19. Медицинская биотехнология и генная инженерия.

Биотехнология – наука, разрабатывающая получение различных сложных орг. соединений с помощью микроорганизмов: бактерий, простейших, водорослей. Б. основанана на достижениях генной инженерии, которая разрабатывает методы получения геномов с необходимым (заданным) набором генов. Это стало возможно после открытия фермента обратной транскриптазы (ревертазы), который наращивает нить ДНК, используя молекулу РНК в качестве матрицы (этот фермент изначально содержался в некоторых вирусах). Благодаря биотехнологии чел-во получает огромное кол-во лекарств: "челов." инсулин, "челов." интерферон, многие антибиотики, а также моноклональные антитела и проч. До препаратів одержаних біотех. методами належать також лікувальні й діагност. бактеріофаги, моноклональні антитіла.

20 Антибіотики, історія в-тя

Открыл Флемминг в 1928г, затем были созданы синтетические. Это продукты жизнедеятельности живых орг., а т/же синтетические в-ва, обладающие способностью убивать или тормозить рост и размножение микроорганизмов in vivo et in vitro. Известно >1000 антибиотиков и >2 тыс НМС, способных тормозить рост и размножение. Но выбор АБ ограничен, т.к. большая их часть ТОКСИЧНЫ для макраорганизмов.

КЛАССИФИКАЦИЯ:

По МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ выделяют: БАКТЕРИЦИДНЫЕ (убивают) и БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКИЕ (тормозят рост и размножение, после устранения АБ рост и размножение возобновляются).

По спектру антимикробного действия:

УЗКИЙ спектр действия – только на гр+ или гр–

ШИРОКОГО АНТИБАКТ спектра действия – на гр+ и гр–

ШИРОКОГО спектра действия – на Б!!, + хламидий, риккетсий, спирохет

АНТИГРИБКОВОГО действия (нистатин, леваин)

Действующие на МИКОБАКТЕРИИ – лечат tbc (стрептомицин)

ПРОТИВООПУХОЛЕГО действия – действуют на синтез НК

с ИММУНОСУПРЕССИВНЫМ действием – при пересадке органов.

По механизму действия:

Подавляющие синтез клетки СТЕНКИ микроорганизму (пенициллин).

Нарушающие ПРОНИЦАЕМОСТЬ мембраны, оказывают бактерицидное действие (нистатин, грамицидин).

Нарушающие СИНТЕЗ БЕЛКА (эритромицин, тетрациклин)

Ингибирующие ДЫХАТЕЛЬНУЮ ЦЕПЬ – бактерицидное (цианиды).

Нарушающие СИНТЕЗ НК – не только на бактерии, но и на вирусы, раковые клетки (бактериостатическое).

21. Антагонизм – тип взаимодействия между микроорганизмами при котором один штамм полностью подавляет или замедляет рост другого. Антагонизм микробов возможен не только между видами но и внутри одного и того же вида. Зависит ос условий существования этих микроорганизмов. Широко используется в медицине для профилактики и терапии разных заболеваний особенно ЖКТ. Вводят препараты (лактобактери, колибактерин) содержащие живых микробов антагонистов. Явление приобрело большое значение в связи с применением антибиотиков. Впервые это явление было описано Л.Пастером в 1877году.

22. Селекция – наука о методах создания новых и улучшения существующих штаммов микроорганизмов с ценными для человека признаками и свойствами. Селекция микроорганизмов основана на экспериментальном мутагенезе и отборе наиболее продуктивных штаммов. Любые мутации проявляются уже в первом поколении.

Штамы: эталонный – чистая культура генетически однородных микроорганизмов, изученная и охарактеризованная по морфологическим, биохимическим и культуральным свойствам; производственные – используются для промышленного производства биопрепаратов: вакцин, АБ, диагностикумов, ферментов; контрольные используется для оценки и качества вакцинных препаратов на животных. Биотехнология АБ: 1. Полученные путем микробиологического синтеза на основе плесневых грибов или актиномицетов (тетрациклинового ряда, природные пеницелины, макролиды). 2. Получаемые защет химического синтеза из простых органических веществ (левомицетин и его производные).3. 1+2 – полусинтетические АБ. Для получения природных АБ включают поиск и селекция высокопроизводительных штаммов продуцентов; подбор оптимального состава питательных сред; разработка и аппаратурная оформление процесса форминтации; выделение чистка целевого продукта. Гетерогенность популяции микроорганизмов определяет ее приспособленность к различным условиям обитания и создает важный для эволюции резерв наследственной изменчивости.

23. Стійкість мікробів до антибіотиків. Природна стійкість - така резистентність пов’язана з неможливістю контакту антибіотика з мішеню, що залежить від слабкої проникності клітинною стінки і цитоплазматичної мембрани, або з відсутністю біохімічних процесів чи ферментів на які діє антибіотик. Набута стійкість – виникає як результат змін геному, частина змін пов’язана з мутаціями в генах бактеріальної хромосоми. Бактерія перестає бути мішеню для антибіотика внаслідок зміни біохімічних процесів. Антибіотикорезистентні бактерії витісняють антибіотикочутливі і стають джерелами формування клонів і популяцій бактерій, які забезпечують епідеміологічне поширення збудника. Первинна резистентність – спостерігається до початку застосування АБ; вторинна – в процесі лікування. У клінічній практиці часто виникає потреба у визначені чутливості до АБ конкретного штаму мікроорганізмів, найпоширенішими методом є дискометричний при якому визначають діаметр зони затримки росту мікроорганізмів довкола диска, що містить визначену кількість препарату. Інші методи: М. серійних розведень у рідних середовищах, щільних середовищах. Основним принципом антимікробної терапії є необхідність застосовувати АБ відповідно до спектру чутливості у достатніх разових, добових і курсових дозах, враховуючи фармакодинаміку препарату та можливість побічних дій (прямі токсичні ефекти, алергійні р-ції, дисбактеріоз).

24. Хіміотерпаія- направлена дія на патологічний процес, викликаний мікроорг. чи іншими паразитами, за допомогою лікарських засобів, спрямованих на знищення збудника або на пригнічення його розмноження і обмеження патогенного впливу. Хіміотерапевтичні препарати – це лік. Засоби, які безпосередньо або після відповідних перетворень в організмі людини згубно діють на збудники хвороби. Хіміотерпевтичний індекс-відношення мак. переносимо організмом людини дози речовин без виникнення симптомів токсичного впливу до мін. дози цієї ж речовини, що має лікувальну дію. За специфічністю протизапальної дії ХП поділяють на групи: протибактеріальні, протигрибкові, антипротозольні, противірусні, протипухлинні, антигельмінтні. ХП з протимікробною дією класиф. на: сульфаніламіди (мех.дії –ці препарати є антиметаболітами, вони діють тільки бактеріостатично), похідні нітрофурану (П-ти-фурацилін, фуразолідон. Мех.дії-здатність пригнічувати окислювально-відновлювальні ферменти бактерій. Спектр протимікробної дії-Г(+) кокова флора, сальмонели, шигели), похідні імідазолу і триазолу (мех.дії –полягає у звязувані відновлених нітрогруп з мікробною ДНК і припиненні зв’язку із синтезом бактеріальної нуклеїнової к-ти. механізм протигрибкової дії полягає у блокуванні синтезу ергостерину, що входить у структуру цитоплазматичної мембрани грибів). Похідні хіноліну, хіноксаліну та хінолону – протималярійні засоби. Похідні ізонікотинової кислоти-діють бактеріостатично на збудників ТБ. Діамінопіримідини-бісептол, піриметаміл-антипротозойний п-т.

25. Вчення про інфекцію. Інфекція – це проникнення патогенного мікроорг-му в макроорг-м внаслідок чого розвивається прихований або виражений інфекційний процес. Патогенність – властива мікробам паразитам, це видова ознака мікрорг-мів яка вказує на їх здатність викликати інфекційний процес. Виділяють патогенні, умовно-патогенні (мікроби опортуністи), непатогенні види (сапрофіти). Вірулентність - міра патогенності, виділяють високо вір-ні, мало вір-ні і невірулентні. Вірулентність організму зростає зі збільшенням кількості клітин популяції. Фактори вірулентності: Ф. адгезії – визначають здатність мікроорганізму прикріплюватися до тканин орг.-му(війки, поверхневі білки, білки мікрокапсули, полісахариди мікрокапсули, ферменти), ф. колонізації – заселення мікропор-мами певних тканин чи органів макроор-мів. Ступінь колонізації залежить від швидкості розмноження мікропор-мів, здатності протистояти захисним механізмом. Ф .інвазії – здатність мікропор-мів проникати глибоку в тканини. До них належать мікробні ізоферменти, гіалуронідази, фібринолізин, колагеназа. Ф. агресії – здатність протидіяти зах-ним факторам макроор-му. Капсульні полісахариди, які протидіють фагоцитозу і блокують АТ (лейкоцидин руйнує лейкоцити). Вірулентність визначається його дозою, яка призводить макроор-ми до смерті. Цю к-ть мікроорг-мів називають мінімальною смертельною дозою (DLM – Dosis letalis minima).

26 Экзотоксины. Классификация, свойства, механизмы действия.

Токсические вещества, синтезируемые бактериями, по химической природе относятся к белкам (экзотоксины) и ЛПС (эндотоксины) – локализуются в стенке бактерии и освобождаются только после их разрушения.

Белковые токсины. В настоящее время известно >80, отличаются друг от друга по Мг, хим структуре, «мишеням» и биологической активности. В зависимости от связи с бактерией клетка, подразделяются на полностью секретируемые (экзотоксины), частично секретируемые и несекретируемые (освобождаются при разрушении бактерии). Но белковые токсины предназначены не только для поражения клеток ч-ка, они могут также участвовать и в метаболических реакциях самих бактерий. Делятся на: термолабильные и термостабильные.Имеют 2 центра: 1 – фиксирует молекулу токсина на соответствующем клеточном рецепторе, 2 – токсический фрагмент – проникает внутрь клетки и блокирует жизненно важные метаболические реакции.Клеточные рецепторы для разных токсинов неодинаковы:на холинсодержащих рецепторах фиксируются тетанолизин, О-стрептолизин, пневмолизин и др., на ганглиозидах определенного типа - тетаноспазмин, холероген, энтеротоксины кишечных бактерий и др.

Высокую ТОКСИЧНОСТЬ белковых токсинов объясняется особенностью строения участков их молекул, имитирующих структуру субъединиц гормонов, ферментов и нейромедиаторов макроорганизмов  антиметаболиты. Токсичность измеряется в тех же единицах, в которых оценивается вирулентность, - DLM и LD₅₀.

ИММУНОГЕННЫЕ свойства проявляются в способности вызывать иммунный ответ со стороны макроорганизма (индуцировать синтез специфических Ат–антитоксинов).