеазы). Молекулы РНК связаны с нуклеокапсидным белсом С.

Особенности структурных геномов. ВИЧ-1 (РНК-геном имеет 921З нуклеотидов, ДНК-провирус - 9283н.п., а ее LTR - 638 н.п.) и ВИЧ-2 (ДНК-провирус имеет 9671 н.п., а ее LTR - 854 н.п.). Геном ВИЧ содержит девять генов, часть из которых имеет экзонно-интронную структуру. Девять генов вируса контролируют синтез 14 различных белков, в том числе 8 структурных и 6 регуляторных. (TAT, REV, VIF, NEF, VPU, VPR). LTR содержат различные регуляторные элементы (сигналы транскрипции, добавления поли-А, интеграции, позитивной регуляции, негативной регуляции, кроме того, элементы регуляции сплайсинга РНК, упаковки геномной РНК в капсид и др.).

Размножение вируса находится под сложным тройным контролем, позитивным (через ТАТ-белок), негативным (через NEF-белок) и позитивно-негативным (через REV-белок).

Особенность синтеза вирусных белков. Два типа транскриптов: полноразмерные - для геномов дочерних вирионов и некоторых белков, и субгеномные РНК, из которых с помощью сплайсинга формируются РНК для других вирусных белков. Каскадный протеолиз белков-предшественников вирусной протеазой. Гликозилирование env-белков в мембране клетки.

Взаимодействие вируса с клеткой.

Рецептором вируса является его белок gp120, а рецептором для вирусов - белок CD4 (он имеется у Т-хелперов, макрофагов и моноцитов). Адсорбция - "окаймленная" ямка - "окаймленный" пузырек-лизосома - слияние мембраны вириона с мембраной лизосомы - выход нуклеокапсида в цитоплазму - синтез (-) цепи ДНК обратной транскриптазой - разрушение вирионной РНК РНК-азой Н - синтез (+) цепи ДНК вирионной ДНК-зависимой ДНК-полимеразой - образование LTR - проникновение в ядро - интеграция в хромосому клетки с помощью вирионной интегразы. Активация вируса - синтез полноразмерных РНК и субгеномных РНК клеточной РНК-полимеразой - выход их в цитоплазму - синтез белков, их протеолиз - процессинг env-белков - ассоциация двух молекул вРНК с капсидными белками и включение двух молекул вРНК + двух молекул тРНК и двух молекул пол-комплексов в капсид - взаимодействие нуклеокапсида с мембраной клетки - включение липидной оболочки и белков gp41 и gp120 в структуру вириона - отпочкование вириона - образование симпластов Т-лимфоцитов и их гибель.

Заражение вирусом - начало вирусоносительства, активация вируса - начало болезни.

Патогенез иммунодефицита, обусловленного ВИЧ.

Поражение ВИЧ всех трех механизмов, обусловливающих защиту от вирусов, и последствия этого.

Основным методом диагностики ВИЧ-инфекций и вирусоносительства является выявление антител к вирусу с помощью иммуноферментного анализа. Тест-системы для определения антител к вирусу СПИД.

Проблемы лечения и специфической профилактики.

Лекция 18.

Тема: Арбовирусы.

Отличительные особенности арбовирусов. Распространение арбовирусов. Вклад отечественных ученых в изучение арбовирусов. Экспедиция профессора Л.А.Зильбера по изучению весенне-летнего клещевого энцефалита.

Общая характеристика арбовирусов. Устойчивость арбовирусов к действию факторов внешней среды. Гемагглютинирующие свойства арбовирусов.

Методы культивирования арбовирусов - заражение куриных эмбрионов, использование культур клеток. Особенности роста арбовирусов на культурах тканей и способы обнаружения вирусов в них. Чувствительность к арбовирусам комаров, однодневных мышей.

Классификация арбовирусов. Арбовирусы относятся к семейству тогавирусов, которое содержит 4 рода. Два из них являются арбовирусами, которые вызывают заболевания, передающиеся кровососущими членистоногими, главным образом комарами и клещами. Один род - альфа-вирусов - включает возбудителей таких заболеваний, как лихорадка леса Семлики, лихорадка Синдбис, лошадиные энцефалиты (венесуэльский, восточный, западный), карельская лихорадка и др. Второй род - флавивирусы - объединяет более 40 типов вирусов, в том числе возбудителей желтой лихорадки, москитной лихорадки, клещевого весенне-летнего энцефалита, лихорадки денге, различных геморрагических лихорадок, в том числе геморрагической омской лихорадки и др. По антигенным свойствам флавивирусы делят на четыре подгруппы (вирусы клещевого энцефалита, японского энцефалита, желтой лихорадки и лихорадки денге).

Заболевания, вызываемые арбовирусами. Циркуляция арбовирусов в природе. Особенности эпидемиологии заболеваний, вызываемых арбовирусами. Резервуары арбовирусов в природе. Природные очаги. Роль кровососов, животных. Способы заражения (укусы членистоногих, алиментарный).

Вирус клещевого энцефалита, его восточный и западный варианты. Особенности вируса клещевого энцефалита. Способы заражения: роль иксодовых клещей, молока инфицированных животных.

Методы микробиологической диагностики заболеваний, вызываемых арбовирусами. Методы выделения и идентификации арбовирусов.

Серологическая диагностика производится путем определения титра антител в парных сыворотках в реакциях нейтрализации, РСК, РТГА, РПГА, иммунофлуоресценции, ИФМ, РИМ. Антиген для этих реакций готовят обычно из мозга мышей, зараженных соответствующим штаммом вируса, или пользуются стандартными диагностикумами.

ПРИМЕРНАЯ ТЕМАТИКА И ПЛАНЫ ЛЕКЦИЙ ПО ЧАСТНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ МИКРОВИОЛОГИИ.

Лекция 1.

Тема: ПАТОГЕННЫЕ КОККИ.

СТАФИЛОКОККИ.

Общая характеристика патогенных кокков. Гноеродные и септические свойства патогенных кокков.

Стафилококки, характеристика их морфологических и культуральных свойств; пигменты, образуемые стафилококками.

Характеристика и современная классификация рода стафилококков. Две основные группы стафилококков - коагулазоположительные и коагулазоотрицательные. Состав групп, виды стафилококков, патогенность для человека и животных. Биовары и эковары стафилококков.

Биохимические свойства стафилококков.

Ферменты стафилококков (плазмокоагулаза, лецитиназа, ДНК-аза, фибринолизин, гиалуронидаза и др.).

Факторы патогенности стафилококков.

Экзотоксины: мембраноповреждающие, лейкоцидин; эксфолиативные; экзотоксин, вызывающий синдром токсического шока. Энтеротоксины, их особенности.

Факторы, угнетающие фагоцитоз: капсула, пептидогликан, тейхоевые кислоты, белок А и др. Ферменты агрессии и защиты.

Аллергенные свойства стафилококков, экзотоксинов и других продуктов их жизнедеятельности. Значение белка А и использование его в реакциях коагглютинации.

Классификация стафилококков по степени патогенности.

Антигенное строение стафилококков.

Фаготипирование стафилококков. Международный набор фаготипов. Состав группы. Принцип фаготипирования. Значение метода фаготипирования.

Особенности эпидемиологии стафилококковых заболеваний. Внутрибольничные заражения стафилококками, стафилококковые заболевания в родильных домах (стафилококковые инфекции у детей).

Патогенез стафилококковых заболеваний. Иммунитет при стафилококковых инфекциях.

Методы микробиологической диагностики стафилококковых заболеваний. Среды, применяемые для выделения стафилококков. Определение патогенности у выделенных стафилококков.

Проблема лекарственной устойчивости стафилококков. Методы определения лекарственной устойчивости. Механизм устойчивости стафилококков к пенициллину. Проблема преодоления устойчивости стафилококков к пенициллину. Полусинтетические пенициллины. Специфическая профилактика стафилококковых заболеваний (анатоксин, вакцины).

Лекция 2.

Тема: ПАТОГЕННЫЕ КОККИ. СТРЕПТОКОККИ. ПНЕВМОКОККИ. МЕНИНГОКОККИ. ГОНОКОККИ.

Общая характеристика стрептококков. Морфологические, культуральные свойства. Ферменты, образуемые стрептококками.

Классификация стрептококков по гемолитическому действию.

Антигенные строения стрептококков. Серологические группы и типы стрептококков.

Роль стрептококков групп А, В и Д в патологии человека.

Основные факторы вирулентности стрептококков группы А.

М-белок	подавляет активность макрофагов, защищает стрептококки от фагоцитоза
Эритрогенные токсины (А, В, С)	пирогенность, иммуносупрессия, митогенный эффект, тромбоцитолиз, аллергенное действие
Стрептолизин О	гемолиз, цитотоксическое и кардиотоксическое действие
Стрептолизин S	гемолиз, цитотоксическое и противоопухолевое действие
Fc-рецептор	неспецифическое связывание Fc-рецептора антитела (подобно белку А), снижение устойчивости организма к инфекции, участие в формировании иммунопатологических процессов
Стрептокиназа (фибринолизин)	активация фибринолитических ферментов
OF-фактор	гидролиз липопротеидов сыворотки крови, антигенная специфичность
Антихемотаксический фактор (аминопептидаза)	блокирование хемотаксиса нейтрофильных лейкоцитов за счет гидролиза С5а-компонента системы комплемента
Гиалуронидаза	гидролиз гиалуроновой кислоты
ДНК-азы (А, В, С, Д)	гидролиз ДНК
Протеазы	разрушение различных белков; возможно, тканевая токсичность

Методы типирования стрептококков группы А (реакция агглютинации по определению Т-антигена и реакция преципитации по определению М-антигена).

М-антиген как основной фактор вирулентности патогенных стрептококков группы А, его особенность.

Заболевания, вызываемые стрептококками. Особенности патогенеза стрептококковых инфекций.

Роль стрептококков группы Д (энтерококков) в патологии человека. Методы дифференциации энтерококков.

Бактериологическая диагностика стрептококковых заболеваний. Установление групповой принадлежности стрептококков как основной метод определения их патогенности для человека.

Скарлатинозный стрептококк. Работы И.Г.Савченко. Скарлатинозный токсин (эритрогенин). Основные (ведущие) типы скарлатинозного стрептококка. Особенности патогенеза скарлатины (роль токсина, аллергические свойства стрептококка).

Методы диагностики скарлатины. Проба Дика, ее значение.

Роль стрептококка в этиологии ревматизма. Использование определения анти-О-стрептолизина и антигиалуронидазы для дифференциальной диагностики ревматизма.

Пневмококки. Общая характеристика. Морфология, культуральные свойства. Антигенное строение, классификация пневмококков.

Заболевания, вызываемые пневмококками. Особенности патогенеза. Микробиологическая диагностика, типирование пневмококков.

Менингококки. Общая характеристика. Морфология, культуральные и биохимические свойства. Антигенное строение.

Основные серогруппы менингококков - А, В, С, Д, Х, У, Z, 29E, W135. Носительство менингококков. Патогенез менингококкового цереброспинального менингита. Методы микробиологической диагностики менингита.

Гонококки. Морфология, кулътуральные и биохимические свойства. Особенности патогенеза гонококковых заболеваний.

Микробиологическая диагностика гонореи и других гонококковых заболеваний.

Лекция 3.

Тема: ОСОБО ОПАСНЫЕ ИНФЕКЦИИ.

ВОЗБУДИТЕЛИ ЧУМЫ И ТУЛЯРЕМИИ.

Общая характеристика группы особо опасных инфекций. Возбудитель чумы. Общая характеристика. Морфологические особенности, особенности роста на плотных и жидких питательных средах. Развитие колоний чумной палочки на плотных средах. Температурные границы и оптимум роста возбудителя чумы.

Биохимические свойства палочки чумы. Антигенное строение возбудителя чумы.

Резистентностъ возбудителя во внешней среде и к действию дезинфицирующих веществ.

Основные резервуары и источники чумы в природе, факторы, определяющие возможность существования в природе очагов чумы.

Факторы патогенности возбудителя чумы: способность клеток сорбировать экзогенные красители и гемин, зависимость роста при 37ºС от наличия в среде ионов Са++, синтез антигенов v,w, "мышиного" токсина, капсулы (фракции 1), пестицина, фибринолизина, плазмокоагулазы, термоиндуцибельных белков наружной мембраны, пилей адгезии, нейраминадазы и др.

Особенности генетического контроля синтеза факторов патогенности. Наличие у возбудителя чумы плазмид трех классов, определяющих синтез различных факторов патогенности. Способы заражения чумой. Патогенез чумы. Основные клинические формы чумы.

Методы микробиологической диагностики при различных формах чумы. Бактериологический метод диагностики чумы, материал для бактериологического исследования.

Применение иммунологических реакций для обнаружения антигенов палочки чумы (РПГА, в том числе с использованием моноклональных антител, модификации РПГА, радиоиммунный и иммуноферментный методы).

Биологические пробы. Методы заражения лабораторных животных чумным материалом. Особенности работы с чумным материалом. Противочумная вакцина и методы ее применения. Аллергическая проба с пестином. Работы отечественных ученых в области изучения чумы (Д.С.Самойлович, Д.К.Заболотный, И.А.Деминский, Н.Н.Клодницкий, В.А.Хавкин и др.).

Иерсинии - возбудители псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза. Характеристика их морфологических, культуральных и биохимических свойств. Основные различия между возбудителями чумы, псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза.

Серологическая классификация возбудителей псевдотуберкулеза (13 сероваров и подсероваров) и кишечного иерсиниоза (более 30 сероваров). Источники возбудителя в природе. Способы заражения иерсиниями. Методы микробиологической диагностики псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза: бактериологический и серологические реакции (агглютинации и РПГА).

Морфологические, культуральные и биохимические свойства возбудителя туляремии. Антигенное строение туляремийной палочки. Патогенность туляремийной палочки для человека и животных.

Географические разновидности возбудителя туляремии (американский, среднеазиатский и европейский и их варианты).

Основные резервуары возбудителя туляремии в природе. Типы природных очагов туляремии. Способы заражения человека туляремией. Патогенез туляремии.

Основные клинические формы туляремии.

Особенности микробиологической диагностики туляремии. Материал для бактериологического исследования. Необходимость предварительного заражения животных. Питательные среды, применяемые для выращивания туляремийных бактерий.

Серологический и аллергический методы диагностики туляремии.

Специфическая профилактика туляремии. Отечественная живая вакцина против туляремии и ее применение.

Правила работы с туляремийным материалом.

Лекция 4.

Тема: ОСОБО ОПАСНЫЕ ИНФЕКЦИИ.

ВОЗБУДИТЕЛИ БРУЦЕЛЛЕЗА.

Морфологические и кулътуральные свойства бруцелл. Источники бруцеллеза в природе. Патогенность различных видов бруцелл и их эпидемиологическое значение.

Классификация бруцелл. Виды и биотипы. Дифференциация видов бруцелл: режим роста, выделение сероводорода, редуцирующая способность бруцелл в отношении анилиновых красителей (основной фуксин, тионин, сафранин), уреазная активность бруцелл, чувствительность их к тбилисскому фагу, способность агглютинироваться гомологичными сыворотками, метаболические тесты.

Особенности антигенного строения бруцелл.

Резистентность бруцелл во внешней среде и в продуктах.

Значение различных способов заражения при бруцеллезе. Роль профессионального фактора. Особенности патогенеза бруцеллеза (механизмы внедрения возбудителя в организм, локализация возбудителя в организме больного, значение незавершенного фагоцитоза для течения заболевания, аллергизация больного).

Иммунитет при бруцеллезе, его формирование, специфичность, природа.

Методы микробиологической диагностики бруцеллеза (бактериологический, серологический, аллергический, биологический). Их значение. Зависимость между сроком болезни, температурной реакцией больного и высеваемостью возбудителя из крови.

Применение серологических реакций для обнаружения антител к возбудителю (реакции Райта, Кумбса, Хеддльсона, роз-бенгал, латекс-агглютинация, непрямая реакция гемолиза, РПГА, ИФМ, РСК, ОФР).

Использование серологических реакций для обнаружения антигена возбудителя (реакции агрегат-гемагглютинации, коагглютинации, РПГА, ИФМ). Реакция Бюрне, ее сущность и значение.

Проблема ликвидации заболеваемости людей бруцеллезом. Основные мероприятия в очагах овечьего бруцеллеза (среди животных и среди людей). Специфическая профилактика бруцеллеза. Сроки вакцинации и ревакцинации. Контингенты людей, подлежащих вакцинации, отбор с помощью аллергической пробы Бюрне.

Лекция 5.

Тема: СЕМЕЙСТВО КИШЕЧНЫХ БАКТЕРИЙ.

КИШЕЧНАЯ ПАЛОЧКА.

Общая характеристика семейства кишечных бактерий. Признаки, по которым бактерии объединяются в это семейство: место обитания (кишечный и дыхательный тракт), единство морфологии (грамотрицательные короткие палочки с закругленными концами, не образуют спор, перитрихи или неподвижные, не образуют или образуют капсулы), ферментация глюкозы и других углеводов с образованием кислоты и газа или только кислоты, отсутствие протеолитических свойств, факультативные анаэробы или аэробы, хорошо растут на обычных средах, отсутствие оксидазы, восстанавливают нитраты в нитриты, каталазопозитивны, хемоорганотрофы, сумма Г + Ц = 39-59 молей %, заражение в основном фекально-оральным путем (в некоторых случаях - воздушно-капельным).

Нормальная микрофлора толстого кишечника, ее формирование, состав и значение (см. лекцию "Учение об инфекции").

Классификация семейства кишечных бактерий - 26 родов, более 100 видов (1988г.)

Принципы деления бактерий на роды и виды. Основные биохимические тесты, используемые для деления на роды, виды, группы.

Использование дифференциально-диагностических сред (Эндо, Левина, Плоскирева, сред "пестрого ряда") для диагностических целей.

Принципы серологической классификации бактерий внутри отдельных родов (шигеллы, сальмонеллы и др.).

Род эшерихий (6 видов – основной - Escherichia coli). Ключевые признаки: подвижны или неподвижы, ферментируют лактозу с образованием кислоты и газа (некоторые варианты лактозонегативны), отрицательные цитратная проба и проба Фогес-Плоскауэра, положительная проба с метиловым красным, нет уреазы, фенилаланиндезаминазы, образуют индол, нет оксидазы, не растут на среде с KCN, содержание Г + Ц = 50-51 молей %.

Значение кишечной палочки - является обязательным компонентом нормальной микрофлоры толстого кишечника; используется в качестве показателя степени фекального загрязнения, особенно питьевой воды (определение коли-титра и коли-индекса); играет важную роль в патологии человека.

Кишечная палочка - одна из наиболее частых (после кокков) возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний и септицемии.

Диареегенные кишечные палочки - возбудители кишечных эшерихиозов. Особенности антигенного строения кишечной палочки: О-, Н-, К-антигены, факторные антигены.

Принципы серологической классификации: деление на серогруппы по О-антигену (01 - 0171) и серовары по Н-антигену (H1 - Н57), значение факторных антигенов. Принадлежность диареегенных кишечных палочек к определенным серогруппам и сероварам.

Основные факторы патогенности кишечной палочки. Эндотоксин (ЛПС) определяет не только токсичность, но и специфичность О-антигенов. О- и К-антигены угнетают фагоцитоз.

Факторы, определяющие адгезию и колонизацию, факторы инвазии. Способность диареегенных кишечных палочек вырабатывать два типа экзотоксинов: цитотонины и цитотоксины. Особенность генетического контроля синтеза факторов патогенности (роль хромосомных и плазмидных генов, а также генов умеренных конвертирующих фагов).

Факторы адгезии и колонизации у кишечных палочек, их типы: CFA/I-CFA/IV и др. фимбриальной структуры; EAF – обеспечивают адгезию к клеткам Нер - 2 (белки наружной мембраны); фактор адгезии к клеткам Henle-407. Синтез всех указанных факторов адгезии и колонизации контролируется плазмидами. Факторы инвазии - плазмида 140 МД (контролирует синтез белков наружной мембраны) и др.

Экзотоксины:

А. Цитотонины:

термолабильные (LT) - два типа,

термостабильные (ST) - два типа, их структура (фрагменты А и В, их роль), механизм действия (активация аденилатциклазы, накопление цАМФ и цГМФ). Патогенез брюшного тифа. Цикличность в развитии брюшнотифозного процесса. Иммунитет после перенесенного брюшного тифа, его природа.

Методы микробиологической диагностики брюшного тифа. Бактериологический диагноз брюшного тифа. Выделение гемокулътуры и ее идентификация. Миело- и розеолокультуры. Выделение возбудителя брюшного тифа из испражнений больного и бактерионосителя, идентификация выделенной культуры.

Использование иммунофлуоресцентного метода для ускоренного обнаружения возбудителя брюшного тифа и паратифов. Прямой и непрямой методы иммунофлуоресцентного исследования.

В связи с тем, что при брюшном тифе наблюдается персистирование антигенов возбудителя в составе циркулирующих иммунных комплексов сыворотки крови (ЦИК), для их обнаружения может быть использована реакция коагглютинации. Обнаружение ЦИК с помощью этой реакции имеет значение для подтверждения диагноза заболевания уже в ранние сроки его.

Динамика образования антител при брюшном тифе. Значение О- и Н-антител для серологического диагноза брюшного тифа. Реакция Видаля. Необходимость использования О-, Н-диагностикумов в этой реакции.

Использование для серологической диагностики брюшного тифа и паратифов реакции пассивной гемагглютинации с применением Ви-эритроцитарного диагностикума как более специфической по сравнению с реакцией Видаля.

Перспективы применения иммуноферментного метода для серологической диагностики брюшного тифа.

Факторы, способствующие формированию брюшнотифозного бактерионосительства. Бактериологическая диагностика брюшнотифозного бактерионосительства. Материал для бактериологического исследования. Значение реакции Ви-гемагглютинации и пробы с Ви-тифином для диагностики брюшнотифозного бактерионосительства. Определение ВИ-, О-, Н -антител одновременно.

Специфическая профилактика брюшного тифа и паратифов.

Лекция 7.

Тема: ВОЗБУДИТЕЛИ ПИЩЕВЫХ ТОКСИКОИНФЕКЦИЙ. САЛЬМОНЕЛЛЕЗЫ.

Возбудители пищевых токсикоинфекций относятся к следующим семействам бактерий: Enterobacteriaceae, Vibrionaceae, Pseudomonadaceae, Bacillaceae. Возбудителями интоксикаций являются Staphylococcus aureus и Fusarium sporotrichiella. Наиболее частыми возбудителями пищевых токсикоинфекций являются сальмонеллы. Рост заболеваемости сальмонеллезом за последние десятилетия во всем мире. Общая характеристика сальмонелл: грамотрицательные, как правило, подвижные, не образующие спор и капсул бактерии, ферментирующие глюкозу с образованием кислоты и газа, или только кислоты; как правило, не ферментирующие лактозы (кроме S.arizonae и S.diarizonae) и салицина (кроме S.houtenae), не образуют индола, не имеют уpeaзы, дают отрицательную реакцию Фогес-Проскауэра, но положительную с метиловым красным, растут на цитратной среде, образуют Н²S (кроме s.paratyphi А и некоторых других), не имеют фенилаланиндезаминазы, не растут на среде с KCN (кроме S.houtenae). Почти все чувствительны к сальмонеллезному фагу 0-1. Сумма Г+Ц=50-53 мол. %.

Таксономическая классификация сальмонелл. Род сальмонелл представлен одним видом S.choleraesuis c 6 подвидами (S.choleraesuis, S.salamae, S.arizonae, S.diarizonae, S.houtenae, S.bonhori), различающимися по ряду биохимических тестов.

Принципы серологической классификации:

- по O-антигену все сальмонеллы подразделяются на 50 групп (А-Z, 51-65).

- по Н-антигенам (I иII фазы) делятся более чем на 2000 сероваров.

Принципы определения серогруппы (О-сыворотки) и сероваров (по Н-антигенам). Фаготипы (125) и биовары (20) сальмонеллы тифимуриум.

Заболевания, вызываемые сальмонеллами: брюшной тиф и сальмонеллезы. Резервуары сальмонелл в природе. Первичные и вторичные салъмонеллезы животных, их особенности. Значение животных и продуктов животного происхождения как источников заражения для человека. Роль домашней птицы, яиц, яичных продуктов и синантропных грызунов как источников заражения для человека.

Человек как источник заражения сальмонеллами.

Особенность современных сальмонеллезов - активизация пищевого пути передачи возбудителей с преобладанием роли птицы и птицепродуктов, увеличение числа групповых заболеваний, рост заболеваемости среди детей старшего возраста и взрослых, увеличение числа сероваров, вызывающих заболевание (в нашей стране более 240 сероваров).

Особенности пищевых токсикоинфекций: короткий инкубационный период, групповой характер заболевания, острое непродолжительное течение.

Основная причина - массивность обсеменения пищевого продукта возбудителями.

Гипотезы:

1) в пище накапливается в большом количестве возбудитель и его токсины;

2) действие токсаминов, накапливающихся в пищевом продукте в результате жизнедеятельности бактерий;

3) сочетание действия токсинов, токсаминов и накопление в большом количестве возбудителя (распад бактерий, всасывание эндотоксина и интоксикация).

Особенности патогенеза сальмонеллезов обусловлены наличием у сальмонелл различных факторов патогенности, к числу которых относятся эндотоксины, факторы адгезии, инвазии, энтеротоксины (типа st ), факторы проницаемости, способность некоторых сальмонелл продуцировать SLТ (шигаподобные токсины). Наличие у сальмонелл плазмид вирулентности и лекарственной устойчивости. Особенность патогенеза сальмонеллезов. Сальмонеллы после прикрепления к гликокаликсу внедряются между ворсинками и прикрепляются к плазмолемме энтероцитов и,размножаясь на них, вызывают повреждение энтероцитов и умеренное воспаление слизистой. Они не размножаются в энтероцитах; а транспортируются в подлежащие ткани слизистой оболочки, в лимфу и в кровь.

Причины роста заболеваемости сальмонеллезом, появление эпидемических клонов сальмонелл, инфицирование сальмонеллами кормов для животных и птиц (последнее, возможно, одна из главных причин).

Особенности патогенеза стафилококковых интоксикаций. Бактериологическая диагностика пищевых токсикоинфекций. Материалы для бактериологического исследования при пищевых отравлениях. Обогатительные среды для сальмонелл. Серологическая идентификация сальмонелл. Определение серологических групп и серотипов сальмонелл. Наборы диагностических агглютинирующих сывороток для сальмонелл. Использование О-сальмонеллезного фага для идентификации сальмонелл. Фаготипирование сальмонелл тифимуриум и паратифа В.

Применение реакции иммунофлуоресценции как экспресс-метода для обнаружения сальмонелл (прямой и непрямой методы с соответствующими сыворотками), использование РПГА с О-эритроцитарным диагностикумом для определения антител и реакции Кумбса для обнаружения неполных .антител.

Особенности бактериологической диагностики пищевых токсикоинфекций, вызванных условно-патогенными бактериями кишечной группы.

Особенности диагностики стафилококковых интоксикаций. Биологическая проба на кошках для обнаружения стафилококкового энтеротоксина. Значение серологического метода в диагностике пищевых токсикоинфекций. Основные меры предупреждения пищевых токсикоинфекций и интоксикаций.

Лекция 8.

Тема: МИКРОБИОЛОГИЯ ДИЗЕНТЕРИИ.

Определение болезни. История открытия возбудителей. Открытие Лешем амебы. Амебиаз и бактериальная дизентерия. Открытие ее возбудителей (Шантмесс и Видаль, Григорьев и Шига, Флекснер, Зонне, Штуцер и Шмитц, Бойд, Лардж, Сакс).

Характеристика рода шигелл. Неподвижные грамотрицательные палочки, не образуют спор и капсул; хорошо растут на обычных питательных средах, не растут на среде с цитратом или малонатом в качестве единственного источника углерода; не образуют H²S, не имеют уреазы; реакция Фогес-Проскауэра отрицательна, с метиловым красным - положительна; глюкозу и другие углеводы ферментируют с образованием кислоты без газа (кроме некоторых представителей вида Флекснера); как правило, не ферментируют лактозу (кроме вида Зонне), адонит, инозит и салицин.

Принципы классификации бактерий рода Shigella. Использование биохимических признаков - отношение к манниту и лактозе, и особенностей антигенного строения.

Современная классификация шигелл - 4 вида (подгруппы): Shigella dysenteriae (подгруппа А), не ферментируют маннит, 12 сероваров; S.flexneri (подгруппа В), ферментируют маннит, особенности антигенного строения (наличие типовых и групповых антигенов, деление на серовары и подсеровары, антигенная формула), s.boydii (подгруппа С), ферментируют маннит, 18 сероваров; s.sonnei (подгруппа Д), медленно ферментируют лактозу, наличие колоний двух фаз (I фаза и II фаза). Зависимость типа колоний и вирулентности от наличия плазмиды 120МД. Колонии I фазы (мелкие круглые) имеют плазмиду, вирулентны. Колонии II фазы (крупные плоские) не имеют плазмиды, не вирулентны.

Биохимические варианты шигелл Зонне в зависимости от отношения к мальтозе, рамнозе и ксилозе -14 биоваров. Фаготипирование шигелл Зонне. Значение определения биоваров и фаговаров для эпидемиологии.

Особенности эпидемиологии дизентерии.

Изменение видового состава, биоваров и сероваров шигелл и причины этого явления.

Исчезновение с исторической арены S.dysenteriae I (палочки Шига) в 40-х годах и возвращение ее в 60-80-х годах, образование трех гиперэндемических районов (Центральная Америка; Африка; Индия, Пакистан, Бангладеш). Возможная причина - наличие плазмид, определяющих лекарственную устойчивость и вирулентность s.dysenteriae I.

Источник инфекции - только человек.

Способ заражения - фекально-оральный. Пути передачи - водный (преобладающий для вида Флекснера), пищевой (преобладающий для вида Зонне), особенно важная роль молока и молочных продуктов; контактно-бытовой (особенно для подгруппы А).

Факторы патогенности шигелл: ЛПС (эндотоксин); наличие в клеточной стенке антигенов, угнетающих фагоцитоз (антигены 3,4); синтез факторов иммуносупрессивности (подавляют вторичный иммунный ответ) ;наличие факторов адгезии и колонизации. Важнейшее биологическое свойство шигелл - способность их проникать в энтероциты, размножаться в них и вызывать их гибель (наличие факторов инвазии). Для обнаружения этого важнейшего свойства используют керато-конъюнктивальную пробу на морских свинках (гнойный керато-конъюнктивит); заражение куриных эмбрионов (их гибель); интраназальное заражение белых мышей (пневмония); заражение культур клеток (цитотоксическое действие).

Генетический контроль адгезии, инвазии и цитотокситеского действия (наличие в хромосоме генов, контролирующих синтез антигенов 3,4 (около локуса his), обеспечивающих устойчивость к макрофагам; гена КорА (около локуса lac), ответственного за развитие керато-конъюнктивита; гена cytt , ответственного за гибель энтероцитов и макрофагов.

Наличие у шигелл плазмид вирулентности: у шигелл Зонне 120 МД, у шигелл Флекснера и Бойда 140 МД (родственна плазмиде энтероинвазивных кишечных палочек), контролирующих синтез белков наружной мембраны, опосредующих инвазивные свойства. Наличие плазмид у шигелл Флекснера и Зонне, контролирующих синтез энтеротоксинов типа LT.

Способность S.dysenteriae I (палочка Шига) синтезировать и секретировать цитотоксины (SLT-I и SLT-II), вызывающие сильный цитотоксический эффект.

Способность синтезировать цитотоксины обусловлена умеренными конвертирующими tox-фагами.

Особенности патогенеза дизентерии: адгезия, колонизация, внедрение в энтероциты, размножение и цитотоксическое действие осуществляются циклами. Интенсивность циклов прямо пропорциональна концентрации возбудителя в пристеночном слое слизистой оболочки. Все это приводит к разрушению эпителиальных клеток, воспалению, образованию язвы. Соединяясь, язвы увеличивают обнажение кишечной стенки, вследствие чего в стуле появляется слизь, кровь, полиморфноядерные лейкоциты.

Особенности иммунитета при дизентерии - типоспецифический, значение макрофагов, Т-лимфоцитов (гиперчувствительность замедленного типа), антител. Значение местного иммунитета, опосредуемого антителами IgAs.

Методы микробиологической диагностики дизентерии.

Основной метод - бактериологический. Схема выделения возбудителя: посев испражнений на дифференциально-диагностические среды (среду обогащения), выделение изолированных колоний, пересев для получения чистой культуры, изучение биохимических свойств и с учетом их идентификация с помощью вначале основной поливалентной сыворотки, содержащей антитела к шигеллам Флекснера (1-6 групп) и шигеллам Зонне, затем поливалентными Флекснера и Зонне, затем определяют серовар и подсеровар Флекснера или фазы Зонне.

В случае если выделенные бактерии не агглютинируются основной поливалентной сывороткой, применяют поливалентные и сероваро-специфические сыворотки других видов. Для обнаружения антигенов в крови, моче и испражнениях могут быть использованы следующие методы: РПГА, РСК, реакция коагглютинации (в моче и испражнениях), ИФМ, РАГА (в. сыворотке крови). Эти методы высокочувствительны, специфичны и пригодны для раннего распознавания болезни. Диагностическое значение имеет также аллергическая проба Цуверкалова с дизентерином.

Для быстрой идентификации шигелл рекомендуется следующий метод: подозрительную колонию (лактозонегативная на среде Эндо) пересевают на среду с трехсахарным агаром и железом: агар с глюкозой, сахарозой и лактозой + сернокислое железо (для выявления Н2S) и среду Христенсена, содержащую мочевину, или на среду Олькеницкого (глюкоза, лактоза, сахароза, мочевина + железо).

Любой микроорганизм, который продуцирует уреазу через 4-6 часов инкубирования, вероятнее всего относится к роду Proteus и может быть исключен.

Любой микроорганизм, который продуцирует после инкубации в течение ночи Н2S, или имеет уреазу, или образует кислоту на косячке о трисахарным агаром (ферментирует лактозу или сахарозу), может быть исключен, хотя штаммы, продуцирующие H2S, должны быть исследованы как возможные представители рода Salmonella. Во всех других случаях выросшая на этой среде культура должна быть исследована, и, если имеется образование кислоты, указывающее на ферментацию глюкозы (изменение цвета столбика), выделена в чистом виде. Одновременно она может быть исследована в реакции агглютинации на стекле с соответствующими антисыворотками к роду Shigella. В связи с наличием групповых антигенов у представителей семейства Enterobacteriaceae (положительная реакция агглютинации) для подтверждения принадлежности к роду шигелл используют другие биохимические тесты (цитратная среда, глюкоза, лактоза, маннит, оксидаза, глюконат, а также подвижность).

Проблема специфической профилактики дизентерии.

Лекция 9.

Тема: МИКРОБИОЛОГИЯ ХОЛЕРЫ.

Определение болезни. Особенности ее, которые делают холеру особо опасной болезнью. Эпидемиологические особенности холеры, основные периоды в истории холерных эпидемий. Основной эпидемический очаг холеры на Земле и причины его существования в течение длительного времени.

Холерные пандемии, пути распространения холеры из Индии во время пандемий. Седьмая пандемия холеры, ее особенности.

Возбудитель холеры, история его открытия. Определение рода V.cholerae, ключевые признаки этого рода вибрионов: грамотрицательные, прямые или слегка изогнутые палочки, подвижные (монотрихи), спор и капсул не образуют, факультативные анаэробы, образуют индол, восстанавливают нитраты в нитриты (нитрозо-индоловая реакция), оксидазоположительные, ферментируют глюкозу по пути Эмбден-Мейергофа, разжижают желатину, уреазы и H2S не образуют, имеют лизин- и орнитин-декарбоксилазы, не имеют аргининдигидролазы, содержание Г+Ц=40-50 мол. Определение болезни. Особенности ее, которые делают холеру осо-бо опасной болезнью. Эпидемиологические особенности холеры, основные периоды в истории холерных эпидемий. Основной эпидемический очаг холеры на Земле и причины его существования в течение длительного времени.

Холерные пандемии, пути расдространения холеры из Индии во время пандемий. Седьмая пандемия холеры, ее особенности.

Возбудитель холеры, история его открытия. Определение рода v.choierae , ключевые признаки этого рода вибрионов: грамотрица-тельЕые, прямые или слегка изогнутые палочки, подвижные (монотрихи), спор и капсул не образуют, факультативные анаэробы, образуют индол, восстанавливают нитраты в нитриты (нитрозо-индоловая реакция), океи-дазоположительные, ферментируют глюкозу по пути Эмбден-Мейергофа, разжижают желатину, уреазы и ЧгЗ не образуют, имеют лизин- и орнитин-декарбоксилазы, не имеют аргининдигидролазы, содержание Г+Ц=40-50 мол. % (У холерного вибриона 47 мол.%).

Признаки, по которым вибрионы отличаются от семейства кишечных бактерий (оксидазоотрицательные) и псевдомонад (окисляют глюкозу); признаки, отличающие вибрионы от рода Aeromonas (имеют аргининдигидролазу) и Рlesiomonas (имеют лизин-, орнитин-декарбоксилазы и аргининдигидролазу).

Морфологические, культуральные и биохимические свойства возбудителя холеры.

Отношение холерного вибриона к сахарозе, маннозе, арабинозе. Классификация вибрионов по Хейбергу. Вибрион Эль-Тор, дискуссия о его природе. Современная оценка вибриона Эль-Тор - истинный возбудитель холеры по всем своим свойствам, включая антигенное строение, подобен холерному вибриону (имеющиеся различия не влияют на его природу). Состав вида v.cholerae: холерный и холероподобные вибрионы. Распространение холероподобных вибрионов в природе. Основные различия между холерным и холероподобными (НАГ) вибрионами. Особенности антигенного строения холерного вибриона (01-серогруппа; серотипы Огава, Инаба и Гикошима); холероподобные вибрионы - вибрионы, не относящиеся к 01-серогруппе, их серовары, эпидемиологическое значение. Галофильные вибрионы, их характеристика.

Роль парагемолитических вибрионов в этиологии кишечных заболеваний человека, отличие их от других галофильных вибрионов.

Резистентность холерных вибрионов во внешней среде, чувствительность их к дезинфицирующим веществам и к хлору.

Питательные среды, применяемые для выращивания холерных вибрионов: 1% ПВ, щелочной МПА. Особенность роста на них холерного вибриона. Среда ТЦБС, ее состав и преимущества. Источники холеры в природе. Пути и способы заражения холерой. Водный путь распространения играл и играет решающую роль в эпидемиологии холеры. Основные факторы патогенности холерного вибриона: хемотаксис, подвижность, ферменты патогенности (муциназа, нейраминидаза, лецитиназа, протеаза), их значение, факторы адгезии, эндотоксин (ЛПС), экзотоксины (шигаподобные, термолабильные, отличающиеся от холерного), фактор проницаемости.

Главный фактор патогенности - холерный экзотоксин (холероген, обусловливающий патогенез болезни (понос, обезвоживание, потеря электролитов). Структура токсина. Белок с м.в. 84 кДа, молекула имеет форму кольца и состоит из двух фрагментов A (A1, A2) и В (5-6 одинаковых субъединиц) =А2В5.

Функции В-фрагмента: взаимодействие с рецептором (GmI) и образование внутримембранного канала для прохождения A1 в клетку, субъединица А2 соединяет A1 с В-фрагментом. A1 - собственно токсин. Он активирует аденилатциклазу, нарушая ее структуру (образующаяся при гидролизе NAD аденозиндифосфат-рибоза переносится на аденилатциклазу, последняя вызывает гидролиз АТФ, который приводит к накоплению цАМФ, вызывающего сильный цитотонический эффект: потеря жидкости, а с ней NaCl, NaHCO3, КСl - главная причина холерного алгида и смерти больного (потеря жидкости в количестве более 10% веса тела).

Особенность генетического контроля токсинообразования: оперон ctxB или vcTАВ, контролируемый двумя генами регуляторами (toxR - позитивный регулятор, мутации этого гена уменьшают продукцию токсина в 1000 раз; ген htx - негативный регулятор, мутации в этом гене повышают продукцию токсина в 3-7 раз). Во время эпидемий выделяются холерогенные, слабохолерогенные и нехолерогенные вибрионы. Косвенные и прямые доказательства холерогенности или ее отсутствия у холерного вибриона. Косвенные признаки отсутствия холерогенности у вибриона: наличие гемолитической активности, отсутствие больных холерой и отрицательные пробы с холерными диагностическими фагами (ХДФ-3, ХДФ-4, ХДФ-5).

Прямые доказательства холерогенности. Методы обнаружения холерогена:

стимуляция клеточной аденилатциклазы в культурах клеток;
биологические пробы;
реакция пассивного иммунного гемолиза (холероген взаимодействует с ганглиозидом эритроцитов, добавление антитоксинов и комплемента приводит к гемолизу);
иммуноферментный метод;
иммунофлуоресцентный метод;
использование метода ДНК-зонда для обнаружения гена токсичности.

Основные клинические формы холеры по классификации ВОЗ.

Принципы патогенетического лечения холеры - восстановление водно-солевого обмена и применение противомикробных препаратов. Оральные регидратационные солевые растворы (ОРС):

3,5 г NaCl

2,5 г NaHCO3

1,5 г KCl

20,0 г глюкозы на 1 л питьевой воды.

Своевременное применение ОРС позволяет свести летальность при холере до нуля. Иммунитет при холере, его особенность (значение антитоксинов и вибриоцидных антител).

Особенности микробиологической диагностики холеры. Основной метод - бактериологический. Схема бактериологического исследования. Методы дифференциации холерных вибрионов от грамотрицательных палочек, относящихся к семействам Enterobacteriaсeae, Pseudomonadaceae , а также от других родов семейства vibrionaceae и от холероподобных (НАГ) вибрионов. Использование специфических агглютинирующих сывороток и монофагов для типирования холерных вибрионов. Использование иммунофлуоресцентного метода для ускоренной диагностики холеры. Применение антительного эритроцитарного диагностикума для обнаружения холерного вибриона в выделениях больных. Серологические реакции (имеют второстепенное значение): реакции агглютинации, обнаружения вибриоцидных антител, иммунофлуоресценции и иммуноферментный метод обнаружения антитоксинов.

Специфическая профилактика холеры. Основные противоэпидемические мероприятия в очаге холеры.

Лекция 10.

Тема: ПАТОГЕННЫЕ АНАЭРОБЫ.

ВОЗБУДИТЕЛИ ГАЗОВОЙ ГАНГРЕНЫ.

Общая характеристика анаэробных бактерий. Облигатные и факультативные анаэробы. Особенности энергетического обмена у анаэробных бактерий. Чувствительность облигатных анаэробов к свободному кислороду и ее возможные причины (отсутствие каталазы, подавление кислородом анаэробных энергодающих процессов, неспособность снижать уровень окислительно-восстановительного потенциала).

Методы культивирования анаэробов.

Распространение облигатных анаэробов в природе и их роль в круговороте веществ.

Строгие анаэробы, не относящиеся к роду клостридий, их роль в патологии человека:

1) бактероиды и фузобактерии - не образующие спор грамотрицательные палочки - возбудители гнойных воспалительных заболеваний;

2) кампилобаитерии - возбудители острых кишечных заболеваний (кампилобактериозы), а также гастрита и язвенной болезни.

Кампилобактериозы широко распространены на всех континентах.

Кампилобактерии - тонкие спирально-изогнутые грамотрицательные, не образующие спор палочки, диаметром 0,2-0,8 мкм и длиной 0,5-5,0 мкм, могут иметь один или более витков, могут быть s-образной формы или напоминать крылья чайки при соединении двух клеток в короткую цепочку, монотрихи, хемоорганотрофы, углеводы не сбраживают, желатин и мочевину не гидролизуют, оксидазоположительны, реакции с метиловым красным и Фогес-Плоскауэра отрицательны. Являются строгими анаэробами или микроаэрофилами. Содержание Г+Ц=30-35 мол.%. По отношению к каталазе делят на две группы:

1) каталазопозитивные виды (Campуlobacter fetus и C.feсalis )

2) каталазонегативные (C.sputorum).

По мнению специалистов, Campylobacter pylori (Helicobacter pylori) является наиболее частым возбудителем гастрита и язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки. Наиболее эффективным препаратом для лечения этих болезней является De-Nol (коллоидный субцитрат висмута), обладающий сильным бактерицидным действием в отношении Helicobacter pylori.

Патогенные анаэробы из рода Clostridium - возбудители газовой гангрены: C.perfringens, C.novyi, C.septicum, C.histolyticum, C.sordellii, C.difficile.

Морфологические свойства возбудителей газовой гангрены.

Биохимические свойства возбудителей газовой гангрены - отношение к углеводам, белкам, наличие фактора проникновения и т.п.

Культуральные свойства возбудителей газовой гангрены. Особенности роста их на средах Виллиса и Хоббс, Вильсон-Блера, кровяном агаре. Экзотоксины возбудителей газовой гангрены, их природа и действие на организм человека. Серотипы палочки перфрингенс. Роль этой палочки в этиологии пищевых отравлений. Прототоксины. Способы заражения газовой гангреной. Условия, благоприятствующие развитию газовой гангрены.

Патогенез газовой гангрены. Местное действие токсина - развитие отека и некроза. Газообразование в тканях, причины. Общее действие токсинов и продуктов распада тканей. Микробные ассоциации при газовой гангрене (облигатные анаэробы, гноеродные и гнилостные бактерии) и их значение.

Методы микробиологической диагностики газовой гангрены. Классическая схема выделения патогенных анаэробов (посев исследуемого материала на среды Виллиса и Хоббс, Вильсон-Блера, кровяной агар и жидкие среды). Методы ускоренного обнаружения и выделения палочки перфрингенс.

Серопрофилактика и серотерапия газовой гангрены. Дозы и способы введения сывороток. Анатоксины, их назначение.

Лекция 11.

Тема: ПАТОГЕННЫЕ АНАЭРОБЫ.

ВОЗБУДИТЕЛИ СТОЛБНЯКА И БОТУЛИЗМА.

Распространение возбудителя столбняка в природе. Причины высокой обсемененности почвы палочкой столбняка в Краснодарском крае и значение этой инфекции для Краснодарского края.

Характеристика морфологических, культуральных и биохимических свойств возбудителя столбняка.

Способы заражения столбняком: раневой столбняк, пуэрпэральный, криптогенный и столбняк новорожденных. Заболеваемость столбняком новорожденных в развивающихся странах, ее причины, высокая летальность, пути и способы ликвидации.

Экзотоксин столбнячной палочки, его фракции - тетаноспазмин и тетаногемолизин.

Природа и структура столбнячного токсина: белок с м.в.~160 кДа, синтезируется в виде простого неактивного одноцепочечного полипептида. Активация осуществляется собственной протеазой, которая надрезает токсин, при этом образуются две подипептидных цепи - тяжелая (107 кДа) и легкая (53 кДа), связанных дисульфидной связью ("разрезанный" токсин). Тяжелая цепь выполняет акцепторную роль, а легкая - собственно токсическую.

Рецептором токсина является ганглиозид мембран аксонных окончаний. Основной путь распространения токсина - внутриаксонный транспорт периферических нервных окончаний в ЦНС. Скорость продвижения токсина превышает 75 мм в день. Токсин поражает двигательные нейроны, что и обусловливает патогенез и клинику болезни. Столбняк у животных ("восходящий") и у человека ("нисходящий").

Микробиологическая диагностика столбняка. Выделение возбудителя.

Биологическая проба для обнаружения токсина столбнячной палочки. Проявление столбняка у лабораторных животных.

Специфическая профилактика столбняка. Столбнячный анатоксин, его получение, назначение и применение. Значение активной иммунизации для профилактики столбняка в условиях Краснодарского края.

Серотерапия столбняка. Защитный титр антитоксина (>0,01 МЕ/мл)

Введение сыворотки с лечебной целью 350 МЕ/кг веса больного, для профилактики 3000 МЕ или 900 ME гомологичного противостолбнячного иммуноглобулина.

Активно-пассивная иммунопрофилактика столбняка при травмах (введение антитоксической сыворотки или гомологичного иммуноглобулина и столбнячного анатоксина). Ботулизм. Определение болезни.

Характеристика морфологических свойств, культуральные особенности возбудителя ботулизма (температурный оптимум, значение рН среды, влияние солей на рост палочки ботулизма).

Биохимические свойства возбудителя ботулизма.

Главным фактором патогенности возбудителя ботулизма является экзотоксин. По антигенным свойствам экзотоксина разделяется на 8 типов: А, В, С1, С2, Д, Е, F и G.

Токсин синтезируется в неактивной форме, в виде полипептидной цепи. Активация экзотоксина осуществляется протеазами самих возбудителей (протеолитические штаммы А, В, С, Д, F) или протеазами, имеющимися в желудочно-кишечном тракте человека (непротеолитические штаммы В, С, Д, Е, F).

Активация заключается в разрезании экзотоксина на две полипептидные цепи, связанные дисульфидной связью ("разрезанный" токсин). Образующиеся при этом два фрагмента (I иII) имеют м.в.100 кДа и 50 кДа соответственно. Тяжелая цепь отвечает за связывание нейротоксина c рецептором клеточной мембраны, a легкая цепь обеспечивает развитие блокирующего действия нейротоксина на холинергическую передачу возбуждения в синапсах.

Ботулинические токсины всех типов продуцируются в виде токсических белковых комплексов (прогениторные токсины). В зависимости от структуры и молекулярной массы прогениторные токсины делятся на три группы, определяемые по константе седиментации как 12s , 16s и 19s токсины.

12s-токсин (или М-токсин) - комплекс, включающий молекулу собственно нейротоксина (5-7s - компонент), которая ассоциирована с молекулой нетоксического белка, не обладающего свойствами гемагглютинина.

16s-токсин, или L-комплекс, представляет собой структуру, состоящую из М-комплекса и нетоксического белка со свойствами гемагглютинина.

19s-токсин, или LL-токсин, сверхтяжелая структура, включающая в себя нейротоксин и нетоксический белок со свойствами гемагглютинина.

Прогениторный токсин типа А может продуцироваться в виде трех форм – М, L, LL; токсины типов В, С и Д относятся к L- и М-формам, а типов Е- и Р- - к М-форме. Нетоксические белки прогениторных токсинов играют важную роль в стабилизации нейротоксина, в защите его от разрушающего действия протеолитических ферментов и HCl при пероральном поступлении возбудителя в организм.

Несмотря на антигенные различия, все типы ботулинического токсина обладают одинаковым действием - они поражают ядра черепно-мозговых нервов (офтальмоплегический синдром у большинства больных.)

Помимо нейротоксического действия токсин обладает выраженным лейкотоксическим действием, а также гемагглютинирующей и лецитиназной активностью (возможно, лейкотоксины, гемолизины и лецитиназа являются самостоятельными токсинами). Условия, благоприятствующие накоплению ботулинического токсина в пищевых продуктах.

Патогенез ботулизма. Интоксикация и инфекция. Размножение возбудителя в организме больного и продукция экзотоксина.

Микробиологическая диагностика ботулизма. Материал, подлежащий бактериологическому исследованию при ботулизме. Выделение возбудителя. Обнаружение токсина. Биологическая проба для обнаружения ботулинического токсина и определения его типа. Обнаружение токсина с помощью РПГА и реакции торможения фагоцитоза. Иммунофлуоресцентный метод обнаружения палочки ботулизма.

Принципы серотерапии (больным вводят 35000 ME антитоксина, в том числе по 10000 ME типа А, С и Е и 5000 ME типа В). Одновременно вводится анатоксин для индукции выработки собственных антител. Для серопрофилактики сыворотку вводят в дозе 1000-2000 ME каждого типа. Меры предупреждения ботулизма.

Лекция 12.

Тема: МИКОБАКТЕРИИ.

МИКРОБИОЛОГИЯ ТУБЕРКУЛЕЗА.

Определение болезни, ее распространение в мире, роль социальных факторов в заболеваемости туберкулезом. Общая характеристика микобактерий, морфологические и биологические особенности рода Mycobacterium , к которому относится возбудитель туберкулеза Myсobacterium tuberculosis, открытый Кохом в 1888 году. Роль микобактерий в патологии человека. Распространение микобактерий в природе (почва, растения, организмы холоднокровных, теплокровных животных, слизистые оболочки человека). Род микобактерий включает более 40 видов, которые подразделяют на две основные группы: потенциально патогенные для человека (более 20 видов) и сапрофиты (около 20 видов).

Чаще всего заболевания людей (туберкулез и микобактериозы) вызывают следующие виды: M.tuberculosis, M.bovis, M.avium, M.microti, M.kansasii, M.africanum, M.ulcerans, M.xenopi, M.paratuberculosis, M.leprae, M.lapraemurium.

По характеру роста микобактерии делят на три группы: быстро растущие (колонии на питательной среде появляются ранее 7 дней), медленнорастущие (колонии появляются позднее 7 дней), и не растущие на питательных средах или требующие особых условий роста (M.leprae, M.lepraemarium ). Большинство указанных выше возбудителей заболеваний человека относятся к категории медленно растущих микобактерий (кроме M.paratuberculosis, которая относится к группе быстрорастущих).

По признаку пигментообразования микобактерии подразделяют на фотохромогенные (колонии приобретают лимонно-желтую окраску при культивировании на свету в активной фазе роста); скотохромогенные - пигмент оранжево-желтого цвета образуется при инкубации в темноте; нехромогенные - колонии не имеют пигмента или имеют светло-желтую окраску (вне влияния света).

Виды бактерий дифференцируются по скорости роста, пигментообразованию, влиянию света на него, по способности синтезировать ниацин (никотиновую кислоту) и по наличию у них различных ферментов.

Быстро растущие микобактерии широко распространены в природе, большинство из них - сапрофиты. Однако четыре вида, кроме M.paratuberculosis, M.fortuitum, M.vaccae, M.chelonei - также могут вызывать заболевания у людей и животных, характеризующиеся значительным разнообразием клинической картины. Макроскопические поражения могут быть сходными с картиной туберкулеза, но гистологические исследования ткани выявляют изменения, отличающиеся от таковых при туберкулезе.

Условно можно выделить три основных типа микобактериозов, зависящих как от вида быстро и медленнорастущих микобактерий, так и от организма.

1 тип - характеризуется генерализованной инфекцией с развитием видимых невооруженным глазом патологических изменений в разных частях тела;

2 тип - характеризуется наличием макро- и микроскопических поражений, локализованных в определенных частях тела;

3 тип - заболевание протекает без развития видимых поражений. В лимфатических узлах обнаруживаются внеклеточно и внутриклеточно расположенные микобактерии.

В нашей стране микобактериозы наблюдаются редко, в то время как в африканских и некоторых других странах на них приходится свыше 30% всех туберкулезных заболеваний.

Характеристика свойств возбудителя туберкулеза. Прямые или слегка изогнутые грамположительные палочки диаметром 0,2-0,6 мкм и длиной 1,0-4,0 мкм, спор и капсул не образуют, неподвижны, аэробы, оптимум рН=6,4-7,0. Кроме палочковидных могут быть нитевидные и зернистые формы (зерна Муха). В результате L-трансформации часто образуются мелкие зернистые (фильтрующиеся) формы. Бактерии характеризуются высоким содержанием липидов (до 40% сухого веса клеток).

В составе липидов три фракции:

фосфатидная, растворимая в эфире;

жировая, растворимая в эфире и ацетоне;

восковая, растворимая в эфире и хлороформе.

Высокое содержание липидов определяет многие важные биологические свойства возбудителя: устойчивость во внешней среде; устойчивость к кислотам, щелочам, спирту; устойчивость к красителям (способ окраски по Циль-Нильсену); устойчивость к дезинфектантам; особенности роста на плотных и жидких средах, обусловленные гидрофобностью. Липиды - факторы патогенности возбудителя туберкулеза. Корд-фактор. Особенности роста вирулентных туберкулезных бактерий в микрокультуpax (рост - в виде косы, каната), обусловленные наличием корд-фактора. Цитохимические методы определения вирулентности. Вирулентность туберкулезных бактерий для животных.

Дифференциация видов туберкулезных бактерий по патогенности для животных (кролики, морские свинки).

Питательные среды, применяемые для культивирования туберкулезных бактерий (картофельные, глицериновые, яичные, полусинтетические и синтетические). Соблюдение необходимых условий (доступ кислорода, достаточная влажность, кислая рН и др.).

Туберкулез у человека. Источники инфекции - больной человек и крупный рогатый скот.

Способы заражения - воздушно-капельный, воздушно-пылевой, алиментарный (от крупного рогатого скота), возможность проникновения возбудителя через любую поврежденную ткань. Основные формы туберкулеза.

Патогенез туберкулеза. Формирование первичного очага. Инфекционная гранулема, ее структура. Естественная резистентность к туберкулезу. Судьба первичного комплекса, формирование приобретенного иммунитета, феномен Коха. Сущность приобретенного иммунитета, его опосредованность системой Т-лимфоцитов. Туберкулиновая проба, выявление специфической туберкулиновой аллергии (гиперчувствительности замедленного действия).

Туберкулопротеины индуцируют образование гиперчувствительности немедленного типа. Варианты туберкулина:

1)АТ - старый туберкулин Коха (10000 ТЕ/мл). Его недостатки - нестандартность, наличие посторонних компонентов, кроме самого туберкулина.

2)PPD-S - Purifed protein derivate Seibert. Международная единица - 0,000028 мг сухого порошка PPD-S. Для определения туберкулиновой аллергии доза 0,0001 мг PPD-S.

3) PPD-L -Purifed protein derivate Linnikova, дозировки: 5ТЕ в 0,1 мл; 100 ТЕ в 0,1 мл.

Внешнее проявление туберкулиновых проб Пирке и Манту (папула диаметром 5 мм и более - положительная реакция). Их диагностическое значение. Сенситины - аллергены для выявления чувствительности к другим микобактериям.

Особенности течения туберкулеза - чередование периодов ремиссия и рецидивов. Значение L-форм (ультра-малых форм) возбудителя в инфекционном процессе. Незавершенность фагоцитоза.

Методы микробиологической диагностики туберкулеза.

Бактериоскопический. Его особенности, недостатки (малое количественное содержание возбудителя, непостоянство его выделения, изменение формы). Необходимость использования методов обогащения. Применение люминесцентной микроскопии, фазово-контрастной микроскопии.

Бактериологический метод - основной способ диагностики и контроля эффективности лечения. Обязательная проверка чувствительности возбудителя к химиопрепаратам. Соблюдение условий: высокое качество питательной среды, кислая рН, достаточный доступ О2, достаточная посевная доза, возможность выделения L-форм возбудителя, необходимая продолжительность исследования. Для идентификации различных видов микобактерий учитывается скорость роста, пигментообразование и влияние на него фотоактивации, способность синтезировать ниацин, изучение спектра ферментов.

Для выделения L-форм применяют специальные полужидкие среды, рост в них в виде крупинок с облачком помутнения, для микроскопии лучше пользоваться фазово-контрастным микроскопом и непрямым методом иммунофлуоресценции.

Использование метода микрокультур для выделения возбудителя.

Биологический метод. Один из наиболее чувствительных - заражение морской свинки. Может быть использован и для выделения L-форм возбудителя (пассаж на морских свинках).

Использование аллергических проб Пирке и Манту.

Серологический метод, Использование РСК, РПГА, реакция агрегат-гемагглютинации (для обнаружения ЦИК). Использование ИФМ для обнаружения антител к белковым антигенам М.tuberculosis.

Использование ДНК-зонда. Зонды содержат последовательности, комплементарные повторяющимся 10-16 раз последовательностям ДНК М.tuberculosis.

Лечение туберкулеза. Использование химиопрепаратов и антибиотиков 1 ряда: производные гидразида изоникотиновой кислоты (тубазид фтивазид, салюзид и др.), препаратов группы стрептомицина; производных парааминосалициловой кислоты; 2 ряда: циклосерин, канамицин, виомицин, рифампицин и др. новейших химиопрепаратов и антибиотиков.

Борьба с туберкулезом. Система противотуберкулезной службы.

Специфическая профилактика туберкулеза. Вакцина БЦЖ (Bacille Calmette, Guerin). История ее создания, эффективность использования.

Обязательность прививок против туберкулеза во всем мире.

Вакцинация производится в первые 5-7 дней жизни. Однократно внутрикожно вводится 0,05 мг сухой бактериальной массы в объеме 0,01 мл.

Ревакцинации в возрасте 7-12-17-20-22-27-30 лет. Перед ревакцинацией ставится проба Манту (5 ТЕ/0,1 мл). Ревакцинация проводится только в случае отрицательной пробы Манту.

Лекция 13.

Тема: МИКРОБИОЛОГИЯ ДИФТЕРИИ.

Определение болезни. История изучения болезни и ее возбудителя. Характеристика рода Corynebacterium , к которому относится возбудитель дифтерии - Corynebacterium diphtheriaе.

Морфологические особенности возбудителя - прямая или изогнутая грамположительная палочка диаметром 0,3-0,8 мкм и длиной 1,0-8,0 мкм; спор и капсул не образует, жгутиков не имеет. Содержание Г+Ц= 60 молей%. Тинкториальные особенности, метахромазия, наличие зерен волютина, их выявление.

Кулътуральные и биохимические свойства возбудителя - аэробы и факультативные анаэробы, ферментируют с образованием кислоты глюкозу и мальтозу, как правило, не ферментируют сахарозу, не образуют индола, не имеют уреазы и желатиназы, но имеют цистиназу.

Питательные среды - сывороточные, кровяные, с добавлением теллурита калия.

Три биовара возбудителя дифтерии - gravis, mitis, intermedius, их отличительные кулътуральные и биохимические признаки.

Признаки, отличающие возбудителя дифтерии от других коринебактерий, являющихся представителями микрофлоры кожи и слизистых оболочек человека.

Антигенное строение возбудителя дифтерии (одиннадцать основных сероваров).

Системы фаготипирования дифтерийных бактерий (румынская, отечественная Крыловой). Источник инфекции - только человек (больной или бактерионоситель), очень редко - крупный рогатый скот.

Способы заражения - воздушно-капельный, воздушно-пылевой, прямой и непрямой контакты. Локализация дифтерии (нос, зев, гортань, глаза, ухо, половые органы, кожа, смешанные формы).

Факторы патогенности: факторы адгезии и колонизации; нейраминидаза, протеаза, гиалуронидаза; токсический гликолипид (трегалозодикоринемиколат).

Главный фактор патогенности - экзотоксин. Способы выявления экзотоксина - биопробы на морской свинке (подкожное или внутрикожное заражение); заражение куриных эмбрионов (гибель эмбрионов); заражение культур клеток (цитопатический эффект); использование РПГА, иммуноферментного метода и ДНК-зонда.

Однако наиболее простым является определение токсигенности возбудителя дифтерии методом встречной диффузии с антитоксином в геле. Сущность метода.

Токсигенность дифтерийных бактерий является следствием их лизогенизации tox-фагами. Одноцистронный оперон кодирует синтез протоксина с мол.весом 61 кДа, который под влиянием бактериальной протеазы разрезается на два фрагмента ("разрезанный" токсин) А и В. Фрагмент В (39 кДа) выполняет акцепторную роль и обеспечивает формирование внутримембранного канала.

Фрагмент А (21 кДа) - собственно токсин со свойствами фермента. Он обеспечивает перенос аденозин-дифосфатрибозы из состава NАД на фактор элонгации EF2, в результате чего фактор элонгации инактивируется и наступает остановка работы рибосомы на стадии транслокации.

Проблема превращения нетоксигенных дифтерийных бактерий в токсигенные у бактерионосителей.

Патогенез дифтерии; адгезия и колонизация, поражение стенок кровеносных сосудов токсином, воспаление, выпотевание жидкости, выход фибриногена, образование характерной пленки, опасность отеке зева (вторичный круп).

Общее действие токсина - поражение сердечно-сосудистой и симпатико-адреналовой систем и периферических нервов.

Иммунитет при дифтерии, его природа.

Реакция Шика, ее значение и применение.

Использование РПГА для обнаружения и титрования антитоксина. Превращение токсина в анатоксин. Токсин-антитоксин-анатоксин, их природа.

Современная классификация возбудителей дифтерии с учетом их токсигенных и нетоксигенных вариантов. Критерии, используемые для этой классификации (отношение к фагам, корициногенность, серологические, культуральные, биохимические свойства и ДНК-ДНК-гибрадизация).

Микробиологическая диагностика дифтерии.

Необходимость выделения чистой культуры возбудителя, изучение его свойств и определение токсигенности.

Проблема дифтерийного бактерионосительства. Специфическая профилактика дифтерии. Препараты, применяемые для создания коллективного иммунитета против дифтерии (АКДС, сроки вакцинации и ревакцинации, АДС - М - анатоксин, АД - анатоксин, вакцина "Кодивак").

Лекция 14.

Тема: РИККЕТСИИ И ЗАБОЛЕВАНИЯ, ВЫЗЫВАЕМЫЕ ИМИ (РИККЕТСИОЗЫ).

Риккетсии - грамотрицательные полиморфные бактерии, патогенные для человека, животных и кровососущих членистоногих.

История открытия риккетсий (возбудителя сыпного тифа). Дискуссия о месте риккетсий в системе микроорганизмов, обусловленная тем, что риккетсии не способны расти на питательных средах (кроме возбудителя волынской лихорадки).

Общая характеристика свойств риккетсий, морфология, структура (наличие клеточной стенки, ядерного аппарата, собственных систем синтеза белка и генерации энергии определяет принадлежность риккетсий к прокариотам, а их особенности обосновывают необходимость выделения в самостоятельное семейство Rickettsiaceae.

Особенность онтогенеза риккетсий: две стадии его - вегетативная и покоящаяся.

Методы культивирования риккетсий: заражения животных (морские свинки, белые мыши), куриных эмбрионов, культур клеток (бляшкообразование).

Принципы классификации риккетсий и риккетсиозов. Род Rickettsia включает 10 видов риккетсий, вызывающих три группы риккетсиозов:

1. Группа сыпного тифа: сыпной тиф, крысиный сыпной тиф, канадский риккетсиоз, их возбудители и их особенности (сумма Г+Ц=30 мол.%, размножение в цитоплазме эукариотных клеток), переносчики, источники.

2. Группа клещевой пятнистой лихорадки: пятнистая лихорадка Скалистых гор, марсельская лихорадка, северо-австралийский клещевой сыпной тиф, клещевой сыпной тиф Северной Азии, везикулезный риккетсиоз, пятнистая лихорадка, возбудители и их особенности (сумма Г+Ц=32-33 мол.%, размножение в ядре и цитоплазме эукариотных клеток). Переносчики и резервуар среди животных.

3. Группа цуцугамуши (группа тифа джунглей ). Возбудитель -R.tsutsugamushi, его особенности (размножение в цитоплазме эукариотных клеток), переносчики, резервуары среди животных.

4. Группа пневмориккетсиоза (Ку-лихорадка). Возбудитель - Coxiella burnettii, его особенности (сумма Г+Ц=43 мол.%, размножение в фаголизосомах эукариотных клеток;. Особенности эпидемиологии. Источники инфекции.

5. Группа пароксизмалъного риккетсиоза (волынская, или траншейная пятнистая лихорадка). Возбудитель - Rochalimaea quintana, его особенности (размножается внеклеточно, на поверхности эукариотных клеток, растет на некоторых средах, сумма Г+Ц=39 мол.%), особенности эпидемиологии.

На территории нашей страны регистрируют заболевания сыпным тифом, существуют эндемические очаги сибирского риккетсиоза, марсельской лихорадки, лихорадки цуцугамуши, Ку-лихорадки, везикулезного риккетсиоза и крысиного риккетсиоза.

Сыпной тиф. Определение болезни, история изучения возбудителя и способов заражения сыпным тифом. Гипотезы Г.Н.Минха и О.О.Мочутковского. Открытие Ш.Николлем способа заражения сыпным тифом и значение этого открытия для борьбы с ним. Механизм заражения: риккетсии размножаются в эпителиальных клетках кишечника вшей, вызывают их разрушение и, выделяясь с экскрементами во время укуса, проникают в кровь.

Особенности патогенеза - поражение мелких кровеносных сосудов (тромбопериваскулиты в области разветвлений артериол), нарушение кровоснабжения, (особенно мозговой ткани, сердечной мышцы, надпочечников), сильная интоксикация.

Факторы патогенности: липополисахарид (эндотоксин); белок I, содержащийся в наружном капсулоподобном слое, обладает цитотоксическим действием. Он же является основным видовым антигеном возбудителя сыпного тифа и обладает протективными свойствами.

Источник инфекции - только человек (в США имеются природные очаги, в которых источником являются белки-летяги).

Иммунитет при сыпном тифе длительный, нестерильный. Риккетсии у переболевших персистируют десятилетия (возможно, пожизненно) внутриклеточно. Болезнь Брилля (повторный сыпной тиф) - рецидив ранее перенесенного сыпного тифа.

Особенности других риккетсиозов - существование эндемических природных очагов (резервуары - грызуны, маленькие зверьки, домашние животные и паразитирующие на них кровососущие членистоногие, через укусы которых и происходит заражение).

Методы микробиологической диагностики сыпного тифа и других риккетсиозов.

В связи с тем, что риккетсии не растут на питательных средах, основным методом диагностики риккетсиозов является использование иммунологических реакций. С этой целью применяют следующие серологические реакции с использованием риккетсиозных антигенов: реакция агглютинации, РСК, РПГА, реакция непрямого гемолиза, реакция иммунофлуоресценции, иммуноферментный метод в модификации "захват" антител класса IgM. Специфичность реакции значительно повышается при использовании моноклональных антител. Для диагностики сыпного тифа и Ку-лихорадки предложены внутрикожные аллергические пробы с соответствующими аллергенами.

Кроме того, для диагностики риккетсиозов могут быть использованы биологические методы (заражение животных, куриных эмбрионов), заражение культур клеток (образование бляшек).

Для специфической профилактики сыпного тифа предложены живая сыпнотифозная вакцина (ЖСВ-Е), химическая сыпнотифозная вакцина (ХСВ), комбинированная вакцина (ЖКСВ-Е). Для профилактики Ку-лихорадки - живая вакцина из аттенуированного штамма М-44.

<<< < Предыдущая 1 2 34 / 44

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
01.05.202525.6 Кб0Спонтанный пневмоторакс95.doc
#
31.03.2015499.2 Кб75сравнительное государствоведение.doc
#
03.05.201520.31 Кб16ставрополь во время ВОВ.docx
#
01.03.202566.29 Кб0Ставропольская государственная академия (Автосо...docx
#
01.04.20251.08 Mб0Стр-1-144-Луговой.doc
#
01.04.20251.18 Mб0Стр-145-261-Захарченко.doc
#
01.05.20253.32 Mб0СтСт ОКС без подъема.doc
#
31.03.2015376.83 Кб75Суд_экс_теория_практ(с_к) .doc
#
01.05.2025306.18 Кб0Тема 1_зан.1_5 к.doc
#
01.05.202588.51 Кб0Тема 2 Основные синдромы психогенных заболевани...docx
#
01.05.202557.74 Кб0Тема 5 Синдромы органических психических заболе...docx