Занятие 13 инфекция. Экспериментальный метод исследования Цель занятия

1. Ознакомиться с методами выявления факторов патогенности микроорганизмов.

2. Изучить особенности и динамику развития инфекционного процесса, формы его проявления, пути передачи.

3. Познакомиться с основными методами экспериментального заражения и бактериологического исследования трупов экспериментальных животных.

Контрольные вопросы

Формы симбиоза микро– и макроорганизма.

Совместное существование двух различных организмов называется симбиозом (от греч. simbiosis — совместная жизнь). Различают несколько вариантов полезных взаимоотношений: метабиоз, мутуализм, комменсализм, сателлитизм.

Мутуализм — взаимовыгодные взаимоотношения разных организмов. Примером мутуалистического симбиоза являются лишайники — симбиоз гриба и сине-зеленой водоросли. Получая от клеток водоросли органические вещества, гриб, в свою очередь, поставляет им минеральные соли и защищает от высыхания.

Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — сожительство особей разных видов, при котором выгоду из симбиоза извлекает один вид, не причиняя другому вреда. Комменсалами являются бактерии — представители нормальной микрофлоры человека

Антагонистические взаимоотношения, или антагонистический симбиоз, выражаются в виде неблагоприятного воздействия одного вида микроорганизма на другой, приводящего к повреждению и даже гибели последнего.

Антагонизм может развиваться в форме конкуренции в основном за источники питания: интенсивно развиваясь и истощая питательную среду, микроорганизм-антагонист подавляет рост других микроорганизмов. При хищничестве микроорганизм, например амеба кишечника, захватывает и переваривает бактерии кишечника. Наконец, такая форма антагонизма, когда микроорганизм использует другой организм как источник питания, называется паразитизмом.

Дайте определение понятий «инфекционный процесс» и «инфекционное заболевание».

Инфекционный процесс (инфекция) – процесс взаимодействия между патогенным микроорганизмом и восприимчивым макроорганизмом в определённых условиях внешней среды. В крайней своей форме инфекционный процесс выражается в виде инфекционного заболевания.

Условия, от которых зависит возникновение, течение и исход инфекционного процесса.

Возникновение, течение и исход инфекционного процесса зависят от трех основных условий. Это:

1) свойства патоген­ного микроорганизма;

2) состояние восприимчивого макроорганизма;

3) условия внешней среды. Кроме того, имеют значение входные воро­та инфекции и доза микробов

Перечислите положения «триады Генле-Коха».

Триада коха — три условия признания микроба возбудителем определенной болезни:

1) он должен обнаруживаться у всех больных и не обнаруживаться у здоровых или при других болезнях;

2) он должен быть выделен из организма больного в чистой культуре;

3) введение его чистой культуры в чувствительный организм должно вызвать данную болезнь.

Что такое патогенность микроба?

Патогенность (лат. pathos - страдание, греч. genesis - про­исхождение) буквально означает болезнетворность, способность выз­вать болезнь. Это видовой признак микроба, передающийся по наслед­ству. Патогенность - потенциальная способность, которая не всегда реализуется, а только при наличии определенных условий.

Вирулентность микробов, единицы её измерения.

Вирулентность определяют на лабораторных животных.

Dcl (dosis certe letalis) – абсолютно смертельная доза – наимень-шее количество живого микроба или его токсина, вызывающее в течение определенного времени гибель 100% эксперименталь-ных животных, взятых в опыт.

Dlm (dosis letalis minima) – минимальная смертельная доза – наименьшее количество живого микроба или его токсина, вы-зывающее в течение определенного времени гибель 95% экспе-риментальных животных, взятых в опыт.

LD₅₀ (letalis dosis 50) – половинная смертельная доза – наимень-шее количество живого микроба или его токсина, вызывающее в течение определенного времени гибель 50% зараженных эк-спериментальных животных, взятых в опыт.

Какая разница между понятиями патогенность и вирулентность микробов?

Патогенность - это признак, который характери­зует вид в целом. Например, палочки дизентерии патогенны. Но внут­ри вида могут быть более или менее патогенные штаммы. Степень или мера патогенности - это вирулентность.

Какой микроб более вирулентен: с DLM 1 миллиард микробных клеток или с DLM 250 млн. микробных клеток?

Первый микроб более вирулентен, так как требуется меньше клеток для гибели животного.

Как можно понизить вирулентность микробов? Как повысить вирулентность микробов?

Изменчивость вирулентности, а именно, ослабление ее может быть: 1) фенотипической, нестойкой, связанной с неблагоприятными условия­ми культивирования и 2) генотипической, наследственной, обуслов­ленной селекцией маловирулентных клеток из гетерогенной бактери­альной популяции. Известный авирулентный штамм БЦЖ был полу­чен путем селекции из вирулентной культуры туберкулезных бактерий при многократных пересевах на питательной среде, содержащей бычью желчь. Методы ослабления вирулентности патогенных микроорганиз­мов применяются для получения живых вакцин.

Повышение вирулентности также происходит в результате се­лекции вирулентных бактерий при культивировании маловирулентной популяции в благоприятных условиях или при пассажах через орга­низм чувствительного животного.

Дайте определение: факультативные внутриклеточные паразиты и облигатные внутриклеточные паразиты, приведите примеры.

Облигатные паразиты – паразит, неспособный жить или размножаться без паразитирования, не выживает без связи с хозяином (паразитические черви, вши, хламидии, риккетсии и вирусы). Факультативные паразиты – паразит, способный жить и размножаться самостоятельно, независимо от вида-хозяина, но часто паразитирующий на нем. многие кишечные бактерии, личинки мух случайно попавшие в кишечник, таракан в ухе, опарыши в носу, и другие миазы.

Факторы вирулентности микробов.

Факторы (материальные основы) патогенности (вирулентности) микробов:

Патогенность микробов обусловлена следующими свойствами:

- адгезивность и способность к колонизации;

- инвазивность;

- антифагоцитарная активность;

- токсинообразование.

Что такое адгезивность микробов и с какими факторами связано это свойство?

Адгезивность (лат. adhaesio - прилипание) - способность микроба прикрепляться к определенным клеткам. Адгезивность грамотрицательных бактерий связана с пилями общего типа, грамположительных - с белками и липотейхоевыми кислотами клеточной стен­ки.

Начало инфекционного процесса связано с адгезией и колони­зацией - размножением на поверхности чувствительных клеток.

Что такое инвазивность микробов и с какими факторами связано это свойство?

Инвазивность - способность патогенных микробов проникать и рас­пространяться в тканях организма. Связана с выделением ферментов, разрушающих соединительную ткань или оболочки клеток.

Гиалуронидаза разрушает гиалуроновую кислоту - межклеточное вещество соединительной ткани, коллагеназа - коллагеновые волок­на, фибринолизин - фибрин, образующийся в очагах воспаления, муциназа - слизистое вещество, нейраминидаза - нейрамнновую (сиаловую) кислоту мембраны клеток.

Что такое антифагоцитарная активность микробов и с какими факторами это связано?

Антифагоцитарная активность - способность противостоять фа­гоцитозу. Она связана с капсулой патогенных микробов, с поверх­ностными белками (А-протеин стафилококка, М-протеин стрептокок­ка), с полисахаридной слизью синегнойной палочки.

Какие факторы обеспечивают персистенцию микроорганизмов в организме хозяина?

• Подавление миграции фагоцитов к месту инфекции.

• Препятствие поглощению возбудителя.

• Препятствие слиянию фагосомы с лизосомой.

• Инактивация литических ферментов.

• Лизис фаголизосомы.

• Покидание фаголизосомы.

• Индукция апоптоза фагоцитирующих клеток.

• Размножение в макрофагах.

• Слабая иммунная реакция и явление антигенной мимикрии.

• Защита от бактерицидного действия антител, сис-темы комплемента, интерферона, лизоцима, b-лизинов и других микробицидных факторов крови.

Дайте характеристику экзотоксинов и эндотоксинов: образование, получение, химическая природа, сила действия, избирательность действия, антигенность, реакция на действие формалина и тепла.

Экзотоксины выделяются микробами в окружающую среду в про­цессе жизнедеятельности. Получают их путем выращивания микробов на жидкой питательной среде с последующим фильтрованием через бак­териальный фильтр или центрифугированием для получения бескле­точного фильтрата или центрифугата. По химической природе это бел­ки, в большинстве своем они термолабильны, разрушаются при 60°С. Экзотоксины высокотоксичны. Сила их токсического действия изме­ряется в Dlm или LD50. Самый сильный из экзотоксинов - ботулинический токсин. Очищенный кристаллический токсин в 1 мг содержит 100 млн. Dlm для белой мыши.

Для экзотоксинов характерна способность избирательно дейс­твовать на определенные органы и ткани. Например, столбнячный ток­син поражает двигательные нейроны. Клиническая картина забо­левания определяется избирательностью действия токсина.

Экзотоксины - сильные антигены, в ответ на них в организме вы­рабатываются антитела - антитоксины (греч. anti - против), способ­ные специфически нейтрализовывать именно тот токсин, в ответ на который они образовались.

Эндотоксины содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий, освобождаются при разрушении микробной клетки. По хи­мической природе это липополисахариды (ЛПС). Они термостабиль­ны, переносят кипячение и даже автоклавирование в нейтральной сре­де. Менее токсичны, чем экзотоксины.

Эндотоксины не обладают избирательностью действия. Незави­симо от того, из каких бактерий получены эндотоксины, они вызы­вают однотипную клиническую картину. При больших дозах эндоток­сина наблюдается угнетение фагоцитоза, интоксикация, диарея, угне­тение сердечной деятельности, понижение температуры тела. При внут­ривенном и внутримышечном введении малых доз отмечается по­вышение температуры тела, стимуляция фагоцитоза, активация комп­лемента по альтернативному пути, повышение проницаемости капил­ляров.

Бактерии, содержащие эндотоксин, называют токсичными. Эндо­токсины содержат грамотрицательные бактерии: палочки дизентерии, брюшного тифа и др.

Некоторые бактерии одновременно образуют и экзо- и эндоток­сины, например, кишечная палочка, холерный вибрион.

Анатоксин, его получение и основные свойства.

При комбинированном действии формалина и тепла экзотоксины теряют ядовитость, но сохраняют антигенность. Таким образом по­лучают анатоксины (греч. ana - подобно), или, как принято называть их в зарубежной литературе, - токсоиды. Эти препараты используют с профилактической целью, для создания в организме искусственного антитоксического иммунитета.

Перечислите токсигенные бактерии.

Бактерии, продуцирующие экзотоксин, называют токсигенными.

Это стафилококки, стрептококки, один из видов бактерий дизентерии, холерные вибрионы, палочки дифтерии, столбняка, ботулизма, газо­вой анаэробной инфекции и другие.

Пирогены бактериального происхождения, их характеристика, применение в медицине; в каких препаратах присутствие пирогенов является нежелательным?

Эндотоксины грамотрицательных бактерий применяются в ка­честве пирогенов (греч. pyr - жар) - лекарственных препаратов, вызы­вающих повышение температуры тела, стимуляцию иммунитета. Это пирогенал, колипироген и другие.

Наличие пирогенов недопустимо в лекарственных препаратах, предназначенных для внутривенного введения. Пирогенный эффект может возникать вследствие присутствия в лекарственных препаратах бактериальных эндотоксинов, не разрушенных при стерилизации.

Как определяется пирогенность воды и растворов?

Ежеквартально испытание на пирогенность инъекционных растворов и воды для инъекций осуществляют в бактериологических лабораториях биологическим методом. Метод основан на измерении температуры тела кроликов после введения растворов испытуемых веществ.

Испытание проводят на здоровых взрослых кроликах обоего пола массой не менее 1,5 кг., желательно от 2,0 до 3,5 кг. Каждый кролик должен содержаться индивидуально в спокойном помещении при однородной подходящей температуре. В течение недели, предшествующей опыту, кролики не должны терять в массе. Температура тела кроликов должна быть в пределах 38,5-39,5°С (измеряется ректально, используют термометр или электрическое устройство). При уборке клеток и взвешивании животных оберегают от возбуждения (шум и резкие движения). Испытуемые лекарственные средства, вода для инъекций, шприцы и иглы должны быть стерильными и апирогенными.. При испытании на пирогенность воды для инъекций из нее готовят изотонический раствор натрия хлорида. Растворы подогревают до температуры 37°С и медленно вводят в крайнюю вену уха каждого из кроликов в течение не более 2 минут, если иное не предписано в частной статье. При определении исходной температуры кролики, у которых два последовательных значения температуры варьируются в пределах, превышающих 0,2 °С, изымаются из испытания. °

Воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают непирогенными, если сумма повышений температуры у трех кроликов меньше или равна 1,4°С. Если эта сумма превышает 2,2°С, то воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают пирогенными. В случае, когда сумма повышения температуры у 3 кроликов находится в пределах от 1,5 до 2,2°С, испытание повторяют дополнительно на 5 кроликах. В этом случае воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают непирогенными, если сумма повышений температуры у всех 8 кроликов не превышает 3,7°С. Если же эта сумма равна 3,8°С или больше, воду для инъекций или раствор лекарственного средства считают пирогенными.