Zhuk_ON_i_dr_Sanitarnaia_i meditsinskaia mikrobiologiia

Санитарная и медицинская микробиология

•Оценка путей воздействия человека и животных на окружающую среду. В результате общественной и индивидуальной деятельности людей происходит контаминация объектов окружающей среды патогенными микроорганизмами, при этом особое внимание уделяется изучению нарушений процессов самоочищения воды, почвы. Знание законов развития живой материи биосферы позволяет оценивать возможности самоочищения объектов окружающей среды (почвы, воды), создавать методы активного вмешательства человека в процессы, происходящие в природе, в целях ее сохранения и оздоровления;

•Разработка нормативных документов, определяющих соответствие микрофлоры объектов окружающей среды гигиеническим

т.к. на основе закономерностей вза модействия человека с факторами окружающей среды, разрабатываются научно обоснованные рекомендации по сохранению здоровья человека.

множества видов населяющ х биосферу микроорганизмов таких немного, но они есть среди микроорганизмов в ех уровней организации. Разделы

однокл точных животных и бактерий - получения сведений, на базе которых медицина мож т разрабатывать наиболее эффективные методы борьбы с инфекционными заболеваниями.

Задачи медицинск й микр биологии:

1.Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в

2.Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфек-ционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) 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 (микрофлорой) повехностей и полостей тела человека.

Санитарная и медицинская микробиология

Кроме того, наука изучает микроорганизмы, которые постоянно обитают на поверхности кожи и слизистых оболочек человека, которые являются так называемой нормальной микробиотой человека и условно-патогенных видов, которые при определенных условиях способны проникать во внутреннюю среду и вызывать заболевания. Некоторые из входящих в нормальную микробиоту видов позволяют эффективно оценивать потенциальную опасность

микроорганизмов и представляют интерес для санитарной микробиологии.

Медицинские микробиологи используют обширный методический арсенал. Большинство методов общей микробиологии, биохимии, генетики и молекулярной биологии применяются при исследовании возбудителей инфекционных болезней. В рамках собственно медицинской микробиологии разработаны специфические методы, напр мер, такие, как методы определения вирулентности возбудителей и токсичности вырабатываемых ими веществ. Методический аппарат медицинской м к об ологии постоянно пополняется и развивается во всех направлениях с в еменной биологии.

Основные методы лаборат н й диагностики инфекционных агентов: 1. Микроскопический- с исп льз ванием приборов для микроскопии.

Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окраш ваться определенными красителями.

К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с раз-н видностямииммер ионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим

использу-ется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним.

5.Молекулярногенетический - ДНК- и РНКзонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие.

2. История развития санитарной и медицинской микробиологии.

В своем развитии микробиология прошла длительный и сложный, но весьма успешный и плодотворный путь. Начиная с ранних этапов становления науки, врачи и естествоиспытатели стремились выяснить причины инфекционных болезней. Началом развития санитарной микробиологии как науки принято считать 1888 г., когда впервые французский врач Е. Масе

Санитарная и медицинская микробиология

предложил учитывать наличие кишечной палочки в качестве показателя фекального загрязнения воды.

Основные исторические этапы развития микробиологии:

1.Эвристический. Характеризовался тем. что мыслители того вре-мени (Гиппократ, римский писатель Варрон) могли лишь высказывать догадки о природе заразных болезней. Гиппократ, Лукреций, Плиний, Гален высказывали гипотезы о живой природе возбудителей заразных заболеваний. Авиценна считал, что причиной возникновения заразных болезней являются невидимые глазом мельчайшие живые существа, передающиеся черезводу и воздух.

2.Морфологический. Голландский ученый А. Левенгук (1632-1723) был

инфекционныхÐепозиторийзаболеванийÏолесÃÓ.

первым, кто увидел и описал микробы. С помощью простой лупы, дающей увеличение в 160-300 раз, он наблюдал простейших, эритроциты, сперматозоиды. В 1678 г. А. Левенгук опубл ковал письма о «живых зверьках», которых он обнаружил в воде, разл чных настоях, испражнениях, зубном налете и зарисовал. В 1695 г. им издан т уд «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком».

Русский врач Д.С. Сам йл вич (1742-1810) наблюдая за чумой, он пришел к выводу, что для предупреждения заболеваний следует вводить в

организм ослабленное заразное начало. Для доказательства произвел опаснейший опыт, пр в в себе в 1771 г. заразный материал, взятый от человека, выздоравл вающего от бубонной формы чумы. Д.С. Самойловичу

В 1843 г. Д. Гурди обнаружил возбудителя трихофитии (стригущего лишая), в 1849-1854 гг. А. Поллендером, К. Давеном и Ф.А. Брауэллем был описан возбудитель сибирской язвы.

Во второй половине XIX века появились более усовершенствованные микроскопы. намного улучшилась техника микроскопирования стали уделять внимание биохимическим процессам - способности микробов ферментировать органические вещества.

3. Физиологический период развития микробиологии связан с именем гениального французского ученого, химика и микробиолога Л.Пастера (18221895), которого считают основоположником микробиологии, иммунологии и биотехнологии.

В течение 1857—1885 гг. он сделал множество открытий, каждое из которых в отдельности прославило его имя:

-опровергнул теорию самозарождения жизни,

Санитарная и медицинская микробиология

-открыл явление анаэробиоза (бескислородной жизни),

-доказал, что брожение - не химический процесс и его вызывают микроорганизмы,

-разработал основы дезинфекции, асептики и антисептики,

-предложил средство предохранения от болезней - метод вакцинации.

4. Иммунологический. Исследования Пастера о возбудителях куриной холеры, сибирской язвы, бешенства положили начало применению прививок. Л. Пастер разработал методику исследований, обеспечивающую предохранение питательных сред от попадания в них микробов. Благодаря открытиям Пастера

хирургия обогатилась совершенными методами борьбы с нагноительными процессами ран.

микроорганизмÐепозиторийдолженÏолесÃÓвызвать аналогичное заболевание у восприимчивого животного.

Английский хирург Д. Листер ввел в х рургию принцип антисептики

(обеззараживание ран химическими дез нф ц рующими веществами).

Большое значение в развитии мед ц нской микробиологии имели открытия немецкого ученого Р. Коха (1843-1910), который обогатил микробиологию более совершенными методами исследования, им введены плотные питательные среды (кар фель, желатин, свернутая сыворотка, мясопептонный агар), анилин вые красители, иммерсионная система, микрофотографирован е, ме од ка исследования микробов в живом виде, известная под на ван ем «в сячая капля». Р. Кох произвел подробное исследование раневых нфекц й, разработал способ выделения в чистой

культуре пат генных бактерий.

Экспериментально подтв рдил критерии развития инфекционных

болезней, ранее сф рмулированные Гелле. В настоящее время они известны как «триада Г нле-Коха»: Должен быть обнаружен микроорганизм в каждом случае конкр тного инфекционного забо евания. Такой микроорганизм не выявляется

Эти постулаты позволили конкретизировать инфекционные заболевания. Благодаря усовершенствованию техники и методики

микробиологических исследований. Р. Кох окончательно установил этиологию сибирской язвы (1876), открыл возбудителей туберкулеза (1882). холеры (1883) и получил из культур туберкулезных микобактерий туберкулин (туберкулин Коха).

В ходе исторического развития микробиологии возникли и стали бурно развиваться новые биологические науки - иммунология, вирусология, учение об антибиотиках.

Выдающийся русский ученый И. И. Мечников вместе с П. Эрлихом считается основоположником иммунологии. Кроме того, много внимания И.И. Мечников уделял выяснению причин преждевременного старения и борьбе за

Полесский государственный университет Страница 14

Санитарная и медицинская микробиология

долголетие человека. Им было заложено начато учения об антагонизме микробов, впоследствии использованного при получении антибиотиков. Совместно с французским микробиологом Э. Ру в 1903 г. И.И. Мечников разработал метод воспроизведения экспериментального сифилиса. И.И. Мечников был организатором первой в России бактериологической станции в Одессе. Им была создана большая школа микробиологов (Т.Н. Габричевский, A.M.Безредка, ИГ. Савченко, Л А. Тарасевич, Н.Ф. Гамалея, Д.К. Заболотный, Н.Я. Чистович и Ф.Я. Чистович).

В 1888 г. французские ученые Э. Ру и А. Иерсен установили, что возбудитель дифтерии продуцирует биологический яд (токсин), и выяснили его значение в развитии болезни.

предохраняющие животных от смертельного отравления токсинами.

Немецкий ученый Э. Беринг (1890 г.) и японский исследователь С. КитазатоÐепозиторийпутем повторных введений животным небольших доз столбнячного или дифтерийного токсина изготовили соответствующие иммунные сыворотки,

Э. Ру в институте Пастера получ л п от водифтерийную сыворотку и

применил ее для лечения детей, больных дифтерией.

В России противодифтерийная сыворотка была изготовлена Г.Н.

Габричевским в 1894 г.

сывороток против ботул зма, газовой анаэробной инфекции, укуса ядовитых змей и др.

Немецкий исследователь П. Эрлнх (1854-1915) создал теорию гуморального иммунитета, вокрут которой возникла длительная и упорная борьба мнений, разделишая ученых на два лагеря: сторонников П. Эрлиха и его

противников во главе И.И.Мечниковым. Эта полемика вызвала бурный поток

иссл дований во росов иммунит та и привела к большим практическим результатам: были разработаны бо ее совершенные лабораторные методы диагностики инфекци нных б езней, получены вакцины против брюшного тифа, холеры, чумы и других б лезней. Благодаря широкой дискуссии было установлено, что невосприимчив сть к инфекционным заболеваниям зависит как от клеточного, так от гуморального иммунитета. В 1908 г. за разработку

учения об иммунитете И.И. Мечникову и П. Эрлиху была присуждена

Нобелевская премия.

Эти открытияÏолесÃÓпослужили основой для приготовления лечебных

12 февраля 1892 г. Д.И. Ивановский на заседании Российской Академии наук сообщил. что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Очень скоро выяснилось, что вирусы вызывают заболевания не только у растений, но и у человека, животных, бактерий.

ВXX веке были проведены весьма важные исследования в области специфической профилактики заразных болезней.

В1924-1925 гг. Г. Рамой разработал метод изготовления анатоксинов (обезвреженных формалином токсинов), стали успешно проводиться прививки против дифтерии и столбняка. Были получены вакцинные препараты из живых, но ослабленных возбудителей против туберкулеза (А. Кальметт и Ш. Герен,

Санитарная и медицинская микробиология

1919), чумы (Г. Жирар и Ж. Робик, 1931), желтой лихорадки (М Тейлор, 1936), туляремии {Н.А. Гайский, Б.Я. Эльберт, 1939-1942), полиомиелита (А. Седин,

1954-1958).

Второй важной вехой этого периода явились становление и первые сенсационые успехи химиотерапии инфекционных болезней. Ее основные принципы заложили П.Л. Романовский и П. Эрлих, которого считают основоположником химиотерапии. Позднее были синтезированы синтетические аналогихинина, первые сульфаниламиды и антибиотики.

Создание электронного микроскопа сделало видимым мир вирусов и макромолекулярных соединений. На бактериях О. Звери, К. Маклеод и М. Мак Карти доказали роль ДНК в передаче наследственных признаков. Расшифровка

генома кишечной палочки сделала возможными искусственное конструировÐепозиторийание генов и пересадку отдельных генов из одних клеток в другие.

Русский ученый Ф.А. Леш наблюдал в 1875 г. в испражнениях больного

дизентерией амебы, которые Ф. Шаудин дент ф цировал как Entamoeba coli и Entamoeba histolytica. В 1898 г. П. Ф. Бо овск й открыл возбудителя кожного лейшманиоза.

В 1892 г. ближайший с трудник И.И. Мечникова Н.Ф. Гамалея (1859-

бактериофагом.

1949) обнаружил явление сп н анн го растворения микробов, которое, как было установлено ФÏолесÃÓ. д'Эреием. обусловлено действием вируса бактерий -

5. Молекулярно-геяегп ческий. Бурное развитие микробиологии в 50-60-е гг. XX века, когда были проведены важнейшие достижения и открытия: получение с п м щью биотехнологии новых вакцин; открытие простейших форм жизни - при н в. не имеющих характерного для всего живого носителя наследственн сти (ДНК или РНК) и состоящих из белковых субъединиц:

открытие вирусов, вызывающих иммунод фицита и др.

На пороге XXI века микробиология составляет одно из основных направл ний м дицины. В наст ящее время ежегодно открывают два-три новых вида микроорганизмов. Спектр новых возбудителей достаточно широк и

включает вирусы, бактерии, грибы паразитарные микроорганизмы.

Можно без преувеличения сказать, что в настоящее время нет ни одной

медицинской дисциплины, прогрессу которой не способствовали бы открытия в

области микробиологии.

Деятельность многих русских исследователей характеризуется примерами самопожертвования как в научной, так и в практической работе. Исключительный героизм проявили И.А. Деминский, М.А. Лебедева. В.И. Турчинович-Вижникевич. И.В. Мамонтов и др.. которые заразились во время

работы по изучению чумы и погибли от этойинфекции.

В 1876 г. Г.Н. Минх и О.О. Мочутковский в опытах на самих себе установили заразность возвратного и сыпного тифа и пришли к заключению, что эти болезни передаются кровососущими насекомыми.

Основоположнику московской микробиологической школы Г.Н. Габричевскому(1860-1907) принадлежат труды по исследованию скарлатины,

Полесский государственный университет Страница 16

Санитарная и медицинская микробиология

дифтерии, чумы и других инфекций. Он организовал в Москве производство противодифтерийной сыворотки и успешно применил ее для лечения детей, больных дифтерией.

Зилъбер Л А. (1894-1966) с сотрудниками открыл вирус клещевого энцефалита иразработал метод профилактики этого заболевания; им сформулирована вирусно-генетнческая теория происхождения злокачественных опухолей, исследованы механизмы трансформации нормальных клеток в злокачественные, в частности интеграции вирусных и клеточных геномов.

Ермольева З.В. (1898-1974) выяснила вопросы бактериофагии,

профилактики холеры. получила впервые в СССР пенициллин. ÐепозиторийФ Здродовский (1890-1976) внесбольшой вклад в изучение механизмов

развития малярии, бруцеллеза, менингококковой инфекции, дифтерии, и

особенно природноочаговых риккетс озов; В.Д. Тимаков(1905-1977)

разработал средства и методы профилакт ки нфекционных болезней, раскрыл

проблемы генетики микроорганизмов, воп осы бактериофагии; им разработан раздел, касающийся роли L-форм бакте ий и микоплазм в инфекционной патоло-гии людей.

Для развития микробиол гии в Беларуси важное значение имело создание крупных научных центровÏолесÃÓ(Ви ебский химико-бактериологический институт,

1921; Минский пастеровск й институт,1924; кафедра микробиологии медицинского факультета Белорусского государственного университета. 1923), расширение сети бактер олог ческнх учреждений, формирование научных медицинских связей с учеными различных ре публик и зарубежных стран.

Серьезный вклад в развитие бакт риологии, вирусологии, инфекционной иммунологии в Республике Б ларусь внесли научные школы, созданные

ведущими уч ными респуб ики Б.Я. Э ьб ртом и В. И. Вотяковым.

Вп рвые в мире Б.Я. Э ьберт и Н.А. Гайский разработали живую туляр мийную вакцину пр ве и широкое испытание ее на людях (1936-1945); Б.Я. Эльбертом предл жен н вый способ накожного применения живой туляремийной вакцины (1944), что намного упростило ее внедрение в практику.

Микробиологи Беларуси совместно клиницистами работати над

актуальной проблемой внутрибольннчных инфекций и связанных с ней вопросами противомикробных мероприятий. Разработан микробиологический мониторинг за этиологической структурой и лекарственной устойчивостью возбудителей внутрибольннчных инфекций, осуществляемый в хирургических и ожоговых отделениях больниц (Л.П.Красильников, А А. Адарченко. Л.С. Змушко, 1971-1996). Начиная с 1987 г., в Беларуси ведутся работы по исследованию эпидемиологии иэтиологии ВИЧ-инфекции, разработаны диагностические препараты для иммуноферментного анализа и иммуноблотинга.

Санитарная и медицинская микробиология

Модуль 2 (М-10) УЧЕНИЕ ОБ ИНФЕКЦИИ (8 часов)

Тема 2 РОЛЬ МАКРООРГАНИЗМА В РАЗВИТИИ И ТЕЧЕНИИ

ИНФЕКЦИОННЫХ БОЛЕЗНЕЙ

(2 часа)

Инфекция - это эволюци нно сл жившееся взаимодействие организмахозяина и патогенного организма, реализующееся при внедрении патогена во

(представители типа Пр стейшие в цар тве Животные, они же - по другому варианту систематики - гетеротрофные пр д тавители царства Протиста) или паразитические черви, в медицинской литературе традиционно употребляют термин инвазия.

Н в рным также яв яется и использование термина инфекция как синонима рмина инфекци нная бо езнь. Болезнь - это чем-либо вызванное нарушение нормальных физи гических функций организма. В тех случаях, когда причиной таких нарушений является действие патогена, болезнь называют инфекционной. Согласно современным представлениям, инфекции далеко не всегда протекают в форме болезни. В тех случаях, когда у организмахозяина не проявляется видимых симптомов, медики, ветеринары и фитопатологии пишут о бессимптомной инфекции или микробоносительстве. Если же симптомы поражения организма-хозяина проявляются, такую инфекцию принято называть манифестной. Кроме того, следует помнить, что даже при манифестной инфекции имеют место определенные периоды, когда симптомы не выражены. Такими периодами являются инкубационный, а в некоторых случаях и период реконвалесценции (выздоровления). Фактически, инфекционная болезнь - это лишь один из периодов инфекции, но, тем не менее, исторически сложилось так, что в медицинской литературе иногда непроизвольно ставят знак равенства между двумя этими терминами.

Полесский государственный университет Страница 18

Санитарная и медицинская микробиология

2. Инфекционный процесс как форма взаимоотношений между микро- и макроорганизмами.

С общебиологической точки зрения инфекция (инфекционный процесс) - это проявление симбиотических отношений. Каждый конкретный вид организмов, поражается в течение жизни только представителями конкретных видов патогенов. И наоборот, все известные науке ведущие паразитический образ жизни виды способны поражать представителей только конкретных видов. В природе нет места беспорядочным инфекционным процессам, здесь все подчинено условному девизу «каждому паразиту - свой хозяин». Объяснить это можно только с позиций длительной совместной эволюции видов, в ходе которой виды организмовхозяев приобретали специфические защищающие их

симбиотических взаимоотношений, является всеобщность этого явления.

от паразитов приспособления, а паразитические виды - специфические приспособленияÐепозиторийдля преодоления такой защиты.

Инфекции имеют место у всех о ган змов, меющих клеточный уровень организации: бактерии поражаются ви усами, одноклеточные эукариоты -

вирусами и бактериями, мног клет чные эукариоты - вирусами, бактериями, одноклеточными эукарио ами, паразитическими грибами и многоклеточными животными. Фактически, любой организм, обладающий внутренней средой,

подвержен инфекциям.

Таким обра ом, нфекц я - это всегда взаимодействие, противоборство как минимум двух орган мов. Поэтому до таточно часто употребляемая в

медицинской литературе трактовка термина инфекция как патогенного организма (например, «...в организм проникла инфекция ...») является неверной.

Еще одним доводом в пользу того, чтобы сч тать инфекцию проявлением ÏолесÃÓ

3. Классификация инфекций и инфекционных болезней.

Инф кции отн сятся к широко распространенным биологическим

явлениям, несмотря на наличие общих основных черт, отличаются выраженным разнообразием. Причиной этого является не только

множественность самих инфекций, но разнообразие критериев, которые

закладывались в основу таких классификаций.

Взависимости от организма-хозяина выделяют: инфекции бактерий,

грибов, растений, животных и, в силу их особой значимости, инфекции человека.

Взависимости от патогена (паразита) инфекции бывают вирусные, бактериальные, вызываемые грибами (микозы), вызываемые одноклеточными эукариотами (протозоонозы), вызываемые многоклеточными паразитами из царства животных (гелъминтозы).

Взависимости от количества участвующих в инфекционном процессе видов возбудителей инфекции принято делить на моно- и полиинфекции. В медицинской литературе полиинфекции чаще всего называют смешанными инфекциями или микст-инфекциями.

Санитарная и медицинская микробиология

Суперинфекция - это дополнительное инфицирование организма тем же возбудителем, который сейчас определяет инфекционный процесс.

Суперинфекцию следует отличать от реинфекции - инфицирования тем же самым возбудителем, но уже после окончания ранее вызванного инфекционного процесса, что возможно при низком уровне иммунного ответа после предшествующей инфекции.

Форма инфекции, связанная с возбудителем одного и того же вида, называется рецидив.

По длительности протекания выделяют острые, подострые,

хронические и медленные инфекции.

Как правило, большинство инфекций протекают как острые, т.е. в период одного месяца, за который реализуются все периоды инфекционного процесса. Если инфекционный процесс удлиняется до трех месяцев, такие инфекции

микроорганизмамиÐепозиторий, ÏолесÃÓи переход проц сса в хроническую форму, как правило, объясня тся н достаточным прояв ни м защитных сил организма-хозяина.

вторично-хронические.

Первично-хронические инфекции изначально протекают так, что проявление первых симптомов наблюдается через несколько месяцев, а полная симптоматика выражае ся всегда после трех месяцев с момента

инфицированных и по сути своей являют я необязательным продолжением острых инфекций, что п воляет некоторым авторам относить их к категории

остро-хронических. Они вызывают я чаще условно¬патогенными

По ст п ни проявления симптомов в ходе инфекционного процесса:

-Если по мере развития инфекции после инкубационного периода наблюдаются признаки нарушения каких-либо физиологических функций или хотя бы проявляется защитная реакция в форме воспаления, следует считать такую инфекцию манифестной.

-При наличии в внутренней среде возбудителя и отсутствии подобных изменений, говорят бессимптомной инфекции.

-Иногда при описании слабовыраженной манифестной инфекции употребляют термин стертая инфекция. При таких формах инфекции медики оказываются не в состоянии поставить даже первичный предварительный диагноз до получения результатов микробного анализа.

В зависимости от ее происхождения (иногда пишут от пути или от механизма возникновения).

Экзогенные инфекции являются результатом проникновения во