- •1. Луи Пастер и его роль в развитии микробиологии. Разработка Пастером научных основ специфической профилактики инфекционных болезней.
- •4. И.Г.Савченко и его роль в развитии отечественной микробиологии. Развитие микробиологии в России. Роль медицинской микробиологии в осуществлении профилактического направления здравоохранения.
- •5. Роль отечественной микробиологии в санитарном и противоэпидемическом обеспечении Российской Армии и укреплении обороноспособности нашей страны. Морфология микробов
- •1. Определение понятия о микробах. Понятие о виде микробов. Основные принципы классификации микроорганизмов. Критерии и признаки, используемые при классификации. Нумерическая таксономия.
- •3. Строение бактериальной клетки. Функции клеточной стенки. Структура клеточной стенки грамотрицательных бактерий. Пептидогликан, липополисахарид, липопротеин, внешняя мембрана, их структура, функции.
- •4. L-формы бактерий, их особенности и роль в патологии человека. Факторы, способствующие образованию l-форм. Микоплазмы и заболевания, вызываемые ими.
- •5. Строение бактериальной клетки. Цитоплазматическая мембрана, ее структура и основные функции. Роль мембраны в процессах мобилизации энергии, механизм энергизации мембраны.
- •6. Рибосомный аппарат бактериальной клетки, его функции. Структура рибосмы. Содержание рибосом в клетке. Сущность процессов транскрипции и трансляции.
- •7. Споры бактерий. Образование и структура споры, ее прорастание. Генетический контроль спорообразования.
- •6. Ферментация углеводов как дифференциально-диагностический признак бактерий. Среды Гисса. Принципы их конструирования. Оценка результатов роста бактерий на средах Гисса.
- •Генетика микроорганизмов
- •1. Ядерный аппарат у бактерий и его особенности. Механизм репликаиии бактериальной хромосомы.
- •2. Бактериальная хромосома, ее упаковка в клетке. Формы обмена генетическим материалом у бактерий: конъюгация, трансформация, трансдукция, трансфекция и сексдукция.
- •3. Конъюгативный механизм обмена генетическим материалом у бактерий. F-плазмиды, их роль, функции tra-оперона.
- •4. Генетический контроль синтеза факторов патогенности у бактерий.
- •6. Плазмиды бактерий. Определение понятия. Классы плазмид. Характеристика r-плазмид, их значение, распространение среди бактерий.
- •1. Антисептика. Дж. Листер и н. И. Пирогов - основоположники антисептики. Асептика. Методы стерилизации.
- •2. Влияние на микробов физических факторов. Стерилизация. Пастеризация. Тиндализация.
- •3. Антагонизм среди микробов. Работы и. И. Мечникова в этой области. Микробы- антагонисты как продуценты антибиотиков.
- •5. Микрофлора воздуха. Роль воздуха в распространении возбудителей инфекционных болезней. Методы исследования микрофлоры воздуха.
- •6.Микрофлора воды. Роль воды в распространении возбудителей инфекционных болезней. Понятие о коли-титре и коли-индексе.
- •7. Микрофлора почвы. Роль почвы в распространении возбудителей инфекционных болезней. Значение почвы в распространении столбняка в условиях Краснодарского края.
- •8. Нормальная микрофлора человека и ее значение для организма. Микрофлора толстого кишечника. Ее формирование и состав. Дисмикробиоценоз, причины возникновения и способы предупреждения и лечения.
- •9. Сапрофитизм и паразитизм микробов. Патогенность и ее проявление (инфекциозность агрессивность, токсическое действие). Факторы патогенности. Вирулентность, методы ее определения.
- •10. Пути и способы проникновения патогенных микробов в организм человека. Динамика развития инфекционного процесса, периоды. Бактерионосительство и его значение.
- •12. Экзотоксины и эндотоксины, их свойства, химическая природа, действие на организм.
- •13. Влияние социальной среды на возникновение, течение и исход инфекционных болезней.
- •Иммунология
- •1.Луи Пастер и его роль в развитии микробиологии. Разработка Пастером научных основ специфической профилактики инфекционных болезней.
- •2. Виды иммунитета. Приобретенный иммунитет, пассивный и активный иммунитет. Нейро-гуморальные механизмы регуляции продукции антител (гипоталамо-гипофизо-адренокортикальная система).
- •4. Комплемент, состав, основные свойства. Пути активации. Участие комплемента в реакциях иммунитета. Рск, методика ее постановки и практическое использование.
- •7. Антигенное строение микробной клетки. Основные группы антигенов. Химическая природа антигенной специфичности. Значение изучения антигенов в серологической классификации микроорганизмов.
- •9. Иммунные сыворотки, их назначение, способы получения. Приготовление диагностических агглютинирующих сывороток и их практическое применение.
- •10. Структура молекулы антитела. Константные и вариабельные участки легких и тяжелых полипептидных цепей, определяемые ими свойства антител. Классы и типы иммуноглобулинов.
- •11. Антитоксины, их свойства, механизм действия. Значение антитоксинов в формировании иммунитета. Получение и титрование антитоксических сывороток, применение в медицинской практике.
- •12. Иммунитет. Выработка антител по типу первичного и вторичного иммунного ответа. Образование клеток иммунологической памяти.
- •13. Современные теории, объясняющие происхождение и специфичность антител. Клонально-селективная теория и ее основные предпосылки. Особенности генетического контроля биосинтеза антител.
- •14. Центральные и периферические органы иммунитета. Основные формы иммунного ответа. Роль антител в формировании иммунитета. Полные и неполные антитела методы их обнаружения.
- •16. Происхождение и пути дифференцировки клеток-эффекторов иммунной системы. Лимфокины, их роль в иммунитете.
- •17. Определение понятия иммунитет. Феномен бласттрансформации как пример распознавания генетически отличающихся клеток лимфоцитами и превращения их клетки-эффекторы.
- •18. Система в-лимфоцитов, их происхождение, основные свойства, природа специфических рецепторов. Превращение в-лимфоцитов в антителообразующие клетки.
- •20. Роль макрофагов в иммунитете.
- •21. Роль фагоцитоза в защитных реакциях организма. Механизм и фазы фагоцитарного процесса. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. Мононуклеарная фагоцитарная система. Опсонины.
- •25. Инфекционная аллергия. Аллергическая проба в диагностике инфекционных болезней. Отличие реакций гиперчувствительности замедленного типа от реакций гиперчувствительности немедленного типа.
- •27. Методы микробиологической диагностики инфекционных болезней. Серологические реакции. Коагглютинация. Радиоиммунный метод (рим). Иммуноферментный метод (ифм).
- •28 Иммунофлуоресцентный метод (прямой и непрямой) диагностики инфекционных болезней. Сущность метода, его преимущества и недостатки.
- •29. Реакция пассивной гемагглютинации, механизм протекания и ее практическое применение.
- •32. Литические свойства иммунных сывороток. Роль комплемента, механизм взаимодействия комплемента с комплексом антиген-антитело. Серологические реакции, протекающие с участием комплемента
- •1. Вирусы. Основные свойства вирусов, отличающие их от всех остальных живых организмов. Группы критериев, используемых для классификации вирусов.
- •2. Молекулярная структура вирусов. Вирион. Особенности упаковки нуклеокапсида. Особенности структуры генома вирусов. Основные этапы взаимодействия вируса с клеткой.
- •3. Вирусы, их природа, происхождение. Методы культивирования вирусов.
- •5. Бактериофаги. Вирулентные и умеренные фаги. Механизм взаимодействия вирулентного фага с микробной клеткой. Особенности морфогенеза крупных фагов.
- •8. Реакция гемагглютинации, ее механизм у вирусов гриппа. Реакция торможения гемагглютинации, ее практическое применение.
- •1. Стафилококки. Общая характеристика свойств. Факторы патогенности. Токсины, образуемые стафилококками, генетический контроль их синтеза. Современная классификация стафилококков и ее принципы.
- •2. Микробиологический диагноз стафилококковых заболеваний. Выделение стафилококков, определение их патогенности, чувствительности к антибиотикам и фаготипирование.
- •4. Этиология и патогенез скарлатины. Работы г. Н. Габричевского и и. Г.Савченко по изучению этиологии скарлатины. Микробиологическая диагностика стрептококковых заболеваний.
- •5. Менингококки. Характеристика морфологических, культуральных и биохимических свойств. Серогруппы. Патогенез менингококковых инфекций. Специфическая профилактика .
- •7. Микробиологический диагноз заболеваний, вызываемых менингококками.
- •8. Гонококки, характеристика морфологических, культуральных и биохимических свойств. Методы микробиологической диагностики заболеваний, вызываемых гонококками.
- •2. Микрофлора воды. Роль воды в распространении возбудителей инфекционных болезней. Понятие о коли-титре и коли-индексе.
- •3. Семейство кишечных бактерий. Общая характеристика семейства, состав, принципы классификации. Использование тест-систем для ускоренной идентификации возбудителей кишечных инфекций.
- •6. Возбудители брюшного тифа и паратифом а и в. Характеристики их свойств, антигенное строение. Патогенез брюшного тифа.
- •7. Микробиологическая диагностика брюшного тифа и паратифом. Фаготипирование их возбудителей и его значение. Серологическая диагностика брюшного тифа и паратифов.
- •8. Бактерионосительство при брюшном тифе и методы ого выявлении. Особенности антигенного строении возбудители брюшного тифа и его фаготипирование.
- •11. Возбудители дизентерии. Характеристика свойств. Факторы патогенности. Антигенное строение шигелл. Классификации дизентерийных бактерий.
- •12. Клебсиеллы и вызываемые ими заболевания. Лабораторная диагностика, профилактика.
- •15. Микробиологический диагноз холеры. Правила взятия материала для исследования. Выделение возбудителя и его идентификация, определение биовара. Основные принципы терапии холеры.
- •3. Коринебактерии дифтерии. Патогенез болезни. Лабораторная диагностика. Иммунитет. Специфическая профилактика и терапия. Проблема ликвидации дифтерии.
- •5. Микробиологический диагноз коклюша и паракоклюша. Специфическая профилактика коклюша.
- •6. Микобактерии и их характеристика. Классификация микобактерий. Палочка туберкулеза, ее основные свойства, факторы патогенности. Бактериоскопическая диагностика туберкулеза.
- •7. Пути и способы заражения туберкулезом. Патогенез туберкулеза. Специфическая гранулема. Особенности иммунитета при туберкулезе. Организация борьбы с туберкулезом в России.
- •8. Методы микробиологической диагностики туберкулеза. Метод микрокультур.
- •10. Возбудитель лепры. Морфологические и культуральные особенности. Лабораторная диагностика. Аллергические пробы и их диагностическое значение. Химиотерапия лепры.
- •1.Вирусы - возбудители орз. Классификация.
- •1. Вирусологический — заражение куриных эмбрионов, культур клеток почек зеленых мартышек (Vero) и собак (мдск). Культуры клеток особенно эффективны для выделения вирусов a (h3n2) и в.
- •6. Парамиксовирусы. Парагриппозные вирусы.
- •7. Вирус кори, характеристика его свойств
- •8.Аденовирусы. Характеристика свойств.
- •9. Вирусы-возбудители острых кишечных заболеваний.
- •1. Инактивированная формалином вакцина Дж. Солка.
- •2. Живая вакцина а. Себина из аттенуированных им штаммов полиовирусов I, II и III типов.
- •11.Пути и способы зараженя полиомиелитом.(poliovirus hominis)
- •1. Инактивированная формалином вакцина Дж. Солка.
- •2. Живая вакцина а. Себина из аттенуированных им штаммов полиовирусов I, II и III типов.
- •12.Вирусы Коксаки и эсно.
- •13. Гепатит а.
- •1) Антииммуноглобулины м, 2) иммуноглобулины м (против вируса гепатита а — в исследуемой сыворотке больного), 3) вирусный антиген, 4) антивирусные антитела, меченные ферментом.
- •1. Адсорбция на клетке.
- •3. Внутриклеточное размножение.
- •I доза — сразу после рождения; II доза — через 1—2 мес; III доза — до конца 1-го года жизни.
- •15. Ретровирусы. Ретрови?русы (лат. Retroviridae) — семейство рнк-содержащих вирусов.
- •1) Лихорадки недифференцированного типа, часто называемой «денгеподоб-ной», с наличием мелкопятнистой сыпи или без нее и с относительно легким течением;
- •2) Энцефалита, нередко с летальным исходом;
- •3) Геморрагической лихорадки
- •19.Вирусные гепатиты человека, особенности их эпидемиологии. Основные свойства возбудителей. Принципы лабораторной диагностики.
- •1) Острый герпетический (афтозный) стоматит развивается чаще у первично инфицированных детей, инкубационный период 3—5 дней, повреждения слизистой заживают через 2—3 нед.;
- •23. Эпидемиология и патогенез вич-инфекции.
- •2. Микроскопический диагноз чумы.
- •3. Возбудитель сибирской язвы.
- •4. Микробиологический диагноз сибирской язвы
- •5. Возбудитель туляремии. Francisella tularensis. К этому же роду относится f. Novicida.
- •6. Методы микробиологической диагностики туляремии.
- •7. Возбудитель бруцеллеза. Характеристика его свойств. Виды и биовары бруцелл и методы их дифференциации.
- •8. Возбудитель бруцеллеза. Характеристика его свойств. Виды и биовары бруцелл. Резервуары бруцеллеза в природе.
- •9. Методы микробиологической диагностики бруцеллеза.
- •1. Неклостридиальная анаэробная микрофлора. Состав группы, роль в патологии человека.
- •2. Микрофлора почвы
- •3. Возбудители газовой анаэробной инфекции. Характеристика их свойств. Патогенез заболевания. Микробиологический диагноз. Специфическая профилактика и терапия.
- •1) Бактериоскопия отделяемого раны или экссудата;
- •2) Выделение возбудителя и его идентификация;
- •3) Заражение белых мышей исследуемым материалом, фильтратом бульонной культуры или кровью больных для обнаружения токсина;
- •4) Идентификация токсина клостридий с помощью реакций нейтрализации специфическими антитоксическими сыворотками в биологических пробах на белых мышах или культурах клеток (с. Difficile).
- •4. Возбудитель столбняка, характеристика его свойств. Столбнячный токсин, его функции, механизм действия. Анатоксин. Специфическая профилактика и терапия столбняка
- •1. Проведение плановой активной иммунизации детей и взрослых против столбняка.
- •2. Экстренная иммунопрофилактика в связи с травмами.
- •1. Проведение плановой активной иммунизации детей и взрослых против столбняка.
- •2. Экстренная иммунопрофилактика в связи с травмами.
- •6. Возбудитель ботулизма, свойства, типы токсинов.
- •7. Ботулизм, патогенез, микробиологическая диагностика
- •2. Использование рпга с антительным диагностикумом, т. Е. Эритроцитами, сенсибилизированными антитоксинами соответствующих типов.
- •1. Морфология и ультраструкура спирохет.
- •2. Лептоспиры
- •3. Микробиологический диагноз лептоспирозов.
- •4. Особенности патогенеза и иммунитета при сифилисе.
- •5. Возбудители возвратных тифов
- •6. Микроскопические грибы (Мукор, Аспергилл, Пеницилл, Кандида). Морфология, способы размножения, культуральные свойства. Заболевания, вызываемые ими у человека и лабораторные
- •7. Характеристика и классификация патогенных простейших
- •8. Виды малярийных плазмодиев
- •9. Токсоплазмоз. Единственной патогенной для человека токсоплазмой является Toxoplasma gondii
- •11. Патогенная амеба.
15. Микробиологический диагноз холеры. Правила взятия материала для исследования. Выделение возбудителя и его идентификация, определение биовара. Основные принципы терапии холеры.
Лабораторная диагностика. Основным и решающим методом диагностики холеры является бактериологический. Материалом для исследования - испражнения и рвотные массы; на вибриононосительство исследуют испражнения; у лиц, погибших от холеры, для исследования берут лигированный отрезок тонкого кишечника и желчный пузырь; из объектов внешней среды чаще всего исследуют воду открытых водоемов и сточные воды.
При проведении бактериологического исследования необходимо соблюдать следующие три условия:
1) как можно быстрее произвести посев материала от больного (холерный вибрион сохраняется в испражнениях короткий срок);
2) посуда, в которую берут материал, не должна обеззараживаться химическими веществами и не должна содержать их следы, так как холерный вибрион к ним очень чувствителен;
3) исключить возможность загрязнения и заражения окружающих.
Выделение культуры проводят по схеме: посев на ПВ, одновременно на щелочной МПА или какую-либо избирательную среду (лучше всего TCBS). С ПВ делают пересев на щелочной МПА. Подозрительные колонии (стекловидно-прозрачные) пересевают для получения чистой культуры, которую идентифицируют по морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам, подвижности и окончательно типируют с помощью диагностических агглютинирующих сывороток О-, QR-, Инаба и Огава и фагов (ХДФ).
Предложены различные варианты ускоренной диагностики, наилучшим из них является люминесцентно-серологический метод. Он позволяет обнаружить холерный вибрион непосредственно в исследуемом материале (или после предварительного подращивания в двух пробирках с 1 %-ной ПВ, в одну из которых добавляют холерный фаг) в течение 1,5—2 ч. Для ускоренного обнаружения холерного вибриона Нижегородским ИЭМ предложен набор бумажных индикаторных дисков, состоящих из 13 биохимических тестов (оксидаза, индол, уреаза, лактоза, глюкоза, сахароза, манноза, арабиноза, маннит, инозит, аргинин, орнитин, лизин), которые позволяют дифференцировать представителей рода Vibrio от родов Aeromonas, Plesiomortas, Pseudomonas, Comamonas и от семейства Enterobacteriaceae.
Для быстрого обнаружения холерного вибриона в испражнениях и в объектах внешней среды может быть использована РПГА с антительным диагностикумом. С целью выявления не- культивируемых форм холерного вибриона в объектах внешней среды применяют только метод цепной полимеразной реакции.
Серологическая диагностика холеры имеет вспомогательный характер. С этой целью может быть использована реакция агглютинации, но лучше — определение титра вибриоцидных антител или антитоксинов (антитела к холерогену определяют иммуноферментным или иммунофлуоресцентным методами).
Лечение больных холерой должно заключаться прежде всего в регидратации и восстановлении нормального водно-солевого обмена. С этой целью рекомендуется использовать солевые растворы, например такого состава: NaCl — 3,5; NaHC03 — 2Д КС1 - 1,5 и глюкоза - 20,0 г на 1 л воды. Такое патогенетически обоснованное лечение в сочетании с рациональной антибиотикотерапией позволяет снизить летальность при холере до 1 % и менее.
«КАПЕЛЬНЫЕ» ИНФЕКЦИИ 1. Возбудитель дифтерии. Характеристика морфологических, культуральных и биохимических свойств. Типы дифтерийной палочки. Токсин, структура, механизм действия, генетический контроль синтеза токсина. Патогенез дифтерии. Специфическая профилактика.
Дифтерия — острое инфекционное заболевание преимущественно детского возраста, которое проявляется глубокой интоксикацией организма дифтерийным токсином и характерным фибринозным воспалением в месте локализации возбудителя. Название болезни происходит от греческого слова diphthera — кожа, пленка, так как в месте размножения возбудителя образуется плотная, серовато-белого цвета пленка.
Возбудитель дифтерии — Corynebacterium diphtheriae — был обнаружен впервые в 1883 г. Э. Клебсом в срезах из пленки, получен в чистой культуре в 1884 г. Ф. Леф- флером. В 1888 г. Э. Ру и А. Иерсен обнаружили его способность продуцировать экзотоксин, играющий главную роль в этиологии и патогенезе дифтерии. Получение в 1892 г. антитоксической сыворотки Э. Берингом и использование ее с 1894 г. для лечения дифтерии позволило значительно снизить летальность. Успешное наступление на эту болезнь началось после 1923 г. в связи с разработкой Г. Районом метода получения дифтерийного анатоксина.
Возбудитель дифтерии относится к роду Corynebacterium (класс Actinobacteria). В морфологическом отношении характеризуется тем, что клетки булавовидно утолщены на концах (греч. согупе — булава), образуют ветвление, особенно в старых культурах, и содержат зернистые включения.
В состав рода Corynebacterium входит большое число видов, которые делят на три группы.
1)Коринебактерии — паразиты человека и животных и патогенные для них.
2)Коринебактерии, патогенные для растений.
3)Непатогенные коринебактерии. Многие виды коринебактерий являются нормальными обитателями кожи, слизистых зева, носоглотки, глаз, дыхательных путей, уретры и половых органов.
С. diphtheriae — прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки длиной 1,0-8,0 мкм и диаметром 0,3-0,8 мкм, спор и капсул не образуют. Очень часто они имеют вздутия на одном или обоих концах, часто содержат метахроматические гранулы — зерна волютина (полиметафосфаты), которые при окрашивании метилено- вым синим приобретают голубовато-пурпурный цвет. Для их обнаружения предложен особый метод окрашивания по Нейссеру. При этом палочки окрашиваются в соломенно-желтый, а зерна волютина — в темно-коричневый цвет, и располагаются обычно по полюсам. С. diphtheriae хорошо окрашивает ся анилиновыми красителями, грамположительна, но в старых культурах нередко обесцвечивается и имеет отрицательную окраску по Граму. Для нее характерен выраженный полиморфизм, особенно в старых культурах и под влиянием антибиотиков (см. рис. 102.1). Содержание Г + Ц в ДНК около 60 мол %.
Дифтерийная палочка является аэробом или факультативным анаэробом, температурный оптимум для роста 35—37 °С (границы роста 15—40 °С), оптимальная рН 7,6—7,8. К питательным средам не очень требовательна, но лучше растет на средах, содержащих сыворотку или кровь. Избирательными для дифтерийных бактерий являются свернутые сывороточные среды Ру или Леффлера, рост на них появляется через 8—12 ч в виде выпуклых, величиной с булавочную головку колоний серовато-белого или желтовато-кремового цвета. Поверхность их гладкая или слегка зернистая, на периферии колонии несколько более прозрачные, чем в центре. Колонии не сливаются, вследствие чего культура приобретает вид шагреневой кожи. На бульоне рост проявляется в виде равномерного помутнения, либо бульон остается прозрачным, а на его поверхности образуется нежная пленка, которая постепенно утолщается, крошится и хлопьями оседает на дно.
Особенностью дифтерийных бактерий является их хороший рост на кровяных и сывороточных средах, содержащих такие концентрации теллурита калия, которые подавляют рост других видов бактерий. Это связано с тем, что С. diphtheriae восстанавливают теллурит калия до металлического теллура, который, откладываясь в микробных клетках, придает колониям характерный темно-серый или черный цвет. Применение таких сред повышает процент высеваемости дифтерийных бактерий (рис. 103).
С. diphtheriae ферментируют глюкозу, мальтозу, галактозу с образованием кислоты без газа, но не ферментируют (как правило) сахарозу, имеют цистиназу, не имеют уреазы и не образуют индола. По этим признакам они отличаются от тех коринеформ- ных бактерий (дифтероидов), которые чаще других встречаются на слизистой оболочке глаза (С. xerosus) и носоглотки (С. pseudodiphtheriticum) и от других дифтероидов (табл. 44).
В природе существуют три основных варианта (биотипа) дифтерийной палочки: gravis, intermedins и mitis. Они различаются по морфологическим, культуральным, биохимическим и другим свойствам.
Экзотоксин синтезируется в виде неактивного предшественника - единой полипептидной цепи с м. м. 61 кД. Его активация осуществляется собственной бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на два связанные между собой ди- сульфидными связями пептида: А (м. м. 21 кД) и В (м. м. 39 кД). Пептид В выполняет акцепторную функцию — он распознает рецептор, связывается с ним и формирует внутримембранный канал, через который проникает в клетку пептид А и реализует биологическую активность токсина. Пептид А представляет собой фермент АДФ- Рибозилтрансферазу, который обеспечивает перенос аденозиндифосфатрибозы из НАД на один из аминокислотных остатков (гистидина) белкового фактора элонгации EF-2. В результате модификации EF-2 утрачивает свою активность, и это приводит подавлению синтеза белка рибосомами на стадии транслокации. Токсин синтезируют только такие С. diphtheriae, которые несут в своей хромосоме гены умеренного конвертирующего профага. Оперон, кодирующий синтез токсина, является моноци- стронным, он состоит из 1,9 тыс. пар нуклеотидов и имеет промотор toxP и 3 участ-ка: toxS, toxA и toxB. Участок toxS кодирует 25 аминокислотных остатков сигнального пептида (он обеспечивает выход токсина через мембрану в периплазматическое пространство бактериальной клетки), toxA — 193 аминокислотных остатка пептида А, и toxB — 342 аминокислотных остатка пептида В токсина. Утрата клеткой профага или мутации в tox-опероне делают клетку малотоксигенной. Напротив, лизогениза- ция нетоксигенных С. diphtheriae конвертирующим фагом превращает их в токсиген- ные бактерии. Это доказано однозначно: токсигенность дифтерийных бактерий зависит от лизогенизации их конвертирующими tox-коринефагами. Коринефаги интегрируются в хромосому коринебактерий с помощью механизма сайт-специфической рекомбинации, причем штаммы дифтерийных бактерий могут содержать в своих хромосомах по 2 сайта рекомбинации (attB), и коринефаги интегрируются в каждый из них с одинаковой частотой.
Генетический анализ ряда нетоксигенных штаммов дифтерийных бактерий, проведенный с помощью меченых ДНК-зондов, несущих фрагменты tox-оперона кори- нефага, показал, что в их хромосомах имеются последовательности ДНК, гомологичные Юх-оперону коринефага, но они либо кодируют неактивные полипептиды, либо находятся в «молчащем» состоянии, т. е. неактивны. В связи с этим возникает очень важный в эпидемиологическом отношении вопрос: могут ли нетоксигенные дифтерийные бактерии превращаться в токсигенные в естественных условиях (в организме человека), подобно тому, как это происходит in vitro? Возможность подобного превращения нетоксигенных культур коринебактерий в токсигенные с помощью фаговой конверсии была показана в опытах на морских свинках, куриных эмбрионах и белых мышах. Однако происходит ли это в ходе естественного эпидемического процесса (и если происходит, то как часто), пока установить не удалось.
В связи с тем, что дифтерийный токсин в организме больных оказывает избирательное и специфическое воздействие на определенные системы (поражаются в основном симпатико-адреналовая система, сердце, сосуды и периферические нервы), то очевидно, он не только угнетает биосинтез белка в клетках, но и вызывает другие нарушения их метаболизма.
Особенности патогенеза и клиники. К дифтерии восприимчивы люди любого возраста. Возбудитель может проникнуть в организм человека через слизистые оболочки различных органов или через поврежденную кожу. В зависимости от локализации процесса различают дифтерию зева, носа, гортани, уха, глаза, половых органов и кожи. Возможны смешанные формы, например дифтерия зева и кожи и т. п. Инкубационный период — 2—10 дней. При клинически выраженной форме дифтерии в месте локализации возбудителя развивается характерное фибринозное воспаление слизистой оболочки. Токсин, вырабатываемый возбудителем, сначала поражает эпителиальные клетки, а затем близлежащие кровеносные сосуды, повышая их проницаемость. В выходящем экссудате содержится фибриноген, свертывание которого приводит к образованию на поверхности слизистой оболочки серовато-белого Цвета пленчатых налетов, которые плотно спаяны с подлежащей тканью и при отрыве От нее вызывают кровотечение. Следствием поражения кровеносных сосудов может быть развитие местного отека. Особенно опасной является дифтерия зева, так как она может стать причиной дифтерийного крупа вследствие отека слизистой оболочки гортани и голосовых связок, от которого раньше погибало в результате ас- фиксии 50—60 % больных дифтерией детей. Дифтерийный токсин, поступая в кровь, вызывает общую глубокую интоксикацию. Он поражает преимущественно сердечно-сосудистую, симпатико-адреналовую системы и периферические нервы, аким образом, клиника дифтерии складывается из сочетания местных симптомов, зависящих от локализации входных ворот, и общих симптомов, обусловленных отравлением токсином и проявляющихся в виде адинамии, вялости, бледности кожных покровов, понижения кровяного давления, миокардита, паралича периферических нервов и других нарушений. Дифтерия у привитых детей, если и наблюдается, протекает, как правило, в легкой форме и без осложнений. Летальность в период до применения серотерапии и антибиотиков составляла 50—60 %, ныне — 3—6 %.
Специфическая профилактика. Основным методом борьбы с дифтерией является массовая плановая вакцинация населения. С этой целью используют различные варианты вакцин, в том числе комбинированные, т. е. направленные на одновременное создание иммунитета против нескольких возбудителей. Наибольшее распространение в России получила вакцина АКДС. Она представляет собой адсорбированную на гидроокиси алюминия взвесь коклюшных бактерий, убитых формалином или мертиолятом (20 млрд в 1 мл), и содержит дифтерийный анатоксин в дозе 30 флоккулирующих единиц и 10 единиц связывания столбнячного анатоксина в 1 мл. Вакцинируют детей с 3-месячного возраста, а затем проводят ревакцинации: первую через 1,5—2 года, последующие в возрасте 9 и 16 лет, а далее через каждые 10 лет.
2. Возбудитель дифтерии, характеристика его свойств. Дифтерийный токсин, его структура и механизм действия на организм человека. Методы определения токсигенности дифтерийных бактерий. Проблема бактерионосительства. Специфическая профилактика дифтерии.
Возбудитель дифтерии — Corynebacterium diphtheriae — был обнаружен впервые в 1883 г. Э. Клебсом в срезах из пленки, получен в чистой культуре в 1884 г. Ф. Леф- флером. В 1888 г. Э. Ру и А. Иерсен обнаружили его способность продуцировать экзотоксин, играющий главную роль в этиологии и патогенезе дифтерии. Получение в 1892 г. антитоксической сыворотки Э. Берингом и использование ее с 1894 г. для лечения дифтерии позволило значительно снизить летальность. Успешное наступление на эту болезнь началось после 1923 г. в связи с разработкой Г. Районом метода получения дифтерийного анатоксина.
Возбудитель дифтерии относится к роду Corynebacterium (класс Actinobacteria). В морфологическом отношении характеризуется тем, что клетки булавовидно утолщены на концах (греч. согупе — булава), образуют ветвление, особенно в старых культурах, и содержат зернистые включения.
С. diphtheriae — прямые или слегка изогнутые неподвижные палочки длиной 1,0-8,0 мкм и диаметром 0,3-0,8 мкм, спор и капсул не образуют. Очень часто они имеют вздутия на одном или обоих концах, часто содержат метахроматические гранулы — зерна волютина (полиметафосфаты), которые при окрашивании метилено- вым синим приобретают голубовато-пурпурный цвет. Для их обнаружения предложен особый метод окрашивания по Нейссеру. При этом палочки окрашиваются в соломенно-желтый, а зерна волютина — в темно-коричневый цвет, и располагаются обычно по полюсам. С. diphtheriae хорошо окрашивает ся анилиновыми красителями, грамположительна, но в старых культурах нередко обесцвечивается и имеет отрицательную окраску по Граму. Для нее характерен выраженный полиморфизм, особенно в старых культурах и под влиянием антибиотиков (см. рис. 102.1). Содержание Г + Ц в ДНК около 60 мол %.
Дифтерийная палочка является аэробом или факультативным анаэробом, температурный оптимум для роста 35—37 °С (границы роста 15—40 °С), оптимальная рН 7,6—7,8. К питательным средам не очень требовательна, но лучше растет на средах, содержащих сыворотку или кровь. Избирательными для дифтерийных бактерий являются свернутые сывороточные среды Ру или Леффлера, рост на них появляется через 8—12 ч в виде выпуклых, величиной с булавочную головку колоний серовато-белого или желтовато-кремового цвета. Поверхность их гладкая или слегка зернистая, на периферии колонии несколько более прозрачные, чем в центре. Колонии не сливаются, вследствие чего культура приобретает вид шагреневой кожи. На бульоне рост проявляется в виде равномерного помутнения, либо бульон остается прозрачным, а на его поверхности образуется нежная пленка, которая постепенно утолщается, крошится и хлопьями оседает на дно.
Особенностью дифтерийных бактерий является их хороший рост на кровяных и сывороточных средах, содержащих такие концентрации теллурита калия, которые подавляют рост других видов бактерий. Это связано с тем, что С. diphtheriae восстанавливают теллурит калия до металлического теллура, который, откладываясь в микробных клетках, придает колониям характерный темно-серый или черный цвет. Применение таких сред повышает процент высеваемости дифтерийных бактерий.
С. diphtheriae ферментируют глюкозу, мальтозу, галактозу с образованием кислоты без газа, но не ферментируют (как правило) сахарозу, имеют цистиназу, не имеют уреазы и не образуют индола. По этим признакам они отличаются от тех коринеформ- ных бактерий (дифтероидов), которые чаще других встречаются на слизистой оболочке глаза (С. xerosus) и носоглотки (С. pseudodiphtheriticum) и от других дифтероидов.
Экзотоксин синтезируется в виде неактивного предшественника - единой полипептидной цепи с м. м. 61 кД. Его активация осуществляется собственной бактериальной протеазой, которая разрезает полипептид на два связанные между собой ди- сульфидными связями пептида: А (м. м. 21 кД) и В (м. м. 39 кД). Пептид В выполняет акцепторную функцию — он распознает рецептор, связывается с ним и формирует внутримембранный канал, через который проникает в клетку пептид А и реализует биологическую активность токсина. Пептид А представляет собой фермент АДФ- Рибозилтрансферазу, который обеспечивает перенос аденозиндифосфатрибозы из НАД на один из аминокислотных остатков (гистидина) белкового фактора элонгации EF-2. В результате модификации EF-2 утрачивает свою активность, и это приводит к подавлению синтеза белка рибосомами на стадии транслокации. Токсин синтезируют только такие С. diphtheriae, которые несут в своей хромосоме гены умеренного конвертирующего профага. Оперон, кодирующий синтез токсина, является моноци- стронным, он состоит из 1,9 тыс. пар нуклеотидов и имеет промотор toxP и 3 участ-ка: toxS, toxA и toxB. Участок toxS кодирует 25 аминокислотных остатков сигнального пептида (он обеспечивает выход токсина через мембрану в периплазматическое пространство бактериальной клетки), toxA — 193 аминокислотных остатка пептида А, и toxB — 342 аминокислотных остатка пептида В токсина. Утрата клеткой профага или мутации в tox-опероне делают клетку малотоксигенной. Напротив, лизогениза- ция нетоксигенных С. diphtheriae конвертирующим фагом превращает их в токсиген- ные бактерии. Это доказано однозначно: токсигенность дифтерийных бактерий зависит от лизогенизации их конвертирующими tox-коринефагами. Коринефаги интегрируются в хромосому коринебактерий с помощью механизма сайт-специфической рекомбинации, причем штаммы дифтерийных бактерий могут содержать в своих хромосомах по 2 сайта рекомбинации (attB), и коринефаги интегрируются в каждый из них с одинаковой частотой.
Для обнаружения токсигенности дифтерийных бактерий можно использовать следующие способы:
Биологические пробы на животных. Внутрикожное заражение морских свинок фильтратом бульонной культуры дифтерийных бактерий вызывает у них некроз в месте введения. Одна минимальная смертельная доза токсина (20—30 нг) убивает морскую свинку весом 250 г при подкожном введении на 4—5-й день. Наиболее характерным проявлением действия токсина является поражение надпочечников, они увеличены и резко гиперемированы (см. цв. вкл., рис. 102.4).
Заражение куриных эмбрионов. Дифтерийный токсин вызывает их гибель.
Заражение культур клеток. Дифтерийный токсин вызывает отчетливый цито- патический эффект.
Метод твердофазного иммуноферментного анализа с использованием меченных пероксидазой антитоксинов.
Использование ДНК-зонда для непосредственного обнаружения Юх-оперона в хромосоме дифтерийных бактерий.
Однако наиболее простым и распространенным способом определения токсигенности дифтерийных бактерий является серологический — метод преципитации в геле. Суть его состоит в следующем. Полоску стерильной фильтровальной бумаги размером 1,5 х 8 см смачивают антитоксической противодифтерийной сывороткой, содержащей 500 АЕ в 1 мл, и наносят на поверхность питательной среды в чашке Петри. Чашку подсушивают в термостате 15—20 мин. Испытз'емые культуры засевают бляшками по обе стороны от бумажки. На одну чашку засевают несколько штаммов.
Специфическая профилактика. Основным методом борьбы с дифтерией является массовая плановая вакцинация населения. С этой целью используют различные варианты вакцин, в том числе комбинированные, т. е. направленные на одновременное создание иммунитета против нескольких возбудителей. Наибольшее распространение в России получила вакцина АКДС. Она представляет собой адсорбированную на гидроокиси алюминия взвесь коклюшных бактерий, убитых формалином или мертиолятом (20 млрд в 1 мл), и содержит дифтерийный анатоксин в дозе 30 флоккулирующих единиц и 10 единиц связывания столбнячного анатоксина в 1 мл. Вакцинируют детей с 3-месячного возраста, а затем проводят ревакцинации: первую через 1,5—2 года, последующие в возрасте 9 и 16 лет, а далее через каждые 10 лет.