mikra_ekz_18_40_62_zadacha_2

18. Биологическое окисление (дыхание) у микроорганизмов. Основные этапы аэробного дыхания (перечислите), основные этапы анаэробного биологического окисления (перечислите). Способы культивирования анаэробов. Перечислите заболевания, вызываемые облигатными анаэробами.

Дыхание (биологическое окисление) – окислительно-восстановительные реакции, идущие с выделением энергии и образованием АТФ. Субстраты дыхания: глюкоза, аминокислоты, спирты и др.

Аэробное дыхание – участвует кислород.

Анаэробное дыхание – без участия кислорода.

При аэробном расщеплении выделяется значительно больше энергии, т.е. оно энергетически более выгодно, чем анаэробное расщепление.

Брожение – неполное окисление в анаэробных условиях.

Продуктами брожения могут быть этиловый спирт, молочная, масляная, уксусная, пропионовая кислоты. Различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое, пропионовокислое и другие виды брожения.

По типу дыхания бактерии делят на 3 группы:

1.Облигатные аэробы - бактерии, которые могут расти только при наличии кислорода. К ним относятся бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза (для роста необходимо около 20% кислорода).

2. Облигатные анаэробы - бактерии, которые растут только при отсутствии кислорода (в анаэробных условиях). Для облигатных анаэробов кислород токсичен, т.к. у них отсутствуют ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза), нейтрализующие перекисные радикалы кислорода. К облигатным анаэробам относятся возбудители ботулизма, газовой гангрены, столбняка. Для них характерно сульфатное дыхание, при котором акцептором водорода являются сульфаты, восстанавливающиеся до H₂S. При выращивании таких бактерий необходимо создавать анаэробные условия.

3. Факультативные анаэробы - бактерии, которые могут расти как при наличии, так и отсутствии кислорода, т.к. они способны переключаться с анаэробного дыхания на аэробное дыхание. К ним относится большинство патогенных и сапрофитных бактерий (E. coli и др.). Для них характерно нитратное дыхание, при котором акцептором водорода являются нитраты, восстанавливающиеся до N₂ и NH₃.

Этапы аэробного дыхания:

1) Окислительное декарбоксилирование

2) Цикл Кребса

3) Электронотранспортная цепь (окислительное фосфорилирование)

Этапы анаэробного дыхания:

1) Подготовительный

2) Гликолиз

Выращивание анаэробов более сложно, чем культивирование аэробных микроорганизмов.

Для выращивания анаэробов необходимо создать определённые условия, сущность которых заключается в удалении молекулярного кислорода из питательной среды и внешнего.

Другим обязательным условием, обеспечивающим выделение анаэробов из исследуемого материала, является внесение большого количества посевного материала в питательную среду.

Для культивирования анаэробов применяют физические, химические и биологические методы.

Физические методы

Кипячение среды – наиболее простой способ удаления растворенного в ней кислорода. Для этого непосредственно перед посевом материала пробирки с питательными средами кипятят на водяной бане в течение 10-20 мин, в результате чего из среды вытесняется воздух и, следовательно, удаляется кислород. Свежепрокипячённую среду быстро охлаждают под струёй холодной воды, чтобы не произошло насыщение ее кислородом воздуха. Среду засевают материалом и заливают сверху вазелиновым маслом.

Посев в среды, содержащие редуцирующие и легко окисляемые вещества

В качестве редуцирующих веществ используют глюкозу, аскорбиновую кислоту, цистеин. Активно связываются с кислородом воздуха животные ткани паренхиматозных органов (печени, селезенки). Можно применять и ряд неорганических восстановителей: сульфиды, сероводород, цитрат титана. Редуцирующие вещества должны вводиться в концентрациях, не угнетающих рост микроорганизмов.

На свойстве животных клеток поглощать кислород основано применение сред:

Китта-Тароцци. Эта среда широко применяется для культивирования анаэробов. В её состав входят: мясо-пептониый бульон, печень животного (обычно говяжья). Бульон сверху заливают слоем вазелинового масла и стерилизуют в автоклаве или 0, 5 атм. -30мин.

Среду Вильсона-Блера готовят из мясо-пептонного агара к которому добавляют глюкозу, Na₂SОз, хлористое железо-- FeC1з. На этой среде анаэробные микроорганизмы, возбудители газовой анаэробной инфекции, столбняка, ботулизма растут в глубине агара. При этом осуществляется восстановление сернистокислого натрия до сернистого, последний же вступает в реакцию с хлорным железом, переводя его в сернистое железо, имеющее черный цвет. Наблюдается в пробирках и разрыв среды, свидетельствую­щий об газообразовании.

Метод Вейон-Виньяла

Заключается в том, что расплавленный в пробирке и охлаждённый до 50 ° питатель­ный агар засевают исследуемым материалом, тщательно перемешивают и натягива­ют его в пипетку Пастера. После застывания среды запаивают пипетку с обоих кон­цов или заливают концы парафином и помещают в термостат. Внутри трубки разви­ваются отдельные колонии анаэробов. Для выделения колонии трубку надрезают напильником, соблюдая правила асептики, на уровне колонии, ломают, а колонию захватывают стерильной петлёй и переносят в пробирку с питательной средой для дальнейшего выращивания и изучения в чистом виде.

Создание вакуума в специальных аппаратах (анаэростатах)

Вакуумные условия для выращивания анаэробов создают в анаэростате. Анаэростаты - это воздушные эксикаторы, они представляют собой металлические ци­линдрические сосуды с герметически закрывающейся крышкой. Они снабжены манометром, который показывает степень разряженности воздуха и краном для присоединения к вакуумному насосу Из анаэростата ваку­умным насосом откачивается воздух. Анаэростаты способны сохранять высокие разряжение в течение длительного времени.

+Пробирки и чашки Петри с анаэробными микроорганизмами сразу после посева по­мещают в анаэростат. Колонии анаэробов в вакуумных условиях растут на поверхности плотной питательной среды.

Болезни, вызываемые облигатными анаэробами: столбняк, газовая анаэробная инфекция, ботулизм, гнойно-воспалительные процессы разной локализации.

40. Микробные токсины: виды, единицы измерения силы токсина, свойства. Получение и практическое применение токсинов и анатоксинов. Перечислите основные виды токсигенных бактерий. Пирогены бактериального происхождения. Значение пирогенов в медицине.

Токсины– важнейшие факторы патогенности, вырабатываемые микроорганизмами и реализующие основные механизмы инфекционного процесса. Токсины облегчают первичную колонизацию и вызывают системные поражения, характеризующие проявления той или иной инфекционной болезни.

Токсины бактерий– продукты метаболизма, оказывающие непосредственное токсическое воздействие на специфические клетки макроорганизма, либо опосредованно вызывающие развитие симптомов интоксикации в результате индукции ими образования биологически активных веществ.

Традиционно, бактериальные токсины подразделяют на экзотоксины и эндотоксины.

• экзотоксины– высокотоксичные для организма хозяина белки, синтезируемые токсигенными бактериями и секретируемые при их жизни. Экспрессируются как у Грам+, так и у Грам^-бактерий.

Типы экзотоксинов:

1-й тип- мембранотоксины - гемолизины, лейкоцидины;

2-й тип- функциональные блокаторы, или нейротоксины (тетаноспазмин, ботулинический токсин). Они блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головного мозга);

3-й тип- термостабильные и термолабильные энтеротоксины - они активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к нарушению энтеросорбции и развитию диарейного синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;

4-й тип- цитотоксины - это токсины, блокирующие синтез белка субклеточном уровне. К ним относятся: энтеротоксин золотистых стафилококков,  дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибирской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша, а также антиэлонгаторы. Последние препятствуют элонгации (наращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокируют синтез белка. К антиэлонгаторам относят дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки;

5-й тип- эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого стафилококка, и эритрогенины, продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веществами, и полностью определяют клиническую картину инфекции. В первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором - скарлатина.

• эндотоксины– липополисахариды клеточной стенки Грам^-бактерий, освобождающийся после их разрушения. Не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки.

Единицами измерения токсигенности, как и вирулентности, являются минимальная смертельная доза (Dlm) и средняя смертельная доза (LD50).

Анатоксины - обезвреженные формалином экзотоксины возбудителей токсинемических инфекций (дифтерийный анатоксин, столбнячный, ботулинический, гангренозный, стафилококковый). Формирует напряженный иммунитет на 4-5 лет. Получают из вышеперечисленных возбудителей инфекций, выращивают на жидких питат.средах для накопления токсина, затем фильтруют через бактериальные фильтры для удаления микробных клеток . К фильтрату добавляют 0,3-0,4% формалина и выдерживают его при 37⁰C 3-4недели до полного исчезновения токсических свойство, очищают. Исп-ют для активной иммунопрофилактики токсинемических инфекций ( столбняка, дифтерии, ботулизма).

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

Пирогены-продукты жизнеде-сти и распада бактерий. По химической природе они-полипептиды и полисахариды. Пирогенными свойствами обладают почти все бактерии. У грамположительных бактерий пирогенность обусловлена пептидогликаном. Обладают свойством вызывать перестройку уровня регуляции температурного гомеостаза, приводящую к повышению температуры тела и развитию лихорадки.

62. Дрожжеподобные грибы рода Candida: названия возбудителей по латыни, морфология, отличие от дрожжей, питательные среды для культивирования. Роль в патологии человека. Условия, способствующие возникновению кандидозов. Материалы для исследования и методы лабораторной диагностики, препараты для специфической профилактики и лечения

Возбудителями являются дрожжеподобные грибы рода Candida, чаще всего Candida albicans.

Дрожжеподобные грибы сходны с дрожжами по морфологии круглых и овальных клеток - бластоспор. Отличаются от истинных дрожжей способностью образовывать псевдомицелий и отсутствием полового способа размножения.

На плотной среде Сабуро образуют белые сметанообразные колонии, которые при старении врастают в толщу агара.

Кандидоз может возникнуть в результате экзогенного заражения при контакте с больным, через инфицированные предметы, или от носителей,  например,  при контакте новорожденного и грудногоребенка со  взрослым,  но часто наблюдается эндогенная инфекция поскольку Candida albicans  является  представителем  нормальной микрофлоры организма. Эндогенный кандидоз развивается при дисбактериозе или как сопутствующее заболевание при другом хроническом и тяжелом процессе. В возникновении кандидоза большую роль играет длительное применение антибиотиков широкого спектра действия, которые подавляют нормальную микрофлору организма, что приводит к дисбактериозу и усиленному размножению грибов Candida, обладающих природной устойчивостью к антибиотикам.

Кандидозы - профессиональные заболевания лиц, чья работа связана с овощами, фруктами, кондитерскими изделиями из фруктов, а также судомоек и работников бань.

При поверхностных кандидозах на слизистых оболочках полости рта, языка, в углах рта, на слизистой влагалища появляются белые налеты (молочница). На коже появляются мелкие красные пятна, пузырьки, которые превращаются в эрозии.

При глубоких кандидозах поражаются легкие, кишечник, почечные лоханки и мочевой пузырь, возможно развитие сепсиса.

Микробиологическая диагностика. Наибольшее значение придают микроскопическому, серологическому и несколько меньшее - культуральному методу.

Микроскопируют нативные неокрашенные препараты или окрашенные обычными способами. Единичные дрожжевые клетки можно встретить в мокроте, кале, моче здоровых лиц. Патологической картине соответствует наличие большого числа почкующихся клеток и особенно нитей мицелия.

Серологические исследования имеют большое значение при поражении внутренних органов. Ставят РСК и другие реакции.

Выращивание культуры из исследуемого материала имеет ограниченное значение, так как у здоровых лиц при посеве мокроты, мочи, соскобов со слизистых оболочек можно получить рост Candida. Получение культуры безусловно доказательно при посеве крови, спинномозговой жидкости, пунктата лимфатических узлов, закрытых абсцессов. Посев материала производят на среду Сабуро и выращивают при 30^оС. Через 2-3 суток отмечают рост белых сметанообразных колоний, при микроскопии - почкующиеся клетки, нити мицелия, наличие которых обязательно для отличия от истинных дрожжей. Для лечения применяют декамин, нистатин, леворин, клотримазол, флуконазол.

Задача 2. Гемолитическая сыворотка. Какой это препарат (лечебно-профилактический или диагностический); что содержит (антиген или антитело); как приготовлен; если препарат лечебно-профилактический, какое действие оказывает на макроорганизм; если диагностический, что обнаруживают с помощью этого препарата; дозируется ли этот препарат и в каких единицах, условия хранения?

Препарат диагностический. Содержит антитела к эритроцитам барана. Препарат представляет собой консервированную глицерином сыворотку крови кролика, гипериммунизированного эритроцитами барана, и имеет вид прозрачной, слегка опалесцирующей жидкости желтовато-розового цвета. Используется для обнаружения антител к возбудителю заболевания в сыворотке крови больного.