Занятие 11

Тема занятия:  Инфекция. Роль микроорганизма в инфекционном процессе.  Патогенность и вирулентность. Экспериментальный (биологический) метод исследования.  Бактериоскопическое и  бактериологическое исследование трупного материала.

Учебная цель занятия: Познакомиться с содержанием понятий “инфекция”, “инфекционный процесс”, “инфекционная болезнь”, ролью микроорганизма в инфекционном процессе, свойствами микроорганизмов, определяющими патогенность и вирулентность.

Задачи занятия:  Познакомиться с экспериментальным (биологическим) методом исследования, научиться методике бактериоскопического и бактериологического исследования трупного материала.

Инфекция

Инфекцией (или инфекционным процессом) называется процесс взаимодействие восприимчивого макроорганизма и микроорганизма в определенных условиях окружающей среды крайним проявление которого является инфекционная болезнь.

Под инфекционной болезнью понимают заболевание, возникшее в результате воздействия патогенного микроорганизма на макроорганизм.

Основными отличиями инфекционных заболеваний от других патологических состояний являются:

1. Наличие строго определенного инфекционного агента.

2. Заразительность, т.е. способность к распространению среди восприимчивых особей.

3. Цикличность течения.

4. Формирование механизмов  иммунного ответа и последующей невосприимчивости.

Таким образом, для возникновения инфекционного процесса необходимы следующие условия:

1. наличие возбудителя;

2. наличие восприимчивого макроорганизма;

3. определенные условия внешней среды, обеспечивающие проникновение возбудителя в восприимчивый макроорганизм;

4. входные ворота инфекции;

5. инфицирующая доза.

Отличительным признаком микроорганизмов – возбудителей различных инфекций является патогенность.

Патогенность -  это способность микроорганизма вызывать развитие инфекционного процесса. Патогенность - свойство вида, закрепленное генетически. В зависимости от выраженности этого свойства различают:

1. патогенные микроорганизмы - это возбудители инфекционных  болезней человека, животных и растений;

2. условно-патогенные микроорганизмы - вызывают инфекционный процесс при определенных условиях, т.е. когда они попадают во внутреннюю среду организма в больших количествах и на фоне снижения резистентности макроорганизма;

3. сапрофиты – это непатогенные микроорганизмы, питающиеся мертвыми тканями растений и животных.

Внутри вида отдельные штаммы микроорганизмов могут сильно отличаться по степени патогенности. Степень патогенности (или мера патогенности) называется вирулентностью.

Вирулентность - это  фенотипическое проявление патогенности. Она может быть выражена как в большей, так и в меньшей степени. Вирулентность какого-либо штамма патогенного микроорганизма определяется несколькими факторами:

1. адгезивностью;

2. инвазивностью;

3. токсигенностью.

1.Адгезивность - это способностью бактерий прикрепляться к поверхности  субстрата - клеткам организма. Адгезивную функцию выполняют пили и  белки клеточной стенки бактерий.

2. Инвазивность - способность к преодолению барьеров и проникновению в клетки и ткани макроорганизма. Инвазивность обусловлена различными свойствами бактерий:

1. Наличием капсулы и других поверхностных структур бактериальных клеток;

2. Синтезом ферментов агрессии (коагулазы, фибринолизина, коллагеназы, нейраминидазы, гиалуронидазы  и т.д.).

Наряду с инвазивностью фактором патогенности является - токсигенность.

3. Токсигенность – это способностью продуцировать, накапливать и выделять различные токсины.

Микробные токсины делят на 2 типа: На экзотоксины, которые секретируются бактериями в окружающую среду, и эндотоксины, высвобождающиеся только при разрушении клеточной стенки грамотрицательных бактерий.

Основные свойства экзотокинов:

1. Экзотоксины выделяются живыми клетками как грамотрицательных, так и грамположительных бактерий.

2. По химической природе экзотоксины - полипептиды.

3. Экзотоксины термолабильны. Быстро разрушаются при t - 60°С.

4. Экзотоксины высокотоксичны - вызывают гибель лабораторных животных при введении нескольких микрограммов.

5. Экзотоксины не вызывают лихорадку в организме хозяина.

6. Действие экзотоксинов высокоспецифично, т.е. для каждого токсина характерно поражение определенных структур (мишеней) и картина болезни связана с их поражением. Примеры: Экзотоксины ответственны за развитие симптомов дифтерии (возбудитель Corynebacterium diphtheriae), столбняка (Clostridium tetani), ботулизма (Clostridium botulinum), газовой гангрены.

7. Экзотоксины высокоиммуногенны, т.е. являются сильными антигенами и стимулируют образование антител к токсину (антитоксина), которые нейтрализуют токсин.

8. Экзотоксины переходят в анатоксины при обработке слабым (0,3 - 0,4%) раствором формалина при температуре 38 - 50° в течение 3-4 недель.

Основные характеристики эндотоксинов:

1. Эндотоксины являются компонентами клеточной стенки грамотрицательных бактерий, и высвобождаются при их разрушении.

2. По химической природе эндотоксины - это липополисахаридные комплексы.

3. Эндотоксины термостабилены. Выдерживают кипячение.

4. Эндотоксины является слабыми антигенами и не стимулируют образование антитоксина.

5. Эндотоксины обладают пирогенностью т.е.способны вызывать в организме хозяина лихорадку и стимулировать процессы воспаления.

6. Эндотоксины обладают низкой специфичностью.

7. Эндотоксины слаботоксичны. Однако большие количества эндотоксина могут стать причиной необратимого шока, наблюдаемого при бактериемии, вызванной    грамотрицательными   микроорганизмами.

8. Эндотоксины не переходит в анатоксин.

Единицы измерения вирулентности

Вирулентность измеряется в летальных дозах экспери­ментально рассчитанных на лабораторных животных:     - DCL (dosis certae letalis) – абсолютно летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных, - DLm (Dosis letalis minima) – минимальная летальная доза - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95% взятых в опыт лабораторных животных, - LD50 - минимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 50% взятых в опыт лабораторных животных.

Экспериментальный (биологический) метод исследования

Инфекционный процесс может быть искусственно воспроизведен путем заражения лабораторных животных: кроликов, морских свинок, белых крыс и мышей др. Экспериментальное заражение животных проводиться для:

1. изучения патогенности и вирулентности микроорганизмов;

2. выделения чистой культуры возбудителя из различных материалов;

3. воспроизведения экспериментальной инфекции;

4. испытания лечебного действия терапевтических препаратов и т.д.

Перед началом опыта животных отбирают, взвешивают и маркируют. Заражают животных накожно, внутрикожно, подкожно, внутримышечно, внутривенно, перорально, интраназально, интрацеребрально и внутрибрюшинно.

Бактериологическое исследование трупов животных

Для обнаружения микроорганизма, вызвавшего гибель животного, определение его локализации в организме и выделения чистой культуры возбудителя производят вскрытие зараженного животного сразу после  гибели, соблюдая правила асептики. Данные вскрытия трупа протоколируют. Для приготовления мазков-отпечатков вырезают из печени, селезенки, почек небольшие кусочки ткани, берут их пинцетом и прикасаются к предметному стеклу поверхностью среза. Мазки-отпечатки фиксируют и окрашивают по Грамму. При микроскопии отмечают присутствие микроорганизмов в различных органах и тканях. При необходимости делают посевы из этих органов на питательные среды.

Самостоятельная работа:

• Приготовить мазок-отпечаток из органа зараженного животного,   зафиксировать препарат, окрасить его по Граму, промикроскопировать.

• Произвести посев органа на чашку с МПА.

 Методические указания к выполнению самостоятельной работы:

• Для приготовления мазка свежим срезом органа исследуемого животного  сделать отпечаток на предметном стекле. Срез производить с соблюдением правил асептики. Препарат зарисовать в рабочей тетради.

• Срезом исследуемого органа сделать отпечаток на МПА в чашке Петри,  после чего рассеять нанесенный материал по всей поверхности среды  с помощью шпателя или петлей штрихом.

Контрольные вопросы по теме занятия:

1. Понятие об инфекции, инфекционном процессе, инфекционной болезни.

2. Условия возникновения инфекционной болезни, ее особенности.

3. Роль микроорганизма в инфекционном процессе. Патогенность и вирулентность. Единицы измерения вирулентности.

4. Свойства микроорганизма, характеризующие его вирулентность.

5. Генетика патогенности и вирулентности.

6. Токсины бактерий. Свойства экзо- и эндотоксинов.

7. Понятие об инфицирующей (критической) дозе.

8. Входные ворота инфекции.

9. Пути распространения микробов по организму. Типы генерализованных инфекционных процессов.

10. Динамика инфекционного процесса.

11. Формы проявления инфекции.

12. Экспериментальный (биологический) метод исследования. Вскрытие  трупов зараженных животных. Бактериоскопическое и бактериологическое исследование трупного материала.

Литература для подготовки к занятию:

Основная литература:

1. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология. Под ред.А.А. Воробьева. М., 2004, 136-183.

2. Руководство к лабораторным занятиям по микробиологии. Под ред. Л.Б.Борисова. М., 1984, 96-101.

Дополнительная литература:

1. Л.Б.Борисов. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология. М., 2002, 140-149.

2. О.К.Поздеев. Медицинская микробиология. М., ГЭОТАР-МЕД, 2001.

3. Медицинская микробиология. Справочник. Под ред. В.И.Покровского и О.К.Поздеева. М., ГЭОТАР-МЕД, 1998.