Ответы на экзамен по микробиологии 2022 года

Трансдукция.

Конъюгация.

Трансформация – процесс переноса генетического материала, при котором клетка реципиента поглощает генетический материал в форме свободной ДНК от разрушенной клетки, при этом не требуется непосредственного контакта между двумя клетками.

Источником ДНК может быть любая убитая культура м/о, но включаться в геном способна только гомологичная ДНК, поэтому чаще встречается внутривидовая трансформация.

Например, если в организм мыши ввести убитые нагреванием капсульные пневмококки, а потом живые, не образующие капсул, то последние приобретают способность образовывать капсулы, то есть подвергаются трансформации.

Способность ДНК проникать в клетку реципиента зависит от «состояния» ДНК (фрагментированная молекула ДНК) и от физиологического состояния клетки-реципиента. Клетки, способные воспринимать донорскую ДНК, называются компетентными. В состоянии компетентности клеточная стенка бактерий становится проницаемой для фрагментов ДНК.

Процесс трансформации включает несколько фаз:

1.Адсорбция ДНК-донора на клетке-реципиенте.

2.Проникновение ДНК внутрь клетки-реципиента.

3.Соединение ДНК с гомологичным участком хромосомы реципиента с последующей рекомбинацией.

Трансдукция – перенос генетического материала из одной бактериальной клетки в другую (от донора к реципиенту) с помощью трансдуцирующих (умеренных) бактериофагов.

Трансдукция оказывается возможной, если в процессе размножения фага одна из его частиц случайно захватывает фрагмент бактериальной хромосомы.

Когда такая фаговая частица заражает бактерию-реципиент, бактериальная ДНК проникает в клетку вместе с фаговой ДНК.

Между трансдуцированной бактериальной ДНК и гомологичным участком бактериальной хромосомы может произойти обмен, и возникают рекомбинанты, несущие небольшую часть генетического материала клетки-донора.

Конъюгация – перенос части генетического материала путём прямого контакта между двумя клетками.

Необходимым условием конъюгации является наличие в клетке-доноре трансмиссивной плазмиды или F-плазмиды (факторы фертильности).

Трансмиссивные плазмиды кодируют половые пили, образующие конъюгационный мостик между клеткой-донором и клеткой-реципиентом.

Стадии конъюгации:

1.Образование и стабилизация межклеточного контакта. При конъюгации F+-клетка присоединяется к F--клетке при помощи F-пили (половой пили).

51

2.F-плазмида реплицируется, и одна цепь ДНК передаётся через F-пили в реципиентную клетку.

3.На этой цепи в реципиентной клетке синтезируется другая цепь ДНК, и, таким образом, в реципиентной клетке появляется точно такая же плазмида как в клетке доноре.

4.В результате конъюгации образуется две F+-клетки (т.е. две клетки с наличием F- плазмиды).

25. Понятие об инфекции. Условия возникновения инфекционного процесса. Механизмы передачи инфекции.

Инфекция – это взаимодействие патогенного (болезнетворного) микроорганизма и восприимчивого (чувствительного) хозяина в определённых условиях внешней среды.

Инфекционный процесс – это совокупность физиологических и патологических восстановительно-приспособительных реакций в восприимчивом макроорганизме, возникающих под действием патогенных микроорганизмов в определённых условиях внешней среды и при наличии защитных реакций макроорганизма на это воздействие.

Инфекционная болезнь – это крайняя степень проявления инфекционного процесса, когда образуется патологический очаг и появляется специфическая клиническая симптоматика.

Условия возникновения инфекционного процесса:

Восприимчивый макроорганизм: его состояние, его резистентность, наличие входных ворот для микроба.

Микроб-возбудитель: его патогенность, инфицирующая доза, скорость размножения.

Факторы окружающей среды, оказывающие опосредованное изменение на восприимчивость макроорганизма.

Механизмы, пути и факторы передачи инфекции

26. Формы инфекции.

Формы инфекций (классификация инфекций)

27. Стадии развития инфекционного процесса и характерные признаки инфекционной болезни.

Характерные признаки инфекционной болезни:

1.Наличие причины. Инфекционное заболевание вызывает возбудитель инфекции с присущими ему свойствами: самовоспроизведение, саморегуляция, изменчивость, размножение, раздражимость, реактивность, паразитизм…

2.Контагиозность (заразительность). При инфекционном заболевании, как правило, наблюдается эпидемический процесс, включающий 3 звена: источник инфекции, пути передачи и восприимчивый организм.

54

3.Фазность (стадийность) течения. Инфекционная болезнь протекает циклично. Выделяют инкубационный, продромальный период, период клинического развития заболевания, период выздоровления – реконвалесценции.

4.Приобретённый специфический иммунитет. В организме формируется специфический иммунитет в ответ на инфекционный процесс, возникающий в организме.

5.Специфическая диагностика, профилактика и лечение.

Стадии развития инфекционного процесса (периоды инфекционной болезни)

Гибель хозяина

–летальный исход.

28.Роль микроорганизма в инфекционном процессе. Патогенность и вирулентность. Единицы измерения вирулентности.

Микроорганизм является главной причиной возникновения инфекционного процесса.

Патогенность – видовой признак, определяющий способность конкретного возбудителя вызывать определённое заболевание со специфичностью патологического процесса.

Вирулентность – фенотипический признак, мера или степень патогенности (индивидуальный признак).

Аттенуация – ослабление вирулентных свойств возбудителя (воздействие лекарств, факторов иммунитета, физико-химических факторов и др.).

Количественная характеристика вирулентности:

Инфицирующая доза (ID – infectious dose) – это минимальное количество жизнеспособных возбудителей, способных вызвать данное заболевание. Чем ниже ID, тем выше вирулентность.

Минимальная летальная доза (DLM – dosis letalis minima) – это минимальное количество возбудителей, вызывающих гибель 95% животных, взятых в эксперимент.

Смертельная доза (DCL – dosis certe letalis) – это количество микробов или токсина, вызывающее гибель 100% лабораторных животных.

LD 50 – количество патогенных микроорганизмов, способных вызывать гибель 50% экспериментально заражённых лабораторных животных.

29.Классификация факторов патогенности микроорганизмов.

Факторы патогенности – это патогенетические факторы бактерий, т.е. факторы, которые приводят к характерной картине патологического процесса.

1.Структурные компоненты клетки.

2.Секретируемые факторы.

Классификация факторов патогенности:

1.Факторы адгезии и колонизации.

2.Факторы вирулентности:

факторы инвазии и агрессии,

факторы токсигенности.

3.Факторы персистенции.

Факторы адгезии и колонизации

Адгезия – это способность клеток микроорганизмов прикрепляться к различным поверхностям.

56

1.Неспецифическая адгезия (электростатический силы, силы Ван-дер-Ваальса, гидрофобные взаимодействия).

2.Специфическая адгезия – происходит в результате молекулярных взаимодействий между адгезином микробной клетки и рецептором клетки хозяина. Адгезины – это поверхностные структуры микробных клеток, посредством которых осуществляется прикрепление микроба к рецепторам клеток хозяина.

Адгезины грамотрицательных бактерий: белки наружной мембраны, ЛПС, капсула и пили.

Адгезины грамположительных бактерий: тейхоевые кислоты, поверхностные

белки, капсула.

Колонизация – это расселение микроорганизмов в определённом биотопе хозяина. Зависит от дозы микроба, наличия рецепторов клеток макроорганизма, тропности к тканям.

Факторы инвазии и агрессии

Инвазия – это проникновение возбудителя внутрь клеток организма (пенетрация), преодоление естественных барьеров организма (кожа, слизистые оболочки, лимфатическая система и др.).

Агрессия – способность патогенных микроорганизмов размножаться в организме хозяина и противостоять его защитным механизмам.

Ферменты – факторы агрессии:

Плазмокоагулаза – превращает фибриноген в фибрин и образует белковую плёнку вокруг бактерий, которая защищает их от фагоцитоза.

Нейраминидаза – расщепляет нейраминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это делает оболочки доступными для взаимодействия с микробами и их токсинами.

Гиалуронидаза – разрушает гиалуроновую кислоту, основное межклеточное вещество соединительной ткани. Это способствует проникновению микроба вглубь тканей.

Коллагеназа – разрушает коллаген мышечных волокон, что ведёт к интенсивному расплавлению мышечной ткани.

Фибринолизин – растворяет сгусток фибрина, который образуется в процессе воспаления и препятствует проникновению микробов вглубь органов и тканей.

Лецитиназа С – разрушает лецитин в мембранах клеток. Разлагает лецитины и другие фосфоглицериды, входящие в состав клеточных мембран макроорганизма, что приводит к нарушению их проницаемости. Продукты гидролиза лецитинов оказывают токсическое действие на организм человека и животных.

Протеазы – разрушают антитела.

Уреаза – разлагает мочевину на CO2 и NH3.

ДНК-аза – деполимеризует ДНК.

Факторы токсигенности

57

Токсины микроорганизмов – это растворимые соединения, нарушающие нормальный метаболизм клеток хозяина и способные вызывать его гибель. Они подразделяются на:

экзотоксины и эндотоксины. (Подробнее в следующем вопросе)

Факторы персистенции

Капсула – «экранирует» клеточную стенку.

L-формы бактерий – микробы без клеточной стенки.

Антигенная мимикрия – сходство с антигенами макроорганизма (антигены миокарда, почек и др.).

Секреторные факторы – факторы против неспецифической защиты:

o АЛА – антилизоцимная активность,

o АКА – антикомплементарная активность,

oАИА – антиинтерфероновая активность.

Внутриклеточный паразитизм.

Образование биоплёнок. Биоплёнки – это совокупность микроколоний микроорганизмов, прикреплённых к субстрату (поверхности) и ограниченных от окружающей среды микробным (экзополимерным) матриксом.

30.Токсины бактерий, их природа, свойства.

Токсины микроорганизмов – это растворимые соединения, нарушающие нормальный метаболизм клеток хозяина и способные вызывать его гибель. Они подразделяются на: экзотоксины и эндотоксины.

31. Понятие об иммунитете. Виды иммунитета.

Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом.

Виды иммунитета по происхождению:

Врождённый (видовой, наследственный)

Приобретённый (индивидуальный)

oЕстественный

Активный – иммунизация в результате перенесённой инфекции

Пассивный – материнские IgG у новорождённого

oИскусственный

Активный – вакцинация

Пассивный – ведение сывороток

Врождённый, иди видовой, иммунитет, он же наследственный, генетический, конституциональный – это выработанная в процессе филогенеза генетически закреплённая, передающаяся по наследству невосприимчивость данного вида и его индивидов к какомулибо антигену (или микроорганизму), обусловленная биологическими особенностями самого организма, свойствами данного антигена, а также особенностями их взаимодействия.

Примером может служить невосприимчивость человека к некоторым возбудителям, в том числе к особо опасным для сельскохозяйственных животных (чума крупного рогатого скота, болезнь Ньюкасла, поражающая птиц, оспа лошадей и др.), нечувствительность человека к бактериофагам, поражающим клетки бактерий.

Приобретённый иммунитет – это иммунитет, приобретаемый в процессе онтогенеза в результате естественной встречи с антигеном или, например, при вакцинации.

59

Приобретённый иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет), а пассивный иммунитет формируется за счёт введения в организм уже готовых иммунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена. К таким иммунореагентам относятся антитела, т.е. специфические иммуноглобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты. Иммуноглобулины широко используют для пассивной иммунизации, а также для специфического лечения при многих инфекциях (дифтерия, ботулизм, бешенство, корь и др.). Пассивный иммунитет у новорождённых детей создаётся иммуноглобулинами при плацентарной внутриутробной передаче антител от матери ребёнку и играет существенную роль в защите от многих детских инфекций в первые месяцы жизни ребёнка.

Виды иммунитета по направленности действия:

антитоксический,

антибактериальный,

противовирусный,

противогрибковый,

противопротозойный,

противоопухолевый и др.

Виды иммунитета по наличию возбудителя в организме:

Стерильный иммунитет – активный иммунитет может поддерживаться, сохраняться при отсутствии антигена в организме. Примером стерильного иммунитета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин.

Нестерильный иммунитет – активный иммунитет может поддерживаться, сохраняться только в присутствии антигена в организме. Примером нестерильного иммунитета является иммунитет при туберкулёзе, который сохраняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулёза.

Виды иммунитета по широте действия:

Распространённый (системный, генерализованный) иммунитет.

Местный иммунитет – наблюдается более выраженная резистентность отдельных органов и тканей, например, слизистых верхних дыхательных путей.

Также иммунитет может быть неспецифическим и специфическим, клеточным и гуморальным…

32. Неспецифические защитные факторы организма против инфекции. Роль И.И. Мечникова в формировании клеточной теории иммунитета.

Неспецифические защитные факторы организма против инфекции:

1.Функциональная защита:

естественные барьеры (кожа, слизистые, сальные и потовые железы, пищеварительные ферменты),

нормальная микробиота,

температурный гомеостаз,

60