3. Наличие f-плазмиды (фактор фертильности, половой фактор)

придает бактериям функции донора, и такие клетки способны передавать свою генетическую информацию другим, F-клеткам.

Можно сказать, что наличие F-плазмиды является фенотипиче-ским выражением (проявлением) пола у бактерий: с F-плаз-мидой связана не только донорская функция, но и некоторые другие фенотипические признаки — наличие F-пилей {половых ресничек) и чувствительность к fj-фагам. С помощью F-ресни-чек устанавливается контакт между донорскими и реципиент-ными клетками. Через их канал и передается донорская ДНК при рекомбинации. На половых ресничках расположены ре­цепторы для мужских fj-фагов. F-клетки не имеют таких ре­цепторов и нечувствительны к таким фагам.

57. Фенотипическая изменчивость бактерий.

У бактерий различают 2 вида изменчивости — фенотипическую и генотипическую.

Фенотипическая изменчивость — модификация — не затрагива­ет генотип, но затрагивает большинство особей популяции.

Модификации не передаются по наследству и с течением вре­мени затухают, т. е. возвращаются к исходному фенотипу через большее (длительные модификации) или меньшее (кратковре­менные модификации) число поколений.

Генотипическая изменчивость затрагивает генотип. В ее осно­ве лежат мутации и рекомбинации.

58. Мутации бактерий

Мутации бактерий принципиально не отличаются от мутаций эукариотических клеток. Особенностью мутаций у бактерий является относительная легкость их выявления, так как имеется возможность работать с большими по численности популя­циями бактерий.

По происхождению мутаиии могут быть:

• спонтанными;индуцированными По протяженности: Точечными,генными ,хромосомными. По Направленности: Прямым обратным

59.Рекомбинации (обмен генетическим материалом) у бактерий

отличаются от рекомбинаиий у эукариот:

• у бактерий имеется несколько механизмов рекомбинаций;

• при рекомбинациях у бактерий образуется не зигота, как у эу­кариот, а мерозигота (несет полностью генетическую инфор­мацию реципиента и часть генетической информации донора в виде дополнения);

• у бактериальной клетки-рекомбината изменяется не только качество, но и количество генетической информации.

Трансформация — это обмен генетической информацией у бакте­рий путем введения в бактериальную клетку-реципиент готового препарата ДНК (специально приготовленного или непосредст­венно выделенного из клетки-донора). Чаще всего передача генетической информации происходит при культивировании реципиента на питательной среде, содержащей ДНК донора.

Для восприятия донорской ДНК при трансформации клетка-реципиент должна находиться в определенном физиологиче­ском состоянии (компетентности), которое достигается специ­альными методами обработки бактериальной популяции.

При трансформации передаются единичные (чаще 1) признаки.

Трансформация является самым объективным свидетельством связи ДНК или ее фрагментов с тем или иным фенотипиче-ским признаком, поскольку в реципиентную клетку вводится чистый препарат ДНК.

Трансдукция — обмен генетической информацией у бактерий пу­тем передачи ее от донора к реципиенту с помощью умеренных (трансдуцирующих) бактериофагов.

Трансдуцирующие фаги могут переносить 1 или более генов (признаков). Трансдукиия бывает:

• специфической — переносится всегда один и тот же ген;

• неспецифической — передаются разные гены.

Это связано с локализацией трансдуиируюших фагов в геноме до­нора:

• в случае специфической трансдукции они располагаются все­гда в одном месте хромосомы;

• при неспецифической их локализация непостоянна.

Конъюгация — обмен генетической информацией у бактерий пу­тем передачи ее от донора к реципиенту при их прямом контакте.

После образования между донором и реципиентом конъюга-ционного мостика одна нить ДНК-донора поступает по нему в клетку-реципиент. Чем дольше контакт, тем большая часть до­норской ДНК может быть передана реципиенту.

Основываясь на прерывании конъюгации через определенные промежутки времени, можно определить порядок расположе­ния генов на хромосоме бактерий — построить хромосомные карты бактерий (произвести картирование бактерии).Донорской функцией обладают F⁺-клетки.

60.

Шигеллы. Классификация. Лабораторная диагностика

Род Shigella включает 4 вида: S. dysenteriae — 12 сероваров, S.flexneri — 9 сероваров, S. boydii — 18 сероваров, S. sonnei — 1 серовар.

Морфология. Шигеллы представле­ны неподвижными палочками. Спор и капсул не образуют.

Культуральные свойства. Хорошо культи­вируются на простых питательных средах. На плотных средах образуют мелкие глад­кие, блестящие, полупрозрачные колонии; на жидких — диффузное помутнение. Жидкой средой обогащения является селенитовый бу­льон. У S. sonnei отмечена при росте на плот­ных средах S R-диссоциация.

Биохимическая активность: слабая; отсутствие газообразования при фермента­ции глюкозы, отсутствие продукции сероводорода, отсутствие ферментации лактозы.

Резистентность. Наиболее неустойчив во внешней среде вид S. dysenteriae. Шигеллы переносят высушивание, низкие темпе­ратуры, быстро погибают при нагревании. S. sonnei в молоке способны не только длительно пере­живать, но и размножаться. У S. dysenteriae отмечен переход в некультивируемую форму.

Антигенная структура. Соматический О-антиген, в зависи­мости от строения которого происходит их подразделение на серовары, a S. flexneri внут­ри сероваров подразделяется на подсеровары. S. sonnei обладает антигеном 1-й фазы, кото­рый является К-антигеном.

Факторы патогенности. Способность вызывать инвазию с пос­ледующим межклеточным распространением и размножением в эпителии слизистой толстого кишечника. Функци­онирование крупной плазмиды инвазии, кото­рая имеется у всех 4 видов шигелл. Плазмида инвазии детерминирует синтез белков, входящих в состав наружной мембраны, которые обеспечивают процесс ин­вазии слизистой. Продуцируют шига и шигаподобные белковые токсины. Эндотоксин защищает шигеллы от дейс­твия низких значений рН и желчи.

Эпидемиология: Заболевания - шигеллезы, антропонозы с фекально-оральным механизмом переда­чи. Заболевание, вызываемое S. dysenteriae, имеет контактно-бытовой путь передачи. S. flexneri — водный, a S. sonnei — алиментар­ный.

Патогенез и клиника: Инфекционные заболева­ния, характеризующиеся поражением толсто­го кишечника, с развитием колита и интокси­кацией.

Шигеллы взаимодействуют с эпителием слизистой тол­стой кишки. Прикрепляясь инвазинами к М-клеткам, шигеллы поглощаются макрофагами. Взаимодействие шигелл с макрофагами при­водит к их гибели, следствием чего является выделение ИЛ-1, который инициирует воспа­ление в подслизистой. При гибели шигелл происходит выделение шига токсинов, действие которых приводит к появлению крови в испражнениях.

Иммунитет. Секреторные IgA, пре­дотвращающие адгезию, и цитотоксическая антителозависимая активность лимфоцитов.

Микробиологическая диагностика.

Бактериологи­ческий: материалом для исследования - испражнения. Для посева отбираются гнойно-кровяные образования из кала, которые при диагностике заболевания высеваются на лактозосодержащие дифференциальные питательные плотные среды. В случае выявления бактерионосителей посев испражнений проводится в селенитовый бульон с выделением возбудителя на плотных лактозосодержащих дифференциаль­ных питательных средах. Среди выросших на этих средах отбирают лактозонегативные ко­лонии, которые идентифицируют до вида и се­ровара, а выделенные культуры S. flexneri — до подсероваров, S. sonnei — до хемоваров. В качестве вспомогательного используют сероло­гический метод с постановкой РНГА.

Лечение и профилактика: Для лечения - бактериофаг орального применения, ан­тибиотики после определения антибиотикограммы; в случае возникновения дисбактерио­за — препараты пробиотиков для коррекции микрофлоры. Не специфическая профилак­тика.

61.

Сальмонеллы (возбудители брюшного тифа и паратифов А и В). Заболевания, вызываемые у человека. Принципы лабораторной диагностики.

Брюшной тиф и паратифы А и В — острые кишечные инфек­ции, характеризующиеся поражением лимфатического аппарата ки­шечника, выраженной интоксикацией. Их возбудителями явля­ются соответственно Salmonella typhi, Salmonella paratyphi А и Salmonella schottmuelleri.

Таксономическое положение. Возбудители брюшного тифа и паратифов А и В относятся к отделу Gracilicutes, семей­ству Enterobacteriaceae, роду Salmonella.

Морфологические и тинкториальные свойства. Сальмонеллы — мелкие грамотрицательные палочки с закругленными конца­ми. В мазках располагаются беспорядочно. Не образуют спор, имеют микрокапсулу, перитрихи.

Культуральные свойства. Сальмонеллы — факульта­тивные анаэробы. Оптимальными для роста являются темпера­тура 37С. Растут на простых питательных средах. Элективной средой для сальмонелл является желчный бульон.

Биохимическая активность сальмонелл достаточно высока, но они не сбраживают лактозу. S.typhi менее активна, чем возбудители паратифов.

Антигенные свойства и классификация. Сальмо­неллы имеют О- и H-антигены, состоящие из ряда фракций. Каждый вид обладает определенным набором антигенов. Все виды сальмонелл, имеющие общую так назы­ваемую групповую фракцию 0-антигена, объединены в одну группу. Таких групп в настоящее время насчитывается около 65. Факторы патогенности. Сальмонеллы образуют эндо­токсин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пирогенным действием. С белками наружной мембраны связаны адгезивные свойства, наличие микрокапсулы обусловливает устойчивость к фагоцитозу.

Резистентность. Сальмонеллы довольно устойчивы к низ­кой т-ре. Очень чувствительны к дезинфицирующим веществам, высокой температуре, ультрафиолетовым лучам. В пищевых продуктах (мясе, молоке) сальмонеллы могут не только долго сохраняться, но и размножаться.

Эпидемиология. Брюшной тиф и паратиф А — антропонозные инфекции; источником заболевания являются больные люди и бактерионосители. Источником паратифа В могут быть также сельскохозяйственные животные. Механизм заражения фекально-оральный. Среди путей передачи преобладает водный.

Патогенез. Возбудители попадают в организм через рот, достигают тонкой кишки, где в ее лимфатических образованиях размножаются и затем попадают в кровь (стадия бактериемии). С током крови они разносятся по всему организму, внедряясь в паренхиматозные органы (селезенку, печень, почки, костный мозг). При гибели бактерий освобождается эндотоксин, вызывающий интоксикацию. Из желчного пузыря, где С. могут длительно сохраняться, они вновь попадают в те же лимфатические образования тонкой кишки. В результате повторного поступления С. может развиться аллергическая реак­ция, проявляющаяся в виде воспаления, а затем некроза лим­фатических образований. Сальмонеллы выводятся из организма с мочой и калом.

Клиника. Клинически брюшной тиф и паратифы неразли­чимы. Инкубационный период составляет 12 дней. Болезнь начинается остро: с повышения температуры тела, по­явления слабости, утомляемости; нарушаются сон и аппетит. Для брюшного тифа характерны помутнение сознания, бред, галлюцинации, сыпь. Очень тяжелыми осложнениями являются прободение стенки кишки, перитонит, кишечное кровотечение, возникающие в результате некроза лимфатических образований тонкой кишки.

Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет проч­ный и продолжительный.

Микробиологическая диагностика. Основной метод диа­гностики — бактериологический: посев и выделение S. typhi из крови (гемокультура), фекалий (копрокультура), мочи (урино-культура), желчи, костного мозга. РИФ для обнаружения антиге­на возбудителя в биологических жидкостях. Серологический ме­тод обнаружения 0- и Н- антител в РПГА. Бактерионосителей выявляют по обнаружению Vi-антител в сыворотке крови с по­мощью РПГА и положительному результату бактериологического; выделения возбудителя. Для внутривидовой идентификации применяют фаготипирование.

Лечение. Антибиотики. Иммуноантибиотикотерапия.

Профилактика. Санитарно-гигиенические мероприятия. Вакци­нация - брюшнотифозная химическая и брюшно-тифозная спиртовая вакцина, обогащенная Vi-антигеном. Для экстренной профилактики - брюшнотифозный бакте­риофаг.

62.

Эшерихии. Энтеропатогенные кишечные палочки. Возбудители колиэнтеритов. Принципы лабораторной диагностики

Род Escherichia.

Эшерихии - наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенным условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации. Основной вид - E.coli (кишечная палочка) - самый распространенный возбудитель инфекционных заболеваний, вызываемых энтеробактериями. Этот возбудитель является показателем фекального загрязнения, особенно воды. Коли - титр и коли - индекс часто использовали как санитарные показатели.

Эшерихии входят в состав микрофлоры толстого кишечника млекопитающих, птиц,

пресмыкающихся и рыб.

Культуральные свойства. На жидких средах E.coli дает диффузное помутнение, на плотных средах образует S- и R- формы колоний. На основной для эшерихий среде Эндо лактозоферментирующие кишечные палочки образуют интенсивно красные колонии с металлическим блеском, не ферментирующие - бледно- розовые или бесцветные колонии с более темным центром, на среде Плоскирева - красные с желтоватым оттенком, на среде Левина - темно- синие с металлическим блеском.

В зависимости от наличия различных факторов патогенности диареегенные кишечные палочки разделены на пять основных типов: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные.

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

Энтеропатогенные E.coli - основные возбудители диареи у детей. В основе поражений - адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови

(геморрагический колит), гемолитико - уремический синдром (гемолитическая анемия

в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек - О157: Н7.

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Эпидемиология. Основной механизм распространения диареегенных кишечных

палочек - фекально - оральный. Заражение может происходить через пищу, воду, при уходе за животными.

Поскольку эшерихии обитают в кишечниках многих видов животных, конкретный источник

заражения установить сложно. Контактный путь заражения может быть в закрытых заведениях. Энтеропатогенные и энтероинвазивные E.coli - наиболее частые причины внутрибольничных

вспышек эшерихиозов.

Лабораторная диагностика. Основным подходом является выделение чистой культуры на дифференциально - диагностических средах и ее идентификация по антигенным свойствам.

Ставят РА с набором поливалентных ОК (к О- и К- антигенам) сывороток,

затем - адсорбированных О- сывороток и прогретыми при 100 градусах Цельсия

(для разрушения К- антигенов) культурами.

Биохимическая дифференциация имеет дополнительное значение. Идентификация

диареегенных типов возможна при выявлении специфических маркеров (энтерогеморрагические кишечные палочки не ферментируют сорбит, а серовар О157: Н7 не проявляет бета - глюкуронидазной активности).

63.

Возбудители холеры. Источники и пути передачи инфекции. Принципы лабораторной диагностики, профилактики и лечения

Vibrio cholerae.

Морфология. Холерный вибрион имеет один полярный жгутик, часто напоминает запятую

(запятая Коха). Важный диагностический признак – подвижность

(определяют микроскопией по методу висячей или раздавленной капли). Морфологически изменчивы. Хорошо окрашиваются водным фуксином Пффейфера и карболовым фуксином Циля.

Культуральные свойства. Факультативный анаэроб. Холерный вибрион неприхотлив к питательным средам. Хорошо размножается на 1% щелочной (рН 8,6-9,0) пептонной воде, опережая

бактерии кишечной группы (среда обогащения), образует нежную голубоватую пленку и муть. Для подавления роста протея и некоторых других микроорганизмов используют пептонную воду

с добавлением теллурита калия.

На плотных средах холерный вибрион образует гладкие стекловидные, прозрачные с голубоватым оттенком дисковидные колонии вязкой консистенции. Используют щелочной агар,

желчно - солевой агар, щелочной агар с кровью, наилучшей является TCBS – агар

(агар с тиосульфатом, цитратом, солями желчных кислот и сахарозой).

Биохимические свойства. Холерный вибрион сбраживает с образованием кислоты без газа многие углеводы (глюкозу, сахарозу, маннозу, маннит, лактозу, левулезу, гликоген, крахмал).

холерный вибрион относится к первой

группе (разлагает сахарозу и маннозу).

Холерный вибрион разлагает желатин, казеин, свертывает молоко и разлагает белковые

препараты до индола и аммиака.

Холерный вибрион может переходить из S- в R- форму, не агглютинироваться О- сывороткой.

В связи с антигенной структурой для идентификации V.cholerae используют О- сыворотку,

OR- сыворотку ( для выявления OR- и R- диссоциантов), типоспецифические

сыворотки Инаба (С) и Огава (В). В 90- е годы выявлен новый серовар V.cholerae 0139, не агглютинирующийся вышеуказанными сыворотками, по остальным свойствам мало

отличающийся от холерного вибриона 01 группы.

Не типируемые основной 01 сывороткой (т.е. не относящиеся к 01 группе) вибрионы называются неагглютинирующими (НАГ) вибрионами- холероподобными или парахолерными.

Они имеют общий с холерным вибрионом Н- антиген, но отличаются по О- антигену.

По Н- антигену выделяют группы А и В, холерные вибрионы входят в группу А. Вирионы группы В (биохимически отличающиеся от холерных) имеют неоднородную структуру О- антигена и

подразделяются на шесть серологических подгрупп.

Факторы патогенности холерного вибриона.

1. Подвижность (жгутики) и хемотаксис.

2. Ферменты способствуют адгезии и колонизации, взаимодействию с эпителиальными клетками- муциназа (разжижает слизь), нейтаминидаза (взаимодействие с микроворсинками, создание посадочной площадки), лецитиназа и другие.

3. Эндотоксин - термостабильный липополисахарид, схожий по структуре и свойствам с другими эндотоксинами грамотрицательных бактерий.

4. Экзотоксин - холероген - главный фактор патогенности, термолабильный белок.

Синтез холерогена - важнейшее, генетически детерминированное свойство холерного вибриона.

Молекула холерогена состоит из двух фрагментов А и В. Собственно токсическую функцию

выполняет пептид А₁ фрагмента А. Молекула холерогена распознает рецептор энтероцита,

проникает в мембрану клетки, активирует аденилатциклазную систему, накапливающийся

циклический АМФ вызывает гиперсекрецию жидкости, Na⁺, HCO₃^-, K⁺, Cl^- из энтероцитов. Это

приводит к характерной для холеры диарее, обезвоживанию и обессоливанию организма.

5. У многих вибрионов, в т.ч. не относящихся к 01 группе, имеются различные энтеротоксины.

6. В патогенезе проявлений холеры имеет значение также фактор, повышающий проницаемость капилляров.

Некоторые особенности эпидемиологии. Холера - кишечная инфекция. Основной источник - человек (больной или вибрионоситель), загрязненная вода. Способ заражения - фекально - оральный. Индивидуальная восприимчивость к холере чрезвычайно вариабельна. Характерно большое

количество скрытых (стертых) форм, вибрионосительство. Обнаружение возбудителя в воде

напрямую связано с наличием больных или бактерионосителей.

Лабораторная диагностика. Холера относится к группе особо опасных инфекций, культивирование ее возбудителя требует соблюдения особого режима биологической безопасности. Основной метод диагностики - бактериологический, включает выделение и идентификацию возбудителя.

Материал для исследования - испражнения и рвотные массы, секционные материалы от погибших,

пробы воды и смывы с объектов окружающей среды, пищевые остатки.

Для посева используют жидкие среды обогащения, щелочной МПА, элективные и

дифференциально - диагностические среды (лучше TCBS). В качестве транспортной среды

наиболее удобна 1% пептонная вода. Подозрительные стекловидные прозрачные колонии

пересевают для получения чистой культуры, которую идентифицируют по морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам, подвижности, антигенным свойствам, фаготипируют.

Для ускоренной диагностики применяют иммунолюминесцентный метод, биохимическую

идентификацию с набором индикаторных дисков, для обнаружения холерных вибрионов в

первичных материалах - РНГА с антительным диагностикумом, для выявления некультивируемых

форм - ПЦР, для определения вирулентности и синтеза холерогена - биопробы

на кроликах - сосунках, ИФА, ДНК- зонды (выявление фрагмента хромосомы, несущего оперон

холерогена).

Специфическая профилактика.. Вакцины применяют только по

эпидпоказаниям (низкая иммуногенность). Может проводиться антибиотикопрофилактика

(превентивная терапия) тетрациклином и другими антибиотиками.

V.parahaemolyticus (парагемолитический вибрион) является галофилом, встречается в морской

воде (Японского, Черного, Каспийского и других южных морей). При употреблении морских

продуктов, не подвергнутых достаточной термической обработке, этот возбудитель вызывает

у людей пищевые токсикоинфекции и дизентерия - подобные заболевания. Вызывает гемолиз

на кровяном агаре с повышенной концентрацией хлористого натрия (на 7% NaCl - штаммы с энтеропатогенными свойствами).

V.vulnificus - наиболее патогенный вид для человека из нехолерных вибрионов. Выявляют

в морской воде и ее обитателях. Вызывает раневые инфекции, септицемии и другие заболевания. Ферментирует сахарозу и лактозу, на TCBS - агаре образует желтые колонии