- •Гоу впо Тверская гма Росздрава
- •Содержание
- •Список сокращений
- •Предисловие
- •Модуль I «Морфология микроорганизмов»
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Правила работы в учебной бактериологической лаборатории
- •2. Мир микробов. Особенности строения про- и эукариотической клетки
- •3. Систематика и номенклатура микроорганизмов
- •4. Морфология и ультраструктура бактериальной клетки
- •Цитоплазма Капсула Ворсинки (пили) Мезосома
- •Цитоплазмамическая мембрана
- •Периплазматическое пространство
- •5. Основные формы бактерий
- •6. Микроскопический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •7. Простые и сложные методы окраски
- •8. Механизмы окрасок по Граму и Цилю-Нильсену
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 2: Специальные методы окраски. Устройство биологического микроскопа. Виды
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Специальные методы окраски для выявления отдельных структур бактерий
- •2. Методы окраски отдельных групп про- и эукариот
- •3. Изучение подвижности микроорганизмов
- •4. Виды микроскопии
- •5. Устройство биологического микроскопа
- •6. Порядок проведения иммерсионной микроскопии
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 3: Морфология и ультраструктура отдельных групп микроорганизмов: риккетсий, хламидий, микоплазм, актиномицет, спирохет, грибов, простейших
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Теоретические вопросы для рубежного контроля знаний
- •Перечень практических навыков
- •Модуль ιι «Физиология микроорганизмов»
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Состав и требования, предъявляемые к питательным средам
- •2. Классификация питательных сред
- •3. Понятия асептики и антисептики
- •4. Понятие дезинфекции, методы дезинфекции и контроль эффективности дезинфекции
- •5. Понятие стерилизации, методы, аппаратура и режимы стерилизации
- •6. Методы определения эффективности стерилизации
- •7. Понятие о виде, штамме, колонии, чистой культуре микроорганизмов
- •8. Методы выделения чистых культур микроорганизмов
- •9. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •10. Техника посева микроорганизмов
- •11. Особенности культивирования анаэробных бактерий
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Диагностике инфекционных заболеваний.
- •I этап.
- •II этап. Цель: накопление чистой культуры
- •III этап. Цель: идентификация исследуемой культуры
- •IV этап.
- •Тема 2: Физиология бактерий. Питание, дыхание, размножение, метаболизм и ферментные системы бактерий. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний (2-й день).
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II. Базовый текст
- •1. Метаболизм микроорганизмов
- •2. Ферментные системы микроорганизмов
- •3. Классификация бактерий по типу питания. Источники углерода, азота, макро- и микроэлементов, ростовых факторов для микробов.
- •4. Механизмы питания бактерий
- •5. Классификация микроорганизмов в зависимости от источника энергии
- •6. Классификация бактерий по типу дыхания - биологического окисления.
- •7. Брожение и его виды
- •8. Условия культивирования бактерий
- •9. Рост и размножение бактерий. Фазы размножения бактерий
- •10. Бактериологический метод исследования. Проведение 2 этапа бактериологического метода выделения аэробов. Культуральные свойства бактерий.
- •III. План практической работы
- •4. Заполнить таблицу « Классификация микроорганизмов по типам дыхания»
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Тема 3: Идентификация чистых культур. Биохимическая активность бактерий. Бактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний (3-день).
- •1. Проведение III этапа бактериологического метода выделения чистых культур микроорганизмов. Схема идентификации микроорганизмов
- •2. Определение чистоты выделенной культуры
- •3. Использование ферментативной активности бактерий для идентификации микроорганизмов
- •4. Методы определения гликолитической активности микроорганизмов
- •5. Методы определения протеолитической активности бактерий
- •6. Определение окислительно-восстановительных ферментов бактерий
- •7. Системы для биохимической идентификации бактерий
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Модуль III «Основы антибактериальной химиотерапии»
- •2. Механизмы действия антибиотиков на микроорганизмы
- •3. Побочное действие антибиотиков
- •4. Механизмы антибиотикорезистентности микроорганизмов
- •5. Методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •III модуль «Инфекция и инфекционный процесс»
- •Тема 2: Инфекционный процесс. Факторы патогенности бактерий. Биологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •Базовый текст
- •1. Учение об инфекции. Понятия «инфекция» и «инфекционное заболевание»
- •3. Классификации инфекционных заболеваний и форм инфекций
- •4. Периоды и исходы инфекционного заболевания
- •5. Патогенность и вирулентность, единицы вирулентности
- •6. Основные факторы патогенности микроорганизмов
- •7. Микробные токсины
- •8. Биологический метод диагностики инфекционных заболеваний
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •III модуль «Экология микроорганизмов. Основы санитарной микробиологии»
- •Тема 3:Микрофлора организма человека. Санитарно-бактериологическое исследование воды, воздуха, почвы
- •I. Вопросы для самоподготовки:
- •II.Базовый текст
- •2. Функции нормальной микрофлоры организма человека
- •3. Методы определения микрофлоры организма человека
- •4. Определение понятия дисбактериоз и причины его возникновения
- •5. Принципы диагностики и лечения дисбактериоза
- •6. Предмет санитарной микробиологии и требования, предъявляемые к санитарно-показательным микроорганизмам
- •7. Микрофлора воды, воздуха и почвы
- •8. Методы определения санитарно-показательных микроорганизмов воды, воздуха и почвы
- •III. План практической работы
- •IV. Примеры ситуационных задач
- •Теоретические вопросы для рубежного контроля знаний
- •Перечень практических навыков
- •Литература
2. Механизмы действия антибиотиков на микроорганизмы
По механизму действия на микроорганизмы антибактериальные химиопрепараты делятся на: ингибирующие синтез клеточной стенки; вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны; подавляющие белковый синтез; ингибирующие синтез нуклеиновых кислот.
Антибиотики, ингибирующие синтез клеточной стенки. Пептидогликан — основа клеточной стенки бактерий — уникален и жизненно необходим для прокариот, он есть у большинства бактерий, за исключением не имеющих клеточной стенки. Синтез предшественников пептидогликана начинается в цитоплазме. Затем они транспортируются через ЦПМ, где происходит их объединение в гликопептидные цепи (эту стадию ингибируют гликопептиды). Образование полноценного пептидогликана происходит на внешней поверхности ЦПМ. Этот этап совершается при участии белков-ферментов, которые называют пенициллинсвязывающими белками, так как именно они служат мишенью для пенициллина и других бета-лактамных антибиотиков. Ингибирование пенициллинсвязывающих белков приводит к накоплению предшественников пептидогликана в бактериальной клетке. В результате ненормально большое количество этих предшественниковзапускает в бактериальной клетке систему их уничтожения — аутентические ферменты,которые в норме расщепляют пептидогликан при делении бактериальных клеток. В результате действия аутолитических ферментов и происходит лизис бактериальной клетки. Поскольку пептидогликана нет в стенках животных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой токсичностью для макроорганизма, и их можно применять в высоких дозах (мегатерапия).
бета-лактамные антибиотики — пенициллины, цефалоспорины, монобактамы и карбопенемы
гликопептиды — ванкомицин, клиндамицин
Антибиотики, вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т. д.).
ЦПМ есть у всех живых клеток, но у прокариот (бактерий) и эукариот ее структура различна. У грибов больше общего с клетками макроорганизма, хотя есть и различия. Поэтому противогрибковые препараты — антимикотики — более токсичны для организма человека, так что лишь немногие препараты из этой группы допустимо принимать внутрь. Число антибиотиков, специфическидействующих на мембраны бактерий, невелико. Наиболее известны полимиксины (полипептиды), к которым чувствительны только грамотрицательные бактерии. Они лизируют клетки, повреждая фосфолипиды клеточных мембран. Из-за токсичности они применялись лишь для лечения местных процессов и не вводились парентерально. В настоящее время на практике не используются. Противогрибковые препараты (антимикотики) повреждают эргостеролы (полиеновые антибиотики) и ингибируют один из ключевых ферментов биосинтеза эргостеролов (имидазолы).
полиеновые антибиотики
полипептидные антибиотики
Антибиотики, подавляющие белковый синтез. По ряду признаков белоксинтезирующий аппарат прокариот отличается от рибосом эукариотических клеток, что может быть использовано для достижения селективной токсичности действующих на них препаратов. Синтез белка — многоступенчатый процесс, в котором задействовано множество ферментов и структурных субъединиц. Известно несколько точек приложения действия различных препаратов: присоединение тРНК с образованием инициального комплекса на 70S рибосоме (аминогликозиды), перемещение тРНК с акцепторного сайта на донорский сайт, присоединение нового аминоацила тРНК к акцепторному сайту (тетрациклины), формирование пептида, катализируемого пептидил-трансферазой (хлорамфеникол, линкозамиды), транслокация пептидил тРНК (эритромицин), удлинение пептидной цепи (фузидиевая кислота), терминация и высвобождение пептидной цепи. Таким образом, аминогликозиды и тетрациклины связываются с 30S-субъединицей, блокируя процесс еще до начала синтеза белка. Аминогликозиды необратимо ингибируют процесс присоединения транспортной РНК, а тетрациклиныобратимо блокируют следующую стадию присоединения к рибосомам транспортной РНК. Макролиды, хлорамфеникол, линкозамиды соединяются с 50S-субъединицей. Это обрывает удлинение пептидных цепей. После удаления этих антибиотиков процесс возобновляется, т. е. эффект бактериостатичен.
аминогликозиды(гентамицин, угнетая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нарушать синтез белковой оболочки вирусов и поэтому может обладать противовирусным действием)
макролиды
тетрациклины
хлорамфеникол(левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клетки
Антибиотики, ингибирующие синтез нуклеиновых кислот. Нарушение синтеза и функций нуклеиновых кислот достигается тремя способами:
1) ингибирование синтеза предшественников пурин-пиримидиновых оснований (сульфаниламиды, триметоприм)
2) подавление репликации и функций ДНК (хинолоны/фторхинолоны.нитроимидазолы, нитрофураны)
3) ингибирование РНК-полимеразы (рифамицины). В большинстве своем в эту группу входят синтетические препараты, из антибиотиков подобным механизмом действия обладаюттолько рифамицины, которые присоединяются к РНК-полимеразе и блокируют синтез м-РНК. Действие фторхинолонов связано, в основном, с инактивацией ДНК-гиразы - фермента, обеспечивающего суперспирализацию бактериальной хромосомы. Сульфаниламиды - структурные аналоги парааминобензойнойкислоты - могут конкурентно связываться и ингибировать фермент, который нужен для перевода парааминобензойной кислоты в фолиевую кислоту - предшественник пуриновых и пиримидиновых оснований. Эти основаниянеобходимы для синтеза нуклеиновых кислот.
Таблица 18. Классификация антимикробных химиопрепаратов по механизму действия
Ингибиторы синтеза клеточной стенки |
Ингибиторы синтеза белка |
Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот |
Ингибиторы функции клеточных мембран (ЦПМ) |
Бета-лактамы (пенциллины, цефалосприны, карбапенемы, монобактамы) Гликопептиды |
Аминогдикозиды Тетрациклины Хлорамфеникол Линкозамиды Макролиды Фузидиевая кислота
|
- Ингибиторы синтеза предшественников нуклеиновых кислот: Сульфаниламиды Триметоприм - Ингибиторы реплкации ДНК: Хинолоны Нитроимидазолы Нитрофураны Игибиторы - РНК-полимеразы: Рифамицины
|
Полимиксины Полиены Имидазолы |