Микра (экз)

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

3.Максимальная стационарная фаза. Начинается процесс отмирания бактерий, однако количество погибших бактерий равно количеству вновь появившихся. В эту фазу отмечается максимальная концентрация бактерий.

4.Фаза отмирания. Отмирание бактерий связано с истощением запаса питательных веществ в среде и накоплением токсических продуктов метаболизма. Ее продолжительность различна. Этой фазы можно избежать, если создать условия проточного культивирования (из питательной среды постоянно удаляются продукты метаболизма и восполняются питательные вещества).

7. Механизмы коммуникаций у бактерий, их значение.

Многие микробы активно обмениваются друг с другом информацией. Для этого они используют разнообразные «каналы связи»

Механизмы коммуникаций у бактерий:

•контактная коммуникация – обмен сигналами через межклеточные контакты, в т.ч. цитоплазматические мостики (плазмодесмы)

•дистантная химическая коммуникация – обмен разнообразными сигнальными веществами (ауторегуляторами, аутоиндукторами, феромонами) – кворум сенсинг. У Гр (+) – феромонами часто служат ацилированные гомосеринлактоны, у Гр (-) – особые пептиды

***некоторые эукариоты в процессе эволюции научились имитировать прокариотические сигналы и выделять похожие вещества, чтобы сбить с толку своих «врагов» (паразитов, конкурентов)

•дистантная физическая коммуникация – предполагаемый обмен информацией посредством электромагнитных и звуковых волн

•продукция бактериями веществ, аналогичных гормонам и цитокинам

•выделение экзосом

«Quorum sensing»:

—это химический сигнальный механизм бактерий, благодаря которому, попав в новую среду обитания, они ведут себя как единый организм (феномен коллективного поведения)

—способность некоторых бактерий (возможно, и других микроорганизмов) общаться и координировать своё поведение за счёт секреции молекулярных сигналов

Чем больше рядом бактерий, тем больше химических сигналов они выделяют Чем больше концентрация химического сигнала, тем больше воспринимающих его рецепторов у

бактерии работает В том случае если бактерий много (чувство кворума), они начинают синтезировать факторы па-

тогенности и принимают воинственную вирулентную форму, которая может справиться с иммунной системой макроорганизма

Если же сил не хватает, то армия бактерий будет отсиживаться в засаде и ждать благоприятного момента

Для того, чтобы сделать это, бактериям необходимо сформировать биоплёнки на поверхности тела хозяина. Возможно, что терапевтическая ферментативная деградация сигнальных молекул предотвращает образование таких биоплёнок. Разрушение сигнального процесса таким образом — подавление чувства кворума.

Такой тип межклеточной коммуникации позволяет индивидуальным бактериям следить за плотностью собственной популяции в окружающей среде. Патогенным бактериям, которые вызывают развитие заболевания, необходимо достичь критической плотности для эффективного распространения и заселения соответствующих ниш в организме хозяина. Патогенные бактерии чувствуют необходимость экспрессии детерминант вирулентности при достижении определенной концентрации

Знание механизмов кворум-сенсинга позволяет по-новому подойти к лечению инфекционных заболеваний, в том числе вызванных антибиотико-резистентными штаммами бактерий

Социальное поведением бактерий, «quorum sensing» (чувство кворума), связано с образованием биопленок (см. вопрос 11)

11

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

8. Персисторы, понятие, значение.

Клетки-персисторы (в переводе означает «выносливые/живучие») – это особые бактерий, находящихся в состоянии метаболического покоя. Именно из-за этих клеток возникают хронические процессы.

1)В составе биопленок недоступны для АТ и клеток иммунной системы

2)Толерантны к АБ:

•Сохраняют свою активность в присутствии лекарств

•Способны вырабатывать ферменты, разрушающие лекарства

•Создают вокруг себя барьер

•Выбрасывают из себя молекулы АБ

3)Образуются при окислительном стрессе

4)Накапливаются в процессе иммунодепрессивных воздействий

Существуют также такие понятия как бактерионосительство – носительство возбудителя ка- кого-либо инфекционного заболевания без клинических проявлений, и персистентность - микроорганизмы попадают в организм человека и могут существовать в нем, не проявляя себя достаточно долгое время, как это происходит, например, с вирусом герпеса.

Отличие носительства от персистентности состоит в том, что при носительстве человек вы-

деляет возбудитель в окружающую среду и является опасным для окружающих, а при персистентности - микроорганизм в окружающую среду не выделяется.

Клетка, проявляющая свойство персистенции, не имеет специализированных генов или мутаций для защиты от определённого антибиотика. Вместо этого она запускает свои внутренние защитные механизмы: до воздействия антибиотика клетка впадает в состояние замедления метаболизма, что позволяет в некоторых случаях предотвратить повреждение клеточной мишени антибиотика. Такие клетки-персисторы представляют собой лишь небольшую часть любой популяции бактерии (например, одна клетка-персистор на 100 тысяч обычных). Во временном состоянии торможения метаболизма клетки-персисторы способны пережить действие антибиотика, а по окончании лечения антибиотиком могут восстановить активный метаболизм, размножиться и спустя долгое время вновь привести к возобновлению инфекции. При этом потомство персисторных клеток будет состоять из обычных, чувствительных к антибиотикам клеток. При персистенции бактерия особым образом изменяет экспрессию генов или активность белков — такое изменение нестойкое и не будет проявляться у потомков этой клетки. Напротив, резистентные клетки всегда сохраняют свое свойство нечувствительности в ряду поколений, так как оно обусловлено изменением генов, а не метаболизма

9. Некультивируемые бактерии, формы, методы обнаружения.

Некультивируемые формы бактерий – Это особое приспособительное, генетически регулируемое состояние Гр (-) бактерий, эквивалентное спорам, в которое они могут переходить под влиянием неблагоприятных условий и сохранять свою жизнеспособность до нескольких лет.

Главная особенность такого состояния в том, что бактерии в нем не размножаются и не образуют колоний на питательной среде. Клетки этих бактерий находятся в метаболически активном состоянии, они высокоустойчивы к воздействию условий внешней среды.

Для их обнаружения используют:

•Молекулярно-генетические методы (ДНК-гибридизацию, ПЦР)

•Метод прямого подсчета жизнеспособных клеток – к исследуемому материалу добавляют в небольшом количестве питательные вещества (дрожжевой экстракт) и налидиксовую кислоту (для подавления синтеза ДНК) на несколько часов => клетки усваивают питательные вещества и увеличиваются в размерах, но не делятся (увеличенные клетки четко видно в микроскоп и их можно подсчитать)

12

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

10. Бактериологическое исследование, его этапы. Основные биологические свойства бактерий, определяемые в ходе бактериологического исследования и методы их изучения.

Бактериологическое исследование — это исследование, предназначенное для выделения бактерий и изучения их свойств с целью постановки микробиологического диагноза.

Цель – выделение чистой культуры бактерий и ее идентификация

Этапы:

1)Первичная микроскопия исследуемого материалы (не всегда целесообразна, поэтому иногда не проводится)

2)Выделение чистой культуры возбудителя

3)Накопление чистой культуры возбудителя

4)Идентификация возбудителя на основании изученных биологических свойств

Посев -> выделение -> накопление (первичная дифференциация) -> полная идентификация по биохимическим признакам

Материал для бак.исследования – взвесь бактерий Для идентификации микроорганизмов изучают следующие свойства:

1)Морфологические (строение)

2)Тинкториальные (способность к окрашиванию)

3)Культуральные (способность расти на питательных средах)

4)Биохимические: сахаро-/протео-/липолитические – расщепление углеводов/белков/жиров

5)Патогенные способность вызывать инфекционный процесс (способность продуцировать экзотоксины)

6)Антигенные (серологические) (видовые, групповые, типовые, перекрестно-реагирующие и др.): О-АГ (соматический (ЛПС) – термостабильный), Н (жгутиковый (белок флагеллин)

– термолабильный), К (капсульный – полисахаридной природы)

7)Бактерициночувствительность

Методы изучения:

1)Микроскопический метод

2)Культуральный метод (бактериологическое/вирусологическое/микологическое исследования)

3)Биологический (выращивание в организме лабораторного животного)

4)Молекулярно-генетический (молекулярно-биологический)

5)Иммунодиагностика (серодиагностика, иммуноиндификация)

6)Кожно-аллергический (постановка аллергических проб для выявления инфекционной аллергии)

7)Чувствительность к антимикробным препаратам: антибиотикам, химиотерапевтическим препаратам и антисептикам, дезинфектантам.

БАК-исследование подробно описано в вопросе 34!!!

11. Бактериальные биопленки. Строение, функции.

Биопленки – представляют собой микроколонии, сформированные в слизистом матриксе и разделённые открытыми (часто заполняемыми водой) каналами – своего рода аналог примитивной "циркуляторной системы", доставляющей питательные субстраты и убирающей продукты метаболизма. Это совокупность МО разных видов, прикрепленных к твердой поверхности посредством выделяемого ими полимерного матрикса

Биопленки могут быть образованы бактериями одного или нескольких видов и состоят из активно функционирующих и покоящихся (некультивируемых) клеток

Процесс формирования биопленок находится под контролем чувства кворума, которое обеспечивает созревание биопленки и коллективные взаимоотношения между МО в ней

Образование биопленки является одной из основных стратегий выживания бактерий в окружающей среде, поскольку в составе биопленки они защищены от антибактериальных препаратов, включая антибиотики, дезинфектанты, бактериофаги

13

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

Продуцируемый микробами матрикс препятствует проникновению лекарственных средств, что повышает устойчивость бактерий к АБ в десятки и сотни раз

В составе биопленки бактерии длительно сохраняются в организме хозяина и становятся устойчивыми к действию как гуморального, так и клеточного иммунитета => поэтому наличие хронических инфекционных заболеваний определяется тем, что бактерии способны образовывать биопленки и, длительно персистируя, сохраняться в организме человека

Когда биопленки достигают определенного размера, от них начинают отрываться части, которые с помощью кровотока или по желудочно-кишечному тракту разносятся по организму. Происходит образование новых очагов роста биопленки (аналогия метастазирования злокачественных клеток)

Бактерии способны формировать биопленки не только на биологических поверхностях, но и на пластмассе, металле, например, при транспортировке нефти, на хирургическом инструментарии, эндоскопах, медицинском имплантируемом оборудовании (линзы, катетеры, искусственные клапаны сердца)

С биопленками, образующимися на поверхностях стен, полов, кроватей, тесно связана и проблема внутрибольничных инфекций, поскольку ни УФО, ни дезинфицирующие средства не помогают

Иногда биопленки могут быть полезными, например, их применяют для обеззараживания отработанных и сточных вод. Нормальная микрофлора ЖКТ образует биопленки, которые хорошо и надежно защищают наши слизистые от повреждающих агентов. В природе биопленки распространены повсеместно. Установлено, что свыше 95% существующих в природе бактерий находятся в биопленках

Микроорганизмы, входящие в состав биопленки, существуют в двух состояниях:

•фиксированной к поверхности;

•планктонной, свободноплавающей, являющейся субстратом распространения инфекции из её первичного локуса.

Формирование биопленки:

1-я – Стадия адгезии (прикрепления к твердой поверхности отдельной бактериальной клетки) 2-я – Стадия необратимого связывания с поверхностью (выделение полисахаридов)

3-я – Стадии размножения и созревания (делящиеся клетки образуют микроколонию внутри полисахаридного матрикса)

4-я – Стадия распространения В процессе образования биопленки важная роль принадлежит полярно расположенным пи-

лям IV типа

Значение биопленок:

На данный момент с образованием биопленки связывают особенности течения инфекционного процесса при вентилятор-ассоциированных пневмониях, ангиогенном сепсисе, уроинфекциях, инфекционном эндокардите, муковисцидозе, хроническом бактериальном простатите, периодонтите, остром среднем отите.

12. Санитарно-микробиологическое исследование воды, воздуха.

Показатели санитарно-микробиологической обсемененности:

ОМЧ (общее микробное число) – количество МО, содержащееся в определенном объеме воздуха, воды, почвы

Санитарно-показательные микроорганизмы – это представители нормальной микрофлоры человека, которые выделяются в окружающую среду теми же путями, что и патогенные

14

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

представители. Срок их жизнедеятельности примерно такой же, как и патогенных МО, они достаточно устойчивы и не должны размножаться в окружающей среде

Патогенные МО (по эндемическим показаниям)

Санитарная микробиология воды.

Санитарную оценку воды осуществляют по 2 показателям:

•ОМЧ

•Определение количества санитарно-показательных бактерий – общих и термотолернатных бактерий (БГКП), споры сульфитредуцирующих бактерий, коли-фаги

Методы санитарно-биологического исследования воды:

Минимальное количество воды в мл, в котором обнаруживают бактерии группы кишечных палочек (БГКП), называют коли-титром воды, количество БГКП, содержащихся в 1л исследуемой воды, называют коли-индексом воды. Коли-титр и коли-индекс воды определяют титрационным (бродильным) методом или методом мембранных фильтров.

Санитарная микробиология воздуха

Определяют:

•ОМЧ

•Санитарно-микробиологические показатели воды: золотистый и гемолитический стафи-

лококк, стрептококки, плесневые и дрожжевые грибы

Методы санитарно-микробиологического исследования воздуха:

•Седиментационный метод (метод Коха) – основанный на оседании под действием силы тяжести определенного количества бактерий на поверхность питательной среды. Количество выросших колоний соответствует степени загрязненности воздуха

•Аспирационный метод – основанный на использовании специальных аппаратов для принудительной аспирации определенного объема воздуха над поверхностью чашки Петри с питательной средой (МПА), куда и оседают бактерии из воздуха при аспирации.

13. Нормальная микрофлора тела человека. Строение, состав, основные функции.

Нормальная микрофлора сопутствует своему хозяину на протяжении всей жизни.

Нормальная микрофлора – совокупность множества микроорганизмов, характеризующихся определенным видовым составом и занимающих тот или иной биотоп в организме.

В любом микробиоценозе различают постоянно встречающиеся виды микроорганизмов - автохтонная микрофлора (постоянная/резидентная) и аллохтонная (добавочные/транзиторные/временные).

Видовой состав постоянных неразнообразен, но численно представлены обильно Видовой состав транзиторных микроорганизмов разнообразен, но они немногочисленны. Попа-

дают на кожу/слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела человека. Представлена непатогенными, т.е. сапрофитными, или потенциально патогенными, т.е. условно-патогенными, микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель.

Постоянную микрофлору можно разделить на облигатную и факультативную:

1)Облигатная микрофлора (бифидобактерии, лактобактерии, бактероиды, кишечные палочки и др.) является основой микробиоценоза

2)Факультативная микрофлора (стафилококки, стрептококки, клебсиеллы, клостридии, некоторые грибы и др.) включает меньшую часть микробиоценоза.

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру – биопленку, толщина которой от 0,1 до 0,5 мкм.

Для практической медицины важно, что бактерии в биопленках имеют повышенную выживаемость в присутствии агрессивных веществ – антибиотиков!!!

Биопленка представлена полисахаридным каркасом, состоящим из микробных полисахаридов и муцина, который продуцируется клетками макроорганизма.

15

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

Вбиопленке, покрывающей кожу, микроколонии располагаются в 1-2 слоя, в биопленке толстого кишечника – в 500-1000 слоев.

Внорме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т.е. являются стерильными (внутренние органы, головной и спинной мозг, альвеолы легких, внутреннее и среднее ухо, кровь, лимфа, спинномозговая жидкость, матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре). Это обеспечивается наличием неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета, препятствующих проникновению микробов в эти ткани и органы. Возбудители, образующие био-

пленку P. aeruginosa, S. aureus, K. pneumoniae, Coagulasae – negative staphylococcus (CNS), Enterococcusspp., Candidaspp.

Строение нормальной микрофлоры

Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган. Это подтверждается следующими позициями:

1.Нормальная микрофлора имеет характерное анатомическое строение, как и любой орган организма.

2.Нормальная микрофлора выполняет присущие только ей функции

3.Нормальная микрофлора имеет свои собственные болезни.

Функции нормальной микрофлоры:

1)Колонизационная резистентность – это устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению случайной, в том числе и патогенной, микрофлорой

2)Иммуногенная функция (мощный иммуномодулятор) – поддерживает ИКК (иммунокомпетентные клетки) в состоянии «постоянной готовности» праймирования (субактивации) для быстрого

иэффективного ответа на инфекцию

3)Пищеварительная − за счет своих ферментов принимает участие в полостном пищеварении

4)Метаболическая − за счет продукции большого количества ферментов участвует в обмене белков, липидов, уратов, оксалатов, стероидных гормонов, холестерина

5)Витаминообразующая − в процессе метаболизма отдельные представители нормальной микрофлоры образуют витамины. Например, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В12, фолиевую кислоту, однако витамины не всасываются в толстом кишечнике

6)Детоксикационная – способность обезвреживать образующиеся в организме токсические продукты метаболизма или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксичные соединения

7)Регуляторная − нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водносолевого обмена, поддержании рН среды

8)Генетическая − нормальная микрофлора – это неограниченный банк генетического материала, поскольку обмен генетического материала постоянно происходит как между самими представителями нормальной микрофлоры, так и патогенными видами

9)Участие в канцеролитических реакциях – способность нейтрализовать вещества, индуцирующие канцерогенез

10)Морфокинетическая – участие в развитии различных органов и систем организма

11)Нормальная микрофлора кишечника играет важную роль в конверсии желчных пигментов и желчных кислот, абсорбции питательных веществ и продуктов их расщепления. Ее представители продуцируют аммиак и другие продукты, которые могут адсорбироваться и участвовать в развитии печеночной комы.

Формирование нормальной микрофлоры

Начинается уже при прохождении плода через половые пути матери. В процессе появления ребенка на свет происходит быстрое заселение организма микробами из окружающей среды, в первую очередь, из вагины и кишечного тракта. Источником микробов может служить больничная среда. Большинство бактерий проходит через организм новорожденного транзитом, часть задерживается на непродолжительное время, но есть и такие, которые находят для себе условия, размножаются и формируют первичную нормальную микрофлору.

Нормальная микрофлора кожи

Резидентная микрофлоры кожи и слизистых оболочек − Staphylococcus epidermidis, S.aureus, Micrococcus spp., Sarcina spp., коринеформные бактерии, Propionibacterium spp.

16

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

Транзиторная − Streptococcus spp., Peptococcus spp., Bacillus subtilis, Escherichia coli, Enterobacter spp., Acinetobacter spp., Moraxella spp., Branchamella spp., Pseudomonadaceae, Lactobacillus spp., Nocardiodes spp., Aspergillus spp., Candida albicans.

Нормальная микрофлора глаза (конъюнктивы)

дифтероиды (коринеформные бактерии), нейссерии и грамотрицательные бактерии, преимущественно рода Moraxella

Нормальная микрофлора уха

Среднее ухо – в норме СТЕРИЛЬНО, так как сера обладает бактерицидными свойствами, но они все же могут проникать в среднее ухо через евстахиеву трубу.

Наружный слуховой проход – могут находиться обитатели кожи - стафилококки, коринебактерии, реже встречаются бактерии рода Pseudomonas, грибы рода Candida.

Нормальная микрофлора верхних дыхательных путей

Нос – коринебактерии (дифтероиды), нейссерии, коагулазо-отрицательные стафилококки и α-ге- молитические стрептококки. В качестве транзиторных видов могут присутствовать S.aureus, E.coli, β-гемолитические стрептококки.

Зев – резидентная микрофлора – нейссерии, дифтероиды, α- и γ-гемолитические стрептококки, энтерококки, микоплазмы, коагулазо-отрицательные стафилококки, моракселлы, бактероиды, боррелии, трепонемы и актиномицеты.

Верхние дыхательные пути – преобладают стрептококки и нейссерии, а, кроме того, встречаются стафилококки, дифтероиды, гемофильные бактерии, пневмококки, микоплазмы, бактероиды.

Слизистая оболочка гортани, трахеи, бронхов и всех нижележащих отделов сохраняется стерильной

Нормальная микрофлора полости рта и пищеварительного тракта

Полость рта – зеленящие (α-гемолитические) стрептококки Пищевод. В проксимальной его части можно обнаружить бактерии, типичные для микрофлоры

полости рта и глотки; в дистальных отделах – стафилококки, дифтероиды, молочнокислые бактерии Желудок – лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, стрептококки и дрожжеподобные грибы Тонкий кишечник – лактобактерии, бифидобактерии, бактероиды, энтерококки.

Толстый кишечник – преобладают (96-99%) анаэробные бактерии – бактероиды (особенно

B.fragilis); анаэробные лактобактерии (Bifidumbacterium), клостридии (Clostridium perfringens),

анаэробные стрептококки (фузобактерии, эубактерии, вейлонеллы)

Нормальная микрофлора мочевыводящих путей

Наружная часть уретры (как у мужчин, так и у женщин) – в небольшом количестве в основном те же МО, которые обнаруживаются на коже и в промежности - коринебактерии, микобактерии, грамотрицательные бактерии фекального происхождения и неспорообразующие анаэробы (пептококки, пептострептококки, бактероиды)

Наружные половые органы мужчин и женщин – микобактерии смегмы, стафилококки, микоплазмы (Mycoplasma hominis) и сапрофитные трепонемы.

Нормальная влагалищная микрофлора

Маточные трубы и яичники – в норме стерильны. Полость матки также в норме стерильна, поскольку цервикальная слизь содержит лизоцим и обладает антибактериальной активностью.

Микробами заселены лишь нижние отделы мочеполового тракта (наружные половые органы, влагалище, цервикальный канал).

14. Микробиота и нервная система человека. Микробиота и иммунная система человека.

Микробиота и нервная система

Микробиота кишечника тесно общается с центральной нервной системой.

Микробиота кишечника производит такие нейроактивные молекулы, как ацетилхолин и серотонин, дофамин, которые являются главными медиаторами сигналов в ЦНС, а также регулируют

17

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

работу мозга через активацию иммунных сигнальных путей. Дополнительно, блуждающий нерв активно участвует в двунаправленных взаимодействиях между кишечной микробиотой и мозгом для поддержания гомеостаза как в головном мозге, так и в кишечнике.

Недавние исследования показали, что микробиом влияет на свойства и функцию микроглии. Микроглия — это первичные иммунные клетки центральной нервной системы, подобные пери-

ферическим макрофагам. Они реагируют на патогены и повреждения, изменяя морфологию и мигрируя к месту инфекции/повреждения, где они уничтожают патогены и удаляют поврежденные клетки.

Микроглия защищает мозг от различных патологических состояний через активацию иммунного ответа, фагоцитоза и продукцию цитокинов. Кроме того, микроглия ответственна за формирование нейронных цепей, которые участвуют в развитии мозга.

Различные дисбиотические состояния, в том числе вызванные приёмом антибиотиков приводят к угнетению созревания клеток микроглии. Незрелая микроглия приводит к нарушению иммунной активации.

Астроциты — самая многочисленная клеточная популяция в ЦНС, и они почти в пять раз превосходят численность нейронов.

Подобно микроглии, астроциты выполняют несколько важных функций по поддержанию целост-

ности ЦНС:

•контроль кровообращения в головном мозге

•поддержание стабильности ГЭБ.

•регулируют баланса ионов

•оказывают влияние на передачу сигналов между нейронами.

Чрезмерная активация астроцитов приводит к развитию дисфункции ЦНС и неврологических расстройств. Это происходит под действием метаболитов микрофлоры.

Целостность ГЭБ регулируется также метаболитами микробиоты, которые опосредуют передачу большего количества микробных сигналов между осью кишечник-мозг. Дисбиоз микробных видов в кишечнике может вызывать атипичные иммунные сигналы, дисбаланс в гомеостазе организмехозяина и привести к прогрессированию заболеваний ЦНС.

Кишечная микрофлора и иммунитет

Кишечная микробиота имеет решающее значение для развития лимфоидных тканей, а также для поддержания и регуляции кишечного иммунитета.

Вкишечнике происходит сенсибилизация иммуноцитов, которые затем заселяют другие слизистые оболочки и циркулируют между различными органами. Этот механизм обеспечивает формирование клонов лимфоцитов и образование специфических антител в участках слизистой оболочки, отдалённых от очага первичной сенсибилизации.

Иммунокомпетентные ткани пищеварительного тракта объединены в лимфоидную ткань. Лимфоидная ткань представлена лимфоцитами, расположенными между эпителиальными клетками кишечника (диффузно расположенные лимфоциты), лимфоцитами собственного слоя, пейеровыми бляшками (групповые лимфоидные фолликулы) и лимфоидными фолликулами (одиночные фолликулы) (см. рисунок)

Попавшие в просвет кишечника или на слизистые оболочки антигены распознаются иммуноглобулинами памяти (IgG), после чего информация передаётся в иммунокомпетентные клетки слизистой оболочки, где из сенсибилизированных лимфоцитов клонируются плазматические клетки, ответственные за синтез IgA и IgM.

Врезультате защитной деятельности этих иммуноглобулинов включаются механизмы иммунореактивности или иммунотолерантности. Благодаря индукции иммунологической толерантности в кишечнике не возникают нежелательные воспалительные реакции против кишечной микробиоты и пищевых белков.

Коротко: АГ попадает в просвет кишечник/на слизистые кишечника => ИГ распознают АГ => информация передается на ИКК слизистой оболочки => сенсибилизированные лимфоциты слизистой клонируют плазматические клетки (ПК) => ПК синтезируют IgA и IgM => включают механизмы иммунореактивности и иммунотолерантности (предотвращают воспалительные реакции)

18

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

15. Эпигеномика. Управляемый микробиоценоз. Микробная биосоциальность. Персонифицированная терапия.

Внастоящее время существует понятие костномозговая ось – доказано, что при расстройствах нормальной микрофлоры ЖКТ у 60% пациентов, наблюдаются те или иные психиатрические расстройства. Механизм действия объясняют с точки зрения новой науки – эпигеномики

Эпигеномика – это учение о наследственных изменениях в фенотипе, в экспрессии генов и посттрансляционных процессах генной продукции, не связанных с изменением в порядке расположения нуклеиновых последовательностей в ДНК.

Вотличие от мутаций эпигеномные изменения возникают в результате биохимических реакций между ДНК, гистонами, продуцентами микробной клетки.

Эти реакции разнообразны:

• Ковалентные модификации гистонов (метилирование; ацетилирование; фосфорилирование)

–активация экспрессии гена

• Метилирование ДНК (гипо-/гиперметилирование), т.е. добавление метильных групп к цитозину, за которым следует гуанин => приводит к подавлению экспрессии гена

Они не приводят к изменению структурной последовательности ДНК. То есть изменения фенотипических признаков может быть результатом вариаций структурной организации хроматина, определяющей активное или неактивное состояние генов, без изменения их нуклеотидных последовательностей – эпимутации.

Основная роль в эпимутациях принадлежит низкомолекулярным продуктам, продуцируемых нормальной микрофлорой – метабиотики.

Управляемый микробиоценоз. Микробная биосоциальность

Бактерии проявляют различные формы социального поведения (коммуникации), способности к контактному и дистантному общению и формируют многоклеточные коллективы, структура которых во многом напоминает сообщества высших животных

Координированное поведение клеток микроорганизмов проявляется в разных формах:

1)Афилиация - «взаимное притяжение» особей одного вида, группы, стремление «быть вместе».

2)Кооперация - объединение особей для совместного выполнения той или иной задачи.

3)Изоляция популяций друг от друга, отказ образовывать смешанные скопления - проявление избирательности афилиации. Это способствует структурированности и обособленности микробных социальных систем

4)Коллективная агрессия тоже встречается среди микробов. Например, некоторые бациллы вырабатывают антибиотики, превращающие клетки конкурирующих колоний в покоящиеся споры. «В результате данная колония обеспечивает себе монопольный доступ ко всем пищевым ресурсам»

Многие микробы активно обмениваются друг с другом информацией. Для этого они используют разнообразные «каналы связи»:

1)Контактная коммуникация: обмен сигналами через межклеточные контакты, в том числе цитоплазматические мостики - плазмодесмы),

2)Дистантная химическая: обмен разнообразными сигнальными веществами - ауторегуляторами, аутоиндукторами, феромонами.

3)Дистантная физическая: предполагаемый обмен информацией посредством электромагнитных и звуковых волн.

Персонализированная медицина (терапия) — также называемая персонифицированная медицина, прецизионная медицина, индивидуализированная медицина — представляет собой совокупность методов профилактики патологического состояния, диагностики и лечения в случае его возникновения, основанных на индивидуальных особенностях пациента.

***К подобным индивидуальным особенностям относят: генетические, эпигенетические, транскрипторные, протеомные, метаболомные и метагеномные маркеры, а также совокупность вариативных фенотипических признаков — как всего организма пациента, так и его отдельных тканей или клеток.

19

Ответы на экзаменационные вопросы по Микробиологии

16. Понятие «дисбиоз», методы изучения. Препараты для коррекции.

Дисбактериоз – это любые количественные или качественные изменения типичной для данного биотопа нормальной микрофлоры человека, возникающие в результате воздействия на макро и /или микроорганизм различных факторов экзогенного и эндогенного характера или являющиеся следствием каких-либо патологических процессов в организме.

Микробиологическими показателями дисбактериоза служат:

1)уменьшение общего количества бактерий нормальной микрофлоры;

2)появление или увеличение числа редко встречающихся в норме микроорганизмов;

3)изменение биохимических свойств штаммов нормальной микрофлоры и приобретение ими некоторых факторов вирулентности;

4)ослабление антагонистической активности нормальной микрофлоры

Диагностика

Диагностика нарушений микробиоценоза проводится с помощью бактериологического метода, ПЦР-диагностики, хроматомасс-спектрометрии и исследования метаболитов.

Перспективен метод газожидкостной хроматографии, основанный на определении короткоцепочечных жирных кислот — метаболитов, в основном анаэробов.

Причины развития дисбактериоза:

Впериод новорожденности: осложненное течение беременности и родов у матери, бактериальный вагиноз матери, низкая оценка по шкале Апгар, долгое пребывание в роддоме и возможность заселения организма ребенка госпитальными штаммами

У детей раннего возраста: неблагоприятный преморбидный фон, раннее искусственное вскармливание, диатез, рахит, анемия, физиологическая незрелость моторной функции кишечника

У детей дошкольного и школьного возраста: нерациональное питание, нахождение в закрытых коллективах, гормональная перестройка организма.

Клинические проявления дисбактериоза:

1)Дисбактериоз кишечника может проявляться в виде диареи, неспецифического колита, синдрома малой сорбции, дуоденита, язвенной болезни желудка, гастрита, гастроэнтерита

2)Дисбактериоз органов дыхания чаще протекает в форме нарушений со стороны дыхательных путей, бронхитов, бронхиолитов, хронических заболеваний легких.

3)Проявлениями дисбактериоза полости рта являются гингивиты, пародонтит, стоматит.

4)Дисбактериоз мочеполовой системы женщин протекает как вагиноз.

Взависимости от степени выраженности клинических проявлений выделяют несколько фаз дис-

бактериоза:

1 фаза. Латентная, компенсированная форма – дисбактериоз не сопровождается какими – либо клиническими проявлениями. Незначительные изменения в аэробной части микробиоценоза (увеличение/уменьшение количества кишечных палочек). Бифидо-/лактофлора не изменены. Кишечные дисфункции не регистрируются

2 фаза. Субкомпенсированная форма. В результате дисбаланса нормальной микрофлоры возникают локальные воспалительные процессы. На фоне незначительного снижения количественного содержания бифидобактерий выявляются количественные и качественные изменения кишечной палочки или других условно-патогенных МО

3 фаза. Значительное снижение уровня бифидофлоры в сочетании со снижением лактофлоры и низким содержанием кишечных палочек. Сопровождаются кишечными дисфункциями.

4 фаза. Отсутствие бифидофлоры, значительное уменьшение лактофлоры и изменение количества кишечной палочки (снижение/увеличение), возрастание численности условно-патогенных бактерий. Выраженные клинические проявления.

Коррекция дисбактериоза:

•Патогенетическая терапия – нейтрализация и выведение токсинов и условно-патогенных МО (назначение сорбентов)

•Селективная деконтаминация

•Бактериальная терапия – подавление развития патогенной и восстановление баланса собственной микрофлоры

•Применение препаратов (см. ниже)

•Трансплантация кала

20