микра 21, 43, 65, 87

21. Вирусы (история открытия, характеристика). Назовите фамилию учёного, впервые открывшего вирус, какой вирус он открыл. Основные отличия вирусов от других живых существ, размеры вирусов, структура вирусов, этапы репродукции вируса в клетке.

Вирусы – это неклеточные формы жизни, обладающие собственным геномом и способные к воспроизведению только в клетках более высокоорганизованных существ (растений, грибов,

животных и человека).

Вирусы существуют в двух формах:

 внеклеточная, корпускулярная, покоящаяся – вирион;

 внутриклеточная (представлена лишь НК), репродуцирующаяся, вегетативная – собственно вирус.

Д.И. Ивановский (1864-1920 гг.) – первооткрыватель вирусов. Будучи сотрудником кафедры ботаники Петербургского университета в 1892 г. при изучении мозаичной болезни табака пришел к выводу, что заболевание вызвано фильтрующимся агентом, впоследствии названным вирусом. В своей диссертации «О двух болезнях табака» Д.И. Ивановский гениально предположил, что обнаруженный мельчайший агент состоит из телец.

В отличие от клеток живых организмов вирусы не имеют клеточной оболочки, органелл, протоплазмы и других компонентов клетки. Все вирусы состоят из двух основных типов молекул –наследственного материала (РНК –рибонуклеиновая кислота или ДНК –дезоксирибонуклеиновая кислота) и белковой оболочки. Жизненный цикл вируса состоит в том, что нуклеиновая кислота проникает в клетку и, используя возможности клетки, нарабатывает свою ДНК или РНК, а также свои белки. Затем вирусные частицы самопроизвольно собираются в инфицированной клетке, разрушая ее, и уже батальоны вирусов продолжают свое развитие.

Размеры вирусов: -мелкие от 20 до 70нм -средние от 80 до 150нм -крупные от 150 и более

Сформированная вирусн частица, находящ вне кл, назв «вирион». Вирион явл внеклет формой существования вируса.

В центре вириона располаг нуклеин к-та (вирусн геном). Снаружи нуклеин к-та покрыта белковой оболочкой - капсидом (лат. capsa – футляр, коробка). Капсид как чехлом окружает вирусн нуклеин к-ту. Вирусн геном и капсид вместе образуют нуклеокапсид. Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц - капсомеров. Простые вирусы м б как РНК-содержащими, так и ДНК-содержащими. У сложных вирусов наряду с капсидом имеется дополнит оболочка - суперкапсид (пеплос, покрывало). Суперкапсид состоит из двойного слоя липидов и специфич вирусных белков. Суперкапсидная оболочка вируса явл модифицированной цитоплазматической мембраной кл, в кот репродуцировался данный вирус. На поверхности некот оболочечных вирусов располаг шипы или шипики (пепломеры, суперкапсидные белки) - это липопротеиновые или гликопротеиновые выступы.

I гр - вирусы, имеющие спиральный тип симметрии. II гр - вирусы, имеющие кубический тип симметрии. III гр - вирусы, имеющие комбинированный (смешанный, сложный) тип симметрии.

Репродукция вирусов осуществляется в несколько стадий, последовательно сменяющих друг друга: адсорбция вируса на клетке;

проникновение вируса в клетку;

«раздевание» вируса;

биосинтез вирусных компонентов в клетке;

формирование вирусов;

выход вирусов из клетки.

Адсорбция. Вирус адсорбирует¬ся на определенных участках клеточной мембраны —рецепторах. Клеточные рецепторы могут иметь разную хи-мическую природу, представляя собой белки, углеводные ком¬поненты белков и липидов, липиды. на клетке могут адсорбироваться десятки и даже сотни вирусных частиц.

Проникновение в клетку. Существует два способа проникнове¬ния вирусов животных в клетку: виропексис и слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной.

При виропексисе после адсорб¬ции вирусов происходят инвагинация (впячивание) участка кле¬точной мембраны и образование внутриклеточной вакуоли, ко¬торая содержит вирусную частицу. Вакуоль с вирусом может транс-портироваться в любом направлении в разные участки цитоплаз¬мы или ядро клетки. Процесс слияния осуществляется одним из поверхностных вирусных белков капсидной или суперкапсидной оболочки.

«Раздевание». заключается в удалении защитных вирусных оболочек и освобождении внутреннего ком¬понента вируса, способного вызвать инфекционный процесс. «Раздевание» вирусов происходит постепенно, в несколько этапов, в определенных участках цитоплазмы или ядра клетки, для чего клетка использует набор специальных ферментов. В случае проникновения вируса путем слияния вирусной оболочки с кле¬точной мембраной процесс проникновения вируса в клетку со¬четается с первым этапом его «раздевания». Конечными продук¬тами «раздевания» являются сердцевина, нуклеокапсид или нук¬леиновая кислота вируса.

Биосинтез компонентов вируса. Проникшая в клетку вирусная нуклеиновая кислота несет генетическую информацию, которая успешно конкурирует с генетической информацией клетки. Она дезорганизует работу клеточных систем, подавляет собственный метаболизм клетки и заставляет ее синтезировать новые вирус¬ные белки и нуклеиновые кислоты, идущие на построение ви¬русного потомства.

Реализация генетической информации вируса осуществляет¬ся в соответствии с процес¬сами транскрипции, трансляции и репликации.

Формирование (сборка) вирусов. Синтезированные вирусные нуклеиновые кислоты и белки обладают способностью специфи¬чески «узнавать» друг друга и при достаточной их концентра¬ции самопроизвольно соединяются в результате гидрофобных, со¬левых и водородных связей.

43. Врожденный иммунитет – понятие, основные характеристики. Фагоцитоз: клетки, участвующие в фагоцитозе, стадии фагоцитоза (перечислить, охарактеризовать). Завешенный и незавершенный фагоцитоз.

Врожденный (естественный) иммунитет не требует предварительного воздействия антигена (т.е. иммунологической памяти). Таким образом, он немедленно отвечает на чужеродный агент. Врожденный иммунитет распознает, главным образом, молекулы широко представленных антигенов, а не специфичных данному организму или клетке.

Его компонентами являются

Фагоцитарные клетки (например, нейтрофилы, моноциты, макрофаги)

Врожденные лимфоидные клетки (например, натуральные клетки-киллеры [ЕКК])

Полиморфно-ядерные лейкоциты

Фагоцитирующие клетки (нейтрофилы в крови и тканях, моноциты крови, макрофаги в тканях) поглощают и разрушают вторгающиеся АГ. Атака фагоцитирующих клеток облегчается, если антигены покрыты антителами (АТ), вырабатываемыми в рамках приобретенного иммунитета, или когда белки комплемента опсонизируют АГ.

Естественные клетки-киллеры уничтожают клетки, зараженные вирусом и клетки некоторых опухолей.

Полиморфно-ядерные лейкоциты (нейтрофилы, эозинофилы, базофилы) и клетки-мононуклеары (моноциты, макрофаги, тучные клетки) выделяют медиаторы воспаления.

Фагоцитоз ― процесс, при котором специально предназначенные для этого клетки крови и тканей организма (фагоциты) захватывают и переваривают твёрдые частицы.

Осуществляется двумя разновидностями клеток: циркулирующими в крови зернистыми лейкоцитами (гранулоцитами) и тканевыми макрофагами.

Стадии фагоцитоза:

1. Хемотаксис. В реакции фагоцитоза более важная роль принадлежит положительному хемотаксису. В качестве хемоаттрактантов выступают продукты выделяемые микроорганизмами и активированными клетками в очаге воспаления (цитокины, лейкотриен В4, гистамин), а также продукты расщепления компонентов комплемента (С3а, С5а), протеолитические фрагменты факторов свертывания крови и фибринолиза (тромбин, фибрин), нейропептиды, фрагменты иммуноглобулинов и др. Однако, «профессиональными» хемотаксинами служат цитокины группы хемокинов. Ранее других клеток в очаг воспаления мигрируют нейтрофилы, существенно позже поступают макрофаги. Скорость хемотаксического перемещения для нейтрофилов и макрофагов сопоставима, различия во времени поступления, вероятно, связаны с разной скоростью их активации.

2. Адгезия фагоцитов к объекту. Обусловлена наличием на поверхности фагоцитов рецепторов для молекул, представленных на поверхности объекта (собственных или связавшихся с ним). При фагоцитозе бактерий или старых клеток организма хозяина происходит распознавание концевых сахаридных групп ― глюкозы, галактозы, фукозы, маннозы и др., которые представлены на поверхности фагоцитируемых клеток.

Распознавание осуществляется лектиноподобными рецепторами соответствующей специфичности, в первую очередь маннозосвязывающим белком и селектинами, присутствующими на поверхности фагоцитов. В тех случаях, когда объектами фагоцитоза являются не живые клетки, а кусочки угля, асбеста, стекла, металла и др., фагоциты предварительно делают объект поглощения приемлемым для осуществления реакции, окутывая его собственными продуктами, в том числе компонентами межклеточного матрикса, который они продуцируют. Хотя фагоциты способны поглощать и разного рода «неподготовленные» объекты, наибольшей интенсивности фагоцитарный процесс достигает при опсонизации, т. е. фиксации на поверхности объектов опсонинов к которым у фагоцитов есть специфические рецепторы - к Fc-фрагменту антител, компонентам системы комплемента, фибронектину и т. д.

3. Активация мембраны. На этой стадии осуществляется подготовка объекта к погружению. Происходит активация протеинкиназы С, выход ионов кальция из внутриклеточных депо. Большое значение играют переходы золь-гель в системе клеточных коллоидов и актиномиозиновые перестройки.

4. Погружение. Происходит обволакивание объекта.

5. Образование фагосомы. Замыкание мембраны, погружение объекта с частью мембраны фагоцита внутрь клетки.

6. Образование фаголизосомы. Слияние фагосомы с лизосомами, в результате чего образуются оптимальные условия для бактериолиза и расщепления убитой клетки.

Механизмы сближения фагосомы и лизосом неясны, вероятно имеется активное перемещение лизосом к фагосомам.

7. Киллинг и расщепление. Велика роль клеточной стенки перевариваемой клетки. Основные вещества участвующие в бактериолизе: пероксид водорода, продукты азотного метаболизма, лизоцим и др. Процесс разрушения бактериальных клеток завершается благодаря активности протеаз, нуклеаз, липаз и других ферментов, активность которых оптимальна при низких значениях pH.

8. Выброс продуктов деградации.

Фагоцитоз может быть:

Завершенный фагоцитоз- полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците.

Незавершенный фагоцитоз- выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно - облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомо- лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы), резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки), способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии).

65. Пневмококки: название возбудителей по латыни, морфология, отношение к окраске по Граму, питательные среды для культивирования, вызываемые заболевания, материалы для исследования и методы лабораторной диагностики, препараты для специфической профилактики и лечения.

относятся к типу Firmicutes,

классу Bacilli,

Порядок: Lactobacillales

Семейство: Streptococcaceae

Род: Staphylococcus.

Вид: Пневмококк Streptococcus pneumoniae

Морфологические и тинкториальные свойства пневмококков. Пневмококки представляют собой грамположительные бактерии ланцетовидной формы размером 0,8-1,25 мкм, располагающиеся попарно. Такое расположение клеток обусловлено их делением в одной плоскости.

Геном пневмококка представляет собой кольцевую хромосому. В природе пневмококк подвержен генетической изменчивости путем трансформации, поэтому в его геноме обнаруживаются чужеродные гены.

Культуральные и биохимические свойства пневмококков. Пневмококки являются факультативными анаэробами. Их рост усиливается в атмосфере 5-10% углекислого газа. На агаре пневмококки формируют мелкие выпуклые колонии влажной консистенции. При инкубировании более 48 часов центральная часть

колоний опускается, образуя характерную блюдцеобразную форму.

Оптимальная температура роста для пневмококков 37°С. Они требовательны к питательным средам, для их выращивания используют сывороточный или кровяной агар с добавлением глюкозы. На средах с кровью пневмококки вызывают α-гемолиз - формируют мелкие колонии, окруженные зоной зеленого цвета за счет

неполного гемолиза и образования метгемоглобина

В жидких средах пневмококки вызывают диффузное помутнение и небольшой хлопьевидный осадок. Они ферментируют некоторые углеводы (левулезу, маннозу, глюкозу, галактозу, лактозу, мальтозу, сахарозу). Пневмококк является каталазоотрицательным и оксидазоотрицательным микроорганизмом.

Важным отличительным признаком пневмококков является ферментация инулина, позволяющая отличить его от зеленящего стрептококка, не обладающего способностью разлагать инулин. Пневмококк свертывает молоко, желатин не разжижает.

Пневмококк колонизирует верхние отделы дыхательных путей человека. У людей он является одним из возбудителей менингита, среднего отита, синусита, внебольничной пневмонии. Реже пневмококк вызывает эндокардиты, септический артрит, флегмоны и другие инфекции. Пневмококковая инфекция поражает как взрослых, так и детей и часто проявляется как осложнение других инфекций, в частности, вирусных.

Лабораторная диагностика пневмококковой инфекции. Исследуемый материал – кровь, спинномозговая жидкость (при диагностике инвазивных форм пневмококковой инфекции), мокрота, жидкость из полости среднего уха (при неинвазивных заболеваниях).

Микроскопическое исследование окрашенного по Граму мазка, приготовленного из исследуемого материала, позволяет обнаружить капсульные грамположительные

Основным методом лабораторной диагностики пневмококковой инфекции является бактериологический (культуральный) метод. Он основан на выделении S. pneumoniae. Для выделения пневмококков материал высевают на кровяной агар и инкубируют в атмосфере углекислого газа при температуре 37ОС в течение суток.

Дальнейшему исследованию подвергают сероватые колонии, образующие α-гемолиз (зеленое окрашивание агара вокруг колоний). Пневмококки, имеющие сильно развитую капсулу, на кровяном агаре образуют выпуклые сероватые слизистые (напоминающие капли масла) колонии диаметром несколько миллиметров.

Характерным для S. pneumoniae является ингибирование роста культуры оптохином (чувствительность к оптохину).

ПЦР основана на выявлении фрагментов специфических генов, кодирующих синтез аутолизина, пневмолизина, поверхностных белков клеточной стенки и др.

Профилактика пневмококковой инфекции. С целью специфической профилактики пневмококковой инфекции в Российской Федерации зарегистрированы 7-валентная, 10-валентная, 13-валентная конъюгированные

вакцины и поливалентная пневмококковая вакцина.

Вакцина пневмококковая конъюгированная адсорбированная 7- валентная содержит коньюгаты геннмодифицированного нетоксичного дифтерийного белка CRM197 с пневмококковыми полисахаридами серотипов 4, 6В, 9V, 14, 18C, 19F и 23F.

Вакцина пневмококковая 10-валентная конъюгированная с D-протеином нетипируемой Haemophilus influenzae, столбнячным и дифтерийным анатоксинами адсорбированная содержит полисахариды 1, 4, 5, 6В, 7F, 9V, 14, 18C, 19F, 23F. К таким препаратам относится вакцина Синфлорикс.

Вакцина пневмококковая полисахаридная конъюгированная адсорбированная 13-валентная представляет собой комплекс полисахаридов 13 серотипов пневмококка (1, 3, 4, 5, 6А, 6В, 7F, 9V, 14, 18C, 19A, 19F, 23F),

индивидуально конъюгированных с дифтерийным белком CRM197 и адсорбированных на фосфате алюминия.

Конъюгированные вакцины предназначены, в первую очередь, для вакцинации детей с первого года жизни

Полисахаридная поливалентная пневмококковая вакцина содержит капсульные полисахариды S. pneumoniae 23 серотипов (1, 2, 3, 4, 5, 6B, 7F, 8, 9N, 9V, 10A, 11A, 12F, 14, 15B, 17F, 18C, 19A, 19F, 20, 22F, 23F, 33F). Вакцину Пневмо 23, содержащую полисахариды 23 серотипов, применяют детям старше 2 лет. Для вакцинации необходима всего одна доза вакцины

Длительность иммунитета после вакцинации составляет от 3-5 лет до 10 лет.

Прививка особенно рекомендуется пациентам из групп риска: - лицам в возрасте старше 65 лет (летальность от пневмококковой пневмонии у них достигает 40%);

- пациентам с хроническими заболеваниями сердечно-сосудистой, дыхательной систем, сахарным диабетом, циррозом печени;

- детям в возрасте до 5 лет, часто болеющим инфекциями дыхательных путей.

Лечение пневмококковой инфекции проводится с использованием антибиотиков. Однако в последние годы возросло количество сообщений о распространении пневмококков, устойчивых к пенициллинам, макролидам,

триметоприму/сульфаметоксазолу, цефалоспоринам III поколения.

Задача 5. Агглютинирующая адсорбированная монорецепторная сальмонелезная О-сыворотка рецептор 9. 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?

I. Диагностический

II. Содержит антитела

III. Получение: Диагност. Ат, кот. получают в 3 этапа: на 1-ом выбираем сальмонелу (например S.typhimurium c Аг структурой О-1,4,5,12; Mi 1,2) нагревают на водяной бане для разрушения жгутиков Н-Аг,ост. Только О-Аг 1,4,5,12. На втором этапе проводят гипериммунизацию кроликов оставшимся О-Аг сальмонелл, у кролика образуются О-1,4,5,12 Ат . Это поливалентная сыворотка. На 3-ем этапе проводим истощение сыворотки по Кастеллани. Для этого и получают сыворотку добавляют предварительно нагретых на вод. Бане из той же сер.группы например S.hudelberg o-45,12 Аг, произойдет связь Аг и оставшегося О-1 Ат. Полученная сыворотка используется для сероидентификации сальмонел в РА на 3 этапе бакт. анализа.

IV. Применение: РА

V. Титр

Хранят в сухом темном месте при температуре от 6 до 15 ° С. Срок годности – 3 года с даты изготовления.