Zhuk_ON_i_dr_Sanitarnaia_i meditsinskaia mikrobiologiia

Санитарная и медицинская микробиология

микробы — возбудители инфекционных заболеваний или пищевых отравлений. Многие патогенные микробы не только выживают в пищевом продукте в течение некоторого времени, но и способны размножиться в нем. Всем известны «молочные эпицелии» брюшного тифа или кишечные формы сибирской язвы, возникающие при употреблении зараженных продуктов, и т. п.

Микробиологические критерии безопасности пищевых продуктов

Критерии безопасности продовольственного сырья и пищевых продуктов основаны на определении следующих групп организмов:

1. Санитарно-показательные микроорганизмы (бактерии рода

Escherichia, Klebsiella, Citrobacter, Enterobacter, Serratia): 1. Мезофильные аэробы, 2. Факультативные анаэробы, 3. БККП,

Санитарная и медицинская микробиология

ЛЕКЦИИ

для студентов заочной формы получениявысшего образования

Модуль 1 (М-13) ВВЕДЕНИЕ (1 час)

1. Предмет, цели и задачи санитарной и медицинской микробиологии, ее место в системе современных наук.

2. История развития санитарной и медицинской микробиологии.

1. Предмет, цели и задачи санитарной и медицинской микробиологии, ее место в системе современных наук.

профилактикеÐепозиторийи борьбеÏолесÃÓэпидемиями.

Санитарная микробиология - наука, зучающая микроорганизмы

окружающей среды и вызываемые их ж знедеятельностью процессы, которые могут непосредственно или косвенно оказывать неблагоприятное воздействие на здоровье людей и окружающую с еду.

Санитарная микробиол гии сф рмировалась на основе гигиены, науки

деятельности людей.

В наст ящее время санитарная микробиология как наука базируется на

основных ол жениях микробиологии, гигиены и эпидемиологии, постоянно

разрабатывая методы контро я за санитарным состоянием воды, почвы, пищ вых родуктов предметов быта.

Эпид миология (греч. epidemia - повальная болезнь + logos - учение) - это наука о массовых заб леваниях людей, изучающая причины и условия

формирования аболеваемости и разрабатывающая мероприятия по

Она в равной степени необходима специалистам разных профилей. Результаты исследований в области санитарной микробиологии

используются в первую очередь в профилактической и лечебной медицине, а также практически во всех отраслях народного хозяйства. В связи с этим перед санитарной микробиологией стоят следующие задачи:

•Разработка, совершенствование методов исследования объектов окружающей среды - воды, воздуха, почвы, пищевых продуктов, предметов быта и т.д.

•Оценка путей воздействия человека и животных на окружающую среду. В результате общественной и индивидуальной деятельности людей

происходит контаминация объектов окружающей среды патогенными

Полесский государственный университет Страница 82

Санитарная и медицинская микробиология

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 требованиям, в том числе характеристику по микробиологическим показателям;

•Разработка рекомендаций и мероприятий по оздоровлению

объектов окружающей среды, контроль за их выполнением.

Ðепозиторий2.Разработка ÏолесÃÓмет д в диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации

• Охрана окружающей среды. Эта задача является одной из главных,

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

Медицинская микробиология как спец ал зированная отрасль знаний изучает одноклеточных и не имеющих клеточного строения живых существ, способных хотя бы частично п е д левать защитные барьеры организма человека, обеспечивающие с ерильн сть нашей внутренней среды. Среди множества видов населяющих биосферу микроорганизмов таких немного, но они есть среди м кроорган змов всех уровней организации. Разделы

медицинской микроб олог : медицинская вирусология, медицинская микология, медицинская протозоология и медицинская бактериология.

Цели исслед вания патогенных для человека вирусов, грибов, одноклеточных жив тных и бакт рий - получения сведений, на базе которых

норме патологии.

(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.

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

Полесский государственный университет Страница 83

Санитарная и медицинская микробиология

микробиоту видов позволяют эффективно оценивать потенциальную опасность объектов окружающей среды как источников болезнетворных 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, например, такие, как методы определения вирулентности возбудителей и токсичности вырабатываемых ими веществ. Методический аппарат медицинской микробиологии постоянно пополняется и развивается во всех направлениях современной биологии.

Основные методы лабораторной диагностики инфекционных агентов:

весьмаÐепозиторийуспешный ÏолесÃÓплодотворный путь. Начиная ранних этапов становления науки, врачи и естествоиспытатели стремились выяснить причины

1. Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии.

Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их

микроскопию (с разновидностями - имме сионная, темнопольная, фазово - контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим

использу-ется для выявления антиг нов возбудителя или антител к ним.

5.Мол кулярногенетич ский - ДНК- и РНКзонды, полимеразная

цепная р акция (ПЦР) и многие другие.

2. История развития санитарной и медицинской микробиологии.

В своем развитии микр биология прошла длительный и сложный, но

инфекционных болезней. Началом развития санитарной микробиологии как науки принято считать 1888 г., когда впервые французский врач Е. Масе 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

Санитарная и медицинская микробиология

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 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 опубликовал письма о «живых зверьках», которых он обнаружил в воде, различных настоях, испражнениях, зубном налете и зарисовал. В 1695 г. им издан труд «Тайны природы, открытые Антонием Левенгуком».

Русский врач Д.С. Самойлович (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, привив себе в 1771 г. заразный материал, взятый от человека, выздоравливающего от бубонной формы чумы. Д.С. Самойловичу принадлежит идея о возможности создан я скусственного иммунитета против чумы с помощью прививок.

В это же время (конец 18 - начало 19 в в.) английский врач Э. Дженнер опубликовал свои наблюдения результатах прививок против оспы. Он доказал, что прививки людям к р вьей оспы предохраняют их от заражения натуральной оспой.

В первой полов не XIX века были выявлены первые возбудители инфекционных заболеван й.

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 оловине XIX в ка появились более усовершенствованные микроско ы. намного улучши ась хника микроскопирования стали уделять внимание биохимическим пр цессам - способности микробов ферментировать органич ские в щества.

3. Физиологический пери д развития микробиологии связан с именем гениального французского ученого, химика микробиолога Л.Пастера (1822-

которых в отдельности прославило его имя:

-опровергнул теорию самозарождения жизни,

-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.

Санитарная и медицинская микробиология

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.

Английский хирург Д. Листер ввел в хирургию принцип антисептики (обеззараживание ран химическими дезинфицирующими веществами).

Большое значение в развитии медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Р. Коха (1843-1910), который обогатил микробиологию более совершенными методами исследования, им введены плотные питательные среды (картофель, желатин, свернутая сыворотка, мясопептонный агар), анилиновые красители, иммерсионная система, микрофотографирование, методика исследован я микробов в живом виде, известная под названием «висячая капля». Р. Кох произвел подробное

ÐепозиторийВ ходе исторического развития микробиологии возникли и стали бурно развиваться новые биологические науки - иммунология, вирусология, учение

исследование раневых инфекций, аз аботал способ выделения в чистой культуре патогенных бактерий.

Экспериментально подтве дил к итерии развития инфекционных

болезней, ранее сформулированные Гелле. В настоящее время они известны как «триада Генле-Коха»: Должен бы ь обнаружен микроорганизм в каждом случае конкретного инфекционного заболевания. Такой микроорганизм не выявляется при других болезнях как случайный и непатогенный паразит. После изоляции

из организма больного выделения чистой культуры патогенный

микроорганизм д лжен вы вать аналогичное заболевание у восприимчивого животного.

микробиологич ских исследований. Р. Кох окончательно установил этиологию сибирской язвы (1876), ткрыл в збудителей туберкулеза (1882). холеры (1883) и получил из культур туберкулезных микобактерий туберкулин (туберкулин Коха).

считается основоположником иммунологии. Кроме того, много внимания И.И. Мечников уделял выяснению причин преждевременного старения и борьбе за 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,

Полесский государственный университет Страница 86

Санитарная и медицинская микробиология

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.

Немецкий ученый Э. Беринг (1890 г.) и японский исследователь С. Китазато путем повторных введений животным небольших доз столбнячного или дифтерийного токсина изготовили соответствующие иммунные сыворотки, предохраняющие животных от смертельного отравления токсинами.

Э. Ру в институте Пастера получил противодифтерийную сыворотку и применил ее для лечения детей, больных дифтерией.

В России противодифтерийная сыворотка была изготовлена Г.Н. ГабричевскимÐепозиторийв 1894 г.

Эти открытия послужили основой для приготовления лечебных

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

Немецкий исследователь П. Э лнх (1854-1915) создал теорию

гуморального иммунитета, в крут к т ой возникла длительная и упорная

результатам: были ра работаны более совершенные лабораторные методы диагностики инфекц онных болезней, получены вакцины против брюшного тифа, холеры, чумы и других болезней. Благодаря широкой дискуссии было установлено, что нев сприимчивость к инфекционным заболеваниям зависит как от клеточн го, так и от гуморального иммунитета. В 1908 г. за разработку

борьба мнений, разделишая ученых на два лагеря: сторонников П. Эрлиха и его противников во главеÏолесÃÓИ.И.Мечниковым. Эта полемика вызвала бурный поток исследований вопросов ммун е а и привела к большим практическим

учения об иммунитете И.И. М чникову и П. Эрлиху была присуждена

Ноб л вская пр мия.

12 ф враля 1892 г. Д.И. Ивановский на заседании Российской Академии наук сообщил. что в збудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Очень скоро выяснилось, что вирусы вызывают

заболевания не только у растений, но у человека, животных, бактерий.

В XX веке были проведены весьма важные исследования в области

специфической профилактики заразных болезней.

В 1924-1925 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, 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

Полесский государственный университет Страница 87

Санитарная и медицинская микробиология

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 конструирование 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 идентифицировал как Entamoeba coli и Entamoeba histolytica. В 1898 г. П. Ф. Боровский открыл возбудителя кожного лейшманиоза.

было установлено Ф. д'Эреием. обусловлено де ствием вируса бактерий -

В 1892 г. ближайший сотрудник И.И. Мечникова Н.Ф. Гамалея (18591949)Ðепозиторийобнаружил явление спонтанного растворения микробов, которое, как работы изучению чумы и погибли от этойинфекции.

бактериофагом.

5. Молекулярно-геяегпический. Бу ное азв тие микробиологии в 50-60-е

гг. XX века когда были проведены важнейшие достижения и открытия:

получение с помощью биотехн л гии новых вакцин; открытие простейших

форм жизни - прионов. не имеющих характерного для всего живого носителя наследственности (ДНКÏолесÃÓили РНК) и состоящих из белковых субъединиц: открытие вирусов, вызывающ х ммунодефицита и др.

На пороге XXI века м кробиология составляет одно из основных направлений медицины. В настоящее время ежегодно открывают два-три новых вида микрооргани м в. Спектр новых возбудителей достаточно широк и

включает вирусы, бактерии, грибы и паразитарные микроорганизмы.

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

медицинской дисци лины, прогр ссу которой не способствовали бы открытия в

области микробиологии.

Д ят льность мн гих русских исследователей характеризуется

примерами самопожертв вания как в научной, так и в практической работе. Исключительный гер изм пр явили И.А. Деминский, М.А. Лебедева. В.И. Турчинович-Вижникевич. И.В. Мамонтов и др., которые заразились во время

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, 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

Санитарная и медицинская микробиология

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.

Ф Здродовский (1890-1976) внесбольшой вклад в изучение механизмов развития малярии, бруцеллеза, менингококковой инфекции, дифтерии, и особенно природноочаговых риккетсиозов; В.Д. Тимаков(1905-1977) разработал средства и методы профилактики инфекционных болезней, раскрыл проблемы генетики микроорганизмов, вопросы бактериофагии; им разработан раздел, касающийся роли L-форм бактерий и микоплазм в инфекционной

патологии людей.

ÐепозиторийДля развития микробиологии в Беларуси важное значение имело создание исследованию эпидемиологии иэтиологии ВИЧ-инфекции, разработаны

крупных научных центров (Витебский х м ко-бактериологический институт, 1921; Минский пастеровский инст тут,1924; кафедра микробиологии медицинского факультета Белорусского государственного университета. 1923), расширение сети бактериологическнх уч еждений, формирование научных медицинских связей с учеными различных еспублик и зарубежных стран.

ведущими учеными республ ки Б.Я. Эльбертом и В. И. Вотяковым.

Серьезный вклад в разви ие бактериологии, вирусологии, инфекционной иммунологии в РеспубликеÏолесÃÓБеларусь внесли научные школы, созданные

Впервые в мире Б.Я. Эльберт и Н.А. Гайский разработали живую

туляремийную вакцину провели широкое и пытание ее на людях (1936-1945); Б.Я. Эльберт м предл жен новый по об накожного применения живой

туляремийной вакцины (1944), что намного упростило ее внедрение в практику. Микроби л ги Беларуси совм стно с клиницистами работати над актуальной роблемой внутрибо ьннчных инфекций и связанных с ней вопросами противомикробных мероприятий. Разработан микробиологический мониторинг за этиол гическо структурой и лекарственной устойчивостью возбудителей внутриб льннчных инфекций, осуществляемый в хирургических и ожоговых отделениях б льниц (Л.П.Красильников, А А. Адарченко. Л.С. Змушко, 1971-1996). Начиная 1987 г., в Беларуси ведутся работы по

диагностические препараты для иммуноферментного анализа и иммуноблотинга.

Санитарная и медицинская микробиология

Модуль 2 (М-14) САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ МИКРООРГАНИЗМЫ

(1 час)

1.Понятия о санитарно-показательных микроорганизмах.

К санитарно-показательным микроорганизмам (СПМ) относят представителей облигатной микрофлоры организма человека и теплокровных животных, обитающих в кишечнике или воздушно-дыхательных путях. В качестве таковых выступают не все представители нормальной микрофлоры человека и животных, а лишь те, которые удовлетворяют следующим основным требованиям:

1. Микроорганизм должен постоянно обитать в естественных полостях человека и животных и постоянно выделяться во внешнюю среду.

2. Микроорганизм не должен размножаться во внешней среде, исключая пищевые продукты, или размножаться незнач тельно и короткое время.

3. Длительность выживания мик оо ганизма во внешней среде должна быть не меньше, а несколько б льше, чем сроки выживания патогенных микроорганизмов, выводимых из рганизма теми же путями.

4. У микроорганизма не д лжно быть во внешней среде «двойников» или аналогов, с которыми его можно перепутать.

5. Микроорганизм не должен сколько-нибудь значительно изменять свои биологические свойства в окружающей среде.

6. Рост санитарно-показательных микроорганизмов на питательных средах не д лжен зависеть от влияния других присутствующих микроорганизм в.

7. В объектах внешней ср ды санитарно-показательные микроорганизмы должны быть о возможности распределены равномерно.

8. М тоды обнаружения, идентификации и количественного учета должны быть современными, пр стыми и легко доступными.

Находя в исследуем м материале представителей микрофлоры полости рта, делают заключение попадании слизи из дыхательных путей, в которой

(являющихся санитарно-показательными микроорганизмами) относятся зеленящий стрептококк Streptococcus viridans, гемолитический стрептококк

Streptococcus haemolyticus, в отдельных случаях стафилококк - Staphylococcus pyogenes (aureus).

Предполагается, что чем больше обьъект загрязнен выделениями человека и животных, тем больше будет обнаружено СПМ и тем вероятнее присутствие патогенных микроорганизмов. Для более точной оценки в число СПМ включают и некоторые сапрофитные бактерии, которые в естественных условиях обитают вне организма человека и животных: аммонифицирующие и

Полесский государственный университет Страница 90