ВОПРОСЫ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ К ЭКЗАМЕНАМ ПО МИКРОБИОЛОГИИ ДЛЯ СТУДЕНТОВ 3 КУРСА

ЛЕЧЕБНОГО,

ПЕДИАТРИЧЕСКОГО

И МЕДИКО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ФАКУЛЬТЕТОВ

2021

Часть 1. История и общая микробиология.

1. Предмет медицинской микробиологии. Цели, задачи медицинской микробиологии

Микробиология — наука, изучающая строение, жизнедеятельность и экологию микроорганизмов — мельчайших форм жизни растительного или животного происхождения, не видимых невооруженным глазом. Микробиология изучает всех представителей микромира (бактерии, грибы, простейшие, вирусы). Для изучения микроорганизмов она использует методы других наук, прежде всего физики, биологии, биоорганической химии, молекулярной биологии, генетики, цитологии, иммунологии. Микробиология подразделяется на общую и частную. Общая микробиология изучает закономерности строения и жизнедеятельности микроорганизмов на всех уровнях — молекулярном, клеточном, популяционном; генетику и взаимоотношения их с окружающей средой. Частная микробиология изучает отдельных представителей микромира в зависимости от проявления и влияния их на окружающую среду, живую природу, в том числе человека. К частным разделам микробиологии относятся: медицинская, ветеринарная, сельскохозяйственная, техническая, морская, космическая микробиология.

К микроорганизмам относят:

1) бактерии;

2) вирусы;

3) грибы;

4) простейшие;

5) микроводоросли.

Бактерии – одноклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла и не имеющие ядра.

Грибы – одноклеточные и многоклеточные микроорганизмы растительного происхождения, лишенные хлорофилла, но имеющие черты животной клетки, эукариоты.

Вирусы – это уникальные микроорганизмы, не имеющие клеточной структурной организации.

Основные разделы микробиологии: общая, техническая, сельскохозяйственная, ветеринарная, медицинская, санитарная.

Цель медицинской микробиологии - изучение структуры и свойств патогенных микробов, взаимоотношения их с организмом человека в определенных условиях природной и социальной среды, совершенствование методов микробиологической диагностики, разработка новых, более эффективных лечебных и профилактических препаратов, решение такой важной проблемы, как ликвидация и предупреждение инфекционных болезней.

Задачи медицинской микробиологии:

1.Установление этиологической роли микроорганизмов в норме и патологии.

2.Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации и идентификации возбудителей.

3. Бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях.

4.Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микробиоценозов повехностей и полостей тела человека.

2. Л. Пастер - основоположник микробиологии как науки. Влияние работ Пастера на развитие медицинской микробиологии. Формирование прикладной иммунологии.

Пастер сделал ряд выдающихся от­крытий. За короткий период с 1857 по 1885 г. он

доказал, что брожение (молочнокислое, спиртовое, уксуснокислое) не явля­ется химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы;

опроверг теорию самозарождения;

открыл явление анаэробио­за, т.е. возможность жизни микроорганизмов в отсутствие кислорода;

заложил основы дезинфекции, асептики и антисепти­ки;

открыл способ предохранения от инфекционных болезней с помощью вакцинации.

Многие открытия Л. Пастера принесли человечеству огром­ную практическую пользу.

Путем прогревания (пастеризации) были побеждены болезни пива и вина, молочнокислых продук­тов, вызываемые микроорганизмами;

для предупреждения гной­ных осложнений ран введена антисептика;

на основе принципов Л. Пастера разработаны многие вакцины для борьбы с инфекционными болезнями.

Однако значение трудов Л. Пастера выходит далеко за рамки только этих практических достижений. Л. Пастер вывел микро­биологию и иммунологию на принципиально новые позиции, показал роль микроорганизмов в жизни людей, экономике, про­мышленности, инфекционной патологии, заложил принципы, по которым развиваются микробиология и иммунология в наше время.

Особенно велики заслуги Пастера в изучении сибирской язвы и бешенства. Пастер доказал, что палочковидные бактерии, обнаруженные в организме погибших от сибирской язвы животных, являются возбудителями этой болезни. Он предложил способы борьбы с сибирской язвой, вводя здоровым животным культуру сибиреязвенных бацилл, искусственно ослабленную в лабораторных условиях (противосибиреязвенная вакцина). Такая вакцинация создавала невосприимчивость их к заражению сибиреязвенными микробами.

Принцип аттенуации (ослабления) микроорганизмов с помо­щью пассажей через восприимчивое животное или при выдерживании микроорганизмов в неблагоприятных условиях (темпе­ратура, высушивание) позволил Л. Пастеру получить вакцины против бешенства, сибирской язвы, куриной холеры; этот прин­цип до настоящего времени используется при приготовлении вакцин.

3. Работы Р. Koxa и их значение в медицинской микробиологии и инфекционной патологии.

- введение в практику анилиновых красителей

- использование в микроскопии иммерсионной системы и конденсора

- разработка метода культивирования на биологических жидкостях и плотных питательных средах

- разработка метода дробных пересевов

- открытие возбудителя сибирской язвы, холеры, туберкулеза и туберкулина

Примерно в те же годы сформировалась и успешно работала немецкая школа микробиологов во главе с РОБЕРТОМ КОХОМ (1843 — 1910). Кох начал свои исследования в то время, когда роль микроорганизмов в этиологии инфекционных заболеваний подвергалась серьезным сомнениям. Для ее доказательства требовались четкие критерии, которые были сформулированы Кохом и вошли в историю под названием «триады Генле — Коха». Суть триады заключалась в следующем:

1) предполагаемый микроб-возбудитель всегда должен обнаруживаться только при данном заболевании, не выделяться при других болезнях и от здоровых лиц;

2) микроб-возбудитель должен быть выделен в чистой культуре;

3) чистая культура данного микроба должна вызвать у экспериментальных зараженных животных заболевание с клинической и патологической картиной, аналогичной заболеванию человека.

Практика показала, что все три пункта имеют относительное значение, поскольку далеко не всегда удается выделить возбудителя болезни в чистой культуре и вызвать у подопытных животных заболевание, свойственное человеку. Кроме того, болезнетворные микроорганизмы были найдены у здоровых людей, особенно после перенесенного заболевания. Тем не менее на ранних этапах развития и формирования медицинской микробиологии, когда из организма больных выделяли многих микроорганизмов, не имеющих отношения к данной болезни, триада сыграла важную роль для установления истинного возбудителя заболевания. Исходя из своей концепции, Кох оканчательно доказал, что ранее обнаруженный у животных, больных сибирской язвой, микроорганизм отвечает требованиям триады и является истинным возбудителем данного заболевания. Попутно Кох установил способность сибиреязвенных бактерий образовывать споры.

Велика роль Коха в разработке основных методов изучения микроорганизмов. Так, он ввел в микробиологическую практику метод выделения чистых культур бактерий на твердых питательных средах, впервые использовал анилиновые красители для окраски микробных клеток и применил для их микроскопического изучения иммерсионные объективы и микрофотографирование.

4. И.Мечников и его учение о невосприимчивости к инфекционным болезням - важный этап в развитии медицины.

И. И. Мечников, изучая воспалительные процессы у различных групп животных, обратил внимание на то, что вводимое в их организм инородное тело всегда окружалось подвижными амебовидными клетками мезодермы, способными его заглатывать. Такие клетки являются непременными участниками воспалительных процессов как у животных, имеющих кровеносную систему, так и у организмов, лишенных ее. Процесс поглощения чужеродных элементов этими клетками И. И. Мечников назвал фагоцитозом, а сами клетки — фагоцитами. Изучив подробно фагоцитоз, И. И. Мечников показал, что у простейших он служит целям питания, а у многоклеточных — целям их защиты.

И. И. Мечников выступил с докладом «О целебных свойствах организма», в котором сообщил, что «подобные клетки (фагоциты) должны служить в организме для противодействия вредным деятелям». В последующем И. И. Мечников и его сотрудники обстоятельно изучили фагоцитарную реакцию у млекопитающих и, наконец, у человека. Так была создана фагоцитарная теория иммунитета, и целебные силы организма впервые были связаны с созданной самой природой для этих целей системой особых клеток — фагоцитов.

За короткий срок учение о невосприимчивости к инфекционным болезням достигло расцвета. В это время И. И. Мечников дал следующее определение понятия иммунитета. «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».

Макрофагам принадлежит исключительно важная роль в обеспечении защитных реакций. Основные Функции, посредством которых они выполняют эту роль, могут быть разделены на четыре типа:

1) Хемотаксис.

2) Фагоцитоз.

3) Секреция биологически активных соединений.

4) Переработка антигена (процессинг) и представление его с участием белков МНС класса II иммунокомпетентным клеткам, принимающим участие в формировании иммунного ответа (кратко — процессинг и представление антигена).

Формирование приобретенного специфического иммунитета происходит благодаря кооперативному взаимодействию макрофагов (и других антигенпредставляющих клеток), В- и Т-лимфоцитов и при активном участии всех остальных иммунных систем.

Самый ответственный момент в процессе иммунного ответа — это распознавание химического маркера, свойственного «чужому» агенту и отличающегося от «своего». Эту роль выполняют макрофаги, антитела, Т- и В-лимфоциты. Антитела распознают антиген с помощью своих активных центров, а макрофаги, Т- и В-лимфоциты — благодаря имеющимся на их мембранах особым рецепторам.

Т-хелперы необходимы для превращения В-лимфоцитов в антителообразующие клетки и клетки памяти. Т-киллеры разрушают клетки трансплантата, опухолевые клетки и клетки, инфицированные вирусными, бактериальными и другими антигенами. Т-супрессоры подавляют функции определенных эффекторных Т- и В-клеток и обеспечивают иммунологическую толерантность.

5. Д. Ивановский - основоположник учения о вирусах.

Впервые существование вируса доказал в 1892 году Ивановский. В результате наблюдений он высказал предположение, что болезнь табака, под названием мозаичной, представляет собой не одно, а два совершенно различных заболевания одного и того же растения: одно из них - рябуха, возбудителем которого является грибок, а другое неизвестного происхождения. Возбудитель мозаичной болезни табака не мог быть обнаружен в тканях больных растений с помощью микроскопа и не культивировался на искусственных питательных средах.

Обоснавал 3 постулата:

· Существуют очень мелкие микробы, которые не видны в обычный микроскоп, не фильтруются через бактериальные фильтры;

· Это живые микроорганизмы, так как они способны размножаться и сохранять инфекционность;

· Эти организмы не растут на искусственных питательных средах

Ивановский открыл вирусы - новую форму существования жизни.

Своими исследованиями он заложил основы ряда научных направлений вирусологии: изучение природы вируса, цитопаталогических вирусных инфекций, фильтрующихся форм микроорганизмов, хронического и латентного вирусоносительства.

6. Роль отечественных ученых в развитии вирусологии и риккетсиологии, учения об антибиотиках: Л.А. Зильбер, П.Ф. Здродовский, З.В. Ермольева.

Д. К. Заболотный (1866—1929) руководил и принимал непосредственное участие в экспедициях по изучению чумы, холеры в Индии, Маньчжурии, Аравии. Он выявил пути заражения и распространения чумы, изучал методы иммунизации против этой болезни, уделял много внимания эпидемиологии чумы. Д. К. Заболотный совместно с И. Г. Савченко провел героический опыт самозаражения холерой для выяснения возможности создания невосприимчивости к холере после приема энтеральной вакцины из убитых холерных вибрионов.

Г. Н. Габричевский (1860—1907) сочетал теоретические работы с практической деятельностью. Он основал в России первое бактериологическое научное общество и создал институт по производству вакцин и сывороток. Этому ученому принадлежат работы по изучению невосприимчивости при возвратном тифе; его работы по скарлатине в дальнейшем были продолжены американскими исследователями.

Ближайшим помощником И. И. Мечникова в период работы на Одесской бактериологической станции, организованной им в 1886 г., был Н. Ф. Гамалея (1859— 1949). Он был направлен к Пастеру для изучения метода приготовления вакцины против бешенства и впервые в России применил ее. Вместе с И. И. Мечниковым Н. Ф. Гамалея открыл фильтрующийся вирус — возбудитель чумы рогатого скота, много работал в области изучения иммунитета, впервые наблюдал феномен растворения бактерий под действием литических агентов, которые в дальнейшем были описаны Д'Эррелем как бактериофаги. Н. Ф. Гамалее принадлежат работы по изучению бешенства, туберкулеза, холеры.

Л. А. Тарасевич (1868—1927) — один из крупнейших организаторов борьбы с эпидемиями заразных болезней в России. Ближайший ученик и продолжатель традиций своего учителя, Л. А. Тарасевич много работал над проблемой иммунологии и фагоцитоза, изучал заболевания туберкулезом среди калмыков, внедрял в практику вакцинацию против туберкулеза и кишечных инфекций. Он был прекрасным организатором, объединившим отечественных микробиологов и эпидемиологов путем организации научных обществ и съездов. Его имя носит крупнейший в СССР Институт по контролю биологических препаратов, основателем которого он был.

7. Основы классификации микробов. Понятие о виде, культуре, штамме. Биологические особенности прокариотов.

Микроорганизмы систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов. Систематика включает три части: классификацию, таксономию и идентификацию.

В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, семейство, род, вид, подвид и др.

Микроорганизмы представлены доклеточными формами и клеточными формами. Различают 3 домена: «Bacteria», «Archaea» и «Eukarya»:

1. домен «Bacteria» — прокариоты, представленные настоящими бактериями (эубактериями);

2. домен «Archaea» — прокариоты, представленные архебактериями;

3. домен «Eukarya» — эукариоты, клетки которых имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, а цитоплазма состоит из высокоорганизованных органелл — митохондрий, аппарата Гольджи и др.

Вид — это совокупность особей, имеющих общее эволюционное происхождение, близкий генотип и максимально близкие фенотипические характеристики.

Чистая культура - совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующихся сходными морфологическими, тинкториальными, культуральными,биохимическими и антигенными свойствами.

Штамм - чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от других представителей вида, называется штаммом.

Биологические особенности прокариотов:

- система мембран у прокариот представлена только цитоплазматической мембраной, отделяющей цитоплазму от клеточной оболочки.

- Нуклеоид имеет фибриальную структуру и не отграничен от цитоплазмы ядерной мембраной.

- В клетках прокариот отсутствуют митохондрии, хлоропласты, комплекс Гольджи. Окислительно-восстановительные ферменты локализованы в мезосомах.

- отсутствует митоз. Они размножаются путем бинарного деления и существуют в гаплоидном состоянии.

- отсутствует клеточный центр. Для них нетипичны внутриклеточные перемещения цитоплазмы и амебовидное движение.

8. История развития микробиологии на Западном Урале.

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.

9. Основные методы исследования морфологии бактерий. Микроскопия. Простые и сложные методы окраски бактерий. Метод Грама.

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

2. Микробиологический - выделение чистой культуры и ее идентификация.

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

4. Иммунологический - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

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

Микроскопия:

· Светопольная – существлется с помощью обычного светового микроскопа.

· Иммерсионная – объектив погружают в каплю кедрового масла. Масло имеет такой же коэффициент преломления, как и стекло, и этим достигается наименьшее рассеивание световых лучей.

· Темнопольная – лучи освещают объект сбоку и не попадают в глаз наблюдателя, полезрения остается темным, а объект светящимся.

· Фазово – контрастная дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или негативной.

· Люминесцентная – основана на способности вевществ под влиянием падающего на них света испускать лучи с другой длиной волны.

Простой метод окраски. Является одноэтапным и заключается в окраске микропрепарата одним красителем. Используют основные анилиновые красители, такие как, фуксин, генцианвиолет, метиленовый синий в виде водных растворов или пропитанных красителем фильтровальных бумажек, которые помещают на мазок и смачивают водой. Продолжительность окраски составляет 3-5 минут, после чего микропрепарат промывают водой, высушивают и микроскопируют. В препаратах, окрашенных простым методом, можно получить представление о форме, расположении и размерах микробных клеток.

Сложные методы окраски. Сложные (дифференцирующие) методы окраски (по Граму, Цилю-Нильсену и др.) включают последовательное использование нескольких красителей и дополнительных способов обработки препаратов. Эти методы позволяют дифференцировать бактерии в зависимости от строения их структур, чаще всего поверхностных. Например, метод окраски по Граму позволяет дифференцировать бактерии по строению их клеточной стенки: грамположительные (фиолетовые) с толстой и грамотрицательные (красные) бактерии с тонкой клеточной стенкой.

Существуют специальные сложные методы окраски, которые используют для выявления структурных компонентов бактериальной клетки: капсул, цитоплазматических включений, спор, жгутиков.

Метод Грама. Относится к сложным методам окраски и позволяет дифференцировать грамположительные и грамотрицательные бактерии, что является важным таксономическим признаком. Результат окраски определяется особенностями строения клеточной стенки бактерий. При окраске генцианвиолетом и последующем воздействии раствора Люголя образуется комплексное соединение генцианвиолета и йода с пептидогликаном, которое при дифференциации спиртом удерживается в клетках грамположительных бактерий, имеющий многослойный пептидогликан и вымывается из грамотрицательных бактерий, имеющих тонкий слой пептидогликана. При дополнительной окраске водным раствором фуксина грамотрицательные бактерии приобретают красный цвет.

10. Морфология и ультраструктура бактерий. Химический состав.

Морфологические свойства бакте­рий. Бактерии — микроорганизмы, не имеющие оформлен­ного ядра (прокариоты).

Для бактерий характерны четыре основные формы: сферическая (шаровидная), цилиндрическая (палочковидная), извитая и нитевидная.

Бактерии шаровидной формы — кокки — в зависимости от плоскости деления и расположения относительно друг друга отдельных особей подразделяются на микрококки (отдельно лежащие кокки), диплококки (парные кокки), стрептококки (цепочки кокков), стафилококки (имеющие вид виноградных гроздьев), тетракокки (образования из четырех кокков) и сарцины (пакеты из 8 или 16 кокков).

Палочковидные бактерии располагаются в виде одиночных клеток, дипло- или стрептобактерий.

Извитые формы бактерий — вибрионы и спириллы, а также спирохеты. Вибрионы имеют вид слегка изогнутых палочек, спириллы — извитую форму с несколькими спиральными завитками.

Размеры бактерий колеблются от 0,1 до 10 мкм. В состав бактериальной клетки входят капсула, клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана и цитоплазма, в которой содержатся нуклеоид, рибосомы и включения.

Строение бактериальной клетки.

1. Нуклеоид - ядерное образование, представленное одной хромосомой кольцевидной формы. Состоит из двухцепочечной нити ДНК. Нуклеоид не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной.

2. Цитоплазма - сложная коллоидная система, содержащая различные включения, рибосомы, плазмиды, мезосомы.

3. Цитоплазматическая мембрана ограничивает с наружной стороны цитоплазму, имеет трехслойное строение и выполняет ряд важнейших функций- барьерную (поддерживает осмотическое давление), энергетическую (содержит ферментные системы, осуществляет перенос электронов), транспортную (перенос различных веществ в клетку и из клетки).

Размеры бактерий колеблются от 0,1 до 10 мкм.

Капсула – необязательный полисахаридный или полипептидный компонент, выполняющий:

1. Обусловливает форму клетки. 2. Защищает клетку от механических повреждений извне и выдерживает значительное внутреннее давление. 3. Обладает свойством полупроницаемости, поэтому через нее избирательно проникают из среды питательные вещества. 4. Несет на своей поверхности рецепторы для бактериофагов и различных химических веществ.

Жгутики – необязательный белковый компонент (флагеллин), функция – движение, антиген.

Микроворсинки или пили – необязательный белковый компонент, функция: пили адгезии, конъюгативные пили.

Клеточная стенка – обязательный белковый компонент, выполняющий функции: защитную, барьерную, транспортную, рецепторную, выделительную, антигенную, деление, спорообразующую.

Гр+ - 40 слоев, + тейхоевые кислоты, + РНК, Mg.

Гр- - имеют внешнюю мембрану, 2 слоя, ЛПС слой.

Мезосомы – аналоги МТХ, участвуют в делении клетки.

Рибосомы – синтез белка.

Нуклеоид – кольцевая молекула ДНК, несущая генетическую информацию.

Споры – образуют только бациллы и клостридии. Маловодны, много Са, много жирных кислот, окраска по Цилю-Нильсену.

Для бактерий ре­комендованы следующие таксономические категории: класс, отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинар­ной номенклатуре, т. е. состоит из двух слов.

L-формы - это бактерии, полностью или частично лишенные клеточной стенки, поэтому имеют своеобразную морфологию в виде крупных и мелких сферических клеток. Способны к размножению.

Цитоплазматическая мембрана располагается под клеточной стенкой (между ними - периплазматическое пространство). По строению является сложным липидобелковым комплексом.

Функции цитоплазматической мембраны: 1. Является основным осмотическим и онкотическим барьером. 2. Участвует в энергетическом метаболизме и в активном транспорте питательных веществ в клетку, так как является местом локализации пермеаз и ферментов окислительного фосфорилирования. 3. Участвует в процессах дыхания и деления. 4. Участвует в синтезе компонентов клеточной клетки (пептидогликана). 5. Участвует в выделении из клетки токсинов и ферментов.

11. Капсулы бактерий. Патогенные бактерии, образующие капсулы. Методы обнаружения капсул. Их значение.

Капсула или слизистый слой окружает оболочку ряда бактерий. Выделяют микрокапсулу, выявляемую при электронной микроскопии в виде слоя микрофибрилл, и макрокапсулу, обнаруживаемую при световой микроскопии. Капсула является защитной структурой, у ряда микробов- фактором патогенности, препятствует фагоцитозу, ингибирует первые этапы защитных реакций- распознавание и поглощение. У сапрофитов капсулы образуются во внешней среде, у патогенов- чаще в организме хозяина. Существут ряд методов окраски капсул в зависимости от их химического состава. Капсула чаще состоит из полисахаридов, реже- из полипептидов.

Основные свойства капсулы бактерии:

§ различима в мазках-отпечатках и при специальных мето­дах окраски;

§ гидрофильна;

§ предохраняет бактерию от фагоцитоза, бактериофагов, антибиотиков и др. неблагоприятных факторов;

§ источник запаса питательных веществ для бактерий;

§ препятствует высыханию бактерии.

Основное предназначение капсул - защита бактерий от фагоцитоза.

Капсулы могут быть состоять из полисахаридов (пневмо­кокки) или белков (возбудитель сибирской язвы).

Большинство бактерий, особенно патогенных, образует капсулу только в организме человека или животных. Однако существует род истинно капсульных бактерий (Klebsiella), пред­ставители которого образуют капсулу и при культивировании на искусственных питательных средах.

Некоторые бактерии могут образовывать микрокапсулу (выявляется только при электронной микроскопии), например, эшерихии, микобактерии.

При окраске мазков по Граму истинно капсульные бакте­рии имеют характерное взаиморасположение (на расстоянии друг от друга).

При световой микроскопии капсулы четко не видны, в связи с чем наличие капсул у бактерий выявляется с помощью специальных методов окраски, например, по методу Михина или Романовскому-Гимзе.

Для выявления капсул и бактерий, образующих их в орга­низме, используют либо микроскопию мазков, приготовленных из патологического материала или мазков - отпечатков из орга­нов погибших животных.

Патогенные бактерии, образующие капсулы:

капсульные бактерии — образуют капсулу потоянно (S.aureus, S.pyogenes, K.pneumoniae, K.rhinosaeromatis и др.)

капсулообразующие бактерии — образуют капсулу только в организме (S.pneumoniae, B. anthracis, C.perfringens).

Обнаружение капсул по методуБурри-Гинса.

1.Готовят препарат по Бурри:смешивают каплю взвеси микробов с каплей туши и при помощи стекла шлифовальным краем готовят мазок,затем его высушивают и фиксируют.

2. На мазок наносят водный раствор Фуксина на 5минут

3.Прмывают водой, высушивают.

4.Нанести слой колларгола,высушить и микроскопировать. При этом бактерии окрасятсяся в красный цвет,а неокрашенные капсулы контрастно выделяются на черно-розовом фоне.

Капсула защищает бактерии от фагоцитоза, антител, бактериофагов, является фактором патогенности

12. Спорообразование. Патогенные бактерии, образующие споры: бациллы и клостридии. Методы обнаружения спор.

Споры – это особое состояние покаящихся бактериальных клеток.

Спора характеризуется: снижением уровня обмена веществ и высокой устойчивостью к неблагоприятным факторам.

Причины перехода бактерий к спорообразованию: недостаток питательных веществ; недостаток воды; накопление продуктов обмена и др. неблагоприятные условия.

Эндоспоры – это бактериальные споры, которые формируются внутри материнской клетки.

У некоторых бактерий могут образовываться экзоспоры (только у метанокисляющих бактерий) и цисты(шарообразная клетка, у некоторых видов Азотобактерий). Это тоже покоящиеся формы, но в этом случае сама бектерия как будто покрывается защитной оболочкой, а не образует спору внутри себя.

Среди бактерий споры образуют: бациллы (спора не превышает диаметр вегетативной клетки), клостридии(спора превышает диаметр вегетативной клетки). Известны и спорообразующие кокки.

Расположение спор в клетке бактерии: центрально (в центре), субтерминально (ближе к концу), терминально (на конце клетки).

Строение споры. Центр часть споры представлена сердцевиной, которая окружена цитоплазматической мембраной (ЦПМ), к которой прилегает зачаточный пептидогликановый слой, затем слой коры – кортекса. На поверхности кортекса есть внешняя мембрана. Снаружи споры окружеиы многослойной оболочкой.

Функция спор: сохранение бактерии в неблагоприятных условиях; расселение бактерии. Споры у бактерий не служат для размножения!

СПОРООБРАЗОВАНИЕ.

Cпорообразование (инспоруляция) – это образование споры под контролем комплекса специальных генов.

Стадии спорообразования:

1. Подготовительная – изменяется обмен веществ, завершаетсяся удвоение ДНК. Клетка содержит 2 или более нуклеоида. Один локализован в спорогенной зоне, остальные в цитоплазме спорангия.

2. Стадия предспоры – со стороны ЦПМ вегетативной клетки происходит врастание двойной мембраны, в результате образуется проспора, окруженная 2-мя мембранами.

3. Образование оболочек – между мембранами образуется зачаточный пептидогликановый слой путем откладывается слоя коры и вокруг неружной мембраны формируется оболочка.

4. Созревание споры – завершение обрадованияя споры (происходит её уплотнение).

5. Разрушение родительской клетки.

В оптимальных условиях происходит проростание споры. Сначала она активно поглощает воду и набухает, усиливается дыхание, возрастает активность ферментов. Затем спора лопается и из неё выходит вегетативная клетка.

Спорообразующие микроорганизмы — это бациллы и клостридии. Отличия бацилл от клостридий: споры бацилл не превышают диаметр бактериальной клетки, у клостридий — превышает, бациллы по типу дыхания- аэробы, а клостридии-строгие(облигатные) анаэробы.

Окраска по методу Циля-Нельсона.

1.На фиксированный мазок наносят карболовый р-р фуксина через полоску фильтр.бумаги и подогревают до появления паров 3 раза.

2.На мазок наносят 5%р-р серной к-ты на 5сек для обесцвечивания.

3.Промывают

4.Докрашивают мазок метиленовым синим в течение 3минут

5.Промывают водой,высушивают и микроскопируют.Окраска по методу Ожешки.

1.На нефиксрированный мазок наносят 0,5% р-р хлористоводородной к-ты и подогревают на пламени горелки в течение 2-3минут.

2.Кислоту сливают,препарат промывают водой,просушивают и фиксируют над пламенем горелки.

3.Окрашивают препарат поЦилю-Нельсону. Споры бактерий преобретают красный цвет,а вегетативные формы-синим.

13. Жгутики бактерий. Их строение. Классификация бактерий по расположению жгутиков. Подвижность бактерий и методы ее изучения. Значение в лабораторной диагностике инфекционных заболеваний.

Жгутик — спирально изогнутая полая нить, образованная субъединицами флагеллина, поверхностная структура, присутствующая у многих прокариотических и эукариотических клеток и служащая для их движения в жидкой среде или по поверхности твёрдых сред. бактериальный жгутик имеет толщину 10—20 нм и длину 3—15 мкм, он пассивно вращается расположенным в мембране мотором

Жгутики бактерий состоят из трёх субструктур:

• Филамент (фибрилла, пропеллер) — полая белковая нить толщиной 10—20 нм и длиной 3—15 мкм, состоящая из флагеллина, субъединицы которого уложены по спирали. Полость внутри используется при синтезе жгутика — он происходит в направлении от цитоплазматической мембраны. По полости к собираемому в настоящий момент участку переносятся субъединицы флагеллина.

• Крюк — более толстое, чем филамент (20—45 нм), белковое (не флагеллиновое) образование.

• Базальное тело (трансмембранный мотор)

Расположение жгутиков — характерный признак, имеющий таксономическое значение. Варианты расположения жгутиков приведены на рис. 4-1. У некоторых бактерий жгутики расположены по всей поверхности клеточной стенки (например, у бактерий рода Proteus), такие бактерии известны как перитрихи . Некоторые бактерии снабжены только одним толстым жгутиком (например, представители рода Vibrio), они известны как монотрихи. Политрихи — бактерии, имеющие одиночный по виду жгутик, образованный пучком из 2-50 жгутиков. Полярные жгутики прикреплены к одному или обоим концам бактерии. Монополярно-политрихиальное расположение жгутиков имеют лофотрихи , к ним, например, относят представителей рода Pseudomonas. Биполярно-политрихиальное жгутикование имеют амфитрихи (например, бактерии рода Spirillum).

По расположению и количеству жгутиков выделяют ряд форм бактерий.

1.Монотрихи- имеют один полярный жгутик.

2.Лофотрихи- имеют полярно расположенный пучок жгутиков.

3.Амфитрихи- имеют жгутики по диаметрально противоположным полюсам.

4.Перитрихи- имеют жгутики по всему периметру бактериальной клетки.

Способность к целенаправленному движению (хемотаксис, аэротаксис, фототаксис) у бактерий генетически детерминирована.

1. Общие (для адгезии)

2. Коньюгативные (для обмена ген.информ)

Диаметр жгутиков намного меньше разрешающей способности светового микроскопа, поэтому для их обнаружения пользуются или специальными методами окраски (предварительное протравливание мазка танином для того, чтобы вызвать набухание жгутиков, с последующей импрегнацией препарата), или изучают их при помощи электронного микроскопа жгутиков.

Для изучения подвижности микробов можно пользоваться фазово-контрастной или темнопольной микроскопией «раздавленная» и «висячая» капля).

У некоторых бактерий поверхность покрыта нежными ворсинками – пилями или фимбриями. Пили обеспечивают прилипание бактерий к питательным веществам или клеткам хозяина, а также принимают участие в половом процессе у бактерий – конъюгации.

14. Спирохеты. Классификация, морфология, ультраструктура. Их роль в инфекционной патологии человека.

Спирохеты (семейство Spirochaetaceae [от греч. speira. спираль, + chaite, волос]) относят к отделу Gracilicutes порядка Spirochaetates. Спирохеты — тонкие, подвижные, спирально загштыс бактерии длиной 3-500 мкм. В мазках располагаются одиночно либо образуют цепочки, объединённые внешней оболочкой.

Клетки спирохет состоят из пpoтоплазатического цилиндра, переплетённого с одной или более осевыми фибриллами, отходящими от субтерминальных прикрепительных дисков, расположенных на обоих концах цилиндра (что сближает их с простейшими). Медицинское значение среди спирохет имеют представители родов Treponema, Borrelia и Leptospira. Бактерии различных родов существенно различаются по тинкториальным свойствам; некоторые хорошо окрашиваются анилиновыми красителями (например, Borrelia recurrmtis) другие требуют специальных методов окраски.

Спирохеты окрашивают краской Романовского - Гимзы. Все спирохеты - грамотрицательные микроорганизмы.

Спирохеты (от лат. spira — изгиб, chatie — грива) — спирально извитые одноклеточные организмы. Число витков у спирохет может достигать 10—15 .

Величина их значительно варьирует: диаметр от 0,25 до 6 мкм, а длина от 7 до 500 мкм. Исследования в электронном микроскопе показали, что структура спирохет значительно сложнее, чем у бактерий. Они имеют клеточные оболочки, цитоплазматическую спираль (цитоплазматический цилиндр) и осевую нить. Внутри цитоплазмы расположены нуклеоид, образования типа мезосомы и различные гранулы. Клеточные оболочки спирохеты представляют собой комплекс из двух образований: наружной оболочки, очень тонкой, эластичной и гибкой (покров) и лежащей под ней клеточной стенки цитоплазматического цилиндра. В поверхностном слое клеточной стенки цитоплазматического цилиндра обнаружены гликопептиды. Осевая нить, вокруг которой изогнуто тело спирохет, состоит из одной, нескольких или пучка слившихся фибрилл.

В фибриллах найдено хитиноподобное вещество — кутин, которое обычно встречается только у животных. Спирохеты очень подвижны. Они могут сгибаться, сокращаться, совершать быстрые вращательные и прямолинейные движения за счет сокращений их фибриллярного аппарата. Размножаются спирохеты поперечным делением на две равноценные особи.

Т. Pallidum (сифилис). Трепонемы могут переходить в L-формы, или превращаться в цисты. Трепонемы не размножаются на простых питательных средах. Их удается культивировать на средах, содержащих почечную или мозговую ткань, в анаэробных условиях, при 35°С. Культуральные трепонемы теряют вирулентность.

Боррелия (б-нь Лайма). Культивируется на сложной питательной среде, оптимальная температура роста 33-37°С. При культивировании на питательной среде утрачивает вирулентность.

Leptospira interrogans. Факультативные анаэробы. Культивируются в жидкой питательной среде, содержащей кроличью сыворотку, при температуре 28-30°С. Растут медленно, рост обнаруживается на 5-7-й день культивирования при микроскопии в темном поле зрения.

15. Биологические свойства риккетсий. Методы культивирования. Примеры патогенных для человека видов риккетсий.

Общая характеристика риккетсий:

• являются облигатными внутриклеточными паразитами, биологически связаны с членистоногими;

• не растут на бесклеточных питательных средах, чем отличаются от большинства бактерий;

• характеризуются рядом отличий и особенностей во всех сферах жизнедеятельности в сравнении с другими бактериями;

• заболевания, чаще всего лихорадочные, вызываемые этими микроорганизмами, имеют специфическую клиническую картину;

• даже методы изучения эти бактерии имеют особенные – риккетсиологические.

По своим свойствам риккетсии занимают промежуточное положение между бактериями и фильтрующимися вирусами:

• по строению, ферментной активности и чувствительности к антибиотикам близки к бактериям;

• по способности существовать только как внутриклеточный паразит – к вирусам.

К риккетсиям относят 29 видов (май 2017 г.) микроорганизмов, и в большей своей части они не патогенны для млекопитающих. К наиболее известным патогенным видам относятся Rickettsia prowazekii (возбудитель сыпного тифа), Rickettsia conorii (возбудитель марсельской лихорадки) и другие.

Таксономия и классификация

Согласно современной классификации, таксономическое положение этих бактерий выглядит следующим образом: они принадлежат к домену Бактерии, типу Протеобактерии, классу Альфа-протеобактерии, порядку Rickettsiales, семейству Rickettsiaceae, к которому относятся три рода, содержащие виды, патогенные для млекопитающих.

К ним относятся:

• Rickettsia;

• Rochalimaea;

• Coxiella.

Согласно общепринятой систематике, виды бактерий входят в состав рода.

К роду Rickettsia относятся восемь видов микроорганизмов, их принято подразделять на следующие группы.

Вшиво-блошиные сыпные тифы:

• Rickettsia prowazekii (риккетсии Провачека);

• Rickettsia typhi, Ber; H. Mooser (риккетсии Музера).

Клещевые пятнистые лихорадки:

• Rickettsia rickettsia;

• Rickettsia conorii;

• Rickettsia australis;

• Rickettsia sibirica;

• Rickettsia akari.

Для морфологии и ультраструктуры риккетсий характерны ряд особенностей, отличающие их от других прокариотов:

• Клеточные стенки имеют капсулообразный слизистый покров.

• Наличие в значительном количестве ненасыщенных жирных кислот в составе мембраны, что нехарактерно для бактерий.

• В состав нуклеоида входит кольцевая хромосома.

• Хотя все риккетсии – внутриклеточные паразиты (ни о каком симбиозе или мутуализме нет и речи), их метаболизм независим от обменных процессов, протекающих в клетке-хозяине.

• Способность к индукции фагоцитоза посредством клеток эукариотов.

• Клетки бактерий обладают адгезивными свойствами, что способствует их креплению и колонизации чужого организма.

• Источником энергии для микробов является глутамат.

Особенности культивирования риккетсий связаны с тем, что микроорганизмы – облигатные паразиты, не осуществляют рост ни на каких бесклеточных питательных средах.

• Выращивание микроорганизмов с использованием методов культивирования осуществляют на переживающих (временно сохранена клеточная жизнеспособность) материалах. Они представляют собой мелкодисперсную взвесь тканей или частей органов в солевом (возможно, в питательном) растворе.

• Хорошо показал себя метод выращивания микробов на двенадцатидневном курином эмбрионе, с поддержанием температурного оптимума роста (37°С) в течение шести дней. Метод прекрасно зарекомендовал себя для приготовления диагностических препаратов и получения вакцин из риккетсий.

• Успешно культивируют микробы в организме живых белых мышей – наибольшее количество бактерий собирается в легких грызунов.

• Микроорганизмы культивируют, инфицируя вшей дисперсной взвесью активных микробов (метод Вейгля-Мосинга), а также выращивают на их личинках (Пшеничнов-Райхер).

Патогенез (механизм возникновения и развития патологии) различных риккетсиозов по своей сути сходен:

• Возбудитель проникает через кожные покровы и начинает размножаться вблизи места проникновения, вызывая в этом месте воспалительную реакцию.

• Далее поражаются сосуды. Для болезней, вызванных возбудителями риккетсиоза, типично появление кожных высыпаний.

• К опасным и вредным факторам следует отнести поражение сердца и головного мозга.

• У больных, перенесших риккетсиоз, формируется специфический иммунитет, однако некоторые риккетсии (Rickettsia prowazekii) способны спустя много лет спровоцировать повторное заболевание.

16. Биологические особенности вирусов бактерий (бактериофагов). Особенности взаимодействия вирулентного и умеренного фагов с бактериальной клеткой. Морфология и ультраструктура фагов.

Бактериофаги— вирусы бактерий, обладающие способностью специфически проникать в бактериальные клетки, репродуцироваться в них и вызывать их растворение (лизис).

Взаимодействие фага с бактериальной клеткой. По механизму взаимодействия различают вирулентные и умеренные фаги.

Вирулентные фаги, проникнув в бактериальную клетку, авто­номно репродуцируются в ней и вызывают лизис бактерий. Процесс взаимодействия вирулентного фага с бактерией протекает в виде нескольких стадий и весьма схож с процессом взаимодействия вирусов человека и животных с клеткой хозяина. Однако для фагов, имеющих хвостовой отросток с сокращающим­ся чехлом, он имеет особенности. Эти фаги адсорбируются на поверхности бактериальной клетки с помощью фибрилл хвостового отростка. В результате активации фагового фермента АТФазы происходит сокращение чехла хвостового отростка и внедрение стержня в клетку. В процессе «прокалывания» клеточной стенки бактерии принимает участие фермент лизоцим, находящийся на конце хвостового отростка. Вслед за этим ДНК фага, содержащаяся в головке, проходит через полость хвостового стержня и активно впрыскивается в цитоплазму клетки. Остальные структурные элементы фага (капсид и отросток) остаются вне клетки.

После биосинтеза фаговых компонентов и их самосборки в бактериальной клетке накапливается до 200 новых фаговых частиц. Под действием фагового лизоцима и внутриклеточного осмотического давления происходит разрушение клеточной стенки, выход фагового потомства в окружающую среду и лизис бактерии. Один литический цикл (от момента адсорбции фагов до их выхода из клетки) продолжается 30—40 мин. Процесс бактериофагии проходит несколько циклов, пока не будут лизированы все чувствительные к данному фагу бактерии.

Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой характеризуется определенной степенью специфичности. По специфичности действия различают поливалентные фаги, способные взаимодействовать с родственными видами бактерий, моновалентные фаги, взаимодействующие с бактериями определенного вида, и типовые фаги, взаимодействующие с отдельными вариантами (типами) данного вида бактерий.

Умеренные фаги лизируют не все клетки в популяции, с частью из них они вступают в симбиоз, в результате чего ДНК фага встраивается в хромосому бактерии. В таком случае геномом фага называют профаг. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геном бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке неограниченному числу потомков.

Биологическое явление симбиоза микробной клетки с умеренным фагом (профагом) называется лизогенией, а культура бактерий, содержащая профаг, получила название лизогенной. Это название отражает способность профага самопроизвольно или под действием ряда физических и химических факторов исключаться из хромосомы клетки и переходить в цитоплазму, т. е. вести себя как вирулентный фаг, лизирующий бактерии.

Лизогенные культуры по своим основным свойствам не отличаются от исходных, но они невосприимчивы к повторному заражению гомологичным или близкородственным фагом и, кроме того, приобретают дополнительные свойства, которые находятся под контролем генов профага. Изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага получило название фаговой конверсии. Последняя имеет место у многих видов микроорганизмов и касается различных их свойств: культуральных, биохимических, токсигенных, антигенных, чувствительности к антибиотикам и др. Кроме того, переходя из интегрированного состояния в вирулентную форму, умеренный фаг может захватить часть хромосомы клетки и при лизисе последней перено­сит эту часть хромосомы в другую клетку. Если микробная клетка станет лизогенной, она приобретает новые свойства. Таким образом, умеренные фаги являются мощным фактором изменчивости микроорганизмов.

Основные этапы взаимодействия фагов и бактерий.

1.Адсорбция (взаимодействие специфических рецепторов).

2.Внедрение вирусной ДНК (инъекция фага) осуществляется за счет лизирования веществами типа лизоцима участка клеточной стенки, сокращения чехла, вталкивания стержня хвоста через цитоплазматическую мембрану в клетку, впрыскивание ДНК в цитоплазму.

3.Репродукция фага.

4.Выход дочерних популяций.

По спектру действия на бактерии фаги разделяют на :

- поливалентные (лизируют близкородственные бактерии, например сальмонеллы);

- моновалентные (лизируют бактерии одного вида);

- типоспецифические (лизируют только определенные фаговары возбудителя).

Практическое использование бактериофагов.

1.Для идентификации (определение фаготипа). 2.Для фагопрофилактики (купирование вспышек). 3.Для фаготерапии (лечение дисбактериозов). 4.Для оценки санитарного состояния окружающей среды и эпидемиологического анализа.

17. Биологические особенности вирусов. Морфология, ультраструктура, механизм репродукции. Основы классификации. Методы культивирования вирусов.

Основные свойства вирусов (и плазмид), по которым они отличаются от остального живого мира.

1.Ультрамикроскопические размеры (измеряются в нанометрах). Крупные вирусы (вирус оспы) могут достигать размеров 300 нм, мелкие- от 20 до 40 нм. 1мм=1000мкм, 1мкм=1000нм.

2.Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа- или ДНК (ДНК- вирусы) или РНК (РНК- вирусы). У всех остальных организмов геном представлен ДНК, в них содержится как ДНК, так и РНК.

3.Вирусы не способны к росту и бинарному делению.

4.Вирусы размножаются путем воспроизводства себя в инфицированной клетке хозяина за счет собственной геномной нуклеиновой кислоты.

5.У вирусов нет собственных систем мобилизации энергии и белок- синтензирующих систем, в связи с чем вирусы являются абсолютными внутриклеточными паразитами.

6.Средой обитания вирусов являются живые клетки- бактерии (это вирусы бактерий или бактериофаги), клетки растений, животных и человека.

Все вирусы существуют в двух качественно разных формах: внеклеточной- вирион и внутриклеточной- вирус. Таксономия этих представителей микромира основана на характеристике вирионов- конечной фазы развития вирусов.

Строение (морфология) вирусов.

1.Геном вирусов образуют нуклеиновые кислоты, представленные одноцепочечными молекулами РНК (у большинства РНК- вирусов) или двухцепочечными молекулами ДНК (у большинства ДНК- вирусов).

2.Капсид - белковая оболочка, в которую упакована геномная нуклеиновая кислота. Капсид состоит из идентичных белковых субъединиц- капсомеров.Существуют два способа упаковки капсомеров в капсид- спиральный (спиральные вирусы) и кубический (сферические вирусы).

При спиральной симметрии белковые субъединицы располагаются по спирали, а между ними, также по спирали, уложена геномная нуклеиновая кислота (нитевидные вирусы). При кубическом типе симметрии вирионы могут быть в виде многогранников, чаще всего- двадцатигранники - икосаэдры.

3.Просто устроенные вирусы имеют только нуклеокапсид, т.е. комплекс генома с капсидом и называются “голыми”.

4. У других вирусов поверх капсида есть дополнительная мембраноподобная оболочка, приобретаемая вирусом в момент выхода из клетки хозяина- суперкапсид. Такие вирусы называют “одетыми”.

Кроме вирусов, имеются еще более просто устроенные формы способных передаваться агентов - плазмиды, вироиды и прионы.

Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой хозяина.

1.Адсорбция- пусковой механизм, связанный со взаимодействием специфических рецепторов вируса и хозяина (у вируса гриппа- гемагглютинин, у вируса иммунодефицита человека- гликопротеин gp 120).

2.Проникновение- путем слияния суперкапсида с мембраной клетки или путем эндоцитоза (пиноцитоза).

3.Освобождение нуклеиновых кислот- “раздевание” нуклеокапсида и активация нуклеиновой кислоты.

4.Синтез нуклеиновых кислот и вирусных белков, т.е. подчинение систем клетки хозяина и их работа на воспроизводство вируса.

5.Сборка вирионов- ассоциация реплицированных копий вирусной нуклеиновой кислоты с капсидным белком.

6.Выход вирусных частиц из клетки, приобретения суперкапсида оболочечными вирусами.

Исходы взаимодействия вирусов с клеткой хозяина.

1.Абортивный процесс- когда клетки освобождаются от вируса:

- при инфицировании дефектным вирусом, для репликации которого нужен вирус- помощник, самостоятельная репликация этих вирусов невозможна ( так называемые вирусоиды). Например, вирус дельта (D) гепатита может реплицироваться только при наличии вируса гепатита B, его Hbs - антигена, аденоассоциированный вирус- в присутствии аденовируса);

- при инфицировании вирусом генетически нечувствительных к нему клеток;

- при заражении чувствительных клеток вирусом в неразрешающих условиях.

2.Продуктивный процесс- репликация (продукция) вирусов:

- гибель (лизис) клеток (цитопатический эффект)- результат интенсивного размножения и формирования большого количества вирусных частиц - характерный результат продуктивного процесса, вызванного вирусами с высокой цитопатогенностью. Цитопатический эффект действия на клеточные культуры для многих вирусов носит достаточно узнаваемый специфический характер;

- стабильное взаимодействие, не приводящее к гибели клетки (персистирующие и латентные инфекции) - так называемая вирусная трансформация клетки.

3.Интегративный процесс- интеграция вирусного генома с геномом клетки хозяина. Это особый вариант продуктивного процесса по типу стабильного взаимодействия. Вирус реплицируется вместе с геномом клетки хозяина и может длительно находиться в латентном состоянии. Встраиваться в ДНК- геном хозяина могут только ДНК- вирусы (принцип “ДНК- в ДНК”). Единственные РНК- вирусы, способные интегрироваться в геном клетки хозяина- ретровирусы, имеют для этого специальный механизм. Особенность их репродукции- синтез ДНК провируса на основе геномной РНК с помощью фермента обратной транскриптазы с последующим встраиванием ДНК в геном хозяина.

Основные методы культивирования вирусов.

1. Метод культивирования в организме чувствительных экспериментальных лабораторных животных. 2. Культивирование вирусов в развивающихся куриных эмбрионах. 3. Метод культивирования вирусов в культуре ткани – для культивирования вирусов вне организма; используют эмбриональные, опухолевые клетки, которые активно размножаются в питательных средах для культуры тканей.

Механизм репродукции:

1. источником мономеров для синтеза нуклеиновых кислот служат нуклеотиды клетки;

2. источником мономеров для синтеза вирусных белков служат аминокислоты (аминоацил тРНК) клетки;

3. синтез белков всех вирусов осуществляется на клеточных рибосомах;

4. источник энергии для биосинтетических процессов при репродукции всех вирусов — аденазинтрифосфорная кислота (АТФ), вырабатываемая в митохондриях клетки;

5. дисъюнктивный (разобщенный во времени и в пространстве) биосинтез структурных компонентов вирусов. Так, нуклеиновая кислота вируса может реплицироваться, например, в ядре клетки, вирусный белок синтезируется в цитоплазме, а сборка цельных вирионов или нуклеокапсидов может происходить на внутренней поверхности цитоплазматической мембраны. Наконец, сложный липопротеиновый суперкапсид может приобретаться вирусами в процессе почкования;

6. репликацию нуклеиновых кислот вирусов осуществляют ферменты — полимеразы (ДНК-полимеразы и РНК-синтетазы), которые могут быть клеточными полимеразами, присутствующими в клетке до ее заражения вирусом, либо вирусспецифическими, появляющимися после заражения клетки вирусом, так как биосинтез их закодирован в структуре нуклеиновых кислот самих вирусов или они находятся в вирионе вируса;

7. точность копирования молекул нуклеиновых кислот при их репликации обеспечивается матричным механизмом и принципом комплементарности.

18. Профаг. Лизогения. Лизогенная культура. Лизогенная конверсия. Фаговары. Практическое использование фагов.

Лизогения – это способность различные штаммов бактерий. Содержащих бактериофаги, лизировать другие штаммы бактерий, не разрушаясь при этом. Геном бактерии и умеренного фага сосуществуют в виде единой хромосомы, в которой ДНК фага включена в ДНК хромосомы бактерий. Передается по наследству дочерним клеткам, фаговый геном освобождается с последующим лизисом бактерии.

Лизогенная конверсия – это ассоциация фаговой ДНК с геном бактерии. Вызывает изменение морфологии и антигенных свойств бактерии.

Вирулентные фаги вызвают продуктивную форму процесса.

Умеренные фаги вызывают редуктивную фаговую инфекцию (редукцию фага). Геном фага в клетке внедряется (интегрируется) в хромосому клетки хозяина (ДНК в ДНК), фаг превращается в профаг. Этот процесс получил название лизогении. Если в результате внедрения фага в хромосому бактериальной клетки она приобретает новые наследуемые признаки, такую форму изменчивости бактерий называют лизогенной (фаговой) конверсией. Бактериальную клетку, несущую в своем геноме профаг, называют лизогенной, поскольку профаг при нарушении синтеза особого белка- репрессора может перейти в литический цикл развития, вызвать продуктивную инфекцию с лизисом бактерии.

Фаговар - вариант того или иного вида бактерий, отличающийся от других вариантов этого же вида по спектру чувствительности к типовым фагам.

По спектру действия на бактерии фаги разделяют на:

- поливалентные (лизируют близкородственные бактерии, например сальмонеллы);

- моновалентные (лизируют бактерии одного вида);

- типоспецифические (лизируют только определенные фаговары возбудителя).

Практическое использование бактериофагов.

1.Для идентификации (определение фаготипа).

2.Для фагопрофилактики (купирование вспышек).

3.Для фаготерапии (лечение дисбактериозов).

4.Для оценки санитарного состояния окружающей среды и эпидемиологического анализа.

19. Классификация бактерий по типам питания. Ферменты. Значение для идентификации бактерий. Методы изучения.

Питание

По источнику углерода бактерии делят на:

- автотрофы – источником является СО2;

- гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (глюкоза, спирты, аминокислоты, органические кислоты);

По источнику энергии:

- фототрофы – используют энергию солнечного света;

- хемотрофы – используют энергию химических реакций окисления неорганических и органических соединений.

По донору Н2 (е):

- литотрофы – донором являются неорганические соединения (Н2О, H2S);

- органотрофы – донором являются органические соединения (карбоновые кислоты, аминокислоты, глюкоза и т.д.).

По источнику азота:

- аминоавтотрофы – источником является атмосферный азот, аммонийные соли, нитраты, нитриты;

- аминогетеротрофы – источником являются белки (органические вещества).

Фотоавтотрофы – это фотосинтезирующие бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических соединений.

Хемоавтоторофы синтезируют органические вещества из СО2 за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. К ним относятся нитрифицирующие бактерии (NH3 ® HNO3), серобактерии (H2S ® S; H2SO4), железобактерии (Fe2+ ® Fe3+).

Хемо(органо)гетеротрофы для синтеза собственных органических соединений используют энергию окисления других органических веществ, которые являются одновременно и источниками углерода. К ним относится большинство бактерий:

а) сапрофиты, использующие органические вещества отмерших организмов (бактерии брожения и бактерии гниения);

б) симбионты, использующие органические вещества других живых организмов, не нанося им вреда (образуют симбиоз);

в) паразиты, использующие органические вещества живых организмов, нанося им вред. Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно).

Микроорганизмы, способные синтезировать все соединения из глюкозы и солей аммония называются прототрофами.

Микроорганизмы, которые не способны синтезировать все соединения, называются ауксотрофами (многие патогенные бактерии).

Вещества, которые микроорганизмы не способны синтезировать, называются факторами роста. Они должны поступать в клетку в готовом виде. Это аминокислоты, витамины В5, В2, В1, В3, В6, фолиевая кислота, парааминобензойная кислота (ПАБК).

У бактерий различают эндоферменты и экзоферменты. Эндоферменты находятся внутри бактериальной клетки, катализиру­ют внутриклеточные процессы обмена веществ. Экзоферменты выделяются во вне­шнюю среду и выполняют функцию расщепления сложных питательных веществ. Методы определения ферментативной активности микробов Обязательным условием идентификации выделенной чистой культуры бактерий является определение ферментативной активности в отношении углеводов и белков (биохимический «паспорт» вида). Для выявления ферментов, расщепляющих углеводы (сахаролитические ферменты) используют дифференциально-диагностические среды Гисса. В состав сред Гисса входит пептонная вода, индикатор рН, поплавок для улавливания газа и один из углеводов (глюкоза, лактоза, мальтоза, маннит, сахароза, крахмал и т.д.). Если бактерии расщепляют углевод, то образуется кислота и при этом меняется цвет среды за счет находящегося в ней индикатора рН. Большинство патогенных бактерий расщепляют углеводы с образованием только кислоты; некоторые виды ферментируют углеводы с образование кислоты и газа (СО2). При этом меняется цвет среды и в поплавке появляется пузырек газа.

Протеолитическая активность бактерий. Показателями глубокого расщепления белка является образование индола, аммиака, сероводорода. Для выявления этих газообразных веществ делают посевы чистой культуры бактерий на мясо-пептонный бульон или пептонную воду в пробирки со специальными бумажными индикаторами. При наличии продуктов расщепления меняется цвет соответствующего индикатора. Протеолитическую активность бактерий определяют также путем посева чистой культуры уколом в столбик желатина по наличию и характеру разжижения среды, например, в виде перевернутой елочки, гвоздя, воронки и т.д.

20. Основные типы и сущность дыхания бактерий. Механизм дыхания бактерий. Методы культивирования анаэробов.

Дыхание бактерий – это процесс переноса атомов водорода о цепи дыхательных ферментов, в результате которого вырабатывается энергия.

По типу дыхания выделяют:

1.Облигатные (строгие) аэробы. Им необходим молекулярный (атмосферный) кислород для дыхания.

2.Факультативные анаэробы могут потреблять глюкозу и размножаться в аэробных и анаэробных условиях.

3.Строгие анаэробы размножаются только в анаэробных условиях т.е. при очень низких концентрациях молекулярного кислорода, который в больших концентрациях для них губителен.

Классификация бактерий по типу дыхания - биологического окисления.

По потребности микроорганизмов в кислороде выделяют пять групп:

1. Облигатные (строгие) аэробыспособны получать энергию только путем дыхания и поэтому обязательно нуждаются в молекулярном кислороде. Энергию получают окислительным метабо­лизмом, используя кислород как терминаль­ный акцептор электронов в реакции, катали­зируемойцитохромоксидазой. Пример: представители родовPseudomonas иBacillus.

2. Облигатные (строгие) анаэробыне способны расти и размножаться в присутствии кислорода, поскольку у них отсутствуют ферменты, расщепляющие токсические соединения кислорода.Для них как тип окисли­тельно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос электронов от субстрата-донора к субстрату-акцептору. Тип метаболизма у них — бродильный. Пример: микроорганизмы родовClostridiumи Bacteroides.

3. Факультативные анаэробы способны расти и размножаться как в при­сутствии кислорода, так и в его отсутствии.Они обладают смешанным типом метабо­лизма и могут ис­пользовать в качестве терминальных акцепторов электронов как молекулярный кислород, так и органические соединения. Процесс получения энергии у них мо­жет происходить кислородным дыханием в присутствии кислорода, а в его отсутствиипереключаться на брожение. Пример: Escherichia coli и Saccharomyces.

4. Микроаэрофилынуждаются в низком содержании свободного кислорода 2-10%. Естественной средой обитания микроаэрофилов является мукозный слой, покрывающий эпителий желудка, где концентрация кислорода невелика. У микроаэрофилов имеются ферменты, которые инактивируются при контакте с сильными окислителями иактивны только при низких значениях парци­ального давления кислорода, например фер­мент гидрогеназа. Многие микроаэрофильные бактерии растут быстреев избыточном количестве углекислого газа (до 20%), поэтому их называют капнофилами.Пример: Helicobacter pylori, Campylobacter.

5. Аэротолерантные микроорганизмы способны расти в присутствии атмосферного кислорода, но не использовать его в качестве источника энергии. Они осуществляют анаэробный метаболизм (брожение), но устойчивы к действию кислорода при его обычных концентрациях. Пример: Streptococcus pyogenes, Lactobacillus.

Методы культивирования анаэробов:

Механические методы:

1. Посев уколом в столбик сахарного агара.

2. Метод Виньял-Вейона: в расплавленный и остуженный до 50° С агар вносят исследуемую анаэробную культуру, перемешивают и засасывают в пастеровскую пипетку, конец которой запаивают. Через 24 — 48 часов столбике агара вырастают ясно видимые колонии микробов — анаэробов.

3. Метод Перетца. Исследуемый материал вносят в 3 пробирки с физиологическим раствором, а затем в 3 пробирки с остуженным до 50° С МПА. Содержимое пробирок перемешивают и выливают в 3 стерильные чашки Петри, на дно которых предварительно кладут стерильное предметное стекло, через 18-20 часов инкубации в термостате под пластинками стекла вырастают анаэробы.

Физические методы:

1. Анаэростат — создание вакуумных условий.

2. Аппарат Киппа — замена воздуха индифферентным газом (водородом).

3. Среда Китта-Тароцци — содержит кусочки печени, обладающие высокой адсорбционной способностью, 0.5% глюкозы. Перед посевом среду кипятят на водяной бане не менее 15 минут, сверху заливают слоем вазелиного масла, чтобы предохранить посев от проникновения кислорода,

Химические методы:

1. Прибор Омелянского — для поглощения кислорода используется пирогаллол.

2. Среда Вильсон — Блера. Содержит глюкозу, сернисто-кислый натрий, хлорид железа. Анаэробы образуют черные колонии за счет восстановления сернисто-кислого натрия в сернистый натрий, который, соединяясь с хлоридом железа, образуют осадок черного цвета -сернистое железо.

Биологический метод Фортнера:

Чашку Петри с толстым слоем агара делят на 2 половины на одну половину засевают облигатный аэроб — «чудесную» палочку, на другую половину чашки засевают исследуемую анаэробную культуру. Чашку заливают растопленным парафином. Через 24 — 48 часов в чашке вырастают аэробы, затем, когда запас кислорода исчерпывается, начинают размножаться анаэробы.

21. Рост и размножение бактерий. Механизм деления. Фазы развития бактериальной популяции.

Рост бактерий - увеличение массы клеток без изменения их числа в популяции как результат скоординирован­ного воспроизведения всех клеточных компонентов и структур. Увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов обозна­чают термином "размножение". Оно характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваи­вается) и таким понятием, как концентрация бактерий (число клеток в 1 мл).

В отличие от митотического цикла деления у эукариотов раз­множение большинства прокариотов (бактерий) идет путем бинарного деления, а актиномицетов — почкованием. При этом все прокариоты существуют в гаплоидном состоянии, поскольку молекула ДНК представлена в клетке в единствен­ном числе.

Бактерии размножаются путем бинарного деления пополам, реже путем почкования. Актиномицеты, как и грибы, могут раз­множаться спорами. Актиномицеты, являясь ветвящимися бактериями, размножаются путем фрагментации нитевидных клеток. Грамположительные бактерии делятся путем врастания синтези­рующихся перегородок деления внутрь клетки, а грамотрицательные — путем перетяжки, в результате образования гантелевид-ных фигур, из которых образуются две одинаковые клетки.

Делению клеток предшествует репликация бактериальной хро­мосомы по полуконсервативному типу (двуспиральная цепь ДНК раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной ни­тью), приводящая к удвоению молекул ДНК бактериального ядра — нуклеоида.

Репликация ДНК происходит в три этапа: инициация, элон­гация, или рост цепи, и терминация.

Размножение бактерий в жидкой питательной среде. Бактерии, засеянные в определенный, не изменяющийся объем питатель­ной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что приводит в дальнейшем к истощению питательной среды и пре­кращению роста бактерий. Культивирование бактерий в такой си­стеме называют периодическим культивированием, а культуру — периодической. Если же условия культивирования поддерживаются путем непрерывной подачи свежей питательной среды и оттока такого же объема культуральной жидкости, то такое культивиро­вание называется непрерывным, а культура — непрерывной.

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры.

При изучении процесса размножения бактерий необходимо учитывать, что бактерии всегда существуют в виде более или менее многочисленных популяций, и развитие бактериальной по­пуляции в жидкой питательной среде можно рассматривать как замкнутую систему.

В этом процессе выделяют 4 фазы:

• 1-я — начальная, или лаг-фаза, или фаза задержки размноже­ния, — характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой;

• 2-я — логарифмическая, или лог-фаза, или экспоненциальная фа­за, — характеризуется постоянной максимальной скоростью деле­ния клеток и значительным увеличением числа клеток в популяции;

• 3-я — стационарная фаза — наступает тогда, когда число клеток в популяции перестает увеличиваться.Это связано с тем, что наступает равновесие между числом вновь образующихся и гибнущих клеток. Число живых бактериальных клеток в попу­ляции на единицу объема питательной среды в стационарной фазе обозначается как М-концентрация. Этот показатель явля­ется характерным признаком для каждого вида бактерий;

• 4-я — фаза отмирания (логарифмической гибели) — характери­зуется преобладанием в популяции числа погибших клеток и про­грессивным снижением числа жизнеспособных клеток популяции. Прекращение роста численности популяции микроорганизмов наступает в связи с истощением питательной среды и накоплением в ней продуктов метаболизма мик­робных клеток. 

22. Основные принципы культивирования бактерий. Требования к питательным средам, их классификация.

Питательной средой в микробиологии называют среды, содержащие различные соединения сложного или простого состава, которые применяются для размножения бактерий или других микроорганизмов в лабораторных или промышленных условиях.

Питательные среды готовят из продуктов животного или растительного происхождения. Большое значение имеет наличие в питательной среде ростовых факторов, которые катализируют метаболические процессы микробной клетки (витамины группы В, никотиновая кислота и др.).

Искусственные среды готовят по определенным рецептам из различных настоев или отваров животного или растительного происхождения с добавлением неорганических солей, углеводов и азотистых веществ.

По консистенции питательные среды могут быть жидкими, полужидкими, плотными. Плотные среды готовят путем добавления к жидкой среде 1,5—2% агара, полужидкие — 0,3— 0,7 % агара. Агар представляет собой продукт переработки особого вида морских водорослей, он плавится при температуре 80—86°С, затвердевает при температуре около 40°С и в застывшем состоянии придает среде плотность. В некоторых случаях для получения плотных питательных сред используют желатин (10—15%). Ряд естественных питательных сред (свернутая сыворотка крови, свернутый яичный белок) сами по себе являются плотными.

По целевому назначению среды подразделяют на основные, элективные и дифференциально-диагностические.

К основным относятся среды, применяемые для выращивания многих бактерий. Это триптические гидролизаты мясных, рыбных продуктов, крови животных или казеина, из которых готовят жидкую среду — питательный бульон и плотную — питательный агар. Такие среды служат основой для приготовления сложных питательных сред — сахарных, кровяных и др., удовлетворяющих пищевые потребности патогенных бактерий.

Элективные питательные среды предназначены для избирательного выделения и накопления микроорганизмов определенного вида (или определенной группы) из материалов, содержащих разнообразную постороннюю микрофлору. При создании элективных питательных сред исходят из биологических особенностей, которые отличают данные микроорганизмы от большинства других. Например, избирательный рост стафилококков наблюдается при повышенной концентрации хлорида натрия, холерного вибриона — в щелочной среде и т. д.

Дифференциально-диагностические питательные среды применяются для разграничения отдельных видов (или групп) микроорганизмов. Принцип построения этих сред основан на том, что разные виды бактерий различаются между собой по биохимической активности вследствие неодинакового набора ферментов.

Особую группу составляют синтетические и полусинтетические питательные среды. В состав синтетических сред входят химически чистые вещества: аминокислоты, минеральные соли, углеводы, витамины. В полусинтетические среды дополнительно включают пептон, дрожжевой экстракт и другие питательные вещества. Эти среды чаще всего применяют в научно-исследовательской работе и в микробиологической промышленности при получении антибиотиков, вакцин и других препаратов.

Требования, предъявляемые к питательным средам.

Любая питательная среда должна отвечать следующим требованиям:

1. Питательность. 2. Изотоничность. (поддержание осмотического давления) 3. Оптимальный рН среды. 4. Оптимальный электронный потенциал, свидетельствующий о содержании в среде растворенного кислорода. Он должен быть высоким для аэробов и низким для анаэробов. 5. Прозрачность (чтобы был виден рост бактерий, особенно для жидких сред). 6. Стерильность.

23. Принципы и методы выделения и идентификации чистой культуры бактерий. Этапы исследования. Чистой культурой называется популяция микроорганизмов одного вида, выращенная на питательной среде.

Методы получения чистых культур:

1.из колонии (изолированное скопление микроорганизмов одного вида, выросших на питательной среде в результате размножения одной или нескольких клеток) – механическое разобщение бактериальных клеток

• посев петлёй, штрихом по Коху; посев шпателем, газоном по Дригалю; посев осаждением по Коху; посев разбрызгиванием; посев перемешиванием в расплавленном и остуженном студне

2.путём подавления роста «лишних» микробов

• на избирательных средах; после прогревания; после обработки кислотой; после антибиотиков; использование фагов; после проведения через живой организм

Чистую культуру бактерий получают для проведения диагно­стических исследований — идентификации, которая достигается путем определения морфологических, культуральных, биохимиче­ских и других признаков микроорганизма.

Морфологические и тинкториальные признаки бактерий изучают при микроскопическом исследовании мазков, окрашенных разными методами, и нативных препаратов.

Культуральные свойства характеризуются питатель­ными потребностями, условиями и типом роста бактерий на плот­ных и жидких питательных средах. Они устанавливаются по мор­фологии колоний и особенностям роста культуры.

Биохимические признаки бактерий определяются на­бором конститутивных и индуцибельных ферментов, присущих определенному роду, виду, варианту.

При идентификации бактерий до рода и вида обращают вни­мание на пигменты, окрашивающие колонии и культуральную среду в разнообразные цвета. Например, красный пигмент обра­зуют Serratia marcescens, золотистый пигмент — Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), сине-зеленый пигмент — Pseu-domonas aeruginosa.

Для установления биовара (хемовара, серовара, фаготипа) проводят дополнительные исследования по выялвению соответствующего маркера – определению фермента, антигена, чувствительности к Фанам.

Этапы:

1.Исследование материала

забор, регистрация

ориентировочная микроскопия с окраской мазка.

посев смеси бактерий на пластинчатый агар

2.Изучение колоний

изучение культуральных свойств (величина, форма, консистенция, поверхность, край, наличие пигмента, цвет, прозрачность)

микроскопия с окраской .

посев колонии на скошенный агар.

3.Изучение чистой культуры

микроскопия с окраской – морфологически и тинкториально однородные клетки

идентификация

биохимическая – посев в «пёстрый» ряд

фагоидентификация

сероидентификация

Микробиологический метод включает в себя выделение чистой культуры и её идентификацию.

Этапы исследования:

1. Приготовить мазок из бактериальной смеси. Окрасить по грамму. Микроскопировать, определить морфотип и их грамм-принадлежность. Для получения изолированных колоний (чистых культур) выполнить посев на МПА в чашку Петри с помощью шпателя.

2. Изучить рост на МПА, определить количество типов выросших колоний. Изучить и описать типичные колонии. Выбрать «подозрительную» колонию, часть матерала из которой используют для риготовления мазка, окрашенному по граму. При обнаружении в нем грамотрицтельных палочек, оставшуюся часть колонии пересеять на скошенный агар для накопления биомассы и поддержания культуры в чистоте.

3. Проверить выделенную культуру на чистоту. С целью идентификации выпонить посев чистой культуры на среды короткого «пестрого ряда» (лактоза-, манит-, глюкоза-, 1% пептонная вода-). Для оценки спектра антибиотикочувствительности выполнить «газонный посев» разложить диски с антибиотиками(цефуроксин, пиперациллин, цефоперазон, стрептомицин, мономицин). Для оценки фаголизабельности нанести на газооный посев диагностический бактериофаг кишечной палочки E.coli.

4. Оценить результат идентификации тестов и спектр антибиотикочувствительности выделенной культуры, определить антибиотик выбора.

Модификация – это временные, наследственно не закрепленные изменения, возникающие как адаптивные реакции бактерий на изменения окружающей среды. Стандартное проявление модификации - это распределение однородной популяции на две или более двух типов- диссоциация. Пример- характер роста на питательных средах: S- (гладкие) колонии, R- (шероховатые) колонии, M- (мукоидные, слизистые) колонии, D- (карликовые) колонии. Диссоциация протекает обычно в направлении S и R. Диссоциация сопровождается изменениями биохимических, морфологических, антигенных и вирулентных свойств возбудителей.

Мутации - скачкообразные изменения наследственного признака. Могут быть спонтанные и индуцированные, генные и хромосомные.

Генетические рекомбинации - изменчивость, связанная с обменом генетической информации. Генетические рекомбинации могут осуществляться путем трансформации, трансдукции, конъюгации, слияния протопластов.

1.Трансформация- захват и поглощение фрагментов чужой ДНК и образование на этой основе рекомбинанта. 2.Трансдукция- перенос генетического материала фагами 3.Конъюгация- при непосредственном контакте клеток. Главную роль играют конъюгативные F- плазмиды.

Конъюгация бактерий состоит в переходе генети­ческого материала (ДНК) из клетки-донора («мужской») в клет­ку-реципиент («женскую») при контакте клеток между собой.

Мужская клетка содержит F-фактор, или половой фактор, который контролирует синтез так называемых половых пилей, или F-пилей. Клетки, не содержа­щие F-фактора, являются женскими; при получении F-фактора они превращаются в «мужские» и сами становятся донорами. F-фактор располагается в цитоплазме в виде кольцевой двунитчатой молекулы ДНК, т. е. является плазмидой. Молекула F-фак­тора значительно меньше хромосомы и содержит гены, контро­лирующие процесс конъюгации, в том числе синтез F-пилей. При конъюгации F-пили соединяют «мужскую» и «женскую» клетки, обеспечивая переход ДНК через конъюгационный мостик или F-пили. Клетки, содержащие F-фактор в цитоплазме, обозначаются F+; они передают F-фактор клеткам, обозначае­мым F" («женским»), не утрачивая донорской способности, так как оставляют копии F-фактора. Если F-фактор включается в хромосому, то бактерии приобретают способность передавать фрагменты хромосомной ДНК и называются Hfr-клетками (от англ. high frequency of recombination — высокая частота реком­бинаций), т.е. бактериями с высокой частотой рекомбинаций. При конъюгации клеток Hfr и клеток F" хромосома разрывается и передается с определенного участка (начальной точки) в клет­ку F", продолжая реплицироваться. Перенос всей хромосомы может длиться до 100 мин.

Переносимая ДНК взаимодействует с ДНК реципиента — происходит гомологичная рекомбинация. Прерывая процесс конъ­югации бактерий, можно определять последовательность распо­ложения генов в хромосоме. Иногда F-фактор может при выхо­де из хромосомы захватывать небольшую ее часть, образуя так называемый замещенный фактор — F'.

При конъюгации происходит только частичный перенос ге­нетического материала, поэтому ее не следует отождествлять пол­ностью с половым процессом у других организмов.

Трансдукция — передача ДНК от бактерии-донора к бактерии-реципиенту при участии бактериофага. Различают неспецифическую (общую) трансдукцию, при которой возможен перенос любого фрагмен­та ДНК донора, и специфическую — перенос определен­ного фрагмента ДНК донора только в определенные участки ДНК реципиента. Неспецифическая трансдукция обусловлена включе­нием ДНК донора в головку фага дополнительно к геному фага или вместо генома фага (дефектные фаги). Специфическая транс­дукция обусловлена замещением некоторых генов фага генами хромосомы клетки-донора. Фаговая ДНК, несущая фрагменты хромосомы клетки-донора, включается в строго определенные участки хромосомы клетки-реципиента. Таким образом, привно­сятся новые гены и ДНК фага в виде профага репродуцируется вместе с хромосомой, т.е. этот процесс сопровождается лизоге-нией. Если фрагмент ДНК, переносимый фагом, не вступает в рекомбинацию с хромосомой реципиента и не реплицируется, но с него считывается информация о синтезе соответствующего про­дукта, такая трансдукция называется абортивной.

Трансформация заключа­ется в том, что ДНК, выделенная из бактерий в свободной ра­створимой форме, передается бактерии-реципиенту. При транс­формации рекомбинация происходит, если ДНК бактерий род­ственны друг другу. В этом случае возможен обмен гомологич­ных участков собственной и проникшей извне ДНК. Впервые явление трансформации описал Ф. Гриффите (1928). Он вводил мышам живой невирулентный бескапсульный R-штамм пневмо­кокка и одновременно убитый вирулентный капсульный S-штамм пневмококка. Из крови погибших мышей был выделен вирулен­тный пневмококк, имеющий капсулу убитого S-штамма пнев­мококка. Таким образом, убитый S-штамм пневмококка передал наследственную способность капсулообразования R-штамму пнев­мококка. О. Эвери, К. Мак-Леод и М. Мак-Карти (1944) дока­зали, что трансформирующим агентом в этом случае является ДНК. Путем трансформации могут быть перенесены различные признаки: капсулообразование, устойчивость к антибиотикам, синтез ферментов.

Изучение бактериальной трансформации позволило установить роль ДНК как материального субстрата наследственности. При изучении генетической трансформации у бактерий были разра­ботаны методы экстракции и очистки ДНК, биохимические и биофизические методы ее анализа.

L- формы бактерий. Под действием ряда факторов, неблагоприятно действующих на бактериальную клетку (антибиотики, ферменты, антитела и др.), происходит L- трансформация бактерий, приводящая к утрате клеточной стенки. L- трансформация является не только формой изменчивости, но и приспособления бактерий к неблагоприятным условиям существования. В результате изменения антигенных свойств, снижения вирулентности и других факторов L- формы приобретают способность длительно находиться в организме хозяина, поддерживая вяло текущий инфекционный процесс. Утрата клеточной стенки делает L- формы нечувствительными к антибиотикам, антителам и различным химиопрепаратам. Нестабильные L- формы способны реверсировать в классические (исходные) формы бактерий, имеющие клеточную стенку. Имеются также стабильные L- формы бактерий, отсутствие клеточной стенки и неспособность реверстровать которых в классические формы бактерий закреплены генетически.

24. Биохимические свойства бактерий. Определение. Методы изучения и практическое использование в микробиологической диагностике инфекционных заболеваний.

Из чего состоят клетки бактерий

Химический состав бактериальной клетки – это комплекс из нескольких групп веществ:

1. Биогенные вещества. Это азот, углерод, водород и кислород. Их них состоят все органические вещества. Их доля в химсоставе молочнокислых бактерий составляет 95%.

2. Макроэлементы. Их количество в клетках бактерий не превышает 5%. К их числу относятся фосфор, кремний, калий, магний, хлор, кальций, натрий.

3. Микроэлементы. Несмотря на малое количество этих элементов в живых клетках, они играют существенную роль в ее жизнедеятельности, входя в состав биологически активных комплексов – пигментов, ферментных систем, участвуя в процессе фотосинтеза.

4. Вода. Это от 70 до 90% биомассы бактерии.

Совокупность сахаролитических, протеолитических свойств бактерий называется биохимическими свойствами бактерий.

В бактериологии для дифференциации микроорганизмов по биохимическим свойствам основное значение часто имеют конечные продукты и результаты действия ферментов. В соответствии с этим существует микробиологическая (рабочая) классификация ферментов.

1. Сахаролитические.

2. Протеолитические.

3. Аутолитические.

4. Окислительно- восстановительные.

5. Ферменты патогенности (вирулентности).

Определение сахаролитических свойств: Среды Эндо, Левина, Плоскирева содержат лактозу и определенный индикатор. Эти среды позволяют отличить патогенные бактерии от кишечной палочки - E. coli. E.coli способна расщеплять лактозу, т.к. имеет фермент галактозидазу. При расщеплении лактозы образуются кислые продукты, которые изменяют цвет индикатора. Поэтому E. coli образует на средах окрашенные колонии: на среде Эндо - красные колонии с металлическим блеском; на среде Левина – темно-синие колонии; на среде Плоскирева – красные колонии.

Среды Гисса содержат лактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу и маннит и различные индикаторы. Если бактерии расщепляют углевод до образования кислых продуктов, наблюдается изменение цвета среды, а если до кислоты и газа – наблюдают появление газообразных продуктов. Жидкие среды Гисса состоят из пептонной воды, 1 % углевода и индикатора Андреде (кислый фуксин, обесцвеченный щелочью). В среду опускается поплавок, который при стерилизации заполняется средой. Исходный цвет среды – соломенно-желтый. При расщеплении углевода цвет среды становится красным. Если образуется газ, он накапливается в поплавке. Если углевод не расщепляется, цвет среды не изменяется. Полужидкие среды Гисса состоят из МПА, углевода и индикатора . Исходный цвет среды - розовато-серый. При расщеплении углевода цвет среды становится голубым, а если образуется газ, наблюдаются разрывы в среде.

Отдельные бактерии продуцируют и выделяют во внешнюю среду протеолитические ферменты – протеазы, которые расщепляют белок. Для определения протеолитических ферментов производят посев уколом исследуемой культуры в столбик мясо-пептонной желатины. При положительном результате наблюдается разжижение желатины. в процессе ферментации пептонов микроорганизмы образуют индол и сероводород. Для этого исследуемую культуры засевают на МПБ, между пробкй и горлышком укрепляют индикаторные бумажки. На сероводород – индикаторная бумажка пропитана уксуснокислым свинцом (при выделении сероводорода она чернеет), а индол – индикаторная бумага пропитана раствором щавелевой кислоты (при выделении индола она краснеет).

25. Методы культивирования вирусов. Понятие о первичных и перевиваемых культурах клеток.

Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются в живых клетках и не растут на искусственных питательных средах, поэтому методы культивирования вирусов отличаются от методов культивирования бактерий.

Методы культивирования.

1. На лабораторных животных. Заражают животных (подкожно, внутримышечно, внутрибрюшино), которые чувствительны к определенным вирусам: хорьков - вирусом гриппа, кроликов - вирусом бешенства, обезьян - вирусом полиомиелита. Индикация (обнаружение) вируса проводится по признакам заболевания.Недостаток метода - не все вирусы можно культивировать на животных, например, животные невосприимчивы к вирусам человека.

2. В куриных эмбрионах. Заражают куриный эмбрион (аллонтоисная полость, хорион-аллонтоисная оболочка, амниотическая полость, желточный мешок, сам эмбрион). Куриный эмбрион – очень удобен. Он защищен от попадания других микробов (стерильный), техника работы с ним проста, можно накопить большое количество вирусов. Индикация: а) по специфическим поражениям на хорион-аллантоисной оболочке, по гибели эмбриона, б) по реакции склеивания эритроцитов – реакции гемагглютинации (РГА). Недостаткиметода: а)не все вирусы (вирус полиомиелита, вирус ящура) можно вырастить в куриных эмбрионах; б) невозможно обнаружить микроб без вскрытия эмбриона; в) в нем много загрязняющих белков и других соединений.

3. В тканевых культурах. Тканевые культуры или клеточные культуры – клетки, выращенные вне организма на искусственных питательных средах. Для их приготовления используют чаще всего эмбриональные и опухолевые ткани. Метод тканевых культур разработан Дж. Эндерсом в 50-е годы. Большинство вирусов способно размножаться в культурах клеток. Для каждого вируса можно подобрать наиболее чувствительную культуру клеток.

Бывают культуры растущих тканей и переживающих тканей (утративших способность к росту).

Существуют три типа растущих тканевых культур:

а) однослойные тканевые культуры – клетки прикрепляются и растут в виде сплошного монослоя по поверхности стекла лабораторной посуды;

б) культуры суспензированных клеток – клетки растут и размножаются во взвешенном состоянии;

в) органные культуры - кусочки органов животных и человека, выращиваемые вне организма.

Однослойные культуры – основные культуры. Различают: а) первичные – клетки этой культуры делятся один раз, поэтому каждый раз необходимо вновь получать культуру ткани; чаще всего используют эмбриональные ткани и опухолевые ткани взрослого человека;

б) полуперевиваемые – клетки делятся до 50 раз, сохраняя диплоидный набор хромосом; их можно перевивать несколько раз; используют диплоидные клетки человека (фибробласты человеческого эмбриона, диплоидные клетки легких человека);

в) перевиваемые – клетки культуры постоянно делятся в условиях in vitro (вне организма), поэтому их можно перевивать непрерывно; их готовят из линий клеток, которые хорошо размножаются в течение многих лет; чаще всего эти культуры получают из опухолевых клеток. Получено около 200 штаммов таких клеток: штамм L (из культуры мышиных фибробластов), штамм HeLa (из карциномы шейки матки), штамм Hep-3 (из лимфоидной карциномы) и т.д.

Первичные и перевиваемые линии клеточных культур могут быть загрязнены неизвестными вирусами, в том числе онкогенными, это ограничивает их применение, особенно в производстве вакцин.

Все работы с культурами клеток требуют строжайшего соблюдения правил асептики. К культуре клеток добавляют антибиотики против бактериального загрязнения.

Способы обнаружения (индикации) вирусов в тканевой культуре.

Вирусы можно обнаружить следующим образом.

1. По цитопатическому действию (ЦПД). В результате размножения вирусов в клетках происходят морфологические изменения клеток (вакуолизация цитоплазмы, деструкция митохондрий, округление клеток). Часть клеток погибает и отслаивается от стекла. Вместо сплошного монослоя остаются отдельные клеточные островки. ЦПД обнаруживают под микроскопом (8). По ЦПД можно не только обнаружить, но и идентифицировать вирусы. Например, вирус полиомиелита вызывает мелкозернистую деструкцию клеток; аденовирусы вызывают образование скоплений клеток в виде виноградных гроздьев; вирус кори вызывает образование симпластов – многоядерных клеток.

2. По образованию включений. Включения - скопления вирусов в клетках. Они имеют различную форму и размеры. Их окрашивают по Романовскому-Гимзе или флюорохромами и наблюдают под микроскопом.

3. По гемадсорбции. Клетки, зараженные вирусами, могут адсорбировать эритроциты. Вирусы выходят на поверхность клеток и связывают эритроциты. Эритроциты добавляют к культуре и через некоторое время промывают физиологическим раствором. На поверхности клеток под микроскопом видны прилипшие эритроциты в виде разнообразных фигур;.

4. По реакция гемагглютинации. Гемагглютинация - склеивание эритроцитов под влиянием вирусов. Эритроциты добавляют к культуральной жидкости. Если в ней есть вирусы, то эритроциты склеиваются.

5. По "цветной" реакции. Клетки культуры выращиваются на жидкой среде с индикатором (метиленовым красным). Индикатор изменяет цвет (с красного на желтый) под действием кислых продуктов метаболизма при росте нормальных клеток. Если клетки заражены вирусом, то нормальный метаболизм нарушается, кислые продукты не образуются и индикатор не изменяет цвет. Таким образом, признаком размножения вирусов в клетках культуры является сохранение красного цвета среды.

26. Антибиотикорезистентность микробов. Механизм формирования. Пути преодоления. Методы определения чувствительности микробов к антибиотикам. Осложнения при антибиотикотерапии.

Антибиотики — химиотерапевтические вещества, продуцируемые микроорганизмами, животными клетками, растениями, а также их производные и синтетические продукты, которые обладают избирательной спо­собностью угнетать и задерживать рост микроорганизмов, а также подавлять развитие злокачественных новообразований.

Антибиотикорезистентность — это устойчи­вость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистент­ными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Механизм формирования:

1) Энзиматическая инактивация антибиотиков - этот процесс обеспечивается с помощью синтезируемых бактериями ферментов, разрушающих активную часть антибиотиков (бета-лактамаза, обеспечиваю­щая устойчивость микроорганизмов к бета-лактамным анти­биотикам за счет прямого расщепления бета-лактамного кольца этих препаратов).

2) Изменение проницаемости клеточной стенки для антибиотика или подавление его транспорта в бактериальные клетки.

3) Изменение структуры компонентов микробной клетки.

Развитие того или иного механизма резистентности зависит от химической структуры антибиотика и свойств бактерий.

Пути преодоления:

1) поиск и создание новых химиотерапевтических препаратов;

2) создание комбинированных препаратов, которые включают в себя химиотерапевтические средства различных групп, усиливающих действие друг друга;

3) периодическая смена антибиотиков;

4) соблюдение основных принципов рациональной химиотерапии:

а) антибиотики надо назначать в соответствии с чувствительностью к ним возбудителей заболеваний;

б) лечение следует начинать как можно раньше;

в) химиотерапевтические препараты необходимо назначать в максимальных дозах, не давая микроорганизмам адаптироваться.

Природная устойчивость. Некоторые виды микробов природно ус­тойчивы к определенным семействам антиби­отиков или в результате отсутствия соответс­твующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувстви­тельны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата (на­пример, грамотрицательные микробы менее проницаемы для крупномолекулярных соеди­нений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет «маленькие» поры).

Приобретенная устойчивость. Приобретение резистентности — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. Она, хотя и в разной степени, справедлива для всех бактерий и всех анти­биотиков. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микро­бы — от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистен­тности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множес­твенная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Генетические основы приобретенной резис­тентности. Устойчивость к антибиотикам определяется и поддерживается генами резистентности (r-генами) и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в попу­ляции бактерий в результате:

• мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) му­тантов. Особенно легко селекция происходит в присутствии антибиотиков, так как в этих условиях мутанты получают преимущество перед остальными клетками популяции, ко­торые чувствительны к препарату. Мутации возникают независимо от применения анти­биотика, т. е. сам препарат не влияет на час­тоту мутаций и не является их причиной, но служит фактором отбора. Далее резистентные клетки дают потомство и могут передаваться в организм следующего хозяина (человека или животного), формируя и распространяя ре­зистентные штаммы. Мутации могут быть: 1) единичные (если мутация произошла в одной клетке, в результате чего в ней синтезируются измененные белки) и 2) множественные (се­рия мутаций, в результате чего изменяется не один, а целый набор белков, например пени-циллинсвязывающих белков у пенициллин-резистентного пневмококка);

• переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности (R-плазмид). Плазмиды резистен­тности (трансмиссивные) обычно кодируют перекрестную устойчивость к нескольким семействам антибиотиков. Впервые такая множественная резистентность была описа­на японскими исследователями в отношении кишечных бактерий. Сейчас показано, что она встречается и у других групп бактерий. Некоторые плазмиды могут передаваться меж­ду бактериями разных видов, поэтому один и тот же ген резистентности можно встретить у бактерий, таксономически далеких друг от друга. Например, бета-лактамаза, кодируемая плазмидой ТЕМ-1, широко распространена у грамотрицательных бактерий и встречается у кишечной палочки и других кишечных бак­терий, а также у гонококка, резистентного к пенициллину, и гемофильной палочки, резис­тентной к ампициллину;

• переноса транспозонов, несущих r-гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей). Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом гены резистентности могут передаваться да­лее дочерним клеткам или при рекомбинации другим бактериям-реципиентам.

Реализация приобретенной устойчивости. Изменения в геноме бактерий приводят к тому, что меняются и некоторые свойства бактериальной клетки, в результате чего она становится устойчивой к антибактериальным препаратам. Обычно антимикробный эффект препарата осуществляется таким образом: агент должен связаться с бактерией и прой­ти сквозь ее оболочку, затем он должен быть доставлен к месту действия, после чего пре­парат взаимодействует с внутриклеточными мишенями. Реализация приобретенной ле­карственной устойчивости возможна на каж­дом из следующих этапов:

• модификация мишени. Фермент-мишень может быть так изменен, что его функции не нарушаются, но способность связываться с химиопрепаратом (аффинность) резко сни­жается или может быть включен «обходной путь» метаболизма, т. е. в клетке активируется другой фермент, который не подвержен дейс­твию данного препарата.

• «недоступность» мишени за счет сниже­ния проницаемости клеточной стенки и кле­точных мембран или«эффлюко-механизма, когда клетка как бы «выталкивает» из себя антибиотик.

• инактивация препарата бактериальными ферментами. Некоторые бактерии способны продуцировать особые ферменты, которые де­лают препараты неактивными (например, бета-лактамазы, аминогликозид-модифицирующие ферменты, хлорамфениколацетилтрансфераза). Бета-лактамазы — это ферменты, разруша­ющие бета-лактамное кольцо с образованием неактивных соединений. Гены, кодирующие эти ферменты, широко распространены среди бактерий и могут быть как в составе хромосо­мы, так и в составе плазмиды.

Для борьбы с инактивирующим действием бета-лактамаз используют вещества — ин­гибиторы (например, клавулановую кисло­ту, сульбактам, тазобактам). Эти вещества содержат в своем составе бета-лактамное кольцо и способны связываться с бета-лактамазами, предотвращая их разрушитель­ное действие на бета-лактамы. При этом собственная антибактериальная активность таких ингибиторов низкая. Клавулановая кислота ингибирует большинство известныхбета-лактамаз. Ее комбинируют с пеницил-линами: амоксициллином, тикарциллином, пиперациллином.

Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически не­возможно, но необходимо использовать антимикробные препараты таким образом, чтобы не способствовать развитию и рас­пространению устойчивости (в частности, применять антибиотики строго по показа­ниям, избегать их использования с профи­лактической целью, через 10—15 дней ан-тибиотикотерапии менять препарат, по воз­можности использовать препараты узкого спектра действия, ограниченно применять антибиотики в ветеринарии и не использо­вать их как фактор роста).

Как и всякие лекарственные средства, практически каждая группа антимикробных химиопрепаратов может оказывать побочное действие, причем и на макроорганизм, и на микробы, и на другие лекарственные средства.

Осложнения со стороны макроорганизма

Наиболее частыми осложнениями анти­микробной химиотерапии являются:

Токсическое действие препаратов. Как правило, развитие этого осложнения зависит от свойств самого препарата, его до­зы, способа введения, состояния больного и проявляется только при длительном и систе­матическом применении антимикробных химиотерапевтических препаратов, когда созда­ются условия для их накопления в организме. Особенно часто такие осложнения бывают, когда мишенью действия препарата являются процессы или структуры, близкие по составу или строению к аналогичным структурам кле­ток макроорганизма. Токсическому действию антимикробных препаратов особенно подвер­жены дети, беременные, а также пациенты с нарушением функций печени, почек.

Побочное токсическое влияние может прояв­ляться как нейротоксическое (например, гликопептиды и аминогликозиды оказывают ототоксическое действие, вплоть до полной потери слуха за счет воздействия на слуховой нерв); нефротоксическое (полиены, полипептиды, аминогликозиды, макролиды, гликопептиды, сульфаниламиды); общетоксическое (противо­грибковые препараты — полиены, имидазолы); угнетение кроветворения (тетрациклины, суль­фаниламиды, левомицетин/хлорамфеникол, который содержит нитробензен — супрессор функции костного мозга); тератогенное [ами­ногликозиды, тетрациклины нарушают развитие костей, хрящей у плода и детей, формирова­ние зубной эмали (коричневая окраска зубов), левомицетин/хлорамфеникол токсичен для но­ворожденных, у которых ферменты печени не полностью сформированы («синдром серого ребенка»), хинолоны — действуют на развива­ющуюся хрящевую и соединительную ткани].

Предупреждение осложнений состоит в от­казе от противопоказанных данному пациенту препаратов, контроле за состоянием функций печени, почек и т. п.

Дисбиоз (дисбактериоз). Антимикробные химиопрепараты, особен­но широкого спектра, могут воздействовать не только на возбудителей инфекций, но и на чувствительные микроорганизмы нормаль­ной микрофлоры. В результате формируется дисбиоз, поэтому нарушаются функции ЖКТ, возникает авитаминоз и может развиться вто­ричная инфекция (в том числе эндогенная, например кандидоз, псевдомембранозный ко­лит).Предупреждение последствий такого рода осложнений состоит в назначении, по возможности, препаратов узкого спектра действия, сочетании лечения основного заболевания с противогрибковой терапией (например, назначением нистатина), витаминотерапей, применением эубиотиков и т. п.

Отрицательное воздействие на иммунную систему. К этой группе осложнений отно­сят прежде всего аллергические реакции. Причинами развития гиперчувствительности может быть сам препарат, продукты его распа­да, а также комплекс препарата с сыворото㕇ными белками. Возникновение такого рода осложнений зависит от свойств самого пре­парата, от способа и кратности его введения, индивидуальной чувствительности пациента к препарату. Аллергические реакции разви­ваются примерно в 10 % случаев и проявля­ются в виде сыпи, зуда, крапивницы, отека Квинке. Относительно редко встречается та­кая тяжелая форма проявления аллергии, как анафилактический шок. Такое осложнение чаще дают бета-лактамы (пенициллины), рифамицины. Сульфаниламиды могут вызвать гиперчувствительность замедленного типа. Предупреждениеосложнений состоит в тща­тельном сборе аллергоанамнеза и назначении препаратов в соответствии с индивидуальной чувствительностью пациента. Кроме того, антибиотики обладают некоторым иммунодепрессивным действием и могут способство­вать развитию вторичного иммунодефицита и ослаблению напряженности иммунитета.

Эндотоксический шок (терапевтический). Это явление, которое возникает при лече­нии инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями. Введение антибиотиков вызывает гибель и разрушение клеток и вы­свобождение больших количеств эндотокси­на. Это закономерное явление, которое со­провождается временным ухудшением кли­нического состояния больного.

Взаимодействие с другими препаратами. Антибиотики могут способствовать потен­цированию действия или инактивации других препаратов (например, эритромицин стиму­лирует выработку ферментов печени, которые начинают ускоренно метаболизировать ле­карственные средства разного назначения).

Побочное воздействие на микроорганизмы.

Применение антимикробных химиопрепа-ратов оказывает на микробы не только прямое угнетающее или губительное воздействие, но также может привести к формированию ати­пичных форм микробов (например, к обра­зованию L-форм бактерий или изменению других свойств микробов, что значительно затрудняет диагностику инфекционных забо­леваний) и персистирующих форм микробов. Широкое использование антимикробных ле­карственных средств ведет также к форми­рованию антибиотик

27. Микрофлорa тела человека. Определение. Классификация. Роль микробов постоянных обитателей человеческого организма в физиологических процессах.

Нормальная микрофлора человека – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенными взаимосвязями и местом обитания.

В организме человека в соответствии с условиями обитания формируются биотопы с определенными микробиоценозами. Любой микробиоценоз – это сообщество микроорганизмов, существующее как единое целое, связанное цепями питания и микроэкологией.

Виды нормальной микрофлоры:

1) резидентная – постоянная, характерная для данного вида;

2) транзиторная – временно попавшая, нехарактерная для данного биотопа; она активно не размножается.

Нормальная микрофлора формируется с рождения. На ее формирование оказывают влияние микрофлора матери и внутрибольничной среды, характер вскармливания.

Факторы, влияющие на состояние нормальной микрофлоры.