1. Роль Пермских ученых в развитии микробиологии

(В.М. Здравосмыслов, А. В. Пшеничнов, Б._;И. Райхер)Здравосмыслов Владимир Михайлович (I87I-I942) – один из основателей микробиологической службы на Западном Урале. В 1897 году организовал в Перми земскую бактериологическую лабораторию с антирабической станцией.В 1900 г. в лаборатории было организовано производство противодифтерийной сыворотки, с 1908 г. - скарлатиновой и холерной вакцин, туберкулина, культур мышиного и крысиного тифа.В.М. Здравосмыслов руководил Пермским бактериологическим институтом. С I9I6 г. по 1931 г. возглавлял кафедру микробиологии, сначала Пермского государственного университета, а затем медицинского института. В.М. Здравосмыслов опубликовал около 20 работ по медицинской микробиологии и иммунологии. Он был сторонником эимической теории иммунитета, занимался разработкой методов микробиологических исследований и производства бактериальных препаратов и антитоксических сывороток.Пшеничнов Алексей Васильевич (1900-1975) - после окончания в 1925 г. медицинского факультета Пермского университета включился в борьбу с сыпным тифом. Эта проблема стала одной из ведущих во всей его последующей научной деятельности. 1939г.ведующим кафедрой микробиологии государственного медицинского института. 1941 г. он защитил докторскую диссертацию "Материалы по эпидемиологии сыпного тифа".В 1942 г. профессор предложил оригинальный метод заражения кровососущих насекомых - метод эпидермомембран.В тяжелых условиях войны профессор А.В. Пшеничнов и доцент Б.И. Райхер создали вакцину против сыпного тифа и были удостоены Государственной премии.Большую научную ценность также представляют исследования А_;В. Пшеничнова и его сотрудников по работе над проблемой клещевого энцефалита на Западном Урале.А.В. Пшеничнов опубликовал также 216 научных работ. Под его руководством выполнено более 1000 научных исследований. Он был руководителем 48 кандидатских и консультантом 5 докторских диссертаций. Много внимания уделял А_.В. Пшеничнов педагогической, организаторской и общественной работе.Борис Иосифович Райхер (I9I0-I959) В 1938 г. он переехал в Пермь на работу в качестве ассистента кафедры микробиологии медицинского института.В 1942 г. под руководством профессора А.В. Пшеничнова выполнил и защитил кандидатскую диссертацию на тему "Экспериментальные и эпидемиологические наблюдения над периодом инкубации при сыпном тифе". Вскоре был утвержден в должности доцента кафедры микробиоло.

2.Первоначально иммунология возникла как наука о невосприимчивости (иммунитете) к инфекционным болезням. Наиболее существенный вклад в ее создание внесли И.И.Мечников (фагоцитарная или клеточная теория иммунитета) и П.Эрлих (гуморальная теория), в творческой дискуссии между которыми совершенствовались представления об иммунитете.

В настоящее время считается, что наследственный (врожденный, видовой) и приобретенный иммунитет зависит от согласованной деятельности пяти основных систем : макрофагов, комплемента, интерферонов, Т- и В- лимфоцитов, главной системы гистосовместимости (МНС- в английском варианте), обеспечивающих различные формы иммунного ответа.

В современном понимании иммунология- это не только наука, изучающая защиту от инфекционных заболеваний. Иммунология- наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержания структурной и функциональной целостности организма (гомеостаза организма)

Центральным биологическим механизмом иммунитета является механизм распознавания “своего” и “чужого”. Пример- необходимость защиты от собственных мутантных и раковых клеток (одномоментно в организме находится около 10 млн. измененных клеток).

Иммунитет- целостная система биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (генетически отличающееся).

Выделяют две основные формы иммунитета- видовой (врожденный) и приобретенный. Приобретенный иммунитет может быть естественный (результат встречи с возбудителем) и искусственный (иммунизация), активный (вырабатываемый) и пассивный (получаемый), стерильный (без наличия возбудителя) и нестерильный (существующий в присутствии возбудителя в организме), гуморальный и клеточный, системный и местный, по направленности- антибактериальный, антивирусный, антитоксический, противоопухолевый, антитрансплантационный.

3. N.meningitidis (менингококки). Менингококк - возбудитель менингококковой инфекции - строгого антропоноза с воздушно - капельной передачей возбудителя. Основной источник - носители. Природный резервуар - носоглотка человекаферментируют не только глюкозу, но и мальтозу, продуцируют гемолизин. Обладают капсулой, имеющей большие размеры.Имеют четыре основные антигенные системы:1. Капсульные группоспецифические полисахаридные антигены2. Белковые антигены наружной мембраны3. Родо- и видоспецифические антигены.4. Липополисахаридные антигены (8 типов). Имеют высокую токсичность, вызывают пирогенное действие.Факторы адгезии и колонизация - пили и белки наружной мембраны. Факторы инвазивности - гиалуронидаза и другие продуцируемые ферменты (нейраминидаза, протеазы, фибринолизин). Большое значение имеют капсульные полисахаридные антигены, защищающие микроорганизмы от фагоцитоза.Иммунитет стойкий, антимикробный.Лабораторная диагностика основана на бактериоскопии, выделении культуры и ее биохимической идентификации, серологических методах диагностики. Посев материала производят на твердые и полужидкие питательные среды, содержащие кровь, асцитическую жидкость, сыворотку крови.Для менингококка характерна ферментация глюкозы и мальтозы. Принадлежность к серогруппе определяют в реакции агглютинации (РА). Для обнаружения антигенов может также применяться реакция коагглютинации, ИФА, для серодиагностики - РНГА с группоспецифическими полисахаридными антигенами.

Билет № 11

1. Классификация- распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.

Классификация- распределение (объединение) организмов в соответствии с их общими свойствами (сходными генотипическими и фентипическими признаками) по различным таксонам.

Культура- вся совокупность микроорганизмов одного вида, выросших на плотной или жидкой питательной среде.

Основной принцип бактериологической работы- выделение и изучение свойств только чистых (однородных, без примеси посторонней микрофлоры) культур.

Штамм- любой конкретный образец (изолят) данного вида. Штаммы одного вида, различающиеся по антигенным характеристикам, называют серотипами (серовариантами- сокращенно сероварами), по чувствительности к специфическим фагам- фаготипами, биохимическим свойствам- хемоварами, по биологическим свойствам- биоварами и т.д.

Прокариот.

1.Отсутствие истинного дифференцированного ядра (ядерной мембраны).

2.Отсутствие развитой эндоплазматической сети, аппарата Гольджи.

3.Отсутствие митохондрий, хлоропластов, лизосом.

4.Неспособность к эндоцитозу (захвату частиц пищи).

5.Клеточное деление не связано с циклическими изменениями строения клетки.

6. Значительно меньшие размеры (как правило). Большая часть бактерий имеет размеры 0,5- 0,8 микрометров (мкм) х 2- 3 мкм.

2. Реакция агглютинации и ее варианты. Реакция агглюти­нации [agglutinacio — склеивание) внешне проявляется в склеивании и выпадении в осадок корпускулярных антигенов: бактерий, эритро­цитов, а также частиц с адсорбированными на них антигенами под влиянием антител в среде с электролитом. Реакция протекает в две фазы. В первой фазе происходит специфическая адсорбция антител на поверхности клетки или частицы, несушей соответствующие ан­тигены, во второй — образование агрегата (агглютината) и выпаде­ние его в осадок, причем этот процесс происходит только в присут­ствии электролита (раствор хлорида натрия). Механизм реакции агг­лютинации описывается теорией «решетки», согласно которой агтлютинат обра­зуется при соединении одного ак­тивного центра двухвалентного ан­титела с детерминантной группой одного антигена, а второго активно­го центра — с детерминантной группой другого антигена. Избыток или недостаток антител препятству­ет проявлению агглютинации. Для постановки реакции агглютинации используют корпускулярные антигены (суспензии бактерий, эритроцитов). Характер и скорость реакции зависят от антигенного строения бактериальной клетки. Мелкозернистую О-агглютинацию дают бак­терии, лишенные жгутиков. О-агглютинация протекает медленно. При наличии Н-антигена реакция проявляется в образовании крупно-хло­пьевидного осадка и протекает значительно быстрее.Реакция агглютинации недостаточно специфична и чувствительна. По данным признакам она уступает другим серологическим реакци­ям (преципитации, связывания комплемента и т.д.). Повысить специ­фичность и чувствительность реакции можно путем разведения ис­следуемой сыворотки до ее титра или половины титра. Титром сыворотки называется то ее максимальное разведение, в кото­ром обнаруживается агглютинация антигена. Чем выше титр сыворотки, тем достовернее результаты реакции. Чтобы дифференциро­вать причину положительной реакции (ранее перенесенная инфекция, вакцинация или текущее заболевание), оценивают динамику нараста­ния титра антител, которое наблюдается только при текущей инфек­ции.При наличии у разных бактерий одинаковых или сходных груп­повых антигенов они могут агглютинироваться одной и той же анти­сывороткой, что затрудняет их идентификацию. В таких случаях при­меняют реакцию адсорбции антител по Кастеллани. Данная реакция основана на способности родственных групп бактерий адсорбировать из антисыворотки групповые антитела при сохранении в ней типос-пецифических антител. Полученные сыворотки называются монорецепторными, так как содержат антитела только к одному опреде­ленному антигену. Они применяются для детального изучения анти­генной структуры бактерий с целью определения их серовара.

3. Столбняк - острая раневая инфекция, характеризующаяся поражением нейротоксином двигательных клеток спинного и головного мозга, которое проявляется в виде судорог поперечно - полосатой мускулатуры. Болеют люди и сельскохозяйственные животные. Почва, особенно загрязненная испражнениями человека и животных, является постоянным источником заражения столбняком.

Возбудитель - C.tetani - крупная спорообразующая грамположительная палочка. Споры располагаются терминально (вид барабанной палочки), подвижна за счет жгутиков - перитрихов. Обязательный анаэроб. Споры обладают очень высокой устойчивостью.

Антигенные свойства. Возбудитель имеет О- и Н- антигены.

Факторы патогенности. Главный фактор - сильнейший экзотоксин. Выделяют две его основные фракции - тетаноспазмин (нейротоксин) и тетанолизин (гемолизин). Нейротоксин в центральную нервную систему проникает в области мионевральных синапсов, передается от нейрона к нейрону в области синапсов, накапливается в двигательных зонах спинного и головного могза, блокирует синаптическую передачу. Смерть наступает от паралича дыхательного центра, асфиксии (поражение мышц гортани, диафрагмы, межреберных мышц) или паралича сердца.

Лабораторная диагностика. Микробиологическая диагностика включает бактериоскопию исходных материалов, посев для выделения возбудителя и его идентификацию, обнаружение столбнячного токсина.

Исследованию подлежит материал от больного (особенно в местах проникновения возбудителя в организм - из ран), трупа (кровь, кусочки печени и селезенки), перевязочный и шовный хирургический материал, пробы почвы, пыли и воздуха.

Выделение возбудителя проводят по стандартной для анаэробов схеме, используя различные плотные и жидкие (среда Китта - Тароцци) среды, идентификацию - на основе морфологических, культуральных, биохимических и токсигенных свойств.

Наиболее простой и эффективный метод микробиологической диагностики - биопроба на белых мышах. Одну группу заражают исследуемым материалом, вторую (контрольную) - после смешивания проб с антитоксической столбнячной сывороткой. При наличии столбнячного токсина опытная группа мышей погибает, контрольная - остается живой.

Лечение и экстренная профилактика. Используют донорский противостолбнячный иммуноглобулин (антитоксин), антитоксическую сыворотку (350МЕ/кг), антибиотики (пенициллины, цефалоспорины). Для создания вакцинального иммунитета используют столбнячный анатоксин, чаще в составе АКДС вакцины (анатоксины столбняка, дифтерии и убитые коклюшные палочки)

Билет № 12

1. При изучении, идентификации и классификации микроорганизмов чаще всего изучают следующие (гено- и фенотипические) характеристики:

1.Морфологические- форма, величина, особенности взаиморасположения, структура.

2.Тинкториальные- отношение к различным красителям (характер окрашивания), прежде всего к окраске по Граму. По этому признаку все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные.

Методы лабораторной диагностики инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие.

1. Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определенными красителями.

К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с разновидностями- иммерсионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления).

2.Микробиологический (бактериологический и вирусологический) - выделение чистой культуры и ее идентификация.

3.Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба).

4.Иммунологический ( варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

5.Молекулярно- генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие.

Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно- генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их более эффективного предупреждения и лечения.

2. Иммунитет- целостная система биологических механизмов самозащиты организма, с помощью которых он распознает и уничтожает все чужеродное (генетически отличающееся).

Выделяют две основные формы иммунитета- видовой (врожденный) и приобретенный. Приобретенный иммунитет может быть естественный (результат встречи с возбудителем) и искусственный (иммунизация), активный (вырабатываемый) и пассивный (получаемый), стерильный (без наличия возбудителя) и нестерильный (существующий в присутствии возбудителя в организме), гуморальный и клеточный, системный и местный, по направленности- антибактериальный, антивирусный, антитоксический, противоопухолевый, антитрансплантационный.

В основе видового иммунитета лежат различные механизмы естественной неспецифической резистентности.

3. Вирус гепатита Авозбудитель болезни Боткина - (hepatitis A virus). Вирус гепатита А - энтеровирус 72.Вирус гепатита А характеризуются преимущественно фекально - оральным механизмом передачи.Вирус гепатита А имеет “голый” капсид с кубическим типом симметрии - икосаэдр. Геном образует однонитевая молекула позитивной РНК. Белковая оболочка (капсид) содержит 4 структурных белка - VP1, VP2, VP3, VP4. HAV является одним из наиболее устойчивых во внешней среде вирусов.Вирус имеет один антигенный тип и содержит главный антиген (НА Аг), развитие иммунного ответа к которому обеспечивает прочный пожизненный иммунитет.Для этой инфекции характерно относительно легкое течение, практическое отсутствие вирусоносительства и хронических форм болезни.Лабораторная диагностика:1. Определение желчных пигментов и аминотрансфераз в сыворотке крови.2. ИФА для выявления антигенов вируса и IgM- антител к нему. Антигены HAV в фекалиях можно выявить только в конце инкубации до появления клинических проявлений. Наиболее надежный метод диагностики - обнаружение ранних антиHAV - IgM антител. Они выявляются практически у всех больных независимо от формы заболевания и свидетельствуют о наличии текущей или недавней инфекции.Специфическая профилактика.Используют инактивированные вакцины против вируса гепатита А отечественного “Геп - А инвак”) и зарубежного (“Хаврикс 1400” фирмы “Смит Кляйн Бичем”) производства. Трехкратная (при рождении , в 1 и 6 месяцев) вакцинация формирует защитный иммунитет у 99% детей.

Билет № 13

1. Клетка- универсальная единица живой материи. По химическому составу существенных отличий прокариотических и эукариотических клеток нет.

Химические элементы, входящие в состав живой материи, можно разделить на три основные группы.

1.Биогенные химические элементы (С, О, N, H). На их долю приходится 95% сухого остатка, в т.ч. 50%- C, 20%- O, 15%- N, 10%- H).

2.Макроэлементы- P, S,Cl, K, Mg, Ca, Na. На них приходится около 5 %.

3.Микроэлементы- Fe, Cu, I, Co, Mo и др. На них приходятся доли процента, однако они имеют важное значение в обменных процессах.

Химические элементы входят в состав различных веществ- воды, белков, липидов, нейтральных жиров, углеводов, нуклеиновых кислот. Синтез соединений контролируется генами. Многие вещества бактериальная клетка может получать извне- из окружающей среды или организма хозяина.

Вода составляет от 70 до 90 % биомассы. Содержание воды больше у капсульных бактерий, меньше всего- в спорах.

2. Микрофлора воды- это прекрасная среда для размножения огромного количества различных микроорганизмов. Большинство организмов, живущих в воде, для человека безвредно. Некоторые из них даже очень полезны. Они начинают цепные реакции, приводящие к очистке воды. Но существуют и такие, которые являются причиной очень серьезных болезней, например тифа, дизентерии, холеры, вирусного гепатита, полиомиелита, менингита, сибирской язвы и т.д. Чаще всего такими микроорганизмами «богаты» сточные воды (канализация). Чтобы определить, не попали ли в источник воды канализационные стоки, воду исследуют на наличие бактерии кишечная палочка (E.Coli). . Ее избыточное присутствие в образце воды (так называемый Coli–индекс) - доказательство загрязненности этой воды сточными водами.

По обычной методике санитарно-бактериологический анализ воды продолжителен и требует до 72 ч. Поэтому в настоящее время становятся актуальными и приобретают особое значение экспресс-методы санитарно-микробиологического контроля воды.

Метод Разумова - метод прямого микроскопического подсчета всех микроорганизмов непосредственно на мембранном фильтре; модификация метода прямого счета с использованием счетных камер; экспресс-метод определения общего количества микроорганизмов, основанный на реакции восстановления резазурина. В целях санитарно-микробиологического контроля воды были рассмотрены следующие экспресс-методы идентификации индикаторных бактерий, в т.ч. энтерококков: окраска бактерий по Граму в модификации Г.П.Калины; усовершенствование методов определения тестов Шермена; метод определения каталазной активности; метод определения видовой принадлежности энтерококков; метод фаготипирования энтерококков.В чистой воде находится 100— 200 микробных клеток в 1 мл, а в загрязненной — 100— 300 тыс. и больше.

Микробное число воды В качестве критерия бактериологической загрязненности подсчитывают общее число образующих колонии бактерий в 1 мл воды.

Высокое микробное число говорит об общей бактериологической загрязненности источника воды и о вероятности наличия патогенных микроорганизмов.

3. Род Shigella.Дизентерия.Шигеллы - кишечные патогены вызывающие бактериальную дизентерию или шигеллезы. 4 серогруппы - S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).Это неподвидные факультативно - анаэробные грамотрицательные палочки.Шигеллы не образуют сероводород на трехсахарно - железном агаре, не ферментируют мочевину.Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит - отрицательным. Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи - пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).Антигенная структура. У шигелл имеются О- и К- антигены. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида - А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Эпидемиология Источник инфекции - человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения - фекально - оральный. Факторы патогенности и патогенез поражений. Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты - нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин - диарею, эндотоксин - общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.Наиболее типичные признаки дизентерии - понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.Постинфекционный иммунитет - прочный, типоспецифический.Лабораторная диагностика. Основной метод диагностики - бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально - диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА. Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами

Билет № 14