Тема: Предмет микробиология, история развития.

Цель: Ознакомление студентов с историей развития медицинской микробиологии, вклад зарубежных и отечественных ученых в развитии микробиологии.

План лекции:

  1. Предмет микробиология, задачи
  2. Роль медицинской микробиологии среди медицинских дисциплин.
  3. История развития медицинской микробиологии.
  4. Роль зарубежных и отечественных ученых в развитии микробиологии.

     

Микробиология, как отрасль общей биологии изучает закономерность жизни и развития микроорганизмов. Медицинская микробиология – дисциплина, изучающая патогенные микроорганизмы и взаимоотношения, возникающие между ними и организмом человека  в определенных условиях внешней среды. Задачи медицинской микробиологии - изучение этиологии инфекционных болезней, изыскания  новых методов лабораторной диагностики, их применение в практической бактериологии, специфической профилактике и

терапии. Основные этапы исторического развития микробиологии. Изобретение микроскопа

и открытие микробов – А. Левенгуком. Морфологический период.Физиологический период. Работы Э.Дженнера, Д.И. Самойловича, Л. Пастера, Р.Коха. Роль И.И.Мечникова в развитии иммунологического периода. Открытие вирусов  Д.И. Ивановским.  Открытие патогенных простейших Ф.А. Леш, П.Ф. Баровской. Роль ученых в развитии микробиологии Е.П.Павловский, П.Ф.Здродовский, М.И. Чумаков, А.А.Смородинцев, Л.А.Зильбер, З.В.Ермольева, В.Д. Тимаков.

 

 

Микробиология — это раздел биологии, изучающий закономерности жизни и развития микроорганизмов в их единстве с окружающей средой. Эта наука изучает свойства микроорганизмов, а также их влияние на макроорганизмы. Бактерии заселили Землю много миллиардов лет назад, задолго до появления первых высших растений и животных, а в настоящее время представляют самую многочисленную и разнообразную группу живых организмов.

Обилие материала, накопленного за период научного развития микробиологии, обусловило необходимость разделения этой науки на ряд специализированных направлений:

  1. Общая микробиология — изучает строение и жизнедеятельность микроорганизмов, их распространение в природе, наследственность и изменчивость.
  2. Медицинская микробиология — изучает микроорганизмы, вызывающие заболевания человека, и процессы, происходящие в организме при внедрении болезнетворных микроорганизмов.
  3. Сельскохозяйственная микробиология или агромикробиология, изучает микроорганизмы, играющие роль в повышении плодородия почвы, создании удобрений.
  4. Ветеринарная микробиология изучает микроорганизмы, вызывающие заболевания животных.
  5. Промышленная — изучает микроорганизмы, которые используют в производстве пищевых продуктов, антибиотиков и других лекарственных веществ, создает способы защиты от вредного воздействия.

Основной задачей микробиологии является изучение свойств микроорганизмов, которые окружают нас повсюду—в воде, почве, организме человека и животных, с целью использования полезных для человека свойств микроорганизмов в различных отраслях народного хозяйства, а также микроорганизмов, вызывающих заболевания человека и животных, с целью воздействия на них специфической терапией и профилактики инфекционных заболеваний.

Кроме того, в санитарно-бактериологических лабораториях проводят исследования с целью выявления степени микробного загрязнения внешней среды и различных объектов — роддом, хирургические отделения и т. д.

Медицинская микробиология подразделяется на:

бактериологию — наука о бактериях; вирусологию — наука о вирусах; иммунологию — наука о механизмах защиты организма от патогенных и непатогенных агентов; микологию, изучающую патогенные для человека грибы;

* протозоологию — изучает одноклеточные патогенные организмы;

* паразитологию — изучает гельминтов.

Задачей медицинской микробиологии является разработка методов лабораторной диагностики инфекционных болезней с целью создания медицинских препаратов для их предупреждения и лечения.

Одновременно с развитием медицинской микробиологии формировалась иммунология. И чуть позднее санитарная микробиология, изучающая санитарно-микробиологическое состояние окружающей среды и пищевых продуктов. Медицинская микробиология развилась в результате изучения инфекционных болезней. Однако еще до того, как открыли микроорганизмы, человечеству были знакомы заболевания. И уже в трудах Гиппократа появляются предположения о связи заразных болезней и особых болезнетворных испарений, которые он назвал «миазмами».

В трудах учеными Древней Греции Гиппократом (460— 377 до н. э.), Лукрецием (95—55 н. э.), Галеном (131—211 до н. э.) была высказана гипотеза о живой природе возбудителей заразных заболеваний.

Народы Азии имели определенные представления о заразности лепры (проказы) и проводили изоляцию больных этой инфекцией. Авиценна считал, что причиной возникновения заразных болезней являются невидимые простым глазом живые существа, передающиеся через воду и воздух.

Но лишь с развитием химии, физики, медицины в эпоху Возрождения и в период промышленной революции XVI— XVII вв. в Западной Европе и России стали накапливаться наблюдения и научные исследования сущности инфекционных болезней.

Впервые увидел и описал микробы голландский ученый А. Левенгук (1632—1723), который изобрел двояковыпуклые линзы с увеличением в 160 раз. Он первый подметил, как кровь движется в капиллярах, а также увидел в семенной жидкости сперматозоиды. В свои самодельные лупы ученый разглядывал все — дождевую воду, мясо, глаз мухи. Каково же было его изумление, когда в зубном налете, в капле воды и многих других жидкостях он увидел множество живых организмов.

Открытия Левенгука вызвали живейший интерес у многих ученых и послужили толчком к изучению микромира. Но только через 150—200 лет были выяснены причины бро- жения, гниения, установлена роль микроорганизмов в этиологии инфекционных болезней, круговорота азота, углерода и других веществ в биосфере.

Уже на первых этапах развития микробиологии были сделаны попытки связать ее с практическими задачами борьбы с инфекционными заболеваниями.

Русский врач Самойлович (1744—1805), опираясь на богатый опыт борьбы с чумой, пришел к выводу, что чума вызывается «особливым и совсем отменным существом». Чтобы доказать свое предположение, в 1771 г. Самойлович ввел себе заразный материал, взятый от человека, выздоравливающего от бубонной формы чумы. За глубокое изучение чумы Самойлович был избран почетным членом западноевропейских академий.

Одна из наиболее интересных глав в истории микробиологии — это создание метода оспопрививания. В XVIII в. в Париже от оспы умерло 20 тыс. человек, в Неаполе — 16 тыс. человек. Английский врач Эдуард Дженнер заметил, что доярки, которые заражались оспой при доении больных коров, не заражались при контакте с больными людьми. В1796 г. Э. Дженнер привил здоровому мальчику содержимое гнойного пузырька от коровы, больной оспой. Через 1,5 месяца он привил ему материал от человека, больного оспой. Мальчик не заболел. С тех пор прививки принесли человечеству избавление от этой страшной болезни. Однако открытия, сделанные в первой половине XIX в., убедительно доказали роль патогенных микроорганизмов в возникновении инфекционных заболеваний.

Середина XIX в. явилась поворотным этапом в развитии микробиологии. В этот период она обогатилась новыми данными из физики, химии и биологии. Самым гениальным ученым XIX в. по праву был признан француз Луи Пастер (1822—1895). Это был удивительный человек, который добился упорным трудом очень многого. Когда Па-стер уже был всемирно известным ученым, он сказал: «В жизни нужно посвятить все усилия, чтобы наилучше делать то, на что способен. Позвольте сообщить вам секрет моей удачи. Моя единственная сила — это мое упорство». В 26 лет у Л. Пастера было готово две докторские диссертации — одна по химии, другая — по физике. А вот открытия, которые совершил ученый в области микробиологии: впервые доказал, что брожение это — не химический процесс, а биологический — и есть результат жизнедеятельности дрожжевых грибков. Также Л. Пастер доказал, что некоторые микроорганизмы могут жить и размножаться без кислорода.

Чтобы рассказать о заслугах Л. Пастера, надо написать целую книгу. Впервые в истории науки Пастером были разработаны методы уничтожения микроорганизмов при воздействии на них высоких температур. Этот метод был положен в основу стерилизации. В 1879 г., работая с возбудителем куриной холеры, Пастер установил, что в определенных условиях культивирования патогенные микробы теряют свою вирулентность. На основе этого открытия он создает вакцины. В 1885 г. Пастер предложил прививки против бешенства. Научные открытия Л. Пастера показали роль микроорганизмов в возникновении инфекции. Он научился выращивать бактерии в искусственных питательных средах, но не знал способа обнаружения возбудителя в каждом отдельном случае инфекции.

Большое значение для медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910), который обогатил микробиологию совершенными методами исследования. Им и его учениками в практику лабораторной техники введены плотные питательные среды (картофель, желатин, свернутая сыворотка, МПА), анилиновые красители, иммерсионная система, микрофотографирование. Благодаря усовершенствованию техники и методики микробиологических исследований Р. Кох окончательно установил этиологию сибирской язвы, открыл возбудителя туберкулеза (1882), холеры (1883) и получил из туберкулезных микробактерий туберкулин. Ученый подробно исследовал ра- невые инфекции и разработал способ выделения в чистой культуре патогенных бактерий.

В этом же году проводил исследования по изучению мозаичной болезни табака Д.И. Ивановский (1864—1920). Он пришел к выводу, что эту болезнь вызывает агент, который не растет на питательных средах и проходит через фильтры. Это была первая работа, доказавшая вирусную природу инфекционных болезней.

Успехи медицинской микробиологии в области этиологии инфекционных болезней обусловили необходимость изучения механизмов защитных реакций организма от инфекционных агентов. Первым ученым, показавшим, что многие клетки организма (лейкоциты, селезенки, костного мозга и пр.) способны захватывать и переваривать чужеродные различные элементы, в том числе и бактерии, был И.И. Мечников (1845—1916). Такие клетки он назвал «фагоцитами» (от греч. фаго — пожираю, цитоз — клетка), а открытое явление «фагоцитозом».

В 1908 г. за это открытие ученый получил Нобелевскую премию.

Так же И.И. Мечников много работал над вопросами продления жизни. Он считал, что человек должен жить 100— 120 лет и что преждевременная старость «есть болезнь, которую надо лечить». Причину преждевременной старости Мечников видел в систематическом отравлении организма ядами гнилостных бактерий, которые населяют толстый кишечник человека. Поэтому он советовал употреблять пищу, содержащую мол очно-кислые бактерии. Именно они создают в кишечнике кислую среду, которая оказывает неблагоприятное воздействие на гнилостные микробы. Дважды И.И. Мечников подвергал себя смертельной опасности, чтобы проверить правильность своих предположений. Один раз он ввел в свой организм кровь больного тифом, чтобы проверить, как происходит заражение этой болезнью. Ученый перенес тяжелую форму возвратного тифа, но убедился, что заражение происходит через кровь. Второй раз он заразил себя ослабленными микробами холеры, чтобы на себе проверить их действие.

В 1886 г. Мечников организовал в Одессе первую в стране бактериологическую станцию и создал школу микробиологов. Но его прогрессивные взгляды в научной и общественной жизни вызвали недовольство царского правительства и с 1887 г. до конца жизни он жил в Париже и работал в институте Пастера.

Большой вклад в развитие медицинской микробиологии внесли русские ученые. Вот их имена.

Ф. А. Леш (1840—1903) наблюдал в испражнениях больного дизентерией амебы.

П. Ф. Боровский (1863—1932) открыл возбудителя кожного лейкоманилеза.

 

                                               Контрольны вопросы:

  1. Назовите ученого,который первым увидел микроорганизмы ?
  2. Кто впервые открыл метод оспопривание?
  3. Кем впервые были разработаны плотные питательные среды?

4.Кто предложил прививки против бешенства?

5.Кто открыл явление фагоцитоза?

  1. Кто доказал вирусную природу инфекционных заболевании?

7.Кем в нашей стране был получин пенициллин?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. стр.6.-13

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. стр 5-12
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.стр  6-16
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. стр 10-17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Морфология бактерий.

 

Цель: Ознакомление студентов со строением бактерильной клетки, основными формами бактерии.

 

План лекции:

1.Размеры микроорганизов

  1. Морфология клеток

3.Основные формы бактерии

4. Компоненты клетки

  1. Тинкториальные свойства клетки.

 

Основные принципы классификации микроорганизмов. Международная классификация и номенклатура бактерий по Берджи. Понятие о виде, сероварианте, морфоварианте, биоварианте, фаговарианте. Бактерии, основные формы. Строение бактериальной клетки: оболочка, цитоплазма, нуклеоид, рибосомы, включения. Капсулы, жгутики, пили, споры их функции. Данные электронной микроскопии.

Размеры микроорганизмов

Объекты, относимые к микроорганизмам, выделены по признаку их малых размеров и одноклеточных форм. Диапазон размеров микроорганизмов велик. Размеры одноклеточных зеленых водорослей и клеток дрожжей составляют десятки микрометров. Линейные размеры бактерий в среднем 0,5-3мкм, нитчатые формы могут достигать в длину до 1 мм (слайд 2.4).

Самые мелкие из известных прокариотных клеток – бактерии, принадлежащие к группе микоплазм – 0,1-0,15мкм. Этот размер является теоретическим пределом клеточного уровня организации жизни, при котором в клетке еще может быть минимум молекул белка (порядка 1200) и минимум ферментных реакций, необходимых для поддержания клеточной структуры. Мельчайшие микоплазменные клетки равны или даже меньше частиц вирусов.

Бактериальные клетки обычно можно увидеть в световой микроскоп. Размеры большинства вирусов находятся в диапазоне 16-200нм(10-9)и лежат за пределами его разрешающей способности. Впервые наблюдать вирусы и выяснить их структуру удалось после изобретения электронного микроскопа. По своим размерам вирусы занимают место между самыми мелкими бактериальными клетками и самыми крупными органическими молекулами.

 

Морфология клеток

Располагаются в виде пакетов из 8, 16, 32, 64 клеток. Стафилококки – делятся в нескольких плоскостях, после деления клетки располагаются в виде виноградной грозди.

Кокки не всегда бывают правильной круглой формы, они могут быть ланцетовидными, удлиненными, чечевицеобразными, бобовидными и др.

Цилиндрическая форма характерна для большинства бактерий. Палочковидные формы бактерий различаются по длине, по поперечному диаметру, по форме концов клеток и характеру их расположения.

Спиральной формы бактерии различаются количеством и характером завитков, длиной и толщиной клеток. Их подразделяют на негнущиеся (вибрионы, спириллы) и изгибающиеся (спирохеты) формы.

Необычные формы бактерий морфологически разнообразны. Тороидальные – замкнутые или незамкнутые кольца. Звездообразные клетки напоминают шестиугольную звезду. Тубероидальные клетки – это палочковидные бактерии со сферическими вздутиями. Форма плоских квадратных пластинок и коробочковидных плоских клеток геометрически разнообразной формы характерна архебактериям. Встречаются червеобразные клетки с заостренными тонкими концами и др.

Нитчатые формы бактерий – это палочковидные клетки, которые соединяются в длинные цепочки, объединяемые слизью, чехлами, плазмодесмами (мостиками) или общей оболочкой. Нити трихомных бактерий могут быть свободноплавающими или прикрепленными к субстрату.

Большинство бактерий одноклеточны, но имеются формы, состоящие из многих клеток. Примером истинно многоклеточных прокариотов с функциональной дифференциацией являются азотфиксирующие цианобактерии, у которых фиксация азота осуществляется гетероцистами – специализированными неделящимися клетками. Как правило, трихомные бактерии, стафилококки и др. образуют скопления клеток, не имеющих функциональной дифференциации – многоклеточные комплексы.

Все перечисленные формы бактерий характеризуются постоянством формы клетки. Однако имеются полиморфные бактерии. К ним относятся бактерии, которые лишены клеточной стенки; бактерии, у которых в цикле развития наблюдается смена форм клеток кокк-палочка-кокк;это могут быть и слабоветвящиеся формы. У ряда бактерий клетки могут образовывать различной формы выросты – простеки.

Существуют две основные формы бактерий: кокки – шаровидные структуры и бациллы (палочковидные), встречаются промежуточные (коккобациллы) и производные (нитевидные) формы.

Кокки– шаровидные бактерии могут быть вытянутыми и сплющенными. После деления нередко остаются соединенными.

Диплококки– деление происходило в одной плоскости и образовавшиеся особи остались соединенными (пр. пневмококки, гонококки)

Стрептококки – деление кокков в одном направленииТетракокки– деление в двух взаимноперпендикуллярных направлениях

Сарцины– деление в трех взаимноперпендикулярных плоскостях, образование 8-16 клеток

Стафилококки– гроздевые кокки образуются при беспорядочном делении клеток

Палочковидные бактерии– различаются формой концов клеток:

Закругленные, заостренные, обрубленные

Вибрионы– слгка изогнутые палочки

Палочки размножаются поперечным делением и обычно разъединяются, у некоторых остаются соединенными по две или цепочки

Спириллы– извитые бактерии в виде спирали

Спирохеты– тонкие извитые нити, обладающие подвижностью. Имеют специфическую структуру - вокруг тонкой осевой эластичной нити , состоящей из отдельных фибрилл, навита лента цитоплазмы, образуя первичные завитки. Дифференциация спирохет осуществляется по длину нити, количеству и характеру завитков. Имеют признаки, сходные с простейшими.

Актиномицеты– хорошо разветвленный мицелий. Размножение спорами или мицелием

Риккетсии– (0,2-0,3 х 40 мкм) по морфологии близки к бактериям, но являются строгими внутриклеточными паразитами. Существует 4 морфотипа – кокковидные, короткие или длинные палочки, нитевидные формы.

Микоплазмы– (125-250 нм), очень мелкие, полиморфные. Отсутствует регидная клеточная стенка, существует ограничительная мембрана. Имеют вид сферических тел, бус или нитевидных ветвистых форм.

 

Окраска по Граму

Деление бактерий на грамположительные и грамотрицательные было предложено Гансом Христианом Иохимом Грамом (1884). Генциан-виолет с йодом образует соединение нерастворимое в воде, плохо растворимое в спирте. При окраске клетки так называемые грамположительныебактерии удерживают соединение и остаются окрашенными после воздействия спиртом,грамотрицательные– обесцвечиваются и их можно окрасить контрасным веществом (напримур, фуксином, тогда клетки выглядят красными).

Строение бактериальной клетки

 

Компоненты клетки

Обязательные компоненты:

цитоплазма

рибосомы

бактериальное ядро (различия в соотношении гуанина и цитозина в различных группах бактерий позволяет проводить таксономию бактерий)

плазматическая мембрана

клеточная стенка

Дополнительные структуры:

жгутики

реснички

включения в цитоплазму

капсулы

споры

Отличительные особенности прокариот

  • Размер клетки 1-5 мкм, диаметр 0,5 мкм
  • Компартментализация слабо выражена (отсутствие внутриклеточных мембран), наличие существует в зачаточном состоянии виде выпячиваний в цитоплазму – мезосомы.
  • Рибосомы мелкие 70S
  • Кольцевая ДНК, гистоны отсутствуют
  • Наличие плазмид – кольцевых мелких ДНК
  • Бинарное деление, у многих образуются скопления, не распадающиеся группы клеток
  • Делению предшествует короткая бинарная стадия
  • Клеточная стенка (исключение – микоплазмы)
  • Муреин клеточной стенки, D-аланин, D-глутаминовая кислота1
  • Виды движения – плавание, скольжение
  • Наличие жгутиков с 1 скрученной фибриллой- белок флагеллин (существуют как подвижные тиак и неподвижные бактерии, у которых нет жгутиков)                   

                                                Контрольные вопросы:

1.Расскажите о классификации микроорганизмов?

2. Назовите основные свойства представителей  царства прокариотов?

3. Перечислите основные формы бактерии?

4. Назовите основные оргонелы клетки и их назначение ?

5. Дайте краткую характеристику основных групп бактерии и вирусов?

6. Какие способы окраски бактерии вы знаете ?

7. Какой цвет окрашивается грам + и грам –  микроорганизмы?

 

Литература: 

 

1.  Основная:

1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.стр 13-18

 

Дополнительная:

Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.13-20 стр

Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология»  2006 г.14-18 стр

Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 17-25 стр

Камышников В.С. «Методы клинических лабораторных исследований» 2009 г.

23-30стр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Морфология бактерий.

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией, особенностями спирохет, риккетсий, микоплазм, актиномицетов, грибов.

 

План лекции:

  1. Морфология спирохет.
  2. Морфология риккетсий.
  3. Морфология микоплазм.
  4. Морфология актиномицетов.
  5. Морфология грибов.

 

Характеристика спирохет: строение и форма клетки,  величина, характер движения. Характеристика риккетсий: величина, полиморфизм, строение риккетсий. Характеристика актиномицетов, грибов. Характеристика вирусов. Морфология, ультраструктура, размеры вирусных частиц, элементарные тельца и внутриклеточные включения. Понятие о бактериоскопическом методе исследования и его значение для лабораторной диагностики

Морфология спирохет. Спирохеты выделены в самостоятельный порядок Spirochaetales, который включает два семейства: Spirochaetaceae и Leptospiraceae. В семейство Spirochaetaceae входят 7 родов, из них наибольший интерес представляют патогенные для человека роды Borrelia и Treponema. В семейство Leptospiraceae включен род Leptospira

Спирохеты (spira – завиток, chaite – волос) – тонкие, длинные, извитые подвижные бактерии спиралевидной формы. Они состоят из наружной мембраны (клеточной стенки), которая окружает протоплазматический цилиндр с цитоплазматической мембраной и аксиальной нитью (аксостиль). Размеры клеток спирохет составляют 0,05-3х5-500 мкм.

Аксиальная нить находится под наружной мембраной и как бы закручивается вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, при этом образуются первичные завитки, что придает бактерии винтообразную форму. Аксиальная нить состоит из фибрилл – аналогов жгутиков бактерий, в состав которых входит сократительный белок флагеллин. Они прикреплены к концам клетки и направлены навстречу друг другу, другой конец фибрилл свободен. Число и расположение фибрилл варьирует у различных спирохет (от 1 до 100). Фибриллы участвуют в передвижении спирохет и придают клеткам вращательное, сгибательное, поступательное движение. При этом спирохеты образуют петли, завитки, изгибы, которые получили название вторичных завитков. Тип, число завитков, шаг, высота, угол наклона спирали играют играют важную систематическую роль. Спирохеты плохо воспринимают красители. Обычно их окрашивают по методу Романовского-Гимзы или серебрением, они грамотрицательны, но в процессе окраски по этому методу тело спирохет часто разрушается. В живом виде их исследуют с помощью фазово-контрастной или темнопольной микроскопии. Содержание Г+Ц в ДНК спирохет варьирует от 32 до 66 мокль%. При неблагоприятных условиях среды спирохеты могут превращаться в цисты: спирохеты свертываются в клубок и выделяют слизь, которая, уплотняясь, образует оболочку цисты.

Патогенные спирохеты подразделяются на 3 рода: Borrelia; Treponema; Leptospira.

Спирохеты рода Borrelia имеют 3-8 крупных неравномерных, грубых завитков (рис. 4). Содержат много нуклеопротеидов, хорошо воспринимают анилиновые красители. По Романовскому-Гимзе окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. Периплазматическая нить состоит из 15-20 параллельных фибрилл, сокращение которых вызывает сгибательно-поступательное, реже вращательно-поступательное движение. Боррелии вызывают болезнь Лайма, возвратный тиф и другие боррелиозы.

Род Treponema включает спиралевидно извитые нитевидные подвижные бактерии, имеющие размеры 0,1-0,5х5-20 мкм с периплазматической нитью, имеющей от 1 до 4 фибрилл. Завитки у трепонем мелкие, равномерные, количеством 8-12, содержание Г+Ц 32-50%. Окрашиваются по Романовскому-Гимзе в розовый цвет, так как содержат мало нуклеопротеидов и много липидов. Подвижны, движения медленные сгибательно-поступательные или хаотичные. Форма и движения хорошо видны в живом состоянии в темном поле зрения микроскопа. К облигатно-патогенным для человека относится Т.pallidum – возбудитель сифилиса.

Среди трепонем много сапрофитов, которые обитают в полости рта или в иле водоемов.

Представители рода Leptospira имеют завитки неглубокие, частые, в виде закрученной веревки. Концы этих нитевидных спирохет изогнуты наподобие крючков с утолщениями на концах. Имеют 1-2 фибриллы. Образуя вторичные завитки, они приобретают вид букв S или С, почти не окрашиваются анилиновыми красителями. Главный тип движения – поступательно-вращательный. По способу Романовского-Гимзы окрашиваются в красный цвет, но при фиксации резко меняются их характерные признаки. Изучают лептоспиры в темном поле, фазово-контрастном микроскопе. Патогенный представитель – Leptospira interrogans, возбудитель лептоспироза. Сапрофитные представители обитают в воде.

Микоплазмы – самые мелкие среди прокариотов, способных к самостоятельному метаболизму и репродукции. Относятся к отделу Tenericutes классу Mollicutes. Описано более 100 видов микоплазм. Они входят в семейство Micoplasmataceae. Патогенные для человека виды обнаружены у представителей рода Mycoplasma, Ureaplаsma.

Среди микоплазм встречаются как свободноживущие (сапрофиты), так и поражающие млекопитающих, птиц, насекомых. Размеры их мелкие (0,15-0,3 мкм). Микоплазмы полностью лишены клеточной стенки, имеют разнообразную форму: кокковидную, клювовидную, нитевидную, звездчатую. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии.

Микоплазмы грамотрицательны, не имеют спор и капсул. Существуют микоплазмы, обладающие скользящей подвижностью (подобно амебе), некоторые обладают жгутиками. Клетки микоплазм окружены трехслойной липопротеиновой мембраной, которая состоит из стериновых липидов. Это определяет потребность микоплазм в стероле для роста и синтеза мембран. ЦПМ выполняет одновременно функции клеточной стенки и собственно мембраны и несет ряд важнейших физиологических функций: регулирует процессы метаболизма; энергетический обмен; рецепцию токсинов; обеспечивает адсорбцию эритроцитов, сперматозоидов, эпителиальных клеток. Отсутствие клеточной стенки определяет следующие отличительные свойства: чрезвычайную пластичность; чувствительность к лизису под влиянием осмотического шока, алкоголя, детергентов; фильтруемость через мембранные фильтры; устойчивость к антибиотикам, действующим на клеточную стенку (пенициллину, цефалоспоринам).

На специальных питательных средах микоплазмы образуют колонии размерами 10-200 мкм, похожие на яичницу-глазунью (рис. 5). В зависимости от вида недостаток белков-ферментов ограничивает число метаболических путей, поэтому микоплазмы очень чувствительны к питательным средам, в состав которых должны входить пуриновые и пиримидиновые основания, аминокислоты, витамины, липиды, в том числе стеролы. Паразитируя в организме хозяина, микоплазмы потребляют эти вещества непосредственно из тканей хозяина.

  1. pneumoniaeи M. hominusвызывают заболевания верхних дыхательных путей – пневмонии. M. hominusM. genitalium вызывают урогенитальные процессы: уретриты, цервициты, простатиты, часто с ними связано нарушение репродуктивной функции у мужчин и женщин.

Морфология риккетсий и хламидий. Риккетсии и хламидии входят в отдел Gracilicutes и составляют соответственно роды RickettsiaChlamidia и Chlamydophila. Они являются энергетическими облигатными внутриклеточными паразитами. У них отсутствует система регенерации АТФ. Они поражают членистоногих, птиц, животных и человека. Их не культивируют на искусственных питательных средах. Они размножаются: в желточном мешке куриного эмбриона, в организме экспериментальных животных, в тканевых культурах.

Риккетсии названы в честь американского ученого Риккетса, который описал возбудителя риккетсиоза. Имеют все структуры, присущие прокариотам: клеточную стенку (в ней содержится мурамовая кислота), нуклеоид, рибосомы. Спор, жгутиков, капсул не имеют.

Грамотрицательны, окрашиваются по Романовскому-Гимзе в лиловый цвет, по Здродовскому (аналог метода Циль-Нильсена) – в красный. Риккетсии полиморфны, т. е. имеют различные морфологические формы: кокковидные (0,5 мкм); палочковидные (1,5 мкм); бациллярные (2-4 мкм); нитевидные (10-40 мкм).

Размножаются риккетсии простым делением, а нитевидные формы – дроблением. Вызывают сыпной тиф идругие риккетсиозы.

Хламидии (сhlamydis – плащ). Хламидии выделены в отдельный порядок Chlamydiales, который включает 4 семейства. Ведущие патогенные для человека представители хламидий сосредоточены в семействах Chlamydiaceae и Parachlamydiaceae, включающие, соответственно, роды Chlamydia и Chlamydophila. Основными, наиболее важными в патологии человека представителями этих родов являются C. psittaci, C. pneumoniae, C. trachomatis.

Хламидии грамотрицательные, очень мелкие (0,5 мкм), сферической формы микроорганизмы с облигатным внутриклеточным паразитизмом. Спор, капсул, жгутиков не образуют. Биологическое своеобразие хламидий состоит в энергозависимом паразитизме и уникальном цикле развития. Имеются 2 стадии жизненного цикла. Одна – инфекционная стадия – элементарные тельца (ЭТ), она приспособлена к внеклеточному существованию; другая – ретикулярные тельца (РТ) – внутриклеточная неинфекционная форма, лабильна, обладает выраженной метаболической активностью.

Элементарные тельца имеют размер 0,3 мкм, содержат нуклеоид, в клеточной стенке имеется слой – аналог пептидогликана грамотрицательных бактерий. ЭТ проникают в клетку при фагоцитозе. Из поверхностных мембран клетки хозяина вокруг ЭТ образуется вакуоль и ЭТ превращаются в крупные ретикулярные тельца (диаметр 0,5-1 мкм). Внутри образованной вакуоли РТ многократно делятся. В конечном счете вакуоль через 8-12 циклов деления заполняется этими частицами и превращается в микроколонию (включение). На последней генерации из РТ образуются ЭТ нового поколения. Затем мембрана, которая окружает микроколонию, разрушается, и хламидии выходят в цитоплазму, а далее за пределы клетки. Диагностическое значение имеет обнаружение цитоплазматических включений РТ или мелких ЭТ, которые отличаются от ядра клетки и цитоплазмы по цвету и внутренней структуре. Хламидии вызывают трахомуорнитозвенерический лимфогранулематозбленнорею с включениями.

Актиномицеты. Тело акциномицетов имеет форму тонких (0,2-2 мкм) ветвящихся, разделенных перегородками, нитей (гифы). Гифы мицелия могут быть прямыми или спиралевидными. Кроме мицеллярной, встречаются палочковидные и кокковидные формы. От грибов отличаются отсутствием ядра. Как и другие бактерии, они имеют нуклеоид, клеточную стенку, в которой содержится пептидогликан и нет хитина и целлюлозы; чувствительны к антибактериальным препаратам, в частности к пенициллинам.

Среди актиномицетов бывают подвижные и неподвижные виды. Капсул не образуют, грамположительны. Размножаются с помощью спор, которые формируются в результате сегментации и фрагментации гиф. Описан половой способ размножения. Мицелярные виды на плотных питательных средах образуют субстратный (врастающий в среду) и воздушный мицелий.

Основная среда обитания акциномицетов – почва, могут встречаться в воде, воздухе, на предметах, на кожных покровах человека и животных. Играют важную роль в круговороте веществ и энергии, в плодородии почвы, являются продуцентами антибиотиков, витаминов, ферментов.

В патологии человека имеют значение семейства: Actinomycetaceae, Nocardiaceae, Mycobacteriaceae.

Морфология грибов. Грибы являются эукариотами, имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с органеллами, цитоплазматическую мембрану, мощную клеточную стенку, состоящую из гликана, целлюлозы, хитина, белка, липидов и др. Это микроскопические и макроскопические (свободно живущие, симбиотические и паразитические) организмы, которые находятся в биосфере повсеместно. Свободноживущие грибы обитают в больших количествах в воде, почве и воздухе. Симбионты сожительствуют с водорослями (лишайники), растениями.

Грибы состоят из длинных тонких нитей – гиф, которые, сплетаясь, образуют мицелий (рис. 6). Гифы низших грибов – фикомицетов – не имеют перегородок. У высших грибов – эумицетов – гифы разделены перегородками, а мицелий многоклеточный.

Грибы размножаются спорами, половым и бесполым способами, вегетативным путем (почкованием или фрагментацией гиф).

Грибы, которые размножаются половым и бесполым путем, относятся к совершенным. Несовершенными называются грибы, у которых отсутствует половой путь размножения.

Бесполое размножение у низших грибов происходит с помощью эндогенных спор, которые созревают в головке – спорангии, и экзогенных спор – конидий, которые формируются на концах плодоносящих гиф.

Среди грибов выделяют зигомицеты; аскомицеты; базидиомицеты; дейтеромицеты.

Широко распространен Mycor mucedo – одноклеточный гриб. Он относится к зигомицетам. Мицелий разветвлен, но не септирован, имеет спорангиеносец со спорангием, в котором находятся эндоспоры. Мукор размножается половым и бесполым путем, вызывает мукоромикозы, поражает легкие, печень, кожу, головной мозг. Мукор обитает в почве, воздухе, пищевых продуктах.

Аскомицеты или сумчатые грибы объединяют группу грибов, которые имеют септированный мицелий. Название получили из-за органа плодоношения – сумки или аска, которые содержат 4 или 8 гаплоидных половых спор. К аскомицетам относятся представители родов Aspergillus, Penicillium, которые отличаются особенностями формирования плодоносящих гиф.

Аспергилловая плесень (род Aspergillus) – мицелий септирован, конидиеносец одноклеточный, заканчивается утолщением, от которого отходят экзоспоры, напоминающие струйки воды, вытекающие из лейки. Обитают эти грибы на хлебе, варенье. У человека вызывают аспергиллезы. Поражаются роговица глаза, кожа.

Пеницилловая плесень (род Penicillium) – кистевик – мицелий и конидиеносец септированный, т. е. многоклеточный. Плодоносящее тело имеет вид кисточки. Конидиеносец разветвлен, на концах находятся стеригмы, от них отшнуровываются экзоспоры. Грибок находится в кормах, молочных продуктах, варенье.

Пенициллы могут вызывать заболевания – пенициллиозы. Многие виды аскомицетов являются продуцентами антибиотиков.

Представителями аскомицетов являются дрожжи и дрожжеподобные грибы – одноклеточные грибы, которые утратили способность к образованию истинного мицелия. Дрожжи имеют овальную форму клеток, диаметр которых 3-15 мкм. Они размножаются почкованием, бинарным делением или половым путем с образованием аскоспор. Дрожжи используют при биотехнологических процессах. Заболевания, которые вызывают некоторые виды дрожжей – дрожжевые микозы.

Дрожжеподобные грибы рода Candida поражают кожу, слизистые оболочки, внутренние органы (кандидоз). Они имеют овальную форму, диаметр 2-5 мкм, делятся почкованием, образуя псевдомицелий – длинные почкующиеся клетки вытянуты в длину и узким основанием соприкасаются друг с другом. На концах клеток находятся хламидоспоры.

К аскомицетам относится возбудитель эрготизма – его вызывает спорынья, которая паразитирует на злаках.

Базидиомицеты – это шляпочные грибы, которые имеют септированный мицелий.

Контрольные вопросы:

  1. Как бактерии делятся по форме клетке?
  2. Как образуются название бактерий?
  3. Назовите строение бактериальной клетки.Перечислите ее органеллы?

4.Что такое (капсула)? Все ли бактерии имеют капсулу?

  1. Для чего клетке служит спора ?

6.Какую роль в клетке выполняет нуклеоид?

7.Что такое ( пили)?

8.Что такое (вирусы)?

  1. Что такое (риккетсии)?

10.Что такое (спирохет, микоплазмы)?

 

 

Литература:

1.   Основная:

1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.18-33 стр

 

Дополнительная:

1.Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.21-28 стр

2.Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология»  2006 г.18-22 стр

3.Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 29-33стр

 

 

Тема: Физиология микроорганизмов.

 

 

Цель: Ознакомление студентов с физиологией микробной клетки: дыхание, питание хим. состав микробной клетки.

 

 

План лекции:

  1. Физиологические процессы микробной клетки.
  2. Химический состав микроорганизмов.
  3. Питание микробной клетки. 
  4. Дыхание бактерий

 

Метаболизм микробной клетки. Химический состав клетки микроорганизмов. Значение органических и неорганических веществ для жизнедеятельности клетки. Свойства бактерий в зависимости от химического состава клетки. Питание микроорганизмов. Механизм поступления питательных веществ в микробную клетку. Типы питания: аутотрофы и гетеротрофы. Источники углерода, азота, зольных элементов и факторы роста. Дыхание микроорганизмов (биологическое окисление). Основные типы биологического окисления: аэробный и анаэробный. Промежуточные типы дыхания и его сущность. Методы культивирования анаэробов

Изучает процессы их роста, развития, питания, способы получения энергии для осуществления этих процессов, их взаимодействия с окружающей средой. Знание физиологических процессов микроорганизмов создает научную основу для проведения культивирования (выращивания) и идентификации (распознавания) видов микробов, а также  получения биологических и лечебных препаратов (заквасок, витаминов, ферментов, аминокислот, антибиотиков, вакцин и др.).

Понятие об обмене веществ. Основу жизнедеятельности микроорганизмов, как и всех живых существ, составляет обмен веществ (метаболизм) с окружающей средой. Термин метаболизм объединяет два взаимосвязанных, но противоположных процесса - анаболизм и катаболизм.

Анаболизм (питание; ассимиляция; конструктивный или строительный обмен; обмен веществ) сводится к усвоению, т.е. использованию микробами питательных веществ, поступивших из внешней среды,  для биосинтеза компонентов собственного тела. Это достигается чаще восстановительными эндотермическими реакциями, для течения которых требуется энергия.

Катаболизм (дыхание, диссимиляция, биологическое окисление) характеризуется расщеплением (окислением) сложных органических веществ до более простых продуктов с освобождением заключенных в них энергии. Эта энергия используется микроорганизмами для синтеза веществ данной клетки.

Метаболизм у микроорганизмов характеризуется интенсивным потреблением питательных веществ. Например, при благоприятных условиях в течение суток одна клетки бактерий усваивает веществ в 30-40 раз больше величины своей массы, соответственно высока и скорость прироста биомассы микроорганизмов. Основная часть пищи расходуется микроорганизмами в энергетическом обмене, при котором в среду выделяется большое количество продуктов обмена: кислот, спиртов, диоксид углерода, водород и др. Эта особенность микроорганизмов широко используется в практике переработки растительного, животного пищевого и непищевого сырья и обуславливает порчу пищевого сырья.

 

2 Химический состав микроорганизмов. Состав веществ тела микроорганизмов мало отличается от состава тела растений и животных.

Для определения потребностей микроорганизмов в питательных веществах необходимо знать их химический состав. Элементарный состав клеток микроорганизмов довольно разнообразен и представлен в процентах от сухого вещества клетки: углерод-50, кислород-20, азот-14, водород-8, фосфор-3, сера, калий , натрий- по 1, кальций, магний, хлор- по 0,5, железо-0,2, все остальные по 0,3. Эти элементы играют различную физиологическую роль. Так, углерод, кислород, азот и водород входят в состав всех без исключения живых организмов, их называют органогенами. Эти элементы составляют основу органических веществ; водород и кислород входят в состав воды; кислород необходим для дыхания аэробным микроорганизмам. Важную физиологическую функцию выполняют также фосфор и сера. Фосфор входит в состав важных органических соединений клетки - фосфолипидов, АТФ и др. Сера необходима для серосодержащих аминокислот (цистина, цистеина, гомоцистеина, метионина), без которых невозможен синтез белков.

Микробная клетка состоит из воды и сухих веществ. Количество воды для большинства микробов колеблется от 75 до 85% и находится в клетке в свободном и связанном состояниях, что имеет важное значение в жизни микроорганизмов, так как все вещества поступают в клетку только с водой и с ней же удаляются продукты обмена из клетки. Свободная вода служит дисперсной средой для коллоидов и растворителем различных органических и минеральных соединений. Связанная вода является структурным элементом цитоплазмы и не может быть растворителем. Содержание воды в клетке изменяется в зависимости от условий внешней среды, физиологического состояния клетки, ее возраста и т.п. В спорах бактерий и грибов значительно меньше воды, чем в вегетативных клетках, за счет низкого содержания в них свободной воды. Потеря свободной воды влечет за собой высыхание клетки и изменения в обмене веществ. С потерей связанной воды нарушаются клеточные структуры и наступает гибель клетки.

Сухое вещество клеток микроорганизмов не превышает 15-25% и состоит преимущественно (до85-95%) из органических соединений- белков, углеводов, нуклеиновых кислот, липидов и других соединений.

Белковые вещества являются основными компонентами клетки. Содержание их зависит от вида микроорганизмов, условий выращивания и возраста и составляет  в среднем от 40 до 60%. По аминокислотному составу белки микроорганизмов сходны с белками других организмов. Некоторые белки (ферменты) выполняют каталитические функции: осуществляют различные биохимические реакции, постоянно протекающие в микробной клетке).

Многие микроорганизмы могут накапливать большое количество белков в составе своих клеток и их можно рассматривать в качестве продуцентов пищевого и кормового белка. Рентабельность промышленного производства таких «белковых продуктов» определяется быстротой накопления биомассы микроорганизмов и использованием для их выращивания дешевого недефицитного сырья (отходов различных производств).

Углеводы составляют 15-20% сухого вещества и содержатся в микробных клетках в основном в виде полисахаридов. Углеводы входят в состав капсул. Клеточных мембран и цитоплазмы, а также являются запасными веществами в виде включений гранулезы и гликогена.

Нуклеиновые кислоты содержатся в клетках в виде рибонуклеиновой (РНК) и дезоксирибонуклеиновой  (ДНК) кислот. ДНК сосредоточена главным образом в ядре  эукариотных клеток и в нуклеодах прокариотных (бактериальных клеток). В молекуле ДНК закодирована вся наследственная информация клетки, «записаны» все особенности будущего организма, выработанные в процессе длительной эволюции и свойственные данному виду. РНК преимущественно сосредоточена в цитоплазме и рибосомах.

Липиды составляют 3-10% сухого вещества, входят в состав клеточных оболочек и надежно защищают клетку от воздействий окружающей среды, а также откладываются в виде запасных гранул. Часть липидов связана с другими веществами клетки, образуя сложные комплексы  (эфиры сложных кислот и углеводов, воски и фосфолипиды). Пигменты и красящие вещества обуславливают окраску микроорганизмов. Фотосинтезирующие бактерии содержат особые пигменты типа хлорофилла растений - бактериохлорофилл. Фототрофные бактерии и некоторые дрожжи образуют пигменты - каротиноиды, которые участвуют, как и бактериохлорофилл, в ассимиляции углекислого газа. У некоторых грибов (мицелиальных и дрожжевых) в значительных количествах образуются желто-розовые и оранжевые каротиноиды, которые являются провитаминами витамина А.

Минеральные вещества составляют 5-15% сухого вещества клетки и представлены сульфатами, фосфатами, карбонатами, хлоридами. Фосфаты могут быть в свободном виде и входить в состав различных соединений (нуклеиновых кислот, АДФ, АТФ). Минеральные соединения играют важную роль в регулировании внутриклеточного давления и коллоидного состояния цитоплазмы. Они влияют на скорость и направление биохимических реакций, являются стимуляторами роста, активаторами ферментов.

 

3 Питание микробной клетки. Анаболизм микроорганизмов. Питание-это процесс усвоения микробной клеткой питательных веществ, поступающих из окружающей среды, в результате которого они превращаются в составные части биологических структур клетки или откладываются в ней в виде запасов. Большинство микроорганизмов, также как и растения, обладают голофитным способом питания, или внеклеточным (внешним) пищеварением, которое происходит в окружающей среде (субстрате) под действием экзоферментов микроорганизмов.

Существует также голозойный способ питания (внутриклеточное пищеварение), которое происходит под действием эндоферментов. Оно присуще простейшим  и некоторым низкоорганизованным организмам и характеризуется заглатыванием (обволакиванием) плотных частиц пищи, перевариванием и превращением их в растворимые соединения (эндоцитоз).

Возможность проникновения веществ извне в клетку обусловлено многими факторами: величиной и структурой их молекул; способностью растворяться в компонентах цитоплазматической мембраны; концентрацией веществ в клетке и в среде. Имеют значение также и  свойства клеточной стенки и цитоплазматической мембраны, являющихся барьерами, через которые должны проникнуть в клетку питательные вещества; имеет значение электрический заряд поверхности клетки и др.

Вещества питательной среды могут поступать в клетку в растворенном состоянии. Нерастворимые сложные органические соединения должны подвергнуться расщеплению на более простые вне клетки, что происходит с помощью экзоферментов микроорганизмов.

Клеточная стенка проницаема и задерживает лишь макромолекулы. Цитоплазматическая мембрана обладает полупроницаемостью и служит осмотическим барьером, так как проницаемость ее для различных веществ неодинакова. Известно несколько путей проникновения питательных веществ  в клетку.

Пассивная диффузия  подчиняется законам осмоса. При осмотическом проникновении веществ через полупроницаемую мембрану движущей силой является разность осмотических давлений (концентраций веществ) в растворах по обе стороны мембраны, т.е. между средой и клеткой. При этом концентрация растворенных солей внутри клетки несколько выше (по сравнению с субстратом), а так как вода по закону осмоса стремится в сторону противоположной концентрации, то она поступает в клетку, увлекая с собой питательные вещества. Такой пассивный перенос веществ (по градиенту концентрации) протекает до выравнивания концентраций и не требует затраты энергии. При этом внутреннее напряжение клетки (так называемый тургор) является одним из основных условий, обеспечивающих нормальное поступление в нее питательных веществ. Для большинства микроорганизмов тургор наиболее выражен при 0,85%-ной концентрации солей в окружающей среде. Эта концентрация называется изотонической.

При гипертонической концентрации, т.е. при повышении ее до 2-3%, наступает плазмолиз (обезвоживание) - сжатие, сморщивание цитоплазмы и отслаивание ее от клеточной стенки. При помещении микроорганизмов в гипотонический раствор (например, дистиллированная вода) – вода прямым потоком поступает внутрь клетки. Объем клетки при этом увеличивается, происходит набухание и разрушение  оболочки клеток. Это явление получило название плазмоптиза.

Облегченная диффузия. Скорость транспорта веществ в клетку в условиях повышения концентрации субстрата возрастает до определенного предела. При облегченной диффузии кроме градиента концентрации функционируют электрические переносчики, находящиеся в мембране: субстрат соединяется с протоном и белком - переносчиком и по электрическому градиенту диффундирует в клетку. Переносчики являются специфичными по отношению к субстрату. Так, дрожжевые клетки поглощают сахара путем облегченной диффузии, а у анаэробов этим способом происходит поглощение некоторых соединений и выделение продуктов обмена.

Активный транспорт. Поступление питательных веществ осуществляется против градиента концентраций с затратами энергии со стороны клетки и при участии специфических белков-переносчиков (пермеаз), локализованных в цитоплазматической мембране. Пермеазы сходны с ферментами и обладают субстратной специфичностью - каждая транспортирует определенное вещество. На внешней стороне цитоплазматической мембране пермеаза адсорбирует вещество, вступает с ним во временную связь и диффундирует комплексно через мембрану, отдавая на внутренней стороне ее в цитоплазму. Выход растворенных веществ осуществляется как при участии пермеаз - путем облегченной диффузии, так, видимо, и путем пассивной диффузии.

 

4 Конструктивный обмен. Пища должна содержать такие вещества, которые удовлетворяли бы потребность микроорганизмов в химических элементах и энергии, необходимых для синтеза веществ и структур клетки. В зависимости от того, какие химические элементы поступают из веществ питательной среды, их называют источниками углерода, азота, фосфора и др.  

Кислород и водород микроорганизмы получают из воды, содержатся они также во многих используемых органических соединениях.

Потребности микроорганизмов в  отношении источников углерода и азота весьма разнообразны.

Источники углерода. В зависимости от используемого в конструктивном обмене источника углерода микроорганизмы делят на две группы: автотрофы (питающийся самостоятельно) и гетеротрофы (питающийся другими).

Автотрофы усваивают углерод из диоксида углерода воздуха и в зависимости от вида используемой энергии для фиксации СО2 их соответственно называют фото- и хемосинтезирующими.

Фотосинтезирующие используют энергию солнечных лучей. Они напоминают зеленые растения, образующие в процессе фотосинтеза углеводы из СО2 и Н2О. К этой группе относят цветные бактерии, имеющие в цитоплазме своих клеток пигменты типа хлорофилла, как, например, пурпурные серные бактерии, сине-зеленые водоросли и др.

Хемоситезирующие используют энергию химических реакций окисления минеральных (неорганических) веществ. К ним  относят нитрифицирующие бактерии, бесцветные серобактерии, железобактерии, нитчатые, тионовые, водородные бактерии и др.

Гетеротрофы - наиболее многочисленная группа микроорганизмов, которые могут использовать углерод только из готовых органических субстратов животного и растительного происхождения.  Микроорганизмы называют сапрофитами (метатрофами), если они используют мертвый органический субстрат. Они разлагают различные органические вещества в природе, вызывают порчу пищевых продуктов или используются в процессах переработки растительного и животного сырья. Многие сапрофиты всеядны, т.е. способны использовать разнообразные органические соединения. Существуют и такие, которые нуждаются в определенных соединениях (например, микробы, использующие метан, парафины и др.) Сапрофиты, наряду с органическими соединениями, используют в небольших количествах и СО2, который служит дополнительным источником углерода для биосинтеза веществ клетки.  Вторая подгруппа гетеротрофов - паразиты (паротрофы)  питаются живыми органическими субстратами. Сюда относятся преимущественно болезнетворные микроорганизмы, т.е. паразитирующие в живых организмах. Абсолютными (внутриклеточными) паразитами являются вирусы и риккетсии, которые развиваются в живых клетках человека, животных, растений и микроорганизмов.

В отличие от вирусов и риккетсий многие патогенные микроорганизмы - паразиты могут размножаться на искусственных питательных средах, т.е. по типу питания занимают промежуточное положение между паразитами и сапрофитами (патогенные стафилококки, стрептококки, возбудители бруцеллеза, туберкулеза, сибирской язвы и др. инфекционных болезней). 

Источники азота. В зависимости от источника азота все микроорганизмы можно разделить также на две группы: аминоавтотрофы и аминогетеротрофы.

Аминоавтотрофы усваивают азот из неорганических источников. Они представлены двумя подгруппами: азотфиксирующие и нитритно-нитратные микроорганизмы. Азотфиксирующая подгруппа способна усваивать молекулярный азот воздуха (актиномицеты, азотфиксирующие - свободноживущие и симбиотические). Нитритно - нитратные микроорганизмы окисляют аммиак до солей азотистой и азотной кислот и усваивают эти окисленные формы азота.

Аминогетеротрофы используют органические источники азота. К ним относятся дезаминирующие, пептонные, протеолитические и паротрофные микроорганизмы. Дезаминирующие микроорганизмы могут усваивать только  аминокислоты (некоторые патогенные бактерии). Пептонные бактерии потребляют только органические соединения типа пептонов, так как не способны расщеплять цельную белковую молекулу (молочнокислые, пропионовокислые бактерии, энтерококки, микрококки и кишечные палочки). Протеолитические микроорганизмы  или гнилостные в качестве источника азота используют натуральные белки, которые предварительно разлагаются их экзоферментами (гнилостные бактерии, актиномицеты, плесени). Паротрофные микроорганизмы в качестве источника азота используют белковые вещества живого организма (патогенные).

Установить резкую грань между автотрофами и гетеротрофами не всегда удается. Некоторые патогенные микроорганизмы во внешней среде ведут сапрофитный образ жизни, и наоборот, некоторые сапрофиты в зависимости от состояния микроорганизма могут вызвать заболевания.

Минеральные элементы. Микробная клетка нуждается в минеральных веществах. Потребность в них невелика, но без некоторых элементов невозможны рост и развитие микрооргнизмов. Калий активизирует ферментативные процессы, ускоряет течение физиологических процессов. Магний входит в состав хлорофилла у зеленых и пурпурных серобактерий, активизирует карбоксилазу, пептидазу и другие ферменты. Фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, принимает активное участие в процессах дыхания (окисления). Сера – один из компонентов белков , входит в состав некоторых аминокислот. Железо необходимо в малых количествах, входит в состав дыхательных ферментов, ускоряет процессы окисления. Микроэлементы нужны микробной клетке еще в меньших количествах, но их недостаток ведет к нарушению нормального роста и развития. Молибден, бор, марганец, кобальт, медь и др. микроэлементы являются компонентами многих ферментов и  витаминов. Для получения этих химических элементов в питательные среды для  микроорганизмов вводят  минеральные соединения.

Факторы роста. Активаторы биологических процессов по своему действию являются витаминами и витаминоподобными соединениями. Одни микроорганизмы должны получать витамины в готовом виде, а другие синтезируют витамины в количествах, значительно превышающих собственные потребности. На этом основан микробиологический путь получения рибофлавина (витамин В2), каротиноидов (провитамин А), эргостерина (провитамин Д).

Культивирование микробов в условиях лабораторий осуществляется на искусственных питательных средах. Для гетеротрофов среды должны содержать экстракты из продуктов животного и растительного происхождения  с добавлением пептона. Пептон - универсальный источник азота, являющийся продуктом неполного расщепления белков посредством фермента пепсина в кислой среде. В отличие от животных многие микробы могут использовать самые различные субстраты в качестве продуктов питания. Они растут на бумаге, дереве, коже, резине и т.д. Одни из них для своей жизнедеятельности используют парафиновые углеводороды, нефть, керосин; а другие - элективные (избирательные, селективные) среды,  имеющие  определенный состав.

Дыхание (биологическое окисление) – окислительно-восстановительные реакции, идущие с выделением энергии и образованием АТФ. Субстраты дыхания: глюкоза, аминокислоты, спирты и др.

Аэробное дыхание – участвует кислород.

Анаэробное дыхание – без участия кислорода.

При аэробном расщеплении выделяется значительно больше энергии, т.е. оно энергетически более выгодно, чем анаэробное расщепление.

Брожение – неполное окисление в анаэробных условиях.

Продуктами брожения могут быть этиловый спирт, молочная, масляная, уксусная, пропионовая кислоты. Различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое, пропионовокислое и другие виды брожения.

По типу дыхания бактерии делят на 3 группы:

1.Облигатные аэробы - бактерии, которые могут расти только при наличии кислорода. К ним относятся бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза (для роста необходимо около 20% кислорода).

  1. Облигатные анаэробы- бактерии, которые растут только при отсутствии кислорода (в анаэробных условиях). Для облигатных анаэробов кислород токсичен, т.к. у них отсутствуют ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза), нейтрализующие перекисные радикалы кислорода. К облигатным анаэробам относятся возбудители ботулизма, газовой гангрены, столбняка. Для них характерно сульфатное дыхание, при котором акцептором водорода являются сульфаты, восстанавливающиеся до H2S. При выращивании таких бактерий необходимо создавать анаэробные условия.
  2. Факультативные анаэробы- бактерии, которые могут расти как при наличии, так и отсутствии кислорода, т.к. они способны переключаться с анаэробного дыхания на аэробное дыхание. К ним относится большинство патогенных и сапрофитных бактерий (E. coli и др.). Для них характерно нитратное дыхание, при котором акцептором водорода являются нитраты, восстанавливающиеся до N2 и NH3.

Контрольные вопросы

1.      Каков химический состав микробной клетки?

2.      Какие типы питания различают у микроорганизмов?

3.      Как осуществляется транспорт питательных веществ  в микробную клетку?

4.      Как различаются микроорганизмы по типу дыхания?

                                        Литература:

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.33-42 стр

Дополнительная:

1.Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.29-34 стр

2.Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология»  2006 г.18-22 стр

3.Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 29-33стр

 

 

Тема: Рост, размножение бактерий

 Цель: Ознакомление студентов с ростом и размножением, делением и пигментами и ароматическими веществами микроорганизмов.

 План лекции:

  1. Способы размножение микробов
  2. Скорость и фазы деления
  3. Методы изучение роста и размножение микробов
  4. Пигменты, ароматические вещества

Рост и размножение микроорганизмов. Способы размножения. Роль цитоплазматической мембраны и клеточной стенки в регуляции роста и деления бактерий. Скорость и фазы развития культуры. Методы изучения роста и размножения. Образование микроорганизмами пигмента, фотогенных и ароматических веществ

Под ростом бактерий понимают увеличение массы клеток без изменения их числа в популяции как результат скоординирован­ного воспроизведения всех клеточных компонентов и структур. Увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов обозна­чают термином "размножение". Оно характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваи­вается) и таким понятием, как концентрация бактерий (число клеток в 1 мл).

В отличие от митотического цикла деления у эукариотов раз­множение большинства прокариотов (бактерий) идет путем бинарного деления, а актиномицетов — почкованием. При этом все прокариоты существуют в гаплоидном состоянии, поскольку молекула ДНК представлена в клетке в единствен­ном числе.

При изучении процесса размножения бактерий необходимо учитывать, что бактерии всегда существуют в виде более или менее многочисленных популяций, и развитие бактериальной по­пуляции в жидкой питательной среде можно рассматривать как замкнутую систему.

В этом процессе выделяют 4 фазы:

  • 1-я — начальная, или лаг-фаза, или фаза задержки размноже­ния, — характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой;
  • 2-я — логарифмическая, или лог-фаза, или экспоненциальная фа­за, — характеризуется постоянной максимальной скоростью деле­ния клеток и значительным увеличением числа клеток в популяции;
  • 3-я — стационарная фаза — наступает тогда, когда число клеток в популяции перестает увеличиваться. Это связано с тем, что наступает равновесие между числом вновь образующихся и гибнущих клеток. Число живых бактериальных клеток в попу­ляции на единицу объема питательной среды в стационарной фазе обозначается как М-концентрация. Этот показатель явля­ется характерным признаком для каждого вида бактерий;
  • 4-я — фаза отмирания (логарифмической гибели) — характери­зуется преобладанием в популяции числа погибших клеток и про­грессивным снижением числа жизнеспособных клеток популяции. Прекращение роста численности популяции микроорганизмов наступает в связи с истощением питательной среды и накоплением в ней продуктов метаболизма мик­робных клеток. 2.Выделяют 5 классов иммуноглобулинов (АТ):A, E, G, M и D. Иммуноглобулины вступают с антигеном в специфическое взаимодействие и образуют иммунный комплекс «антиген-антитело». Основная масса синтезируемых плазматическими кл. иммуноглобулинов принадлежит к классу Ig G. Они содержатся в крови в кол-ве 12-15г/л, что составляет 70-75% всего объёма антител и рассматриваются в качестве главного фактора гуморального иммунитета, защищающего организм от большинства возбудителей. Ig G-класса способен активировать комплемент, принимает активное участие в р-циях фагоцитоза, нейтрализует токсины. Ig G-класса обеспечивают вторичный иммунный ответ. Только они могут проникать через плацентарный барьер и обеспечивать защиту ребёнка от инфекционных заболеваний, к-и болела мать. Ig M – низкоспецифические АТ, к-е вырабатываются первыми в ответ на АГ. Ig M находятся в сыворотке крови в кол-ве 1,4-2,0г/л и называются сывороточными АТ. Они прочно связывают АГ и явл. самыми распространёнными АТ против антигенной угрозы, их называют АТ первичного иммунного ответа. Ig D-классане относятся к секреторным продуктам В-лимфоцитов. Они выполняют ф-цию АГ распознающих структур на поверхности этих кл. По этой причине их содержание в сыворотке крови крайне низкое – 0,01%. Ig A секретируется слизистыми оболочки носа, дыхательных путей, кишечника и урогенитальной системы. Они называются секреторными антителами и играют роль «первой линии обороны» в местах внедрения АГ. Последний Ig E синтезируется преимущественно в лимфоидной ткани слизистых оболочек и лимфатических узлов кишечника и бронхов. Они обладают высокой гомоцитотропностью (сродством к кл. собственного организма) и поэтому могут выступать в качестве соучастника аллергических реакций.

 

 

Пигменты, ароматические вещества.

Пигменты.Некоторые виды бактерий и грибов, обитающих в почве, воде и воздухе, способны вырабатывать красящие вещества, называемые пигментами.

Пигменты подразделяют на растворимые в воде, растворимые в спирте, нерастворимые в воде и спирте. Различают также хромопарные пигменты, которые поступают во внешнюю среду, и хромофорные пигменты, находящиеся в цитоплазме, вакуолях и оболочке.

Образование пигментов происходит при хорошем доступе кислорода, у большинства видов при рассеянном солнечном свете и оптимальной температуре 20-25 °С.

Микроорганизмы выделяют различные пигменты, цвет которых определяют по окраске колоний на плотной питательной среде, а иногда по цвету жидкой питательной среды. Растворимый в воде синий пигмент пиоцианин образует синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa). Пигмент вызывает порок молока, окрашивая его в синий цвет. Зеленый водорастворимый пигмент флюоресцин образуют флюоресцирующие палочки (Ps. fluorescens); красный, растворимый в спирте пигмент продигиозин продуцирует чудесная палочка (Serratia marcescens). Пигменты красного цвета могут выделять также актиномицеты и дрожжи, розовый пигмент - дрожжи и розовый микрококк. Стафилококки образуют пигменты золотистого, белого и желтого цветов. Колонии сарцин окрашиваются в желтый, лимонный или золотистый цвет. Плесневые грибы продуцируют преимущественно нерастворимые в воде и спирте пигменты черного, зеленого, бурого, шоколадно-коричневого цветов. Бурого цвета пигмент образуют некоторые штаммы спорообразующих гнилостных аэробов (грибовидная, капустная палочки).

При отсутствии благоприятных условий пигментобразующие микроорганизмы не продуцируют пигменты и образуют бесцветные (серовато-белые колонии).

Пигментообразование у микробов имеет определенное

физиологическое значение. Пигменты обеспечивают защиту клеток от природной ультрафиолетовой радиации, участвуют в биохимических реакциях, обладают антибиотическим действием.

Ароматические вещества.Некоторые микроорганизмы в процессе жизнедеятельности вырабатывают летучие ароматические вещества, сообщающие молочным продуктам (маслу, сыру) приятные специфические запах и вкус. Из этих веществ наибольшее значение имеют диацетил, летучие кислоты, этиловый спирт, уксусноэтиловый и уксусноамиловый эфиры и др.

Среди молочнокислых бактерий наиболее интенсивно выражено ароматообразование у гетероферментативных молочнокислых стрептококков Lactococcus diacetylactis, Leuconostoe cremoris, Leuconostoc dextranicum.

На интенсивность ароматообразования влияют температура сквашивания молока, реакция и окислительно-восстановительные условия среды. Оптимальными условиями ароматообразования для молочнокислых стрептококков являются: температура 23-25 еС; рН среды около 5,0; окислительно-восстановительный потенциал Eh 6; периодическое перемешивание закваски с целью обогащения ее кислородом.

Ароматические вещества при длительном хранении продукта разрушаются, особенно при высоких плюсовых температурах.

Свечение микроорганизмов.Свечение (люминесценция) представляет собой своеобразную форму освобождения энергии при окислительных процессах. Светящиеся микроорганизмы могут вызывать свечение различных пищевых продуктов (мяса, рыбы, сыра и т. д.). Они проникают в тело мелких ракообразных, обусловливая яркое свечение этих животных ночью у берега моря. У некоторых рыб светящиеся бактерии являются постоянными симбионтами (сожителями), служащими источником света. Светятся некоторые грибы, живущие в старых пнях и корнях деревьев.

Светящиеся бактерии называют фотобактериями. К ним относятся некоторые кокки, вибрионы, палочки, красящиеся по Граму отрицательно, не образующие спор.

Большая часть видов светящихся бактерий являются аэробами, они не вызывают гниения, растут на рыбных и мясных субстратах, культивируются в обычных средах. Оптимальная температура роста и свечения 15-18 "С, содержание хлорида натрия около 3 %. Типичным представителем фотогенных микробов является Fotobacterium phosphoreum - неподвижная кокковидная палочка, развивающаяся при 28 °С, при температуре выше 30 °С рост прекращается. Протеолитические свойства не выражены, желатин не разжижает.

Подавляется развитие фотогенных микробов при уменьшении011центрации солей в среде, под действием сульфаниламидных и других имических препаратов, звуковых колебаний, механического растирания, при экстракции различными растворителями, медленном автолизе и др.

 Контрольные вопросы 

 

  1. Какими способами осуществляется размножение бактерии?
  2. Культивирование микроорганизмов ?
  3. Особенности культивирования аэробов и анаэробов?
  4. Что такое пигменты микробов?

5.Назовите ароматические вещества микробов?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. стр 40-43

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г35-40стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.23-25стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 33-36стр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тема: Влияния факторов внешней среды на микроорганизмы.

 

Цель: Ознакомление студентов с влияниями факторов внешней среды на микроорганизмы. Нормальной микрофлорой человека.

 

План лекции:

  1. Влияние температуры на микроорганизмы
  2. Влияние влажности на микроорганизмы
  3. Пастеризация, стерилизация
  4. Нормальная микрофлора человека.

 

Микрофлора воздуха, воды, почвы. Нормальная микрофлора человека. Роль воды, воздуха, почвы в передаче инфекционных заболеваний. Влияние факторов внешней среды в природных условиях и при искусственном воздействии.  Влияние физических факторов. Температурный минимум, максимум, оптимум. Использование высоких и низких температур для практических целей

     Изменение условий внешней среды оказывает воздействие на жизнедеятельность микроорганизмов. Физические, химические, биологические факторы среды могут ускорять или подавлять развитие микробов, могут изменять их свойства или даже вызывать гибель.

К факторам среды, оказывающим наиболее заметное действие на микроорганизмы, относятся влажность, температура, кислотность и химический состав среды, действие света и других физических факторов.

Влажность

Микроорганизмы могут жить и развиваться только в среде с определенным содержанием влаги. Вода необходима для всех процессов обмена веществ микроорганизмов, для нормального осмотического давления в микробной клетке, для сохранения ее жизнеспособности. У различных микроорганизмов потребность в воде не одинакова. Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15%, а при значительной влажности воздуха и ниже. Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов.

При снижении содержания воды в среде рост микроорганизмов замедляется и может совсем прекращаться. Поэтому сухие продукты могут храниться значительно дольше продуктов с высокой влажностью. Сушка продуктов позволяет сохранять продукты при комнатной температуре без охлаждения.

Некоторые микробы очень устойчивы к высушиванию, некоторые бактерии и дрожжи в высушенном состоянии могут сохраняться до месяца и более. Споры бактерий и плесневых грибов сохраняют жизнеспособность при отсутствии влаги десятки, а иногда и сотни лет.

Температура

Температура — важнейший фактор для развития микроорганизмов. Для каждого из микроорганизмов существует минимум, оптимум и максимум температурного режима для роста. По этому свойству микробы подразделяются на три группы:

  • психрофилы -микроорганизмы, хорошо растущие при низких температурах с минимумом при -10-0 °С, оптимумом при 10-15 °С;
  • мезофилы -микроорганизмы, для которых оптимум роста наблюдается при 25-35 °С, минимум — при 5-10 °С, максимум — при 50-60 °С;
  • термофилы -микроорганизмы, хорошо растущие при относительно высоких температурах с оптимумом роста при 50-65 °С, максимумом — при температуре более 70 °С.

Большинство микроорганизмов относится к мезофилам, для развития которых оптимальной является температура 25-35 °С. Поэтому хранение пищевых продуктов при такой температуре приводит к быстрому размножению в них микроорганизмов и порче продуктов. Некоторые микробы при значительном накоплении в продуктах способны привести к пищевым отравлениям человека. Патогенные микроорганизмы, т.е. вызывающие инфекционные заболевания человека, также относятся к мезофилам.

Низкие температуры замедляют рост микроорганизмов, но не убивают их. В охлажденных пищевых продуктах рост микроорганизмов замедленно, но продолжается. При температуре ниже О °С большинство микробов прекращают размножаться, т.е. при замораживании продуктов рост микробов останавливается, некоторые из них постепенно отмирают. Установлено, что при температуре ниже О °С большинство микроорганизмов впадают в состояние, похожее на анабиоз, сохраняют свою жизнеспособность и при повышении температуры продолжают свое развитие. Это свойство микроорганизмов следует учитывать при хранении и дальнейшей кулинарной обработке пищевых продуктов. Например, в замороженном мясе могут длительно сохраняться сальмонеллы, а после размораживания мяса они в благоприятных условиях быстро накапливаются до опасного для человека количества.

При воздействии высокой температуры, превышающей максимум выносливости микроорганизмов, происходит их отмирание. Бактерии, не обладающие способностью образовывать споры, погибают при нагревании во влажной среде до 60-70 °С через 15-30 мин, до 80-100 °С — через несколько секунд или минут. У спор бактерий термоустойчивость значительно выше. Они способны выдерживать 100 °С в течение 1-6 ч, при температуре 120-130 °С споры бактерий во влажной среде погибают через 20-30 мин. Споры плесеней менее термостойки.

Тепловая кулинарная обработка пищевых продуктов в общественном питании, пастеризация и стерилизация продуктов в пищевой промышленности приводят к частичной или полной (стерилизация) гибели вегетативных клеток микроорганизмов.

При пастеризации пищевой продукт подвергается минимальному температурному воздействию. В зависимости от температурного режима различают низкую и высокую пастеризацию.

Низкая пастеризация проводится при температуре, не превышающей 65-80 °С, не менее 20 мин для большей гарантии безопасности продукта.

Высокая пастеризация представляет собой кратковременное (не более 1 мин) воздействие на пастеризуемый продукт температуры выше 90 °С, которая приводит к гибели патогенной неспороносной микрофлоры и в то же время не влечет за собой существенных изменений природных свойств пастеризуемых продуктов. Пастеризованные продукты не могут храниться без холода.

Стерилизация предусматривает освобождение продукта от всех форм микроорганизмов, в том числе и спор. Стерилизация баночных консервов проводится в специальных устройствах — автоклавах (под давлением пара) при температуре 110-125°С в течение 20-60 мин. Стерилизация обеспечивает возможность длительного хранения консервов. Молоко стерилизуется метолом ультравысокотемпературной обработки (при температуре выше 130 °С) в течение нескольких секунд, что позволяет сохранить все полезные свойства молока.

Нормальная микрофлора человека

Нормальная микрофлора организма человека. Это микроорганизмы, более или менее часто выделяемые из организма здорового человека. Провести четкую границу между сапрофитными и патогенными микроорганизмами невозможно. Например, менингококки и пневмококки выделяются в 10% от здоровых лиц, для них это нормальная микрофлора, а для остальных 90% они вызывают заболевание. Этот феномен связан с состоянием защитных факторов организма человека. Очень мало микроорганизмов (менее 1000 на 1 г слизистой оболочки) в легких, желудке, двенадцатиперстной кишке, мочевом пузыре, матке.

Ротовая полость. В слюне большой набор антимикробных веществ (лизоцим, интерфероны, лизины), но в ротовой полости достаточно укромных мест, где можно укрыться бактериям и врусам: десневые карманы, межзубные щели, зубная бляшка. В состав постоянной, аутохтонной микрофлоры входят стрептококки (30-60%), например, Str. mitior обитает на эпителии щек, Str. salivarius – на сосочках языка, Str.sanguis и Str.mutans – на поверхности зубов. В менее аэрируемых участках находятся анаэробы: бактероиды, фузобактерии, вейлонеллы, актиномицеты, спирохеты (Leptospira, Borrelia, Treponema), микоплазмы (M.orale, M.salivarium), простейшие (Entamoeba buccalis, Ent.dentalis, Trichomonas buccalis и др.).

У новорожденных микрофлора попадает в ротовую полость при прохождении по родовым путям. Это лактобациллы, энтеробактерии, коринебактерии, стафилококки, микрококки, но на 2-7 сутки она замещается микрофлорой матери и обслуживающего персонала.

Кожа. На коже обитают микроорганизмы, устойчивые к кислоте сального секрета и пота. ЭтоStaph.epidermidis, микрококки, сарцины, аэробные и анаэробные дифтероиды и транзиторные виды: золотистый стафилококк, α- и β-гемолитические стрептококки. Содержание микроорганизмов на 1 см2– 103-104мт. до 106на участках с повышенной влажностью.

Дыхательная система.Верхние дыхательные пути приспособлены для осаждения бактерий. Там находятся зеленящие и негемолитические стрептококки, непатогенные нейссерии, стафилококки и энтеробактерии. В носоглотке – менингококки, патогенные стрептококки, бордетеллы и др. У новорожденных дыхательная система стерильна, колонизация наступает на 2-3 сутки.

Мочеполовая система. Верхние отделы почти стерильны, в нижних находятся эпидермальный стафилококк, негемолитические стрептококки, дифтероиды, грибы родаCandida,Mycobacteriumsmegmatis, у беременныхStr.agalactiae.

ЖКТ. Пищеварительный тракт представляет собой открытую систему, посредством которой осуществляется контакт макроорганизма с внешней средой и присутствующими в ней микробами. Площадь поверхности слизистой оболочки (СО) кишечника, контактирующей с микроорганизмами, достаточно велика, так, площадь внутренней поверхности тонкого кишечника составляет ~ 120 м2.

В верхних отделах микроорганизмов очень мало. Количество ее не превышает 103-104мт на 1 г СО.

В желудкеиз-за большого содержания соляной кислоты и пепсина обитают микроорганизмы, устойчивые к кислоте: стрептококки, лактобактерии, энтеробактерии, грибы родаCandida, эпидермальный стафилококк и в 10-15%Helicobacterpylori, имеющий отношение к возникновению гастрита и язвенной болезни.

В двенадцатиперстной и тощей кишке бактерий также не много. В нижнем отделе тонкой, а главным образом в толстой кишке – микрофлора представлена достаточно обильно.

Биомасса микробов, заселяющих кишечник, составляет 2,5-3 кг и включает до 450-500 видов бактерий. Соотношение биомассы анаэробов и аэробов ~ 1000:1. Нормальная микрофлора на 92-95% состоит из строго анаэробных видов, а все аэробы, факультативные анаэробы составляют 1-5%. Количественные соотношения между микробными популяциями характеризуются определенной стабильностью.

Вся микрофлора кишечника подразделяется на: 1) облигатную, постоянно обитающую и играющую важную роль в метаболических процессах и защите организма хозяина от инфекции; 2)факультативную, это бактерии, достаточно часто встречающиеся у здоровых людей, но являющиеся условно-патогенными, которые могут быть причиной заболевания при снижении резистентности организма; 3)транзиторную, это случайно попавшие в кишечник бактерии, которые не способны к длительному пребыванию в макроорганизме.

Основные представители нормальной микрофлоры кишечника человека:

Бифидобактерии – анаэробные Г+ палочки с раздвоением на конце. Входят в семействоActinomycetaceae, различают 11 видов. Составляют 85-98% от всей микрофлоры кишечника. В 1 г фекалий содержится 109-1010и более микробных клеток (колониеобразующих единиц – КОЕ). Бифидобактерии обладают высокой антагонистической активностью по отношению к патогенным бактериям. Это связано с выделением большого количества кислых продуктов, лизоцима, бактериоцинов, спиртов. Бифидобактерии препятствуют проникновению микробов в верхние отделы ЖКТ и другие внутренние органы. Молочная и уксусная кислоты способствуют усилению всасывания ионовCa,Fe, витаминаD. Они синтезируют аминокислоты, белки, витамина В, К, тиамин, рибофлавин, никотиновую, пантотеновую, фолиевую кислоты, пиридоксин, цианкобаламин, которые всасываются в кишечнике. Они являются иммуностимулятором местного иммунитета (SIgA). Доминирующее положение в микробном пейзаже кишечника бифидофлора занимает к 5-8 дню после рождения у здоровых новорожденных детей.

Лактобактерии – анаэробные Г+ палочки одиночные или в виде коротких цепочек. Относятся к семействуLactobacillaceae, насчитывают 25 видов (L.fermentum,L.acidophilusи др.). Лактофлора формируется уже через несколько дней после рождения и у грудных детей она составляет от 107до 108КОЕ/г. У взрослых здоровых уровень лактобактерий составляет 107–109КОЕ/г. Лактобациллы подавляют гнилостные и гноеродные бактерии. Антибактериальная активность лактобактерий связана с выработкой ими в процессе брожения молочной кислоты, бактериоцинов, лизоцима, спирта.

Бактероиды –анаэробные Г– палочки, относятся к семействуBacteroidaceae(B.fragilisтиповой вид), относят к облигатной микрофлоре. В 1 гр. кишечного содержимого у здоровых людей уровень составляет 107-109КОЕ/г. Бактероиды участвуют в ферментативном переваривании белков, углеводов, жиров, растворяют клетчатку, стимулируют перистальтику кишечника, оптимизируют эвакуацию кишечного содержимого. Некоторые виды в сочетании с другими патогенными анаэробами могут вызвать эндогенный инфекционный процесс.

Пептококки и пептострептококкианаэробные стафилококки и стрептококки. В норме их уровень в кишечнике человека достигает 105–106КОЕ/г. Они могут быть патогенными для человека, вызывая гнойные инфекции при попадании в несвойственные им места обитания. Их обнаруживают в ассоциации с другими микроорганизмами при аппендиците, кариесе зубов.

 Контрольные вопросы:

 

  1. Какие физические факторы оказывают влияние на жизнедеятельности микроорганизмов?
  2. Какие вещества относят к дезинфицирующим и как они различаются по механизму воздействия на микроорганизмы?
  3. Перечислите , какие взаимоотношения существуют между микроорганизмами ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.59-66 стр

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.40-45стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.41-45 стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 46-49 стр

 

Тема: Питательные среды.

Цель:

Ознакомление студентов с питательными средами, составом предназначением и требованиями к питательным средам

 

 План лекции:

  1. Питательные среды предназначение, общая характеристика
  2. Состав питательных сред
  3. Классификация питательных сред
  4. Требования к питательным средам.

 

Требования,  предъявляемые к питательным средам.  Классификация питательных сред. Специальные, элективные, дифференциально-диагностические, накопительные, консервирующие среды.  Сухие питательные среды. Синтетические среды. Значение концентрации водородного иона и окислительно-восстановительного потенциала для выращивания микроорганизмов. Этапы приготовления питательных сред. Контроль качества готовых  питательных сред. Методы культивирования микроорганизмов. Понятие о культуре, штамме, колонии. Значение бактериологического метода исследования

Известно очень много питательных сред для культивирования микроорганизмов (более двух тысяч наименований было классифи­цировано Левином и Шенлейном еще в 1930 г.), но число ингредиентов, являющихся их неотъемлемыми компонентами, отно­сительно невелико. Однако качественный диапазон этих сред весьма широк — от растворов неорганических солей, на которых могут расти автотрофы, до сложных питательных сред, приготавливаемых из мясных гидролизатов, обогащенных кровью или сывороткой; ими обычно пользуются для выделения патогенных микроорганиз­мов типа стрептококков, отличающихся высокой требовательностью к составу питательной среды. Различают два основных типа пита­тельных сред: так называемые синтетические среды, главные состав­ные части которых точно известны (например, глюкозо-солевая питательная среда), и эмпирически подобранные питательные среды природного происхождения, состав которых точно неизве­стен (к ним относятся пептоны, приготавливаемые из частично гидролизованного белка).

Выбор питательной среды зависит в значительной степени от цели эксперимента. Герберт настойчиво высказывался за по­всеместное использование синтетических питательных сред. Однако следует признать, что они обладают рядом практических неудобств. Микроорганизмы, выращенные на таких питательных средах, обычно фенотипически отличаются от выращенных на питательных средах естественного происхождения типа бульона (например, по составу и по скорости деления). Размножение микроорганизмов на таких средах обычно легче подавляется избыточной аэрацией или токсическими катионами; они также более чувствительны к нарушениям баланса между некоторыми составными частями питательной среды, особенно аминокислотами. Многие бактерии нуждаются в большом числе факторов роста, и для некоторых из них до сих пор не найдены искусственные среды, на которых они могли бы размножаться. Возможно, что все эти неудобства со временем будут преодолены, но пока среды неизвестного состава ти­па бульонов, приготовленных из перевара, используются весьма ши­роко, хотя они и вносят в эксперимент неконтролируемые факторы.

В литературе опубликованы результаты количественных анали­зов многих питательных сред природного происхождения, что является определенным шагом на пути к их стандартизации. Однако данными этих анализов следует пользоваться с осторожностью, поскольку результаты определений, проведенных независимо друг от друга, демонстрируют существенные различия состава различ­ных партий одной и той же питательной среды. Более того, при проведении анализов обычно игнорируется наличие в питательных средах многих существенно важных составных частей, хотя ясно, что компоненты, требуемые в следовых количе­ствах, например витамины и катионы, могут присутствовать в исклю­чительно малой концентрации. При этом может оказаться, что размножение бактерий идет нормально, тогда как про­цессы типа споруляции или адсорбции фага ингибируются.

В состав сред, применяемых для выращивания бакте­рий, входят необходимые для построения белков цитоплазмы элементы: азот, углерод, водород, кислород, неорганиче­ские соединения, содержащие фосфор, калий, серу, натрий, магний, железо, микроэлементы: кобальт, йод, марганец, бор, цинк, молибден, медь и др. Все перечисленные элементы должны находиться в питательной среде в удобоусвояемом для данного микроорганизма соединении, причем требования различных микробов в этом отношении неодинаковы. Потреб­ность в кислороде и водороде бактерии удовлетворяют глав­ным образом за счет поступающей в клетку воды.

По характеру усвоения азота патогенные микроорганиз­мы делятся следующим образом: одни из них извлекают азот из простых аммонийных соединений, другие нуждаются в аминокислотах, третьи расщепляют высокомолекулярные вещества — пептоны, представляющие собой продукты непол­ного ферментативного переваривания белков. Строго пара­зитические виды бактерий размножаются только в присут­ствии нативного, т. е. неизмененного, белка.

Источником углерода для патогенных бактерий являются, главным образом, различные углеводы: сахар, многоатомные спирты, органические кислоты и их соли.

Потребность бактерий в неорганических элементах удов­летворяется прибавляемыми к питательной среде солями: NaCI, KH2PO4, K2HPO4 и т. д. Микроэлементы, выполняющие роль катализаторов химических процессов, необходимы в ничтож­но малых количествах и поступают в питательную среду с пептоном, неорганическими солями и водой.

Наряду с перечисленными органическими и неорганиче­скими элементами бактерии нуждаются в ростовых факторах, которые по своей роли соответствуют витаминам для живот­ных. Источником факторов роста являются прибавляемые к питательной среде продукты растительного и животного про­исхождения, содержащие в своем составе никотиновую, пантотеновую, парабензойную кислоты, витамины А, В, С и др.

Питательные вещества могут усваиваться микробами только при определенной реакции питательной среды, так как проницаемость оболочек микробных клеток изменяется в зависимости от рН среды.

Потребность в питательных веществах и физических усло­виях у различных видов микробов неодинакова и этим ис­ключается возможность создания универсальной питательной среды.

По консистенции различают плотные и жидкие пи­тательные среды. Плотные питательные среды готовят из жидких посредством прибавления к ним клеевых веществ - агара или желатина. Агар-агар (по малайски – желе) — про­дукт растительного происхождения, добываемый из морских водорослей. В воде агар-агар растворяется при температуре 80—86°С, застудневает при 36—40°С. Применение агаровых сред благодаря их способности сохранять плотность при тем­пературе 37°С дало возможность выращивать патогенные микробы при оптимальной для большинства из них темпера­туре на плотных средах. Желатин — вещество белковой при­роды животного происхождения. В теплой воде при темпера­туре 32—34°С он набухает и растворяется, а при более низ­кой температуре превращается в студень. Однако при рН ниже 6,3 и выше 7,0 плотность желатина уменьшается, и он плохо застывает.

Исходные продукты для приготовления пи­тательных сред. Для приготовления питательных сред используют:

  • Продукты животного происхождения (мясо, рыба, ка­зеин, молоко, яйца, кровь и т. д.).
  • Продукты растительного происхождения (картофель и др.).
  • Органические и неорганические соединения определен­ного химического состава.

Питательные среды, приготовленные из продуктов расти­тельного и животного происхождения, несмотря на то, что они не могут быть стандартны и не имеют определенного химического состава, находят широкое применение в прак­тике микробиологии. Синтетические питательные среды, со­ставленные из химических соединений, используют пре­имущественно для изучения обмена веществ микробной клетки.

Требования, предъявляемые к питатель­ным средам. Питательные среды должны:

  • Содержать необходимые для питания микроба питательные вещества.
  • Иметь реакцию рН, оптимальную для выращиваемого вида микроба.
  • Иметь достаточную влажность, так как микробы пита­ются по законам диффузии и осмоса.
  • Обладать изотоничностью.
  • Быть стерильными, обеспечивая тем самым возмож­ность выращивания чистых культур микробов.

Питательные среды подразделяются на среды общего назначения и специальные.

К первой группе отно­сятся мясо-пептонные: агар, бульон, питательный желатин. Среды общего назначения используют для выращивания мно­гих патогенных микробов и применяют в качестве основы для приготовления специальных сред, добавляя к ним кровь, сахар, молоко, сыворотку и другие ингредиенты, необходи­мые для размножения того или иного вида микроба.

К специальным питательным средам относятся электив­ные (избирательные) и дифференциально-днагностическне.

Элективные (избирательные) среды. Принцип создания элективных питательных сред основан на удовлетворении ос­новных биохимических и энергетических потребностей того вида микроба, для культивирования которого они предназначены. Определенный состав и концентрация питательных микроэлементов, ростовых факторов при строгом значении рН обеспечивают оптимальные условия для выращивания одного или нескольких видов микроорганизмов. При посеве на них материала, содержащего смесь раз­личных микроорганизмов, раньше всего будет проявлять­ся рост того вида, для которого данная среда будет электив­ной.

Дифференциально-диагностические питательные среды. Дифференциально-диагностиче­ские питательные среды ис­пользуют для определения видовой принадлежности иссле­дуемого микроба, основываясь на особенностях его обмена веществ. По своему назначению дифференциально-диагности­ческие питательные среды подразделяются следующим об­разом:

  • Среды для выявления протеолитической и гемолитической способности микробов, содержащие в своем составе бел­ковые вещества: кровь, молоко, желатин, свернутую кровя­ную сыворотку и т. д.
  • Среды с индифферентными химическими веществами, которые служат источником питания для одних видов микро­бов и не усваиваются другими видами.
  • Среды с углеводами и многоатомными спиртами для обнаружения соответствующих ферментов.
  • Среды для определения редуцирующей способности микробов.

В состав дифференциально-диагностических сред, пред­назначенных для выявления сахаролитических и окислитель­но-восстановительных ферментов, вводят индикаторы: ней­тральный красный, метиленовый синий, лакмусовую настой­ку, кислый фуксин, бромтимоловый синий, водный голубой краситель и розоловую кислоту. Изменяя свою окраску при различных значениях рН, индикатор указывает на нали­чие или отсутствие расщепления, окисления или восстанов­ления введенного в среду ингредиента. Однако индикатор не является обязательной составной частью сред, предназначен­ных для выявления ферментов. Так, наличие желатиназы и других протеолитических ферментов в культуре определяют по разжижению желатина, свернутого яичного или сыворо­точного белка.

Сухие питательные среды. Приготовление питательных сред — один из наиболее ответственных и трудных участков работы бактериологической лаборатории. В связи с этим биопромышленность выпускает стандартные, консервированные, сухие питательные среды, различного назначения, для культивирования микроорганизмов.

 

Контрольные вопросы:

1.Каким должен быть Ph  среда для культивирования большинство патогенных  микробов перед стерелизацией  и почему ?

  1. При какой температуре плавятся и застывают агаровые среды ?
  2. Как должна быть подготовлена посуда , в каторую разливают среды с углеводами и белками ?
  3. Как подразделяется питательные среды?

5.каким требованиям должны отвечать питательные среды?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.

 43- 58стр

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г46-50 стр .
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.50-58стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 50-58 стр

 

Тема: Антибиотики.

 

Цель: Ознакомление студентов с классификацией механизмом, действия токсичностью антибиотиков, устойчивостью микробов к антибиотикам.

План лекции:

  1. Антибиотики, история развития антибиотиков.
  2. Классификация антибиотиков.
  3. Получение антибиотиков.
  4. Механизм действия антибиотиков.
  5. Токсичность антибиотиков.
  6. Устойчивость микробов к антибиотикам
  7. Химиопрофилактика и химиотерапия инфекционных болезней

 

История открытия  антибиотиков. Роль Л.Пастера, И.И. Мечникова, А.Флеминга. Работы ученых З.В.Ермольевой, А.Красильникова, Г.Ф.Гаузе и других. Классификация антибиотиков по источникам и методам получения: антибиотики животного, растительного, микробного происхождения, синтетические антибиотики. Получение антибиотиков. Понятие об антибактериальном спектре действия. Механизм действия антибиотиков. Токсическое действие антибиотиков на макроорганизм. Привыкание микроорганизма к антибиотикам. Дисбактериоз и другие осложнения возникающие при антибиотикотерапии. Методы  определения чувствительности к антибиотикам методом дисков. Понятие о химиопрофилактике и химиотерапии.         Антибиотики — химиотерапевтические вещества, продуцируемые микроорганизмами, животными клетками, растениями, а также их производные и синтетические продукты, которые обладают избирательной спо­собностью угнетать и задерживать рост микроорганизмов, а также подавлять развитие злокачественных новообразований.

За тот период, который прошел со времени открытия П.Эрлиха, было получено более 10 000 различных антибиотиков, по­этому важной проблемой являлась систематизация этих препа­ратов. В настоящее время существуют различные классификации антибиотиков, однако ни одна из них не является общеприня­той.

В основу главной классификации антибиотиков положено их химическое строение.

Наиболее важными классами синтетических антибиотиков яв­ляются хинолоны и фторхинолоны (например, ципрофлоксацин), сульфаниламиды (сульфадиметоксин), имидазолы (метронидазол), нитрофураны (фурадонин, фурагин).

По спектру действия антибиотики делят на пять групп в зави­симости от того, на какие микроорганизмы они оказывают воз­действие. Кроме того, существуют противоопухолевые антибио­тики, продуцентами которых также являются актиномицеты. Каж­дая из этих групп включает две подгруппы: антибиотики широ­кого и узкого спектра действия.

Антибактериальные антибиотики составляют самую многочисленную группу препаратов. Преобладают в ней антиби­отики широкого спектра действия, оказывающие влияние на представителей всех трех отделов бактерий. К антибиотикам широкого спектра действия относятся аминогликозиды, тетрациклины и др. Антибиотики узкого спектра действия эффектив­ны в отношении небольшого круга бактерий, например полет-миксины действуют на грациликутные, ванкомицин влияет на грамположительные бактерии.

В отдельные группы выделяют противотуберкулезные, противолепрозные, противосифилитические препараты.

Противогрибковые антибиотики включают значитель­но меньшее число препаратов. Широким спектром действия об­ладает, например, амфотерицин В, эффективный при кандидозах, бластомикозах, аспергиллезах; в то же время нистатин, дей­ствующий на грибы рода Candida, является антибиотиком узко­го спектра действия.

Антипротозойные и антивирусные антибиотики на­считывают небольшое число препаратов.

Противоопухолевые антибиотики представлены препара­тами, обладающими цитотоксическим действием. Большинство из них применяют при многих видах опухолей, например митоми-цин С.

Действие антибиотиков на микроорганизмы связано с их спо­собностью подавлять те или иные биохимические реакции, про­исходящие в микробной клетке.

В зависимости от механизма дей­ствия различают пять групп антибиотиков:

  1. антибиотики, нарушающие синтез клеточной стенки. К этой группе относятся, например, β-лактамы. Препараты этой груп­пы характеризуются самой высокой избирательностью дей­ствия: они убивают бактерии и не оказывают влияния на клет­ки микроорганизма, так как последние не имеют главного компонента клеточной стенки бактерий — пептидогликана. В связи с этим β -лактамные антибиотики являются наименее токсичными для макроорганизма;
  2. антибиотики, нарушающие молекулярную организацию и синтез клеточных мембран. Примерами подоб­ных препаратов являются полимиксины, полиены;
  3. антибиотики, нарушающие синтез белка; это наиболее многочисленная группа препаратов. Представителями этой группы являются аминогликозиды, тетрациклины, макроли-ды, левомицетин, вызывающие нарушение синтеза белка на разных уровнях;
  4. антибиотики — ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. Например, хинолоны нарушают синтез ДНК, рифампицин — синтез РНК;
  5. антибиотики, подавляющие синтез пуринов и аминокислот. К этой группе относятся, например, сульфаниламиды.

Источники антибиотиков.

Основными продуцентами природных ан­тибиотиков являются микроорганизмы, ко­торые, находясь в своей естественной среде (в основном, в почве), синтезируют антибио­тики в качестве средства выживания в борьбе за существование. Животные и растительные клетки также могут вырабатывать некото­рые вещества с селективным антимикробным действием (например, фитонциды), однако широкого применения в медицине в качестве продуцентов антибиотиков они не получили.

Таким образом, основными источниками получения природных и полусинтетических антибиотиков стали:

  • Актиномицеты(особенно стрептомицеты) — ветвящиеся бактерии. Они синтезиру­ют большинство природных антибиотиков (80 %).

• Плесневые грибы— синтезируют природ­ные бета-лактамы (грибы рода Cephalosporium и Penicillium)H фузидиевую кислоту.

  • Типичные бактерии— например, эубактерии, бациллы, псевдомонады — продуцируют бацитрацин, полимиксины и другие вещества, обладающие антибактериальным действием.

Способы получения.

Существует три основных способа получе­ния антибиотиков:

  • биологическийсинтез (так получают при­родные антибиотики — натуральные продук­ты ферментации, когда в оптимальных ус­ловиях культивируют микробы-продуценты, которые выделяют антибиотики в процессе своей жизнедеятельности);
  • биосинтезс последующими химическими модификациями (так создают полусинтетичес­кие антибиотики). Сначала путем биосинтеза получают природный антибиотик, а затем его первоначальную молекулу видоизменяют путем химических модификаций, например присо­единяют определенные радикалы, в результате чего улучшаются противомикробные и фарма­кологические характеристики препарата;
  • химическийсинтез (так получают синте­тические аналоги природных антибиотиков, например хлорамфеникол/левомицетин). Это вещества, которые имеют такую же структуру,

 

  1. Механизмы устойчивости микробов к лекарственным препаратам. Пути преодоления устойчивости. Методы определения чувствительности микробов к антибиотикам и другим антимикробным веществам. Основные критерии эффективности антибиотикотерапии. Осложнения при антибиотикотерапии.

Антибиотикорезистентность — это устойчи­вость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистент­ными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной.

Природная устойчивость. Некоторые виды микробов природно ус­тойчивы к определенным семействам антиби­отиков или в результате отсутствия соответс­твующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувстви­тельны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата (на­пример, грамотрицательные микробы менее проницаемы для крупномолекулярных соеди­нений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет «маленькие» поры).

Приобретенная устойчивость. Приобретение резистентности — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. Она, хотя и в разной степени, справедлива для всех бактерий и всех анти­биотиков. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микро­бы — от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистен­тности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множес­твенная устойчивость к антибиотикам (так называемая полирезистентность).

Генетические основы приобретенной резис­тентности. Устойчивость к антибиотикам определяется и поддерживается генами резистентности (r-генами) и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в попу­ляции бактерий в результате:

  • мутаций в хромосоме бактериальной клетки с последующей селекцией (т. е. отбором) му­тантов. Особенно легко селекция происходит в присутствии антибиотиков, так как в этих условиях мутанты получают преимущество перед остальными клетками популяции, ко­торые чувствительны к препарату. Мутации возникают независимо от применения анти­биотика, т. е. сам препарат не влияет на час­тоту мутаций и не является их причиной, но служит фактором отбора. Далее резистентные клетки дают потомство и могут передаваться в организм следующего хозяина (человека или животного), формируя и распространяя ре­зистентные штаммы. Мутации могут быть: 1) единичные (если мутация произошла в одной клетке, в результате чего в ней синтезируются измененные белки) и 2) множественные (се­рия мутаций, в результате чего изменяется не один, а целый набор белков, например пени-циллинсвязывающих белков у пенициллин-резистентного пневмококка);
  • переноса трансмиссивных плазмид резис­тентности (R-плазмид). Плазмиды резистен­тности (трансмиссивные) обычно кодируют перекрестную устойчивость к нескольким семействам антибиотиков. Впервые такая множественная резистентность была описа­на японскими исследователями в отношении кишечных бактерий. Сейчас показано, что она встречается и у других групп бактерий. Некоторые плазмиды могут передаваться меж­ду бактериями разных видов, поэтому один и тот же ген резистентности можно встретить у бактерий, таксономически далеких друг от друга. Например, бета-лактамаза, кодируемая плазмидой ТЕМ-1, широко распространена у грамотрицательных бактерий и встречается у кишечной палочки и других кишечных бак­терий, а также у гонококка, резистентного к пенициллину, и гемофильной палочки, резис­тентной к ампициллину;
  • переноса транспозонов, несущих r-гены (или мигрирующих генетических последова­тельностей). Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом гены резистентности могут передаваться да­лее дочерним клеткам или при рекомбинации другим бактериям-реципиентам.

Реализация приобретенной устойчивости. Изменения в геноме бактерий приводят к тому, что меняются и некоторые свойства бактериальной клетки, в результате чего она становится устойчивой к антибактериальным препаратам. Обычно антимикробный эффект препарата осуществляется таким образом: агент должен связаться с бактерией и прой­ти сквозь ее оболочку, затем он должен быть доставлен к месту действия, после чего пре­парат взаимодействует с внутриклеточными мишенями. Реализация приобретенной ле­карственной устойчивости возможна на каж­дом из следующих этапов:

  • модификация мишени. Фермент-мишень может быть так изменен, что его функции не нарушаются, но способность связываться с химиопрепаратом (аффинность) резко сни­жается или может быть включен «обходной путь» метаболизма, т. е. в клетке активируется другой фермент, который не подвержен дейс­твию данного препарата.
  • «недоступность» мишени за счет сниже­ния проницаемости клеточной стенки и кле­точных мембран или «эффлюко-механизма, когда клетка как бы «выталкивает» из себя антибиотик.
  • инактивация препарата бактериальными ферментами. Некоторые бактерии способны продуцировать особые ферменты, которые де­лают препараты неактивными (например, бета-лактамазы, аминогликозид-модифицирующие ферменты, хлорамфениколацетилтрансфераза). Бета-лактамазы — это ферменты, разруша­ющие бета-лактамное кольцо с образованием неактивных соединений. Гены, кодирующие эти ферменты, широко распространены среди бактерий и могут быть как в составе хромосо­мы, так и в составе плазмиды.

Для борьбы с инактивирующим действием бета-лактамаз используют вещества — ин­гибиторы (например, клавулановую кисло­ту, сульбактам, тазобактам). Эти вещества содержат в своем составе бета-лактамное кольцо и способны связываться с бета-лактамазами, предотвращая их разрушитель­ное действие на бета-лактамы. При этом собственная антибактериальная активность таких ингибиторов низкая. Клавулановая кислота ингибирует большинство известныхбета-лактамаз. Ее комбинируют с пеницил-линами: амоксициллином, тикарциллином, пиперациллином.

Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически не­возможно, но необходимо использовать антимикробные препараты таким образом, чтобы не способствовать развитию и рас­пространению устойчивости (в частности, применять антибиотики строго по показа­ниям, избегать их использования с профи­лактической целью, через 10—15 дней ан-тибиотикотерапии менять препарат, по воз­можности использовать препараты узкого спектра действия, ограниченно применять антибиотики в ветеринарии и не использо­вать их как фактор роста).

Как и всякие лекарственные средства, практически каждая группа антимикробных химиопрепаратов может оказывать побочное действие, причем и на макроорганизм, и на микробы, и на другие лекарственные средства.

Осложнения со стороны макроорганизма

Наиболее частыми осложнениями анти­микробной химиотерапии являются:

Токсическое действие препаратов. Как правило, развитие этого осложнения зависит от свойств самого препарата, его до­зы, способа введения, состояния больного и проявляется только при длительном и систе­матическом применении антимикробных химиотерапевтических препаратов, когда созда­ются условия для их накопления в организме. Особенно часто такие осложнения бывают, когда мишенью действия препарата являются процессы или структуры, близкие по составу или строению к аналогичным структурам кле­ток макроорганизма. Токсическому действию антимикробных препаратов особенно подвер­жены дети, беременные, а также пациенты с нарушением функций печени, почек.

Побочное токсическое влияние может прояв­ляться как нейротоксическое (например, гликопептиды и аминогликозиды оказывают ототоксическое действие, вплоть до полной потери слуха за счет воздействия на слуховой нерв); нефротоксическое (полиены, полипептиды, аминогликозиды, макролиды, гликопептиды, сульфаниламиды); общетоксическое (противо­грибковые препараты — полиены, имидазолы); угнетение кроветворения (тетрациклины, суль­фаниламиды, левомицетин/хлорамфеникол, который содержит нитробензен — супрессор функции костного мозга); тератогенное [ами­ногликозиды, тетрациклины нарушают развитие костей, хрящей у плода и детей, формирова­ние зубной эмали (коричневая окраска зубов), левомицетин/хлорамфеникол токсичен для но­ворожденных, у которых ферменты печени не полностью сформированы («синдром серого ребенка»), хинолоны — действуют на развива­ющуюся хрящевую и соединительную ткани].

Предупреждение осложнений состоит в от­казе от противопоказанных данному пациенту препаратов, контроле за состоянием функций печени, почек и т. п.

Дисбиоз (дисбактериоз). Антимикробные химиопрепараты, особен­но широкого спектра, могут воздействовать не только на возбудителей инфекций, но и на чувствительные микроорганизмы нормаль­ной микрофлоры. В результате формируется дисбиоз, поэтому нарушаются функции ЖКТ, возникает авитаминоз и может развиться вто­ричная инфекция (в том числе эндогенная, например кандидоз, псевдомембранозный ко­лит). Предупреждениепоследствий такого рода осложнений состоит в назначении, по возможности, препаратов узкого спектра действия, сочетании лечения основного заболевания с противогрибковой терапией (например, назначением нистатина), витаминотерапей, применением эубиотиков и т. п.

Отрицательное воздействие на иммунную систему. К этой группе осложнений отно­сят прежде всего аллергические реакции. Причинами развития гиперчувствительности может быть сам препарат, продукты его распа­да, а также комплекс препарата с сыворото㕇ными белками. Возникновение такого рода осложнений зависит от свойств самого пре­парата, от способа и кратности его введения, индивидуальной чувствительности пациента к препарату. Аллергические реакции разви­ваются примерно в 10 % случаев и проявля­ются в виде сыпи, зуда, крапивницы, отека Квинке. Относительно редко встречается та­кая тяжелая форма проявления аллергии, как анафилактический шок. Такое осложнение чаще дают бета-лактамы (пенициллины), рифамицины. Сульфаниламиды могут вызвать гиперчувствительность замедленного типа. Предупреждение осложнений состоит в тща­тельном сборе аллергоанамнеза и назначении препаратов в соответствии с индивидуальной чувствительностью пациента. Кроме того, антибиотики обладают некоторым иммунодепрессивным действием и могут способство­вать развитию вторичного иммунодефицита и ослаблению напряженности иммунитета.

Эндотоксический шок (терапевтический). Это явление, которое возникает при лече­нии инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями. Введение антибиотиков вызывает гибель и разрушение клеток и вы­свобождение больших количеств эндотокси­на. Это закономерное явление, которое со­провождается временным ухудшением кли­нического состояния больного.

Взаимодействие с другими препаратами. Антибиотики могут способствовать потен­цированию действия или инактивации других препаратов (например, эритромицин стиму­лирует выработку ферментов печени, которые начинают ускоренно метаболизировать ле­карственные средства разного назначения).

Побочное воздействие на микроорганизмы.

Применение антимикробных химиопрепа-ратов оказывает на микробы не только прямое угнетающее или губительное воздействие, но также может привести к формированию ати­пичных форм микробов (например, к обра­зованию L-форм бактерий или изменению других свойств микробов, что значительно затрудняет диагностику инфекционных забо­леваний) и персистирующих форм микробов. Широкое использование антимикробных ле­карственных средств ведет также к форми­рованию антибиотикозависимости (редко) и лекарственной устойчивости — антибиотикорезистентности (достаточно часто)

Химиопрофилактика и химиотерапия инфекционных болезней.

Феноменальный успех, достигнутый антибиотиками и химиотерапевтическими препаратами в контроле над бактериальными заболеваниями резко контрастирует с фактическим отсутствием безопасных и эффективных лекарственных препаратов против вирусных заболеваний. Поскольку вирусы - строгие внутриклеточные паразиты, которые используют биосинтетические механизмы клетки-хозяина для воспроизводства, опасались, что не существует возможности вирусную репродукцию без того, чтобы повредить клетку - хозяин. Однако, имеется несколько областей, доступных для селективного воздействия на вирусы.

Вирусная инфекция может быть остановлена на уровне прикрепления, транскрипция вирусной нуклеиновой кислоты, трансляции вирусной м-РНК, репликации вирусной нуклеиновой кислоты и сборки и выхода вирусного потомства. Мишенью могут быть также внеклеточные вирионы. Был обнаружен ряд вирусспецифических ферментов, которые могут селективно ингибировать таким образом, что предупреждают размножение вирусов без поражения клеток хозяина.

Первый клинически полезный антивирусный препарат был получен в 1960 г., когда было обнаружено, что N-метилсатин-бета-тиосемикарбазон (Метисазон, марборан) может быть эффективным против поксвирусов. Он с успехом применялся при экземе вакцинированныхЭто использовалось успешно против экземы vaccinatum и для профилактики и лечения оспы. Вскоре после этого, однако, натуральная оспа была искоренена, и препарат вышел из употребления.

В 1962 г. было обнаружено, что противоопухолевое лекарственное средство идоксуридин эффективно при герпетической глазной инфекции. Примерно в то же время, амантадин, молекула с необычной структурой, синтезированная для использования в качестве потенциального взрывчатого вещества, оказался неэффективным для этой цели, но была обнаружена его активность против вируса гриппа тип А. Заметной вехой стало открытие в 1970-ых годах ацикловира, который был эффективен против вирусов герпеса и достаточно безопасен при парентеральном введении. Как интуитивные, так и планомерные поиски привели к созданию многих антивирусных агентов, потребность в которых стала особенно острой с появлением пандемии СПИДА.

Доступные антивирусные агенты могут рассматриваться по следующими категориям:

  1. Аналоги нуклеозидов

Дезоксиуридины. Эти аналоги тимидина блокируют тимидинкиназу и эффективны против вируса простого герпеса. Первый из них был 5-йодо-2-дезоксиуридин (идоксуридин, IDU) использовался местно при герпетическом кератите. Родственный 5-трифлуорометил-2-дезоксиуридин (трифлуридин, TFT), более растворимый и менее ядовитый, заменил IDU. Бромвинилдезоксиуридин (BVDU) нетоксичен и даже более активен, особенно против вируса ветряной оспы-опоясывающего герпеса.

Аденинарабинозид (видарибин, ара-А) содержит в аденине вместо рибозы арабинозу. Он использовался местно при герпетическом кератите и парентерально против herpes simplex и инфекций вирусом опоясывающего герпеса-ветряной оспы. Однако для лечения системных инфекций он было заменен ацикловиром.

Ацикловир (ацилгуанозин) - аналог гуанина, активен против вирусов герпеса через тимидинкиназу. Вирусы герпеса, которые кодируют собственную тимидинкиназу (вирус простого герпеса, вирус опоясывающего герпеса-ветряной оспы) гораздо более восприимчивы, чем вирусы, не кодирующие ее (цитомегаловирус, вирус Эпштейна-Барр). Родственный препарат ганцикловир более активен против цитомегаловируса.

Широко известное лекарственное средство азидотимидин (зидовудин, АЗТ), применяемое против ВИЧ-инфекции, - аналог тимидина, который блокирует синтез провирусной ДНК, подавляя вирусную обратную транскриптазу. АЗТ уменьшает заболеваемость и продлевает выживание больных СПИДом, но является токсичным и дорогостоящим.

Синтезирован ряд дидеоксинуклеозидов (дидеоксицитидин, или ДДЦ, дидеоксиинозин или ДДИ, дидеоксиаденозин или ДДА) и обнаружено, что они обладают анти-ВИЧ активностью, блокируя, блокируя обратную транскриптазу.

Рибавирин (виразол) - синтетический нуклеозид, родственный с гуанин-рибозидом. Он проявляет активность против многих ДНК- и РНК-содержащих вирусов. Применяемый в виде аэрозоля, он оказался эффективным при лечении инфекции, вызванной респираторно-синцитиальным вирусом, а также гриппа. Есть сообщения, что внутривенно введенный рибавирин был эффективным против лихорадки Ласса и других геморрагических лихорадок.

  1. Другие препараты:Амантадин (адамантанамин гидрохлорид, симметрол) блокирует проникновение в клетку-хозяина вируса гриппа типа А, но не типа В или С., но не B или C. Производное амантадина, ремантадин, менее ядовит и в равной мере эффективен.

Энвироксим и родственные вещества обнаруживают активность против риновирусов.

Фоскарнет (тринатрийфосфатоформиат) специфически подавляет ДНК-полимеразу вируса простого герпеса и обладает также некоторым действием против вируса гепатита B и ВИЧ.

У сурамина, созданного в качестве антипаразитарного средства в 1916 г., была обнаружена способность ингибировать обратную транскриптазу, и он был одним из первых лекарственных средств, используемых при СПИДе. Из-за токсичности и недостаточной эффективности его использование было прекращено.

  1. Интерфероны. Открытие интерферонов с активностью против широкого диапазона вирусов дало надежду их применения как антивирусных средств. Однако, большинство испытаний были неудачными. Некоторый положительный эффект был получен при хронических инфекциях типа гепатита B и C, папилломы гортани и при цитомегаловирусной инфекции у реципиентов трансплантата. Высокие дозы интерферона приводят к токсическому действию.

Несмотря на интенсивные усилия, прогресс в области антивирусной химиотерапии недостаточен. Это зависит от многих факторов.

Многие соединения проявляют антивирусную активность в культуре тканей, но большинство из них оказываются неэффективными или токсичными при испытаниях на животных. Пригодные лекарственные средства имеют узкий диапазон активности. Они редко способны полностью освободить организм хозяина от вируса, так что часто развивается рецидив. Вирусы приобретают устойчивость к лекарствам, и беспрепятственное развитие инфекции имеет место иногда даже во время лечения. Состояние антивирусной химиотерапии в настоящее время подобно пресульфаниламидной эре при бактериальных инфекциях. Можно высказать надежду, что лучшее понимание молекулярной и клеточной биологии вирусов и взаимодействия вирусов с организмом хозяина может привести к созданию более эффективной антивирусной химиотерапии.

Контрольные вопросы:

1.      Что представляют собой антибиотики?

  1. Какое явление лежит в основе действия антибиотиков?
  2. Каковы источники получения антибиотиков?
  3. Как различаются антибиотики по механизму антимикробного действия?
  4. Что является критерием чувствительности микроорганизмов к антибиотикам при лабораторном исследовании?
  5. Когда следует выделять культуры микроорганизмов из организмов больных для определния чувствительности к антибиотикам?
  6. Какие существуют методы определения чувствительности микроорганизмов к антибиотикам?

 

 

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 51-56стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 57-59стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 62-68стр

 

 

 

 

 

 

Тема: Генетика микроорганизмов.

 

Цель:

Ознакомление студентов с генетикой, формами изменчивости микроорганизмов.

 

План лекции:

  1. Генетика микроорганизмов, общая понятия.
  2. Изменчивость основных признаков микроорганзмов.
  3. Факторы влияющие на изменчивость.
  4. Формы изменчивости.

 

Значение генетики микроорганизмов в развитии общей генетики. Изменчивость основных признаков микроорганизмов: морфологических, культуральных, метаболитических, ферментативных и биологических. Факторы, влияющие на изменчивость микроорганизмов. Формы проявления изменчивости микроорганизмов: трансформация, трансдукция, конъюгация. Практическое значение изменчивости микроорганизмов для получения вакцины штаммов, продуцентов антибиотиков, ферментов, гормонов, и для лабораторной диагностики атипичных форм микроорганизмов. Развитие биотехнологии.

       Микроорганизмы послужили удобной моделью для генетических исследований, приведших к важнейшим открытиям 20 века в биологии: показано, что материальным носителем (основой) наследственности являются нуклеиновые кислоты - ДНК и РНК; установлено детальное строение хромосомы; расшифрованы механизмы: генетического обмена и его регуляции, достижения генетики микроорганизмов послужили основой для становления и развития новой перспективной отрасли – биотехнологии. Она призвана использовать свойства микробов и клеточных культур, биологических процессов в производстве: биологически-активных веществ (антибиотиков, гормонов, белков, аминокислот ) , энергоносителей, полезных новых видов микробов, сортов растений, видов животных, эффективных вакцин, а также в борьбе с загрязнением окружающей среды и болезнями растений.

Микробы, как объекты генетических исследований, обладают рядом преимуществ: бактерии содержат гаплоидный набор генов, поэтому изменения их генотипа с неизбежностью влекут за собой изменение фенотипа; для них характерно быстрое размножение и огромная численность потомства (быстрая смена поколений); работа с микробами не требует больших затрат.

Организация генетического материала бактерий.

Геном бактерий (совокупность всех генов) представлен хромосомой, плазмидами и транспозируемыми элементами (транспозонами), причем обязательным генетическим элементом является только хромосома. Хромосома и плазмиды являются репликонами - элементами, способными к автономной репликации (самоудвоёнию).

Хромосома представляет собой замкнутую в кольцо двухспиральную нить ДНК, плотно уложенную в цитоплазме и несущую 95-99% генетической информации (дыхание, питание и другие важнейшие функции) Последовательность нуклеотидов в хромосоме определяет чередование оперонов, функционирование которых происходит также, как у других организмов.

Плазмиды - это внехромосомные генетические элементы, представляющие собой замкнутые в кольцо двухспиральные молекулы ДНК, обычно находящиеся в скрученном состоянии в цитоплазме или в интегрированном состоянии (в составе хромосомы). Они кодируют 1-5% генетической информации (основном, адаптационные свойства), могут утрачиваться клеткой без потери жизнеспособности, а также передаваться от клетки-донора в клетку-реципиент. Трансмиссивные плазмиды передаются путем самопереноса при конъюгации, нетрансмиссивные -пассивно, путем трансдукции с участием умеренного бактериофага или при мобилизации трансмиссивной плазмидой в ходе конъюгации. Плазмиды могут содержать гены множественной лекарственной устойчивости (К - фактор), вирулентности (плазмиды токсигенности, адгезивности и др.), дополнительных ферментов метаболизма (утилизация лактозы, цитрата и др.). Плазмиды наделяют клетку дополнительной генетической информацией, которая дает ей селективные преимущества (например, способность сохраняться во внутренней среде макроорганизма, где на микроб действуют защитные реакции организма и антибиотики, принимаемые в ходе лечения).

Транспозируемые элементы - это отдельные фрагменты ДНК, способные к многократному перемещению от одного репликона к другому без изменения структуры. Они не способны к автономной репликации (удваиваются вместе с хромосомой и плазмидой), могут перемещаться (в составе плазмиды) от клетки-донора в клетку-реципиент, вызывая изменение ее генотипа. Различают вставки-последовательности. не кодирующие известных признаков, и транспозоны, кодирующие I или несколько признаков (любых). Перемещение, в зависимости от вида элемента, может происходить в разные или в определенный участок репликона, что также является важным механизмом изменчивости микробов.

Изменчивость микроорганизмов.

Различают генотипическую (наследуемую) изменчивость и фенотипическую (ненаследуемую, модификационную). Наследуемая изменчивость осуществляется в виде мутаций и рекомбинаций.

Мутации - это перегруппировка генов, не связанная с внесением в клетку нового генетического материала, ненаправленное изменение генотипа. Спонтанные мутации возникают без видимых причин, как ошибки репликации; индуцированные - под влиянием мутагёнов (УФО, ионизирующей радиации, алкилирующих агентов, азотистой кислоты, аналогов оснований ДНК и др.). Мутации могут проявляться в виде удвоения, выпадения, замены нуклеотидов, вставки (в том числе транспозируемого элемента) и др.

Рекомбинации - это изменения генотипа, связанные с внесением в клетку-реципиент генетического материала от клетки-донора. Различают 3 вида рекомбинаций: трансформацию, трансдукцию, конъюгацию.

Трансформацией называют процесс: поглощения клеткой-реципиентом

изолированной ДНК клетки-донора (или синтетической нуклеиновой кислоты)..

Трансдукция - перенос генетической информации (ДНК) при проникновении в клетку умеренного бактериофага (вирусных частиц, паразитирующих на бактериальных клетках).

Конъюгация - перенос генетической информации посредством трансмиссивных плазмид при непосредственном контакте донора и реципиента.

Мутации и рекомбинации обеспечивают высокий уровень генетического обмена в различных микробиоценозах, позволяют микробам быстро адаптироваться к меняющимся условиям среды, эволюционировать, нередко приобретая нежелательные свойства - лекарственную устойчивость, повышенный патогенный потенциал. Все формы наследуемой изменчивости активно используются в генно-инженерных исследованиях и биотехнологии.      

                                                   Контрольные вопросы:

1.Что изучает генетика?

2.Генотипическая изменчивость?

3.Что такое фенотипическая изменчивость?

4.Объясните механизм мутации и рекомбинации?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.57-64стр

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 57-60стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 25-29стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 55-58стр

 

Тема: Инфекция, инфекционный процесс.

Цель:

Ознакомление студентов с проявлениями, особеннностями, механизмом и путями передачи инфекционных болезней.

План лекции:

  1. Инфекция инфекционный процесс, общая понятия
  2. Особенности инфекционные процессы
  3. Формы симбиоза
  4. 3 фактора инфекционных процесса
  5. Механизмы, пути и факторы передачи инфекции

 

Исторические сведения о понимании сущности заразных болезней. Определение понятия «инфекция» и «инфекционный процесс». Характерные признаки и периода инфекционного заболевания. Формы его проявления. Виды генерализованной инфекции. Роль  микроорганизмов  в развитии инфекции. Понятие вирулентность и патогенность микроорганизмов. Факторы вирулентности ( инвазионные свойства, наличие капсулы, токсинообразование и др.). Экзо - и эндотоксины, их сравнительная характеристика, получение токсинов, единица силы токсина, роль макроорганизма, внешней среды и социальных условий развития инфекций. Реактивность организма. Входные ворота. Понятие об эпидемическом процессе. Источники инфекции, механизм передачи и пути распространения заразного начала, восприимчивость населения (спорадические заболевания, эпидемии, пандемии, госпитальные инфекции).       

        Инфекция – это состоя­ние зараженности, возникающее в результате проникновения м-ов в макроорганизм.

Инфекционный процесс – это динамика взаимодействия между микро- и макроорганизмом.

Инфекционная болезнь – это одна из форм инфекции (инфекционного процесса) или это болезнь, вызванная микроорганизмами, эволюционно приспособившимися к паразитированию в макроорганизме.

Если возбудитель и организм животного (хозяин) встречаются, то это почти всегда приводит к инфекции или инфекционному процессу, но не всегда – к инфекционной болезни с ее клиниче­скими проявлениями. Таким образом, понятия инфекция и ин­фекционная болезнь не идентичны (первое значительно шире).

Формы инфекции:

  1. Явная инфекция или инфекционная болезнь– наиболее яркая, клинически выраженная форма инфекции. Патологический процесс характеризуется определенными клиническими и патологоанатомическими признаками.
  2. Скрытая инфекция(бессимптомная, латентная) – инфекционный  процесс внешне (клиничски) не проявляется. Но возбудитель инфекции не исчезает из организма, а остается в нем, иногда в измененной форме (L-форма), сохраняя способность восстановления в бактериальную форму с присущими ему свойствами.
  3. Иммунизирующая субинфекция – попавший в организм возбудитель вызывает специфические иммунные реакции, сам погибает или выводится; организм при этом не становится источником возбуди­теля инфекции, и функциональные нарушения не про­являются.
  4. Микробоносителъство –  возбудитель инфекции присутствует в организме клинически здорового животного. Макро- и микроорганизм находятся в состоянии некоего равновесия.

2. Характерные особенности инфекционных болезней

1. Этиологичность (каждое инфекционное заболевание вызывается определенным возбудителем).

2. Контагиозность (заразность, заразительность).

3.Эпидемичность (тенденция к распространению). Могут быть:

спорадические заболевания ― единичные случаи заболевания в данном регионе;

эпидемии ― вспышки заболевания разного масштаба;

пандемии ― заболевание распространяется на обширные территории.

4.специфичность локализации в определенных органах и тканях.

5. Специфичность механизмов передачи

6.повторяемость или неповторяемость (в результате возникновения иммунитета.)

7. Цикличность течения (т.е. наличие определенных периодов заболевания).

 

3.Патогенность и вирулентность бактерий. Факторы патогенности.

Патогенность — видовой признак, передающийся по наследству, закрепленный в геноме мик­роорганизма, в процессе эволюции паразита

Вирулентность- свойство штамма, которое проявляется в определенных условиях (при изменчивости микроорганизмов, изменении восприимчивости макроорганизма и т.д.)

К факторам патогенности относят:

адгезия-способность микроорганизмов прикрепляться к клеткам

колонизация –способность размещаться на поверхности микроорганизмов

инвазия –способность проникать в клетки микроорганизмов

агрессия-способность противостоять факторам защиты организма

 

4.Основы эпидемиологии инфекционных болезней. Эпидемический процесс. Эпидемический процесс — процесс возникновения и распространения среди населения специфического инфекционного состояния. Элементы эпидемического процесса: 1. Источник инфекции (животные, человек, объекты окружающей среды, загрязненные выделениями человека или животных или служащие естественной средой обитания некоторых патогенных МО) 2. Механизмы, пути и факторы передачи инфекции (фекально-оральный, респираторный, кровяной, контактный, вертикальный (от матери к ребенку)) 3. Восприимчивость коллектива Достижением 95% иммунологической резистентности прекращается циркуляция возбудителя в коллективе (проводится массовая вакцинация против определенных возбудителей). Интенсивность эпидемического процесса.Выражается в показателях заболеваемости и смертности на 10 или 100 тысяч населения с указанием названия болезни, территории и исторического отрезка времени. Выделяют три уровня: - пандемия - эпидемия - периодическая заболеваемость

5. Основные источники инфекционных болезней. Животные, человек, объекты окружающей среды, загрязненные выделениями животных и человека или служащие естественной средой обитания патогенных МО. Инфекции: -антропонозные (болеют только люди) -зоонозные -зооантропонозные характеризуются природной очаговостью (постоянное наличие больного животного, факторов окружающей среды, обеспечивающих передачу возбудителя, переносчиков инфекции) -сапронозные (нормальные обитатели окружающей среды)

6. Механизмы, пути и факторы передачи инфекции. 1. Фекально-оральный Пути: водный, пищевой (алиментарный) Факторы: пища, вода, предметы. 2. Аэрогенный (респираторный) Пути: воздушно-капельный, воздушно-пылевой Факторы: пыль, кашель. 3. Кровяной (трансмиссивный)Пути: укусы кровососущих насекомых, хирургические вмешательства, половой путь Факторы: кровь. 4. Контактный Пути: раневой, половой, прямой контакт 5. Вертикальный Пути: трансплацентарный Факторы: от матери к ребенку.

 

Контрольные вопросы:

  1. Что такое «Инфекция»?
  2. Как делятся инфекции по локализации микроорганизмов?
  3. Назавите и охарактеризуйте переуды инфекционного процесса.
  4. Что такое «Инфекционно таксический шок»?
  5. Что такое «Потоенность и вирулентность»?
  6. Чем обусловлено верулентнность бактерий?
  7. Чем отличаются экзотаксины от эндотаксинов?
  8. Какие существует методы диагностики инфекционных заболеваний?
  9. Какие вы знаете механизмы передачи инфекционных заболеваний?
  10. Что вы можете сказать об основах эпидемическовых процессов?

 

Литература:

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.67-71стр

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 60-65стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 48-51стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.65-67 стр

 

Тема: Учение об иммунитете.

 

Цель:

Освоение студентами понятие иммунитет виды иммунитета, понятие антиген, антитела.

 

План лекции:

1.Иммунология и виды иммунитета.

2.Врожденный и приобретенный иммунитет.

3.Антигены.

4.Антитела.

 

Определение понятия (иммунитет). Исторические данные о развитии учения об иммунитете. Виды и формы иммунитета: врожденный, приобретенный,  естественный, искусственный,  активный, пассивный, антитоксический, антимикробный, стерильный, нестерильный. Неспецифические факторы защиты. Кожные и слизистые барьеры, лимфатические узлы. Гуморальные факторы. Выделительные функции. Температурная реакция, биологическая защита и др. Клеточные факторы иммунитета. Фагоцитарная теория  И.И. Мечникова. Виды фагоцитарных клеток. Фазы и механизм фагоцитарного процесса. Завершенный и незавершенный фагоцитоз. Роль фагоцитоза в защитных реакциях организма. Значение воспаления в борьбе с патогенными микроорганизмами. Гуморальные факторы неспецифической защиты макроорганизма: комплемент, лизоцим, интерферон, нормальные антитела и др

Иммунология и виды иммунитета.

Иммунология – наука об иммунитете, которая изучает основные механизмы защиты организма, а также разрабатывает иммунологические методы диагностики, лечения и профилактики болезней человека и животных.

Начало новой науки было положено английским врачом Дженером (1749-1823), который заметил, что во время эпидемии оспы чаще других не болеют доярки. Известно, что коровы болеют оспой с поражением кожи, особенно вымени и сосков. У доярок заразившихся от коров больных оспой, возникают пустулы на руках. Переболевшие доярки не заболевали натуральной оспой. В подтверждение своих наблюдений в 1796 г он привил 8-летнему мальчику сначала коровью оспу, а спустя 1,5 мес. оспу человека и мальчик не заболел. В честь первооткрывателя предохранительных прививок Дженера названы ослабленные культуры возбудителей болезней вакцинами от лат. слова vacca – корова. Основоположникм иммунологии признан Пастер.

В результате новых открытий и достижений иммунология выросла в самостоятельную научную дисциплину, которая охватывает множество проблем и имеет ряд новых направлений общей иммунологии в частности: молекулярная иммунология, иммунопатология, иммуногенетика, иммунохимия, клиническая иммунология, иммунологическая репродукция и эмбриогенез, иммунопатология, иммуноонкология, трансплантационная иммунология.

На смену старой классификации иммунологии за последние годы сформировалась новая современная иммунология.

Современная иммунология называется новой не только потому, что за последние десятилетия расширились рамки старой классической иммунологии, которая была определена Пастером и Мечниковым как наука о невосприимчивости организма к инфекционным болезням. В настоящее время определение иммунитета как части учения об инфекции является не полным.

Современная иммунология сформировалась как наука о сохранении антигенного постоянства организма. Иммунитет это способ защиты организма от живых тел и веществ, несущих на себе признаки чужеродной генетической информации. В понятие живых тел и веществ, генетически отличающихся от собственных , могут быть включены вирусы, бактерии, простейшие, ткани и органы измененные, в том числе и раковые. Приведенная формулировка иммунитета находится в соответствии с аксиомой Бернета, постулирующей то, что центральным биологическим механизмом иммунитета служит распознавание своего и чужого, своё воспринимать, чужое – отвергать.

В настоящее время известно, что иммунологическую функцию выполняет специализированная система тканей и органов. Это также специализированная как например пищеварительная, сердечно-сосудистая. Иммунная система – совокупность всех лимфоидных органов и клеток. Она имеет центральные и периферические органы. К центральным органам иммунной системы у млекопитающих относится тимус, костный мозг, у птиц – бурса Фабрициуса. К периферическим – селезенка, лимфатические узлы, пейеровы бляшки, кровь.

Современная иммунология рассматривает следующие 5 форм иммунологических реакций, из которых складывается иммунологический ответ:

1. Выработка антител.

2. Гиперчувствительность немедленного типа.

3. Гиперчувствительность замедленного типа.

4. Иммунологическая память.

5. Иммунологическая толерантность.

Помимо защиты от микроорганизмов – возбудителей инфекционных заболеваний, иммунная система организма участвует в противораковой защите, обеспечивает дифференцировку клеток кроветворной системы, нормальное внутриутробное развитие плода, элиминацию и утилизацию отмерших тканевых структур, а также отторжение пересаженных органов, тканей, клеток. Нарушения иммунной системы, связанные с заболеваниями обуславливают: а) резкое повышение чувствительности к острым и хроническим инфекциям, неэффективность вакцинации, повышенную вероятность возникновения опухолей, аллергию, аутоиммунные заболевания.

Врожденный и приобретенный иммунитет.

По происхождению различают два вида иммунитета: врожденный и приобретенный. Врожденный (наследственный, видовой, генетический).

Приобретенный иммунитет – характеризуется специфичностью т.е. устойчивостью к определенным заболеваниям. Приобретенный иммунитет делится на естественный и искусственный.

Естественно-приобретенный активный образуется после переболевания.

Естественно-приобретенный пассивный иммунитет образуется путем поступления плоду от матери антител через плаценту (трансплацентарный), либо после рождения через молозиво – колостральный, у птиц – трансовариальный.

Иммунитет принято подразделять по направленности действия защитных механизмов – антибактериальный, противовирусный, антитоксичный.

Различают также местный (локальный) иммунитет. Стерильный иммунитет – если после перенесенной болезни организм освобождается от возбудителя, сохраняя невосприимчивость..

Инфекционный или нестерильный – иммунитет сохраняется до тех пор пока в организме находится возбудитель. В зависимости от механизма защиты различают гуморальный и клеточный.

По современным представлениям иммуногенез основан на функционировании Т- и В-лимфоцитов, которые кооперативно взаимодействуют между собой и с макрофагами, или клетками А.

Т-клетки берут свое начало из стволовой S клетки костного мозга, которые с кровотоком мигрируют в тимус и под действием его гормонов (тимозина дифференцируются в Т-лимфоцити, затем рассеиваются по тимусзависимым зонам периферических лимфоидных органов и созревают под влиянием тимозина, трансформируясь в Ти Т2- клетки.

Среди многочисленной популяции Т-лимфоциты дифференцируются Тк – киллерные (killer – убийца), Т– (helper –помощники), Т s – cупрессоры (suppression – подавление) – подавляют действие Т кл хелперов.

Развитие иммунных реакций начинается с распознавания антигена.

 

Контрольные вопросы:

  1. Что такое «Иммунитет»?
  2. Что такое «Естественный приобретенный иммунитет»?
  3. Что такое «Искусственный приобретенный иммунитет»?
  4. Какие вы знаете неспецифические факторы защиты?
  5. Что такое «Фагацитоз»?
  6. Что такое «Антигены»?
  7. Что такое «Антитела»?
  8. Каковы свойства Антигенов?
  9. Где локализуется антигены в микробных клетках?
  10. Назавите основные классы иммунно глобулинов.

 

Литература:

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 102-135стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 66-70стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 52-56стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.42-44стр

Тема: Реакции иммунитета

Цель:

Ознакомление студентов с серологическим методом диагностики, практическим применением реакции иммунитета.

План лекции:

  1. Зашитные механизмы организма
  2. Иммунноглобулины, классификация.
  3. Реакции иммунитета, виды.
  4. Реакция агглютинации
  5. Реакция преципитации.

Формирование приобретенного иммунитета. Специфические защитные механизмы. Антигены. Определение. Химическая природа:  полноценные и неполноценные антигены. Аутоантигены. Антигенная структура микробной клетки: О,Н,К, капсульные антигены. Протективные антигены. Понятие о групповых и специфических антигенах. Значение выявления антигенов для лабораторной диагностики. Изменение антигенной структуры в процессе изменчивости. Антитела (иммуноглобулины). Определение и классификация. Класс иммуноглобулинов. Природа антител. Структура иммуноглобулинов, формы и размеры. Специфичность и многообразие антител.  Динамика образования антител (индуктивная, продуктивная фазы). Иммунологическая память. Клеточные механизмы иммунного ответа: роль  Т, В-лимфоцитов и макрофагов. Аутоантитела. Теория образования антител. Практическое значение определения классов иммуноглобулинов. Виды антител: опсонины, агглютинины, преципитины, лизины, антитоксины, комплимент-связывающие и другие. Серологические реакции: агглютинация, гема-агглютинация, преципитация, лизиса, связывания комплемента, иммунофлюоресценция. Значение серологического метода исследования для диагностики заболеваний. Диагностические препараты: их значение для лабораторной диагностики. Диагностикумы: виды, способы получения и применение. Диагностические сыворотки.  Понятия о нативных и адсорбированных сыворотках. Агглютинирующие, преципитирующие, гемолитические, и др. виды сывороток.

 

Антигенами ( греч.anti – против, genоs –род) называются высокомолекулярные органические вещества биологического происхождения коллоидной структуры – это белки и различные комплексы соединений белков с липидами или полисахаридами), которые при введении в организм (подкожно, внутрикожно, накожно, в слизистые оболочки, внутримышечно, внутрибрюшинно, внутривенно, способны вызывать в нем образование антител и реагировать с ними специфическими реакциями.

Антигены характеризуются двумя основными свойствами: 1) вызывать образование антител – антигенностью и 2) вступать во взаимодействие с соответствующими антителами – антигенной специфичностью. Антигенными свойствами обладают живые и убитые микробы и их токсины, яды животного происхождения (яды змей, пауков, скорпионов, пчел); яды растительного происхождения, ферменты, нативные чужеродные белки; различные клеточные элементы тканей и органов.

Различают полноценные и неполноценные антигены. Полноценные антигены – это вещества, которые вызывают образование антител в организме и реагируют с ними как in vivo , та и in vitro. Это в, частности, чужеродные белки, сыворотки, бактерии, токсины, вирусы, клеточные элементы. Неполноценные антигены или гаптены не вызывают образование антител, но могут вступать с ними в реакцию. К гаптенам принадлежат липиды, углеводы. Добавление белка к гаптенам даже в небольшом количестве придает им свойства полноценных антигенов.

Изоантигены. Изоантигенами называют вещества, которые обладают антигенными свойствами и содержатся у индивидов данного вида. Они были найдены в эритроцитах животных и человека. В эритроцитах людей установлено 4 вида антигенов, а в сыворотке 4 вида антител. На основании антигенной структуры эритроцитов всех людей подразделяют на 4 группы.

Аутоантигены – вещества, обладающие способностью иммунизировать организм, из которого они получены. Следовательно они в антигеном отношении являются гетерогенными. К таким веществам относятся: хрусталик глаза, сперматозоиды, гомогенаты кожи и других тканей.

В обычных условиях эти вещества не приходят в соприкосновение с иммунгенными системами организма и поэтому антитела к подобным клеткам и тканям не образуются. При повреждении этих органов аутоантигены могут всасываться и вызывать образование антител, оказывающих токсическое действие на соответствующие клетки. Полагают, что такие антитела приводят к развитию ревматизма, ревмокардита, к заболеванию глаз.

Антигенное строение микробной клетки.

Бактерии представляют собой сложный комплекс антигенов, состиоящих из высокомолекулярных соединений белковой природы и специфических полисахаридов.

В зависимости от видовых принадлежностей у бактерий различают следующие группы или типы антигенов:

  1. О-антигены. К этой группе относятся все антигены, заключенные в содержимом клетки. Их часто называют соматическими антигенами, это чаще всего весьма токсичные белки, и поэтому их нередко называют эндотоксинами. Характерная особенность антигенов этой группы – это термостабильность. О-антигены не разрушаются при кипячении.
  2. Жгутиковые (Н) антигены.Эти антигены локализуются в жгутиках подвижных микробов. В отличие от соматических антигенов, они разрушаются при кипячении (термолабильные).

3.Капсульные антигены. Антигенную специфичность бактерий, у которых имеется капсула определяет капсульное вещество. Состав этих антигенов у различных видов различен, но обычно они состоят из сложных полисахаридов. У таких микроорганизмов, как пневмококки, стрептококки антигенная специфичность связана с капсулой.

  1. Оболочечные антигены (К)– расположены на поверхности клетки.
  2. Внеклеточные антигены – представляют собой экзотоксины , выделяемые некоторыми бактериями как продукты жизнедеятельности. Обезвреживание формалином и действием температуры экзотоксины утрачивает свои ядовитые свойства и почти полностью сохраняет антигенные функции.
  1. Антитела – одна из форм приобретенного иммунитета определяется по наличию в крови специфических антител.

Антитела (иммуноглобулины) – это специфические белки, образующиеся в организме под воздействием антигена и обладающие свойством специфически с ними связываться. Антитела определяют гуморальный иммунитет и одну из форм приобретенного иммунитета.

Классификация антител. Вначале антитела были классифицированы по их функциональным свойствам и условно подразделены на нейтрализующие, лизирующие и коагулирующие. К нейтрализующим были отнесены антитоксины, вируснейтрализующие антитела; к коагулирующим – агглютинины и преципитины. Были выделены также комплементсвязывающие антитела. С учетом функциональной способности антител и были названы серологические реакции: агглютинации, гемолиза, преципитации, связывания комплемента.

В соответствии с Международной классификацией антитела получили название иммуноглобулины с символом «Ig», их подразделяют на классы. Известно пять классов иммуноглобулинов обозначаемых как: IgG, IgМ, IgА, IgD, IgЕ.

Структура Ig. Иммуноглобулины – белки, молекулы которых, построены из нескольких полипептидных цепей. Молекула каждого класса состоит из четырех полипептидных цепей – двух тяжелых и двух легких связанных между собой дисульфидными мостиками.

Антитела способны реагировать с антигеном благодаря наличию у них определенных структур, которые называются активными центрами.

Монокланальные антитела. Известно, что антитела неоднородны. Моноклональные антитела – это высокоспецифичные антитела одного типа – их получают путем соединения клетки миеломы с В-лимфоцитами из селезенки мыши, иммунизированной определенным специфическим антигеном. В результате чего получают гибридные клетки (гибридомы), которые длительное время продуцируют высоко специфические антитела одного типа (моноклональные антитела).

Синтез и динамика образования антител.

Антитела выракбатываются плазматическими клетками, находящимися в селезенке, лимфатических узлах, костном мозге, в пейеровых бляшках. Плазматические клетки (антителопродуценты) происходят из предшественников В-клеток. При первичном иммунном ответе в антителообразовании различают две фазы: индуктивную (латентную) и продуктивную. Индуктивная фаза – от момента введения антигена до появления лимфоидных клеток. Продолжительность этой фазы не более суток. В этот период происходит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток.

Вслед за индуктивной фазой наступает продуктивная фаза антителообразования. В этот период резко возрастает синтез иммуноглобулинов примерно до 10-15 дня.

Реакции иммунитета.

Реакции иммунитета – это реакции специфического взаимодействия (связывания) антигена и антитела или антигена и сенсибилизированного Т-лимфоцита.

Эти реакции протекают in vitro (в пробирке) и in vivo (в живом организме).

В этих реакциях участвует сыворотка (serum), поэтому они называются серологическими.

Реакции иммунитета используются для диагностики инфекционных заболеваний. При этом неизвестный компонент определяется по известному компоненту, что основано на специфичности взаимодействия антигена с антителом. Если известно антитело, то можно выявить (обнаружить) неизвестный антиген. Если же известен антиген, то по нему можно обнаружить неизвестные антитела.

Таким образом, реакции иммунитета используются:

1) для серологической диагностики (серодиагностики) заболеваний - обнаружение в сыворотке крови больных людей антител к определенному возбудителю инфекционного заболевания (известному антигену); если в сыворотке крови больного человека присутствуют антитела к какому-либо возбудителю, то именно этот возбудитель и вызвал данное инфекционное заболевание;

2) для серологической идентификации (сероидентификации) микробов - для установления вида возбудителя заболевания при помощи иммунных диагностических сывороток (известных антител); если антитела связывают возбудителя, выделенного от больного человека, то этот микроб идентичен тому, которым иммунизировали животного при получении иммунной диагностической сыворотки.

Реакции иммунитета протекают в 2 фазы:

1) специфическая фаза – соединение активного центра антитела с детерминантной группой антигена с образованием комплексов антиген-антитело; эта фаза протекает быстро, но нет видимого эффекта;

2) неспецифическая фаза – появление видимого эффекта взаимодействия антигена и антитела – выпадение осадка (агглютинация) или помутнение(преципитация), что позволяет увидеть образование комплексов антиген-антитело и сделать вывод о соответствии антигена и антитела друг другу.

К реакциям иммунитета относятся реакция агглютинации (РА), реакция преципитации (РП), реакция связывания комплемента (РСК).

Реакция агглютинации.

Реакция агглютинации – это склеивание и выпадение в осадок микробных или других клеток (эритроцитов) под действием антител в присутствии электролита. Видимый эффект реакции (феномен агглютинации) – образование осадка, который называется агглютинатом.

Эту реакцию используют для серодиагностики и сероидентификации. РА используют для серодиагностики (обнаружение антител в сыворотке крови больных) брюшного тифа и паратифа (реакция Видаля), бруцеллеза (реакция Райта), туляремии и лептоспироза. РА используют для сероидентификации (определения вида возбудителя, выделенного от больного) при кишечных инфекциях, коклюше, холере и др.

Компоненты реакции:

  1. Антиген (агглютиноген) – это целые (не разрушенные) микробные или другие клетки (корпускулярныйнерастворимый антиген).Агглютиногены – это взвесь живыхили убитыхмикробных клеток или других каких-либо клеток. Антигены могут быть как неизвестными, так и известными. Неизвестный агглютиноген – это микробная культура, выделенная из организма больного, которую необходимо определить. Известный антиген – диагностикум – диагностический препарат - взвесь убитых микробов известного вида в физиологическом растворе. Эта взвесь мутная (непрозрачная), т.к. микробные клетки не растворяются, а остаются целыми. Известный агглютиноген будет использоваться для обнаружения неизвестных антител в сыворотке крови больных.
  2. Антитело (агглютинин)– находится в сыворотке крови. Антитела также могут быть как неизвестными, так и известными. Неизвестные антитела, которые нужно определить, находятся в сыворотке крови больного человека. Известные антитела находятся в иммунных диагностических сыворотках, которые называются агглютинирующими сыворотками. Они используются для сероидентификации, т.е. для определения неизвестного антигена – вида микробной культуры.
  3. 3. Электролит– 0,9% раствор хлорида натрия.

Получение диагностикума.

Выращенную на скошенном агаре чистую культуру возбудителя известного вида (например, возбудителя брюшного тифа) смывают 3-4 мл изотонического раствора, помещают в стерильную пробирку, каким-либо способом убивают микробы (например, кипячением и определяют густоту (должно быть 3 млрд. микробных клеток в 1 мл). Если микробные клетки убивают высокой температурой, то получают О-диагностикум (О-антиген), если же ее обрабатывают формалином, то получают Н-диагностикум (Н-антиген).

Примеры диагностикумовсальмонеллезный диагностикум, бруцеллезный диагностикум, туляремийный диагностикум.

Получение агглютинирующих сывороток.

Животным (чаще кроликам) 5 – 7 раз через промежутки времени парентерально вводят в возрастающих дозах микробные диагностикумы (проводят гипериммунизацию), а затем у них отбирают сыворотку крови, в которой содержатся антитела к тем микробам, из которых приготовлен диагностикум. Если иммунизацию проводят О-диагностикумом, то получают О-агглютинирующие сыворотки (содержат О-антитела), если Н-диагностикумом – Н-агглютинирующие сыворотки.

Агглютинирующие сыворотки могут быть неадсорбированными или нативными и адсорбированными.

Неадсорбированные сыворотки содержат групповые антитела к нескольким близкородственным видам микробов.

Адсорбированные сыворотки содержат антитела к одному или нескольким антигенам одного вида микроба. Если сыворотки содержат антитела только к одному антигену, они называются монорецепторными или моновалентными, если к нескольким антигенам – групповымиадсорбированными сыворотками.

Примеры агглютинирующих сывороток: сальмонеллезная монорецепторная Н-агглютинирующая сыворотка, сальмонеллезная групповая адсорбированная О-агглютинирующая сыворотка, противохолерная О-агглютинирующая сыворотка и др.

Титр агглютинирующей сыворотки – наибольшее разведение сыворотки, при котором еще обнаруживается реакция агглютинации с антигеном (титр зависит от количества антител в крови: чем больше антител, тем выше титр сыворотки).

Способы постановки РА.

  1. Ориентировочная (пластинчатая) РА– проводится на стекле. На предметное стекло наносят 2 капли сыворотки и 1 каплю изотонического раствора. В одну из капель сыворотки и в каплю изотонического раствора петлей вносят микробную культуру и перемешивают. Капля изотонического раствора с микробами– контроль антигена, капля сыворотки без микробов – контроль антитела, капля сыворотки с микробами – опыт. Если в сыворотке имеются антитела, соответствующие микробным антигенам, которые с ней смешиваются, то антитела и антигены будут специфически связываться друг с другом и через 1 – 3 мин в опытной капле появятся хлопья агглютината. Контроль антигена должен быть мутным, а контроль антитела – прозрачным. Учет результатов реакции проводится по появлению хлопьев агглютината. Если выпадают хлопья – реакция положительна, т.е. антиген соответствует антителу и по антигену можно определить антитело или наоборот. Если остается помутнение – реакция отрицательная.
  2. Развернутая реакция агглютинации – проводится в пробирках. Вначале готовят 2-хкратные разведения сыворотки крови больного человека от 1:50 до 1:1600. В 6 пробирок наливают по 1 мл изотонического раствора хлорида натрия. В первую пробирку вносят 1 мл сыворотки крови больного в разведении 1:50, перемешивают и получают разведение 1:100, затем 1 мл разведения 1:100 переносят во вторую пробирку и получают разведение 1:200 и т.д. Две пробирки оставляют для контроля антигена и сыворотки. В контроль сыворотки добавляют только сыворотку в разведении 1:50, в контроль антигена – только антиген. Во все остальные пробирки добавляют 0,1 мл антигена - диагностикума (О- или Н-) и ставят все пробирки в термостат при 37°С на 18-20 часов. Учет результатов реакции проводят по характеру, количеству образовавшегося осадка (агглютината) и степени мутности.Учет проводят только при следующих результатах в контролях: контроль сыворотки – прозрачный, контроль антигена – мутный. О-антитела дают мелкозернистый осадок. Н-антитела – крупнозернистый. По последней пробирке, в которой еще видна реакция агглютинации, устанавливают диагностический титр.

При серодиагностике заболеваний важно не просто обнаружить специфические антитела к определенному возбудителю, но и выявить их количество, т.е. установить такой титр антител, когда можно говорить о наличии заболевания, вызванного этим возбудителем. Этот титр и называется диагностическим титром. Например, для диагностики брюшного тифа нужно выявить титр антител – 1:400, но не меньше. Еще более точные результаты дает выявление нарастания антител в парных сыворотках. Сыворотку больного отбирают в начале заболевания и через 3 – 5 или более дней. Если титр антител возрастает не менее, чем в 4 раза, следовательно, можно говорить о текущем заболевании.

Если развернутая реакция агглютинации ставится для сероидентификации, то используют агглютинирующие диагностические сыворотки, разведенные до титра или до половины их титра. РА считается положительной, если агглютинация обнаруживается в разведении, близком к титру диагностической сыворотки.

Контрольные вопросы:

  1. Какие вы знаете реакции иммунитета?
  2. На чем основано реакция агглютинация?
  3. Какие вы знаете иммунопрофилактическиепрепараты?
  4. Что такое аттенуированные вакцины?
  5. Что такое «Анатоксины»?
  6. Что содержит иммунные сыворотки?
  7. Для чего используется диагностические препараты?
  8. Что такое «Аллергия»?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 102-135стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 71-76стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 55-59стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология».2008г.36-39стр

 

Тема: Специфическая иммуннопрофилактика.

План лекции:

  1. Иммуннобиологические препараты, виды.
  2. Принципы получения вакцин.
  3. Сывороточные препараты.
  4. Контроль за приготовлением вакцин.
  5. Календарь профилактических прививок.

 

Цель:

Ознакомление студентов с классификацией, способами получения, применением вакцинных препаратов, календарем профилактических прививок

 

Содержание:

Вакцины: живые,  убитые, химические. Ассоциированные вакцины. Аутовакцины. Принципы приготовления вакцин и анатоксинов. Методы вакцинации. Ревакцинация. Вакцинопрофилактика и вакцинотерапия. Сыворотки антитоксические и антибактериальные. Способы приготовления и хранения. Очищенные и концентрированные сыворотки. Гаммаглобулины. Серопрофилактика и серотерапия. Государственный контроль за приготовлением вакцин и сывороток. Календарь прививок

Противоинфекционные вакцины 

Вакцины (лат. vacca – корова) – препараты из возбудителей заболевания или их протективные антигены, предназначенные для создания активного специфического иммунитета с целью профилактики и лечения инфекций.

 По способу получения вакцины классифицируются на живые, убитые, химические, искусственные, генно-инженерные и анатоксины. 

Живые аттенуированные (ослабленные) вакцины получают путем снижения вирулентности микроорганизмов при культивировании их в неблагоприятных условиях или при пассировании на маловосприимчивых животных. В таких неблагоприятных условиях штаммы теряют вирулентность. Аттенуированные, с ослабленной вирулентностью, бактерии и вирусы широко используются в качестве живых вакцин. При длительном культивировании на среде, содержащей желчь, Кальметтом и Жереном был получен авирулентный штамм микобактерии туберкулеза (БЦЖ, BCG – Bacille Calmette Guerin), которая применяется для вакцинации против туберкулеза. К живым вакцинам относятся вакцины против бешенства, туберкулеза, чумы, туляремии, сибирской язвы, гриппа, полиомиелита, кори и др. Живые вакцины создают напряженный иммунитет, сходный с естественным постинфекционным. Как правило, живые вакцины вводят однократно, т.к. вакцинный штамм персистирует в организме. Живые вакцины многих бактерий и вирусов лучше создают иммунитет, тогда как убитые – не всегда. Это может зависеть от индуцируемого изотипа антител, например, для эффективной опсонизации стафилококков необходимы IgG2-антитела, которые не индуцируются убитой вакциной. Новое направление – получение вакцинных мутантных штаммов, живущих короткое время, но создающих иммунитет. У людей с иммунодефицитами даже ослабленные бактерии или вирусы живых вакцин могут вызывать тяжелые инфекционные осложнения. Убитые вакцины готовят из штаммов микроорганизмов с высокой иммуногенностью, которые инактивируют нагреванием, ультрафиолетовым облучением или химическими веществами. К таким вакцинам относятся вакцины против коклюша, лептоспироза, клещевого энцефалита и др. Нередко ис-пользуют не целые клетки, а их экстракты или фракции. Высокоиммуногенны рибосомы ряда бактерий. Аттенуированные и убитые вакцины содержат много различных антигенных детерминант, из которых протективными, т.е. способными индуцировать иммунитет, являются немногие. Поэтому выделение из микроорганизмов протективных антигенов позволило получить химические вакцины. Примером такой вакцины является химическая холерная вакцина, которая состоит из анатоксина-холерогена и липополисахарида, извлечённого из клеточной стенки холерного вибриона. Аналогами бактериаль-ных химических вакцин являются вирусные субъединичные вакцины, состоящие из гемагглютинина и нейраминидазы, выделенных из вируса гриппа (гриппол). Химические субъединичные вакцины менее реактогенны. Для повышения иммуногенности к ним прибавляют адьюванты (гидроксид алюминия, алюминиево-калиевые квасцы и др.), а также иммуномодуляторы: полиоксидоний в вакцине – гриппол.

 Анатоксины получают путем обработки экзотоксинов раствором формалина. При этом токсин утрачивает свои токсические свойства, но сохраняет антигенную структуру и иммуногенность, т. е. способность вызывать образование антитоксических антител. Условия инактивации и перехода в ана-токсин у разных токсинов отличаются: для дифтерийного токсина это 0,4% формалин при 39-40˚С в течение 30 дней; для стафилококкового – 0,3-0,4% формалин при 37˚С 30 дней; для ботулинического – 0,6-0,8% формалин при 36˚С 16-40 дней. Анатоксины используют для создания антитоксического иммунитета при дифтерии, столбняке и других инфекциях, возбудители которых продуцируют экзотоксины.

 Токсоиды можно применять вместо анатоксинов. Это продукты мутантных генов экзотоксинов, утратившие токсичность. Например, энтеротоксин E.coli и холерный токсин состоят из А и В субъединиц. Субъединица А ответственна за токсичность. При мутации гена она утрачивается, но сохраняется иммуногенная субъединица В, которую можно использовать для получения антитоксических антител. Получены рекомбинантные анатоксины, например, коклюшный и дифтерийный GRM197, в последнем С52-глицин замещен глутаминовой кислотой, что резко уменьшило его токсичность. Последние достижения иммунологии и молекулярной биологии позволяют получить антигенные детерминанты в чистом виде. Однако изолированные антигенные детерминанты в форме пептидов не обладают выраженной иммуногенностью. Их необходимо коньюгировать с молекулами-носителями (это могут быть природные белки или синтетические полиэлектролиты). Соединяя несколько эпитопов различной специфичности с общим носителем-полиэлектролитом и адьювантом, создают искусственные вакцины (Петров Р.В., 1987). При создании генно-инженерных вакцин применяют перенос генов, контролирующих нужные антигенные детерминанты, в геном других микроорганизмов, которые начинают синтезировать соответствующие антигены. Примером таких вакцин может служить вакцина против вирусного гепатита В, содержащая НВs-антиген. Её получают при встраивании гена, контролирующего образование НВs-антигена, в геном клеток эукариот (например, дрожжей). Растительные вакцины: в геном растений встраивают гены микробов, образующие нужные антигены, которые могут индуцировать иммунитет при употреблении в пищу плодов этих растений (томаты или картофель с антигеном гепатита В). Принципиально новым является получение вакцин на основе антиидиотипических антител. Имеется структурное сходство между эпитопом антигена и активным центром антиидиотипического антитела, распознающим идиотипический эпитоп антитела к данному антигену. Потому, например, антитела против антитоксического иммуноглобулина (т.е. антиидиотипические АТ) могут иммунизировать лабораторных животных подобно анатоксину. ДНК-вакцины представляют собой нуклеиновую кислоту патогена, которая при введении в организм вызывает синтез белков и иммунный ответ на них. Так, ДНК-вакцина на основе гена NP, кодирующего нуклеопротеин вируса гриппа, введенная мышам, защищала их от заражения этим вирусом. Новые вакцины – дендритные клетки, несущие иммунизирующий антиген (ДК-АГ), являются сильными стимуляторами иммунитета, оптимальными антигенпредставляющими клетками. ДК выделяют из крови в культуре клеток и различными способами делают их антигеннесущими: путем сорбции или антигенами, или их инфицирования, или введением в них ДНК или РНК, синтезирующих в них нужный антиген. Показано, что вакцины ДК-АГ создают иммунитет у животных против хламидий, токсоплазм, а также стимулируют образование противоопухолевых Т-киллеров. Новые способы разработки вакцин включают геномные технологии получения комплекса протективных пептидов-антигенов возбудителей нескольких инфекций, к которому в качестве адьюванта-носителя добавляют патоген-ассоциированные молекулярные структуры, стимулирующие врожденный иммунитет (Семенов Б.Ф. и др., 2005). 

По составу различают моновакцины (1 микроорганизм), дивакцины (2 микроба), поливакцины (несколько микробов). Пример поливакцины – АКДС (ассоциированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина), содержащая убитые коклюшные бактерии, дифтерийный и столбнячный анаток-син. Рибомунил – поликомпонентная вакцина из рибосом и пептидогликана микробов, персистирую-щих в верхних дыхательных путях. Показания для вакцинации различаются. Некоторые вакцины (см. календарь прививок) исполь-зуют для обязательной плановой вакцинации детей: противотуберкулёзная вакцина БЦЖ, полиомиелитная, паротитная, коревая, краснушная, АКДС, гепатита В (HBS). Другие вакцины применяют при опасности профессиональных заболеваний (например, против зоонозных инфекций) или для введения людям в определенных районах (например, против клещевого энцефалита). Для предупреждения распространения эпидемий (например, при гриппе) показана вакцинация по эпидемиологическим показа-ниям. Эффективность вакцинации зависит от создания достаточной иммунной прослойки населения (коллективного иммунитета), для чего необходима вакцинация 95% людей. Требования к вакцинам строгие: они должны быть а) высокоиммуногенными и создавать достаточно стойкий иммунитет; б) безвредными и не вызывать побочных реакций; в) не содержать других микроорганизмов. Следует отметить, что все вакцины – иммуномодуляторы, т. е. изменяют реактивность организма. Повышая ее против даного микроорганизма, они могут снижать ее по отношению к другому. Многие вакцины, стимулируя реактивность, инициируют аллергические и аутоиммунные реакции. Особенно часто такие побочные эффекты вакцин наблюдают у больных с аллергическими заболеваниями. Противопоказания для вакцинации строго регламентированы (табл. 10.2). С целью иммунотерапии вакцины используют при хронических затяжных инфекциях (убитые стафилококковая, гонококковая, бруцеллёзная вакцины). Пути введения вакцин: накожно (против оспы и туляремии), внутрикожно (БЦЖ), подкожно (АКДС), перорально (полиомиелитная), интраназально (противогриппозная), внутримышечно (против гепатита В). Разработан также транскожный способ, когда с помощью струи гелия антиген на частицах золота вводится в кожу, где связывается с кератиноцитами и клетками Лангерганса, доставляющими его в регионарный лимфоузел. Перспективный способ введения вакцин – использование липосом (микроскопические пузырьки с двухслойной фосфолипидной мембраной). Антиген вакцины можно включать в состав поверхностной мембраны или вводить внутрь липосом. Вакцины, особенно живые, для сохранения своих свойств требуют особых условий хранения и транспортировки (постоянно на холоду – «холодная цепь»). 

Национальные календари прививок декларируют сроки прививок для каждой вакцины, правила применения и противопоказания. Многие вакцины, согласно календарю прививок, через определенные промежутки времени вводят повторно – делают ревакцинацию. Из-за вторичного иммунного ответа, в связи с наличием анамнестической реакции ответ усиливается, титр антител возрастает. 

Календарь профилактических прививок Беларуси (Приказ МЗ РБ №275от 1 сентября 1999 г.)

 1 день (24 часа) – вакцина против гепатита В (ВГВ-1); 

3-4-й день – БЦЖ или вакцина туберку-лезная со сниженным содержанием антигена (БЦЖ-М); 

1 мес – ВГВ-2; 

3 мес – адсорбированная кок-люшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС), инактивированная полиомиелитная вакцина (ИПВ-1), оральная полиомиелитная вакцина (ОПВ-1); 

4 мес – АКДС-2, ОПВ-2;

 5 мес – АКДС-3, ОПВ-3, ВГВ-3; 12 мес – тривакцина или живая коревая вакцина (ЖКВ), живая паротитная вакцина (ЖПВ), вакцина против краснухи; 18 мес – АКДС-4, ОПВ-4; 24 мес – ОПВ-5;

 6 лет – адсорбированный дифтерийно-столбнячный анатоксин (АДС), тривакцина (или ЖКВ, ЖПВ, вакцина против краснухи); 7 лет – ОПВ-6, БЦЖ (БЦЖ-М); 

11 лет – адсорбированный дифтерийный анатоксин со сниженным содержанием антигенов (АД-М); 

13 лет – ВГВ; 

16 лет и каждые последующие 10 лет до 66 лет включительно – АДС-М, АД-М, анатоксин столбнячный (АС). 

Прививки против гемофильной инфекции разрешены информационным письмом МЗ РФ №2510/10099-97-32 от 30 декабря 1997 г. «О профилактике гемофильной инфекции».  

Прогнозируется, что календарь прививок будет расширяться и к 2025 г в него дополнительно включат более 25 вакцин для детей: против гепатитов А, В, С, респираторно-синцитиального вируса, вируса парагриппа 1-3 типа, аденовирусов 1, 2, 5-7, микобактерий туберкулеза, дифтерии, столбняка, менингококков А, В, С, пневмококков, полиомиелита, гемофильной инфекции, ротавирусов, кори, паротита, краснухи, ветряной оспы, болезни Лайма, цитомегаловируса, вируса Эпштейна-Барр, папилломы человека, простого герпеса 2, парвовируса и, возможно, ВИЧ. Одни из этих вакцин уже применяются, другие – используются не во всех странах, третьи – на стадии разработки. Большинство из них будут комбинированными, поликомпонентными, включающими протективные антигены различных возбудителей, поэтому количество прививок не увеличится. 

Контрольные вопросы:

  1. Что такое «Естественный приобретенный иммунитет»?
  2. Что такое «Искусственный приобретенный иммунитет»?
  3. Какие вы знаете неспецифические факторы защиты?
  4. Что такое «Анатоксины»?
  5. Что содержит иммунные сыворотки?
  6. Для чего используется диагностические препараты?
  7. Что такое «Аллергия»?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 102-135стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 77-80стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 65-69стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г 36-39стр.

 

 

Тема : Аллергия.

 

План лекции:

1.Определение понятия «Аллергия».

2.Классификации аллергии по этиологии, по патогенезу.

3.Причины и механизмы развития аллергических реакций.

4.Значение аллергических реакций организма. Принципы терапии аллергических заболеваний.

Цель:

Освоение теоретических основ классификации, проявлений и профилактики аллергических реакций.

 

Содержание:

Аллергия. Гиперчувствительность немедленного и замедленного типа. Анафилактический шок. Понятие о сывороточной болезни. Способы предупреждения анафилактического шока и сывороточной болезни. Атопия. Инфекционная аллергия. Аллергические реакции и их диагностическое значение.

         Аллергия (от греч. allos - другой, ergon - действие) - измененная реактивность или чувствительность организма по отношению к тому или иному веществу, чаще при повторном поступлении его в организм. Термин "аллергия" ввел австрийский ученый Пирке в 1906 году для обозначения измененной реактивности организма. Все вещества, изменяющие реактивную способность организма, он предложил назвать аллергенами. Аллергенами могут быть различные вещества животного или растительного происхождения, липоиды, сложные углеводы, лекарственные вещества и другие. В зависимости от типа аллергенов различают инфекционную, пищевую (идиосинкразия), лекарственную аллергии и т. д. Аллергию следует рассматривать как компонент приобретенного иммунитета, поскольку она проявляется благодаря включению факторов специфической защиты и развивается, как и все другие иммунные реакции в ответ на проникновение аллергена в организм. Реакции эти могут быть повышены по сравнению с нормой - гиперэргия, могут быть понижены - гипергия - или могут полностью отсутствовать - анергия.

Гиперчувствительность немедленного типа.

Аллергические реакции подразделяют на гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ) и гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). ГНТ возникает после повторного введения антигена (аллергена) спустя несколько минут, ГЗТ проявляется спустя несколько часов (12-48), а иногда и дней. Оба типа аллергии отличаются не только скоростью клинического проявления, но и механизмом их генеза. ГНТ обуславливается антителами, и в основе их генеза лежит реакция антиген - антитело. ГЗТ характеризуется отсутствием циркулирующих в крови антител, возможностью пассивной передачи гиперчувствительности нормальному организму с помощью сенсибилизированных Т - лимфоцитов. К ГНТ относят анафилаксию, атопические реакции и сывороточную болезнь.

Анафилаксия.

Анафилаксия (от греч. ana - против, philaxia - защита) - состояние повышенной чувствительности сенсибилизированного организма на повторное парарентальное введение чужеродного белка. Анафилаксия впервые была открыта Портье и Рише в 1902 году. Первая доза антигена (белка) вызывающая повышенную чувствительность, называется сенсибилизирующей (лат. sensabilitas - чувствительный), вторую дозу, после введения которой развивается анафилаксия - разрешающей. Сенсибилизирующую дозу вводят животным подкожно, внутримышечно, внутривенно, внутрибрюшинно, разрешающую - внутривенно, внутрисердечно, причем разрешающая доза должна быть в несколько раз больше. Состояние повышенной чувствительности у животных развивается спустя 10-20 дней. Клиническая картина у разных видов животных неодинакова. Наиболее демонстративно она воспроизводится у морских свинок. Если предварительно сенсибилизировать морскую свинку подкожным введением 0,01 мл лошадиной сыворотки, а затем спустя 10-20 дней ввести ей 0,1-0,5 той же сыворотки, то через несколько минут развивается картина анафилактического шока. Животное начинает беспокоиться, шерсть взъерошивается, морская свинка чешет лапками нос, появляется резкая одышка, непроизвольное выделение мочи и кала, тонические и клонические судороги, через 15 минут животное погибает от асфиксии при явлениях снижения температуры.

На вскрытии отмечают эмфизему легких, несвертываемость крови, кровоизлияние в слизистой оболочке желудка, кишечника и других органах. Если же животному, выжившему после шока, снова ввести сыворотку, то никакой реакции не бывает - наступило состояние десенсибилизации. У человека и животных анафилаксия часто возникает вследствие повторных введений гетерогенных иммунных сывороток, используемых для лечения и профилактики инфекционных заболеваний, а также при введении некоторых антибиотиков.

Механизм развития анафилаксии.

На первичный антиген (белок) в организме вырабатываются антитела IgE и IgG. Они обладают выраженными цитофильными свойствами, то есть сродством с клетками собственного вида (гомоцитотропность) или сродством с клетками другого вида (гетероцитотропность) животных. В основном антитела фиксируются на базофилах и тучных клетках. При повторном введении Аг происходит специфическое взаимодействие сложного комплекса: антиген соединяется с фиксированными на клетках антителами и рецепторами клеточных поверхностей. В результате эти клетки выделяют медиаторы: гистамин, серотин, анфилатоксин, брадикинин, гепарин, кинины, медленно реагирующую субстанцию и др., которые обуславливают клиническую картину анафилаксии. Следовательно, эта форма аллергической реакции связана с системой В - лимфоцитов, однако синтез антител осуществляется на тимусозависимый антиген при участии Т-хелперов.

Пассивная анафилаксия.

Анафилаксию можно искусственно воспроизвести у нормальных животных пассивным путем, то есть введением сыворотки сенсибилизированного животного. В результате у животного через несколько часов (4-24) развивается состояние сенсибилизации. При введении такому животному специфического антигена развивается состояние пассивной анафилаксии.

Десенсибилизация.

В практике чтобы предупредить появление анафилаксии, проводят десенсибилизацию, предложенную А. М. Бередка. Сенсибилизированному животному за 1-2 часа до введения основной дозы сыворотки (антигена) вводят подкожно небольшое количество сыворотки (антигена) в зависимости от вида животных, а через два часа остальную необходимую дозу. Анафилаксию можно предупредить неспецифическими средствами, дачей препаратов, обладающих десенсибилизирующими средствами - димедрола, супрастина, атропина и др.

Атопии.

К ГНТ относят атопии (от греч. atopos - странный, необычный), которые представляют собой естественную сверхчувствительность, спонтанно возникающую у предрасположенных к аллергии людей и животных. Атопические заболевания наиболее изучены у людей - это бронхиальная астма, аллергический ринит и конъюнктивит, крапивница, пищевая аллергия к землянике, цитрусовым, яичному белку, меду и др. Атопии обуславливаются появлением на аллерген специфических антител класса IgE (ранее называемых реагинами), обладающих кожно-сенсибилизирующей активностью и способностью фиксироваться на клетках различных органов и тканей. Антитела IgE в основном взаимодействуют с антигенами на поверхности базофилов и тучных клеток, образующие иммунные комплексы, разрушающие эти клетки, с выделением медиаторов аллергии.

В зависимости от того, где локализуются комплекс Аг-Ат, происходит развитие определенной формы аллергической реакции. Если Аг-Ат встречаются на коже, появляется крапивница, в верхних дыхательных путях - возникает насморк, в слизистой бронхов - бронхиальная астма.

Пищевая аллергия описана у собак и кошек на рыбу, молоко и др. У КРС описана атопическая реакция типа сенной лихорадки при переводе скота на другие пастбища. В последние годы часто регистрируют атопические реакции, вызванные лекарственными препаратами - антибиотиками, сульфаниламидами и др.

Сывороточная болезнь.

Сывороточная болезнь развивается через 8-10 дней после однократного введения чужеродной сыворотки. Болезнь протекает у людей с появлением сыпи, похожей на крапивницу, сопровождается зудом, повышением температуры, нарушением сердечно - сосудистой деятельности, опуханием лимфатических узлов, протекает без смертельных исходов.

Гиперчувствительность замедленного типа.

Впервые этот тип реакции описал Кох в 1890 году туберкулезом при подкожном введении туберкулина. В дальнейшем было установлено, что существует ряд антигенов, которые стимулируют преимущественно Т-лимфоциты и обуславливают главным образом формирование клеточного иммунитета. В организме, сенсибилизированном такими антигенами, на основе клеточного иммунитета формируется специфическая гиперчувствительность, которая проявляется в том, что через 12-48 часов на месте повторного введения антигена развивается воспалительная реакция. Ее типичным примером является туберкулиновая проба. Внутрикожное введение туберкулина больному туберкулезом животному вызывает на месте инъекции отечную болезненную припухлость, повышение местной температуры. Реакция достигает максимума к 48 часам.

Повышенную чувствительность к аллергенам (антигенам) патогенных микробов и продуктам их жизнедеятельности называют инфекционной аллергией. Она играет важную роль в патогенезе и развитии таких инфекционных болезней, как туберкулез, бруцеллез, сап, сальмонеллезы, аспергиллез и многих других. При выздоровлении животного гипергическое состояние еще долго сохраняется. Специфичность инфекционных аллергических реакций позволяет использовать их для диагностики болезней. Для этих целей на биофабриках готовят различные аллергены - туберкулин, маллеин, бруцеллогидролизат, тулярин и другие.

Механизм развития ГЗТ.

В реакциях этого типа главную роль играют Т - лимфоциты (Т ГЗТ - клетки), имеющие специфическую чувствительность к определенному аллергену. Введение аллергена в ткани сенсибилизированного (больного) организма сопровождается накоплением Т- лимфоцитов в месте поступления аллергена. Сенсибилизированные Т-лимфоциты связываются своими рецепторами с аллергеном (Аг) и разрушают его с помощью выделяемых ферментов, лимфокинов. Лимфокины привлекают в очаг клетки другой специфичности (макрофаги, гранулоциты) и включают их в реакции клеточного иммунитета. В результате контакта клеток с антигеном из них высвобождаются различные биологически активные вещества - гистамин, серотин, брадикинин и др. Поступая в ткани, эти вещества вызывают их повреждение.

В некоторых случаях отмечается отсутствие аллергической реакции у больного животного, что получило название анергии (ареактивности). Анергия может быть положительной и отрицательной. Положительная анергия отмечается, когда иммунобиологические процессы в организме активированы, и контакт организма с антигеном быстро приводит его к элиминации без развития воспалительной реакции. Отрицательная анергия обуславливается ареактивностью клеток и возникает, когда защитные механизмы организма подавлены, что свидетельствует о беззащитности организма.

Отсутствие или недостаточная выраженность реакций ГЗТ могут быть обусловлены значительным снижением числа и нарушением функции Т-лимфоцитов, в частности высокой активностью Т-супрессоров.

При диагностике инфекционных болезней сопровождающихся аллергией, иногда отмечают явления парааллергии и псевдоаллергии. Парааллергия - явление, когда сенсибилизированный (больной) организм дает реакцию на аллергены, приготовленные из микробов, имеющих общие или родственные аллергены, как, например, микобактерии туберкулеза и атипичные микобактерии. Для диагностики паратуберкулеза КРС используется птичий туберкулин.

Под псевдоаллергией (гетероаллергией) понимают наличие аллергической реакции, например на туберкулин у КРС, больного лейкозом. Это объясняют аутоаллергизацией организма продуктами распада тканей при развитии патологического процесса.

Аллергические реакции замедленного типа подразделяют:

1) инфекционную аллергию;

2)контактную аллергию;

3)аллергические реакции к растворимым белкам;

4) аутоаллергические реакции;

5) аллергические реакции при трансплантации.

Состояние ГЗТ можно перенести пассивно от сенсибилизированного (больного) животного к нормальному организму с помощью сенсибилизированных Т-лимфоцитов, следовательно, ГЗТ не связана с циркулирующими антителами.

Учитывая, что разделение аллергии на ГНТ и ГЗТ не отражает всей сущности происходящих патологических иммунных реакций, опосредованных антителами, английские иммунологи Джелл и Кумбс предложили новую классификацию аллергических реакций, подразделяющую их соответственно иммунологическим механизмам на 4 типа.

Реакция 1 типа (немедленные анафилактические и атопические).

Основной механизм этих реакций заключается в соединении антигена с фиксированными на поверхности тканевых базофилов, тучных клеток IgE и IgG с последующим освобождением медиаторов, обуславливающих картину реакции. Сюда отнесены анафилактический шок, крапивница, бронхиальная астма, отек Квинке, атопический дерматит.

Реакция 2 типа (цитотические, цитолитические).

Механизм этого типа реакций состоит в соединении антител типа IgM и IgG с антигеном (гаптеном), фиксированным на клетках. При активизации комплемента происходит повреждение клеток (резус-несовместимость, гемолитические анемии, лейкопении и др.). По существу этот же иммунологический механизм направлен на уничтожение микробов с помощью лизиса.

Реакция 3 типа.

Характеризуется повреждением тканей иммунными комплексами. Эти комплексы повреждают эндотелий мелких сосудов, вызывая общие и местные тромбозы, нарушая трофику тканей (реакции Артюса, сывороточная болезнь, аллергический альвеолит и др.)

Реакция 4 типа (реакция замедленного типа).

Эти реакции опосредованы клетками, в основном Т-лимфоцитами (инфекционная аллергия, реакция отторжения трансплантата, аутоаллергические реакции и др.).

Таким образом, аллергии первых трех типов обуславливаются антителами, аллергия 4 типа - Т -лимфоцитами.

В развитии аллергических реакций выделяют 3 стадии:

1) иммунологическая - соединение аллергена с антителами или сенсибилизированными лимфоцитами. Эта стадия специфична.

2) патохимическая стадия является результатом взаимодействия аллергена с антителами и сенсибилизированными клетками. Из клеток выделяются медиаторы, медленно реагирующая субстанция, а также лимфокины и монокины.

3) патофизиологическая стадия является результатом действия различных биологически активных веществ на ткани и характеризуется расстройством кровообращения, спазмом гладких мышц бронхов, кишечника, изменением проницаемости капилляров, отечностью, зудом и др.

Таким образом при аллергических реакциях мы наблюдаем клинические проявления, характерные не для прямого действия антигена, а довольно однотипные, свойственные аллергическим реакциям симптомы

 

Контрольные вопросы:

  1. Что такое «Аллергия»?
  2. Какие виды аллергических реакций вы знаете?
  3. Как развивается и проявляется анафилакция?
  4. Как предупредит анафилактическую реакцию организма при введения сывороточных препаратов?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г.128-135стр.

 

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 81-85стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г. 65 -69стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 55-59стр

                                                           Тема: Эшерихии

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель: Ознакомление студентов с морфологией, культивированием, основными свойствами, путями передачи эшерихии, клиническими проявлениями и с методами бактериологической диагностики эшерихиозов.

В настоящее время известно около 170 антигенных вариантов Е. coli; более 80 из них вызывают коли- инфекцию. Диареегенные эшерихии отличаются от остальных эшерихий, в том числе от банальной кишечной палочки – комменсала ЖКТ, антигенными свойствами, факторами патогенности, особенностями патогенеза, локализацией патологического процесса, клинически и эпидемиологически. На основании перечисленных различий выделяют 5 категорий диареегенных эшерихий: энтеропатогенные (ЭПКП); энтеротоксигенные (ЭТКП); энтероинвазивные (ЭИКП); энтерогеморрагические (ЭГКП); энтероадгезивные (ЭАКП)

     Эшерихии - наиболее распространенные аэробные бактерии кишечника, способные при определенным условиях вызывать обширную группу заболеваний человека, как кишечной (диарея), так и внекишечной (бактеремия, инфекции мочевыводящих путей и др.) локализации. Основной вид - E.coli (кишечная палочка) - самый распространенный возбудитель инфекционных заболеваний, вызываемых энтеробактериями. Этот возбудитель является показателем фекального загрязнения, особенно воды. Коли - титр и коли - индекс часто использовали как санитарные показатели. Эшерихии входят в состав микрофлоры толстого кишечника млекопитающих, птиц, пресмыкающихся и рыб.

 

Культуральные свойства. На жидких средах E.coli дает диффузное помутнение, на плотных средах образует S- и R- формы колоний. На основной для эшерихий среде Эндо лактозоферментирующие кишечные палочки образуют интенсивно красные колонии с металлическим блеском, не ферментирующие - бледно- розовые или бесцветные колонии с более темным центром, на среде Плоскирева - красные с желтоватым оттенком, на среде Левина - темно- синие с металлическим блеском.

 

Биохимические свойства. Кишечная палочка в большинстве случаев ферментирует углеводы (глюкозу, лактозу, маннит, арабинозу, галактозу и др.) с образованием кислоты и газа, образует индол, но не образует сероводород, не разжижает желатин.

Антигенная структура. Какие - либо существенные морфологические различия между патогенными и непатогенными кишечными палочками не обнаружены. Их дифференциация основана на изучении антигенных свойств. Среди поверхностных антигенов выделяют полисахаридные О- антигены, жгутиковые Н- антигены и капсульные полисахаридные К- антигены. Известно более 170 вариантов О- антигенов (это соответствует принадлежности возбудителя к определенной серогруппе) и 57 - Н- антигенов (принадлежность к серовару). В состав диареегенных (вызывающих диарею) кишечных палочек входят 43 О- группы и 57 ОН- вариантов.

Основные факторы патогенности диареегенных E.coli.

  1. Факторы адгезии, колонизации и инвазии, связанные с пилями, фимбриальными структурами, белками наружной мембраны. Они кодируются плазмидными генами и способствуют колонизации нижних отделов тонкой кишки.
  2. Экзотоксины: цитотонины (стимулируют гиперсекрецию клетками кишечника жидкости, нарушают водно - солевой обмен и способствуют развитию диареи) и энтероцитотоксины (действуют на клетки стенки кишечника и эндотелия капилляров).
  3. Эндотоксин (липополисахарид).

В зависимости от наличия различных факторов патогенности диареегенные кишечные палочки разделены на пять основных типов: энтеротоксигенные, энтероинвазивные, энтеропатогенные, энтерогеморрагические, энтероадгезивные.

  1. Для патогенных кишечных палочек характерна выработка бактериоцинов (колицинов).

Энтеротоксигенные E.coli имеют высокомолекулярный термолабильный токсин, схожий по действию с холерным, вызывают холероподобную диарею (гастроэнтериты у детей младшего возраста, диарею путешественников и др.).

Энтероинвазивные кишечные палочки способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника. Вызывают профузную диарею с примесью крови и большим количеством лейкоцитов (показатель инвазивного процесса) в испражнениях. Клинически напоминает дизентерию. Штаммы имеют некоторое сходство с шигеллами (неподвижные, не ферментируют лактозу, обладают высокими энтероинвазивными свойствами).

Энтеропатогенные E.coli - основные возбудители диареи у детей. В основе поражений - адгезия бактерий к эпителию кишечника с повреждением микроворсинок. Характерна водянистая диарея и выраженное обезвоживание.

Энтерогеморрагические кишечные палочки вызывают диарею с примесью крови (геморрагический колит), гемолитико - уремический синдром (гемолитическая анемия в сочетании с почечной недостаточностью). Наиболее частый серотип энтерогеморрагических кишечных палочек - О157: Н7.

Энтероадгезивные E.coli не образуют цитотоксины, слабо изучены.

Эпидемиология. Основной механизм распространения диареегенных кишечных палочек - фекально - оральный. Заражение может происходить через пищу, воду, при уходе за животными. Поскольку эшерихии обитают в кишечниках многих видов животных, конкретный источник заражения установить сложно. Контактный путь заражения может быть в закрытых заведениях. Энтеропатогенные и энтероинвазивные E.coli - наиболее частые причины внутрибольничных вспышек эшерихиозов.

Лабораторная диагностика. Основным подходом является выделение чистой культуры на дифференциально - диагностических средах и ее идентификация по антигенным свойствам. Ставят РА с набором поливалентных ОК (к О- и К- антигенам) сывороток, затем - адсорбированных О- сывороток и прогретыми при 100 градусах Цельсия (для разрушения К- антигенов) культурами.

Биохимическая дифференциация имеет дополнительное значение. Идентификация диареегенных типов возможна при выявлении специфических маркеров (энтерогеморрагические кишечные палочки не ферментируют сорбит, а серовар О157: Н7 не проявляет бета - глюкуронидазной активности).

Контрольные вопросы:

  1. Что такое «Дисбактериоз»?
  2. Назовите основных возбудителей кишечных инфекций и семейство энтеробактерий.
  3. Какова роль кишечных палочек физиология человека?
  4. Что вы знаете о международных классификаций сальмонелл?
  5. Что вы знаете о брюшном тифе?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 143-153стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 86-90стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.

Тема: Сальмонеллы.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией, культивированием, и свойствами сальмонелл. Клиническими проявлениями и микробиологической диагностикой брюшного тифа, сальмонеллезов.

 

Общая характеристика сальмонелл. Морфология и биологические свойства. Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура О, Н, Ви-антигены. Международная классификация. Сальмонеллы – возбудители брюшного тифа, паративов А и В. Патогенез. Иммунитет. Исследуемый материал и сбор его на различных стадиях заболевания. Прием, регистрация материала и подготовка его к исследованию

 

 

     Сальмонеллы - большая группа энтеробактерий, среди которых различные серотипы - возбудители брюшного тифа, паратифов А, В и С и наиболее распространенных пищевых токсикоинфекций - сальмонеллезов. По признаку патогенности для человека сальмонеллы разделяют на патогенные для человека- антропонозы (вызывают брюшной тиф и паратифы А и В) и патогенные для человека и животных - зоонозы (вызывают сальмонеллезы). Несмотря на значительные различия сальмонелл по антигенным характеристикам, биохимическим свойствам, вызываемым ими заболеваниям, по современной, но недостаточно удобной и совершенной классификации выделяют два вида - S.bongori и S.enteritica. Последний разделен на подвиды, из которых наибольшее значение имеют подвиды choleraesuis и salamae. Подвид choleraesuis включает наибольшую часть известных сероваров сальмонелл (около 1400 из примерно 2400).

Морфология. Прямые грамотрицательные палочки размером 2-4 x 0,5 мкм. Подвижны благодаря наличию перитрихиально расположенных жгутиков.

Культуральные и биохимические свойства. Факультативные анаэробы, хорошо растут на простых питательных средах. Оптимум рН- 7,2-7,4, температуры - +37. Метаболизм - окислительный и бродильный. Сальмонеллы ферментируют глюкозу и другие углеводы с образованием кислоты и газа (серотип Salmonella typhi газообразования не вызывает). Обычно не ферментируют лактозу (на средах с этим углеводом - безцветные колонии), сахарозу. Оксидаза- отрицательны, каталаза - положительны. Реакция Фогеса - Проскауэра отрицательна.

На основании биохимических (ферментативных) свойств сальмонеллы разделены на четыре группы. Характерные признаки сальмонелл - образование сероводорода, отсутствие продукции индола и аэробность. Для выделения используют дифференциально - диагностические среды (висмут - сульфит агар, среды Эндо, Плоскирева, SS агар) и среды обогащения (селенитовый бульон, желчный бульон, среда Раппопорта). S- формы образуют мелкие (от 1 до 4 мм) прозрачные колонии (на среде Эндо - розоватые, на среде Плоскирева - безцветные, на висмут - сульфит агаре - черные, с металлическим блеском). На жидких средах S- формы дают равномерное помутнение, R- формы - осадок.

Антигенная структура. Выделяют О-, Н- и К- антигены. К группе К- антигенов относят Vi- антигены (антигены вирулентности). Благодаря более поверхностному расположению (чем О- антигены) Vi- антиген может препятствовать агглютинации культур сальмонелл О- специфической сывороткой (экранирование). Для дифференциации сальмонелл применяют схему (серологическую классификацию) Кауфманна - Уайта.

В соответствии со структурой О- антигенов сальмонеллы подразделяют на О- группы (67 серогрупп), в каждую из которых входят серологические типы, отличающиеся строением Н- антигенов. Принадлежность сальмонелл к определенному серовару устанавливают при изучении антигенной структуры в соответствии со схемой Кауфманна - Уайта. Примеры: серотип S.paratyphi A относится к серогруппе А, S.paratyphi В - к серогруппе В, S.paratyphi С - к группе С, S.typhi - к серогруппе D.

Факторы патогенности.

1.Факторы адгезии и колонизации.

  1. Способность к внутриклеточному паразитированию, препятствовать фагоцитозу, размножаться в клетках лимфоидной ткани выражены у возбудителей брюшного тифа, паратифов А и В, способствуя хроническому носительству.

3.Эндотоксин (ЛПС).

  1. Термолабильные и термостабильные энтеротоксины.
  2. Цитотоксины.
  3. Существенное значение имеют плазмиды вирулентности и R- плазмиды.
  4. Vi - антиген ингибирует действие сывороточных и фагоцитарных бактериоцидных факторов.

Основными факторами патогенности сальмонелл является их способность проникать в макрофаги и размножаться в лимфоидных образованиях собственно слизистого слоя тонкого кишечника (пейеровы бляшки, солитарные фолликулы), а также продукция эндотоксина.

Патогенез поражений. Различия клинических форм заболеваний, вызываемых сальмонеллами, зависит от вирулентности и дозы возбудителя и состояния иммунной системы организма. Обычная доза, вызывающая клинические проявления - 10- 10бактерий, меньшая доза достаточна при иммунодефицитах, гипохлоргидрии и других заболеваниях желудочно - кишечного тракта.

Выделяют следующие основные формы сальмонеллезной инфекции:

- гастроинтестинальную;

- генерализованную (тифоподобный и септикопиемический варианты);

- бактерионосительство (острое, хроническое, транзиторное).

Существенные патогенетические особенности инфекционного процесса, вызываемого серотипами S.typhi, S.paratyphi A,B, являются основанием для выделения тифо- паратифозных заболеваний в самостоятельную нозологическую группу. Каждой фазе патогенеза соответствует клинический период заболевания и своя тактика лабораторного обследования. Основные фазы - внедрения возбудителя (соответствует инкубационному периоду), первичной локализации возбудителя (продромальный период), бактеремии (первая неделя заболевания), вторичной локализации сальмонелл (разгар заболевания - 2-3 недели), выделительно- аллергическая (реконвалесценция - 4 неделя заболевания).

Проникшие через рот сальмонеллы попадают в эпителиальные клетки двенадцатиперсной и тонкой кишки посредством эндоцитоза. Они легко проникают в эпителиальные клетки, но не размножаются здесь, а проходят и размножаются в лимфатическом аппарате тонкого кишечника. Сальмонеллы размножаются преимущественно в lamina propria (первичная локализация), что сопровождается местной воспалительной реакцией слизистой оболочки, притоком жидкости в очаг поражения и развитием диарейного синдрома (гастроэнтерит). Энтеротоксины повышают уровень циклического аденомонофосфата (цАМФ), происходит повышение уровня гистамина и других биологически активных веществ, проницаемости сосудов. Наблюдаются водно - электролитные нарушения, развиваются гипоксия и ацидоз, которые усугубляют патологический процесс с преобладанием сосудистых растройств. Происходит разрушение части сальмонелл с выделением эндотоксина, сенсибилизация (ГЗТ) лимфатического аппарата тонкого кишечника.

Из слизистой оболочки сальмонеллы могут попадать в лимфо- и далее в кровоток, вызывая бактеремию. В большинстве случаев она носит транзиторный характер, т.к. сальмонеллы элиминируются фагоцитами.

В отличие от других сальмонелл, возбудители брюшного тифа и паратифов, проникнув в кровоток, способны выживать и размножаться в фагоцитах. Они могут размножаться в мезентериальных лимфоузлах, печени и селезенке и вызывать генерализацию процесса. После гибели фагоцитов сальмонеллы вновь поступают в кровь. При этом Vi- антиген ингибирует бактерицидные факторы.

При гибели сальмонелл освобождается эндотоксин, угнетающий деятельность центральной нервной системы (тиф - от греч. typhos - туман, спутанное сознание) и вызывающий длительную лихорадку. Действие эндотоксина может вызвать миокардит, миокардиодистрофию, инфекционно - токсический шок.

В результате бактеремии происходит генерализованное инфицирование желчного пузыря, почек, печени, костного мозга, твердых мозговых оболочек (вторичная локализация сальмонелл). Происходит вторичная инвазия эпителия кишечника, особенно пейеровых бляшек. В сенсибилизированной сальмонеллами стенке развивается аллергическое воспаление с образованием основного грозного осложнения - брюшнотифозных язв. Наблюдается длительное носительство сальмонелл в желчном пузыре с выделением возбудителя с испражнениями, пиелонефриты, кровотечения и перфорации кишечника при поражении пейеровых бляшек. Затем происходит формирование постинфекционного иммунитета, элиминация возбудителя и заживление язв или формирование бактерионосительства (в Западной Сибири часто на фоне хронического описторхоза).

Возбудителями сальмонеллезов являются другие серотипы сальмонелл, патогенные для человека и животных (S.typhimurium, S.enteritidis, S.heldelberg, S. newport и другие). В основе патогенеза сальмонеллезов - действие самого возбудителя (его взаимодействия с организмом хозяина) и эндотоксина, накапливающегося в пищевых продуктах, инфицированных сальмонеллами. В классическом варианте сальмонеллезная токсикоинфекция - гастроэнтерит. Однако при прорыве лимфатического барьера кишечника могут развиваться генерализованные и внекишечные формы сальмонеллезов (менингит, плеврит, эндокардит, артрит, абсцессы печени и селезенки, пиелонефрит и др.). Увеличение генерализованных и внекишечных форм сальмонеллезов связано с увеличением количества иммунодефицитных состояний, что имеет особое значение при ВИЧ- инфекции.

Отдельную проблему представляют госпитальные штаммы сальмонелл (чаще отдельные фаговары S.typhimurium), вызывающие вспышки внутрибольничных инфекций преимущественно среди новорожденных и ослабленных детей. Они передаются преимущественно контактно- бытовым путем от больных детей и бактерионосителей, обладают высокой инвазивной активностью, часто вызывая бактеремию и сепсис. Эпидемические штаммы характеризуются множественной лекарственной устойчивостью (R- плазмиды), высокой резистентностью, в том числе к действию высоких температур.

Эпидемиологические особенности. Характерно повсеместное распространение. Основные резервуары сальмонелл - человек (возбудители брюшного тифа и паратифа А) и различные животные (остальные серотипы сальмонелл). Основные возбудители отличаются полипатогенностью. Основные источники заражения - мясные и молочные продукты, яйца, птице- и рыбопродукты. Основные пути передачи - пищевой и водный, реже - контактный. Характерна чрезвычайная множественность резервуаров и возможных источников инфекции. Основное значение имеют сельскохозяйственные животные и птицы.

Контрольные вопросы:

  1. Расскажите об устойчивости сальмонелл в окружающей среде?
  2. Чем обусловлен потогенез брюшного тифа?
  3. Чем вызывается паратиф А и В?
  4. Что такое «Сальмонеллез»?
  5. В чем заключается профилактика брюшного тифа?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 143-153стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 91-95стр.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.86-89стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.55-59стр

 

Тема:Методы микробиологический диагностики брюшного тифа, паратифов А и В

План лекции:

  1. Этиология.
  2. Эпидемиология
  3. Клиника
  4. Диагностика
  5. Применение реакции Видаля

 

Цель:

Ознакомление студентов с микробиологической диагностикой брюшного тифа и паратифа А,В

 

Способы сбора патологического материала в разные периоды брюшного тифа. Основные методы диагностики: бактериоскопический, бактериологический и серологический. Принцип постановки реакции Видаля.

Брюшной тиф – острое антропонозное заболевание с фекально – оральным механизмом передачи, характеризуется поражением лимфатического аппарата тонкой кишки, бактериемией, интоксикацией, розеолезно – папулезной сыпью.

Этиология.

Возбудитель Salmonella typhi относится к роду сальмонелл. Устойчива во внешней среде. В воде может сохраняться до нескольких месяцев. Сохраняется в различных пищевых продуктах, на поверхности овощей, фруктов, предметах обихода. Может размножаться в молоке. Хорошо переносит умеренное охлаждение, но при нагревании до 60 градусов погибает через 3-4 минуты, а при кипячении – почти моментально. Быстро погибает при высушивании и под действием прямых солнечных лучей. Чувствительна к дез средствам.

 

Эпидемиология.

Источник инфекции – больной и бактерионоситель. Возбудитель выделяется во внешнюю среду с калом, мочой, реже со слюной и грудным молоком. Выделение возбудителя происходит с конца инкубационного периода, иногда не прекращается в период реконвалесценции.

Механизм передачи – фекально-оральный.

Пути передачи: водный, пищевой, контактно-бытовой.

Сезонность – летне-осенний период.

Восприимчивость – всеобщая

После перенесенного заболевания – пожизненная невосприимчивость.

 

Клиника.

Инкубационный период от 3 до 25 дней, чаще - 14 дней.

Начальный период начинаться постепенно. С нарастанием симптомов интоксикации. Температура тела повышается медленно ступенеобразно. Период продолжается 4-7 дней и заканчивается, когда температура устанавливается на высоких значениях.

К концу 1-ой недели болезни выявляется бледность кожных покровов, язык обложен серовато-белым налетом, утолщен, с отпечатками зубов по краям, задержка стула.

Период разгара. Температура постоянно держится на высоком уровне. Интоксикация ярко выражена. Больной вялый, адинамичный, заторможенный, иногда негативно настроен к окружающим. При тяжёлом течении развивается тифозный статус: характеризуется галлюцинациями, бредом, нарушением сознания.

На 8-й день в области живота и нижних отделов груди может появиться розеолезная сыпь. Розеолы сохраняются 4-5 дней, а затем исчезают. Брадикардия, АД снижено.

Период угасания: температура снижается литически. Исчезают признаки интоксикации.

Однако могут наступить обострение или рецидив.

Обострения наступают в период ранней реконвалесценции, но еще до нормализации температуры. Рецидивы (возвраты) наступают уже при нормальной температуре и прекратившейся интоксикации.

Предвестники рецидива: длительный субфебрилитет, подсыпание розеол в период реконвалесценции, длительное отсутствие нормализации размеров печени и селезенки.

Характеризуется быстрым нарастанием симптомов и более легким коротким течением.

 

Осложнения.

Осложнения подразделяются на: специфические и неспецифические.

Специфические связаны с развитием болезни: кишечное кровотечение, прободение кишечника.

Неспецифические обусловлены присоединением вторичной инфекции: пневмония, стоматит и другие.

 

Диагностика.

Основывается на клинической картине, эпидемиологических данных, лабораторных исследованиях.

Но современное течение брюшного тифа может быть атипичным. Поэтому есть правило: у всех лихорадящих больных с неустановленным диагнозом и высокой температурой более 5-ти дней берут кровь на бак. исследование.

Кровь на гемокультуру берут 10-15 мл из вены и засевают на желчный бульон.

Реакция агглютинации Видаля

Обычно диагностирование брюшного тифа проводят путем серологического исследования. В сыворотке крови обнаруживаются агглютинирующие свойства (у здорового человека эти показатели не заметны). Но только на восьмой день болезни можно установить подобные изменения, в результате чего становится возможным точное определение болезни.

Для постановки диагноза титр реакции агглютинации по типу Видаля должен быть в пропорции 1:200. При этом можно делать вывод о наличии заболевания, если хотя бы в первой пробирке с соотношением веществ 1:200 произошла агглютинация. Если произошла групповая агглютинация при одновременном воздействии нескольких антигенов, то возбудитель инфекции тот, где реакция произошла в наибольшем разведении.

Постановка реакции Видаля

У пациента берут три миллилитра крови из вены (в области локтя). Затем, дождавшись, когда она свернется, отделяют сыворотку, которая затем применяется для приготовления разбавлений:

  1. Каждая пробирка наполняется физраствором (1мл).
  2. После этого к нему вливают еще по миллилитру сыворотки (разбавленной 1:50). В итоге получают разбавление 1:100.
  3. Далее из этой колбы вещество добавляют в следующую, в которой уже есть физраствор. В итоге выходит соотношение 1:200.
  4. Таким же способом достигают разведений 1:400 и 1:800.
  5. В завершении каждую колбу наполняют диагностикумом (две капельки) и отправляют в термостат на два часа при 37 градусов.
  6. После достают пробирки и оставляют для проявления реакции. Конечный результат становится известен на следующий день.

 

 

Паратифы А и Б.

 

В основном сходны с Брюшным тифом, но имеют свои особенности:

По этиологии: Salmonella paratyphi A

Salmonella paratyphi B

По источнику инфекции: при паратифе А – больной и бактерионоситель

при паратифе Б – больной, бактерионоситель, животные (крупный рогатый скот).

Клинические особенности:

Паратиф А:

Острое начало. Первые признаки: тошнота, рвота, понос. Может сочетаться с катаральными явлениями. Течение тяжелое. Чаще развиваются рецидивы.

Паратиф Б.

Протекает легко или в среднетяжелой форме.

Контрольные вопросы:

  1. Какие методы диагностики применяются при бактериологическом иследовании на сальмонеллы?
  2. Как береться кровь на гемокультуры?
  3. Как проводят посев биологических материалов кровь, испражнения моча на питательные среды?
  4. Что такое реакция Видаля?
  5. Как проводится окончательная идентификация сальмонелл?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 156-159 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.55-59стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.25-26стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.25-29стр

 

Тема: Возбудители пищевых токсикоинфекций и интоксикаций.

 Клостридии ботулизма.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией культивирование возбудителей пищевых токсикоинфекций и ботулизма. Сформировать понятия пищевая токсикоинфекций и ботулизм. А также микробиологической диагностикой указанных инфекций.

 

Этиология и эпидемиология возбудителей сальмонеллезов. Морфология и биологические свойства. Патогенез и клиника. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Профилактика и лечение. Возбудитель ботулизма.  Морфологические и биологические особенности. Токсинообразование. Антигенная структура. Патогенез и клиника. Материал для исследования. Лабораторная диагностика. Выделение чистой культуры и ее идентификация.

 

 

Пищевые токсикоинфекции (ПТИ) – обширная группа острых кишечных инфекций, развивающихся после употребления в пищу продуктов, инфицированных возбудителями и их токсинами.

Клинический эти болезни характеризуются внезапным началом, сочетанием синдромов интоксикации, гастроэнтерита и частым развитием обезвоживания.

 

Пищевые токсикоинфекции могут вызываться:

1) сальмонеллами;

2) шигеллами;

3) условно-патогенными микроорганизмами (P. vulgaris, P. mirabilis, энтерококками);

4) энтеротоксическими штаммами стафилококка (St. aureus St. albus);

5) стрептококками (бета-гемолитическими стрептококками группы А);

6) споровыми анаэробами (Clostridium perfringens);

7) споровыми аэробами (Вас. cereus);

8) галофильными вибрионами (Vibrio parahaemolyticus) и др.

Чаще всего они вызываются сальмонеллами и условно-патогенными возбудителями, широко распространенными в окружающей среде. Большинство из них обитает в кишечнике здоровых людей в виде сапрофитов. Для развития заболевания требуется ряд способствующих факторов:

1) достаточная доза возбудителя;

2) соответствующие вирулентность и токсигенность;

3) сниженная сопротивляемость макроорганизма;

4) наличие сопутствующих заболеваний и др.

Возбудители ПТИ способны продуцировать токсины как в пищевых продуктах, так и в организме человека. При разрушении возбудителей в желудочно-кишечном тракте образуются дополнительные порции различного рода токсичных веществ. На массивное попадание в желудочно-кишечный тракт человека возбудителей и токсичных продуктов организм отвечает стереотипной реакцией.

Действие комплекса токсинов обуславливает местные изменения в желудочно-кишечном тракте (воспалительный процесс, извращение моторики), общетоксический синдром (головную боль, гипертермию, нарушение деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем и др.).

В целом для этой группы болезней характерны короткий инкубационный период, острое начало и бурное развитие, сочетание признаков поражения желудочно-кишечного тракта и выраженной интоксикации.

Существуют некоторые особенности клинической картины, зависящие от вида возбудителя:

1) сальмонеллезные ПТИ характеризуются тяжелым течением, возможны эпидемические вспышки;

2) при стафилококковой этиологии болезнь развивается наиболее остро после очень короткого инкубационного периода (30–60 мин); начинается с появления тошноты, рвоты, наблюдается сильная режущая боль в животе, напоминающая желудочные колики;

3) при клостридиальной этиологии ПТИ развивается быстро, начавшись появлением интенсивных, колющего характера болей в животе, сопровождается тошнотой, рвотой и жидким кровянистым стулом при нормальной температуре тела;

4) для ПТИ протейной этиологии характерен резкий зловонный запах каловых масс

 .

Диагностика:

1) бактериологическое исследование выделений больных, пищевых продуктов;

2) серодиагностика.

  1. Ботулизм

Возбудитель ботулизма относится к роду Clistridium, вид Cl. botulinum. Является возбудителем пищевых токсикозов.

Пищевые токсикозы – это заболевания, возникающие при употреблении пищи, содержащей экзотоксины возбудителя, при этом сам возбудитель не играет решающей роли в развитии заболевания.

Cl. botulinum – это грамположительные крупные палочки. Образуют субтерминально расположенные споры. Капсулы не имеют. Строгие анаэробы.

Размножаются на глюкозно-кровяном агаре, образуя неправильной формы колонии с отростками или ровными краями, зоной гемолиза вокруг колоний. При росте в столбике агара напоминают комочки ваты или чечевицу. В жидких средах образуется равномерное помутнение, а затем на дно пробирки выпадает компактный осадок.

Естественной средой обитания клостридий ботулизма является кишечник рыб, животных, микроорганизмы с испражнениями попадают в почву. Способны длительное время сохраняться и размножаться во внешней среде в виде споровых форм. Вегетативные формы малоустойчивы во внешней среде.

Ферментативная активность непостоянна и для идентификации не используется.

По антигенной структуре продуцируемых токсинов различают серовары A, B, C1, D, E, F, Q. Антигенная специфичность самих бактерий не определяется.

Клостридии ботулизма продуцируют самый мощный из экзотоксинов – ботулинический. Ботулинический токсин накапливается в пищевом продукте, размножаясь в нем. Такими продуктами обычно являются консервы домашнего приготовления, сырокопченые колбасы и др.

Токсин обладает нейротропным действием. При развитии заболевания всегда возникает токсинемия, поражается продолговатый мозг и ядра черепно-мозговых нервов. Токсин устойчив к действию пищеварительных ферментов, он быстро всасывается из верхних отделов пищеварительного тракта в кровь и попадает на нервно-мышечные синапсы.

Ботулинический токсин связывается с мембраной синаптосомы, проникает в нервную клетку путем эндоцитоза.

Механизм действия токсина состоит в ингибиции кальцийзависимого освобождения ацетилхолина, блокаде функциональной активности нейрона. В первую очередь поражаются бульбарные нервные центры. Появляются общая интоксикация, признаки поражения органа зрения – двоение в глазах, расстройство аккомодации, расширение зрачков, поражение глазодвигательных мышц. Вместе с тем затрудняется глотание, появляются афония, головная боль, головокружение, рвота.

 

Заболевание отличается высокой летальностью.

Диагностика:

1) заражение лабораторных мышей; материал – рвотные массы, промывные воды желудка, испражнения, кровь;

2) обнаружение токсина в реакции токсинонейтрализации;

3) серодиагностика.

Лечение: антитоксическая противоботулиническая сыворотка

Контрольные вопросы:

  1. Расскажите об основных свойствах клостридии ботулизма
  2. Как происходит заряжение человека ботулизмом?
  3. Какие характерные клинические проявления вы знаете?
  4. Какие признаки ботулизма отмечают у больных в начале заболевания?
  5. Что вы знаете о профилактике ботулизма?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 223- 226 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г. 99-101стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.55-59стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 88-92стр

 

                                               Тема: Шигеллы.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами шигелл, с методами микробиологической диагностики дизентерии.

Морфология и биологические свойства. Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура. Международная классификация. Механизм заражения. Патогенность дизентерии. Иммунитет. Исследуемый материал и сбор его на различных стадиях заболевания. Прием, регистрация материала и подготовка его к исследованию. Методы лабораторной диагностики, профилактика и лечение

                                         

  Шигеллы - кишечные патогены человека и приматов, которые вызывают бактериальную дизентерию или шигеллезы. В соответствии с антигенной структурой О- антигена и биохимическими свойствами известные серотипы шигелл разделяют на четыре вида или серогруппы - S.dysenteriae (серогруппа А), S.flexneri (серогруппа В), S.boydii (серогруппа С) и S.sonnei (серогруппа Д).

 

 

 

По морфологическим признакам шигеллы не отличаются от остальных энтеробактерий. Это неподвидные факультативно - анаэробные грамотрицательные палочки.

Биохимические свойства. Шигеллы по сравнению с другими кишечными бактериями биохимически малоактивны. Не образуют сероводород на трехсахарно - железном агаре, не ферментируют мочевину.

Наименьшей ферментативной активностью обладают штаммы S.dysenteriae (серогруппа А), ферментирующие только глюкозу без газообразования, в отличие от других шигелл этот вид является маннит - отрицательным.

Шигеллы Флекснера ферментируют маннит, образуют индол, но не ферментируют лактозу, дульцит и ксилозу. Серотип Ньюкасл разделен на три биохимических типа. Для шигелл Флекснера более характерен водный путь передачи.

Шигеллы Бойда (серогруппа С) имеют близкую биохимическую активность, однако ферментируют дульцит, ксилозу и арабинозу. Имеют ряд серотипов, каждый из которых имеет свой главный типовой антиген.

Шигеллы Зонне (серогруппа Д) способны медленно ферментировать лактозу и сахарозу, имеют биохимические типы и фаготипы. Основной путь передачи - пищевой (чаще через молоко и молочные продукты).

Антигенная структура. У шигелл имеются О- и К- антигены. О- антигены имеют эпитопы различной специфичности - от общих для семейства энтеробактерий до типоспецифических. В классификации учитывают только термостабильные групповые (четыре группы или вида - А,В,С и Д) и типоспецифические (деление на серотипы). К термолабильным антигенам относятся К- антигены (они имеются в группах А и С) и фимбриальные антигены (у шигелл Флекснера они близки в антигенном отношении E.coli). Определение антигенной структуры необходимо для окончательной идентификации.

Эпидемиология. Шигеллы достаточно устойчивы во внешней среде. Источник инфекции - человек с различными формами клинического проявления шигеллезов. Механизм заражения - фекально - оральный. Для различных видов шигелл характерны преобладающие пути передачи (контактно- бытовой - для S.dysenteriae, пищевой - для S.sonnei, водный - для S.flexneri). Для эпидемического процесса характерна изменение структуры циркулирующих популяций возбудителей - смена ведущих видов, биоваров, сероваров, что связано как с изменениями популяционного иммунитета, так и с изменениями свойств возбудителя, особенно с приобретением различных плазмид (R, F, Col и др.). Инфицирующая доза - порядка 200 - 300 шигелл. Более легкое течение имеет дизентерия, вызванная шигеллами Зонне.

Факторы патогенности и патогенез поражений. Главная биологическая характеристика шигелл - способность внедряться в эпителиальные клетки, размножаться в них и вызывать их гибель. Формирование очага в слизистой нисходящего отдела толстого кишечника (сигмовидная и прямая кишки) носит циклический характер: адгезия, колонизация, внедрение шигелл в цитоплазму энтероцитов, размножение, разрушение и отторжение эпителиальных клеток, выход шигелл в просвет кишечника, снова адгезия и т.д.

Роль факторов адгезии и колонизации выполняют пили, белки наружной мембраны, ЛПС, ферменты - нейраминидаза, муциназа, гиалуронидаза (разрушают слизь).

Шигеллы имеют целый ряд факторов инвазии и устойчивости к действию механизмов защиты (К- антиген, ЛПС и др.), контролизуемых хромосомными генами шигелл и плазмидами.

Шигеллы имеют различные токсины. Они имеют эндотоксин и шигаподобные цитотоксины (SLT-1, SLT-2). Цитотоксины обусловливают разрушение клеток, энтеротоксин - диарею, эндотоксин - общую интоксикацию. Токсин Шига вызывает нарушение синтеза белка, всасывания ионов натрия и воды, приток жидкости в очаг воспаления.

Наиболее типичные признаки дизентерии - понос, тенезмы (болезненные спазмы прямой кишки) и частые позывы, общая интоксикация. Характер стула определяется степенью поражения толстого кишечника.

Постинфекционный иммунитет - прочный, типоспецифический.

Лабораторная диагностика. Основной метод диагностики - бактериологический. Производят посев испражнений на дифференциально - диагностические среды Эндо и Плоскирева для получения изолированных колоний. Чистые культуры изучают по биохимическим свойствам, идентификацию проводят в РА с поли- и моновалентными сыворотками. Если выделенная культура обладает биохимическими свойствами шигелл, но не агглютинирует сыворотки к О- антигенам, ее нужно прокипятить 30 минут для разрушения термолабильных К- антигенов, часто препятствующих агглютинации шигелл серогрупп А и С (т.е. имеющих К- антигены), и снова исследовать в РА.

Для серологической диагностики используют РПГА с групповыми эритроцитарными диагностикумами.

Контрольные вопросы:

  1. Назовите основных возбудителей дизентерии ?
  2. Расскажите об устойчивости шигелл в окружающей среде?
  3. Какой отдел кищечника поражается при дизентерии ?
  4. Назовите характерные признаки дизентерии ?
  5. В чем заключается профилактика дизентерии ?
  6. Имеется ли вакцина против дизентерии?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 153- 157 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.

 

 

                                        Тема: Холерные вибрионы.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами холерного вибриона, с методами микробиологической диагностики холеры.

Характеристика рода. Современная  классификация. Биоварианты. Морфология  и биологические свойства.  Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура. Сероварианты. Механизм заражения. Патогенез холеры. Иммунитет. Исследуемый материал, правила сбора и доставки. Меры предосторожности при сборе доставке и работе с инфекционным материалом. Режим работы лаборатории по диагностике особо опасных инфекций

 

 

 Холера ( от греч. cholero - желоб ) - острая, особо опасная инфекционная болезнь, которая вызывается холерными вибрионами, имеет фекально - оральный механизм заражения и носит характер эпидемий. Относится к древнейшим заболеваниям человека. Холера 

 

Возбудители болезни Юго - Восточная Азия, Латинская Америка, Индия, Африка – в этих странах существуют эндемичные очаги и резервуары вирулентных штаммов возбудителя, что объясняется благоприятными для размножения и жизнедеятельности бактерии климатическими условиями, а также наличием большого количества воды для передачи. При этом случаи заражения, характерны и для стран с умеренным климатом, тогда как эпидемии свойственны в условиях тропического климата. Холерой можно заразиться через пищу или напитки, в которые попала бактерия, или контактно - бытовым путем. Холера может очень быстро распространяться, особенно в районах, где нет чистого водоснабжения и адекватных систем канализации. Холера 

 

      Возбудителями холеры являются биовар классического холерного вибриона, открытого Р. Кохом в 1883 г., и биовар холерного вибриона Эль-Тор, выделенного из трупа паломника на Синайском полуострове Ф. Готшилхом в 1906 г.

Vibrio cholerae относится к семейству Vibrionaceae, роду Vibrio.

Морфология. Холерные вибрионы имеют форму изогнутой палочки линой 1,5 - 3,0 мкм, толщиной 0,3 мкм ; очень подвижны, обычно монотрихи, не образуют спор и капсул, грамотрицательны.

Под влиянием физических, химических и биологических факторов

холерные вибрионы подвержены изменчивости. На искусственных средах и в старых культурах они могут принимать форму зерен, шаров, колбовидных образований, палочек, нитей, спиралей, образовывать L-формы; при пересеве на свежие среды вибрионы возвращаются к своим исходным формам.

Культивирование. Холерные вибрионы - факультативные анаэробы, хорошо развиваются на средах с рН 7,2 - 8,6, на плотных средах образуют прозрачные, с голубоватым оттенком выпуклые дисковидные колонии с ровными краями. На желатине микроорганизмы образуют прозрачные зернистые колонии которые при исследовании под микроскопом походят на битое стекло. Через 48 часов питательная среда вокруг колоний разжижается и колонии погружаются в зону разжижения.

На щелочном бульоне и пептонной воде через 6 ч роста появляется нежная пленка, состоящая из холерных вибрионов.

Холерные вибрионы изменяются и в культуральном отношении, они диссоциируют из S-формы в R-форму. Этот мутационный процесс сопровождается глубокими изменениями антигенной структуры.

Ферментативные свойства. Холерные вибрионы разжижают свернутую сыворотку, желатин, образуют индол, аммиак, ферментируют с образованием кислоты глюкозу, левулезу, галактозу, мальтозу, сахарозу, маннозу, маннит, крахмал, медленно - глицерин; не ферментируют в первые 48 ч лактозы и арабинозы; молоко свертывают постоянно; обладают лизинорнитин-декарбоксилазной и оксидазной активностью. По способности ферментировать маннозу, арабинозу и сахарозу Б. Хейберг разделил вибрионы на хемовары,. Известно 8 групп вибрионов, холерные вибрионы биовар cholerae и биовар eltor относятся к 1 хемовару.

Гемолитическая активность и гемагглютинирующие свойства холерных вибрионов в отношении различных эритроцитов (барана, козы, кур и др.), а также способность образовывать ацетилметилкарбинол являются нестабильными признаками и учитываются как второстепенные данные в дифференцировке микробов рода Vibrio.

Токсинообразование. Холерные вибрионы продуцируют экзотоксин (холероген), обладающий энтеротоксическим действием и играющий важную роль в патогенезе холеры; сильное токсическое действие оказывает и эндотоксин. Холерные вибрионы образуют фибринолизин, гиалуронидазу, коллагеназу, муциназу, лецитиназу, протеиназы, нейраминидазу.

Антигенная структура. Холерные вибрионы имеют термостабильные О-антигены (соматические) и термолабильные Н-антигены (жгутиковые). О-антиген обладает видовой и типовой специфичностью, Н-антиген является неспецифическим, общим для всего рода Vibrio. Вибрионы разделены на О-подгруппы, которых насчитывается более 40. Холерные вибрионы биовары cholerae и eltor принадлежат к О - 1 подгруппе. Внутри О - 1 подгруппы различают три О-антигена - А, В, С, по комбинации которых выявлены три серовара - Огава (АВ), Инаба (АС) и Гикошима (АВС).

У больных и вибриононосителей обнаружены неагглютинирующиеся формы, природа которых окончательно не установлена. Они могут быть следствием изменчивости холерных вибрионов, которые утрачивают не только агглютинабельность, но и ряд других биологических свойств. Эти формы получили название НАГ-вибрионов. Они сходны с холерными по морфологическим, культуральным и биохимическим признакам, не обладают общими с ними О и Н-антигенами. НАГ-вибрионы довольно часто выделяют из воды и других объектов внешней среды.

Резистентность. Холерные вибрионы длительно сохраняются при низких температурах; в испражнениях выживают до 5 мес, в почве - 2 мес, в устрицах, крабах, креветках, на поверхности рыб и в их кишечнике - от 1 до 40 сут, в воде - несколько суток. Холерный вибрион Эль-Тор обладает большой устойчивостью. Он сохраняется свыше 4 нед в морской и речной воде, 1 - 10 сут на продуктах, 4 - 5 сут в кишечнике мух. Иибрионы Эль-Тор отличаются высокой резистентностью. Он может сохранять жизеспособность более четырех недель в морской и речной воде, 1-10 дней на пищевых продуктах, и 4-5 днях в кишках летят.

Возможно, при благоприятных условиях, холерные вибрионы Эль-Тор могут размножаться в различных водоемах, в иле.

Холерные вибрионы малоустойчивы к действию солнечного света, высушиванию. При температуре 100 °С они погибают мгновенно, при 80°С - в течение 5 мин. Они весьма чувствительны к дезинфицирующим веществам, особенно к кислотам. Так, например, в растворе соляной кислоты 1:10000 они погибают за 1 мин. Холерные вибрионы очень чувствительны к действию желудочного сока.

Патогенность для животных. В естественных условиях животные холерой не болеют. Внутрибрюшинное введение культуры кроликам и морским свинкам сопровождается у них общим токсикозом, перитонитом, который приводит их к гибели.

И. И. Мечников вызвал экспериментальное заболевание, сходное с холерой у человека, у кроликов-сосунков путем заражения их через рот. Р. Кох воспроизводил заболевание у морских свинок с предварительным подщелачиванием желудочного сока и введением им опия. Внутривенное введение вибрионов кроликам и собакам обусловливает у них смертельную интоксикацию.

Патогенез заболевания у человека. Холерные вибрионы передаются от больных и носителей через пищу, воду, мух и грязные руки. Микробы через рот после прохождения кислотного барьера желудка проникают в тонкий кишечник. Благодаря наличию щелочной среды и обилию продуктов белкового распада в кишечнике создаются благоприятные условия для размножения холерных вибрионов и продукции ими сильного энтеротоксина,называемого холерным токсином (холероген).

Холерный токсин состоит из пяти субъединиц В и одной субъединицы А. Субъединица А состоит из двух пептидов, связанных одним дисульфидным мостиком. Субъединица В соединяется с углеводными остатками специфического ганглиозидного рецептора на клетках, выстилающих ворсинки и крипты тонкой кишки. Полагают, что вставка субъединицы В в мембрану клетки хозяина образует гидрофильный трансмембранный канал, через который токсическая субъединца А может проходить в цитоплазму. Холерный энтеротоксин вызывает перенос аденозиндифосфорибозы (АДФ-рибозы) с никотинамидадениндинуклеотида (НАД) на регуляторный белок, который связывается с ферментом аденилатциклазой, ответственным за продукцию внутриклеточного циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). В результате происходит необратимая активация аденилатциклазы и гиперпродукция цАМФ. Это в свою очередь вызывает подавление поглощения ионов Na+ и Cl- клетками, покрывающими ворсинки, и гиперсекрецию ионов Cl- и HCO3-. Поэтому всасывание воды, обычно сопровождающееся абсорбцией Na + и Cl-, блокировано и идет пассивный отток воды через клетки слизистой, ведущий к значительно потере воды и электролитов.

Хотя токсин холеры - наиболее важный фактор вирулентности V. cholerae O1, подвижность микрорганизма, а также продукция муциназы и других протеолитических ферментов позволяют ему преодолеть защитный барьер слизистой оболочки и достигать энтероцитов. Как только вибрион проникает через слой слизи, он в состоянии прилипать к поверхности энтероцита с помощью адгезивных гемагглютининов.

Длительность инкубационного периода при холере составляет от нескольких часов до 6 дней (при заболеваниях, вызванных вибрионом Эль-Тор он продолжается 3 - 5 суток). Симптомы заболевания характеризуются общей слабостью, рвотой и частым жидким стулом. Стул похож на рисовый отвар и содержит огромное количество слущенных эпителиальных клеток и холерных вибрионов.

В развитии болезни различают три периода: 1) холерный энтерит (холерный понос или диарея) продолжительностью 1 - 2 сут; у части больных на этом этапе заканчивается инфекционный процесс и наступает выздоровление; 2) холерный гастроэнтерит, при котором обильный понос и многократная рвота приводят к обезвоживанию организма больных, что влечет за собой снижение температуры, уменьшение диуреза, резкое уменьшение минеральных и белковых веществ в крови, появление судорог; испражнения напоминают рисовый отвар; 3) холерный алгид, проявляющийся тяжелыми симптомами: тургор кожи снижен, она собирается в складки; появляется цианоз, голос становится охриплым, иногда наблюдается полная афония; температура тела снижается до 35,5 – 34 °С, развиваются резкое ослабление сердечной деятельности вследствие повышения вязкости крови, задержка мочеиспускания. В ряде случаев развивается холерная кома, приводящая к прострации и смерти.

В тяжелых случаях алгид сопровождается фазой асфиксии, характеризующейся цианозом, диспноэ, уремией, азотемией и бессознательным состоянием (холерная кома), которые ведут к прострации(изнеможению) и смерти. Эффективное лечение и надлежащий уход могут вызвать смену алгидного периода на реактивную стадию, в течение которой мочеиспускание становится нормальным, уменьшается интоксикация, и больной выздоравливает. Фульминантные (быстро протекающие) формы холеры (сухая холера, или cholera sicca) могут встречаться часто. Эти формы характеризуются отсутствием диареи и рвоты и смерть наступает в результате тяжелой интоксикации. Атипичные и скрытые формы холеры наблюдаются часто, особенно у детей, будучи похожими на случаи гастроэнтерита средней тяжести.

Неспецифические осложнения при холере включают пневмонию, рожистое воспаление, флегмоны, абсцессы, иногда сепсис и др. Среди специфиченеских осложнений холеры наиболее угрожающим является холерный тифоид. Он сопровождается повышением температуры тела до 38-39 °C, сыпью на коже, рвотой и частым жидким стулом с неприятным запахом. Это состояние вызывает смерть в 80-90 процентах.

При холере, вызываемой вибрионами Эль-Тор, в 80 - 90% случаев отмечаются стертые и легкие формы. Тяжелые формы с летальным исходом встречаются у лиц с различными соматическими болезнями, снижающими общую резистентность организма и барьерную функцию желудка вследствие гипоацидного гастрита, а также у пожилых людей.

Вскрытие трупа в случае холеры холеры показывает выраженную гиперемию брюшины и серозной оболочки тонкой кишки, которые покрыты густым экссудатом. Слизистая оболочка тонкой кишки застойна, персикового цвета, кишечный эпителий - часто слущен, имеются кровоизлияния в подслизистую. Вибрионы присутствуют в большом изобилии в кишечной стенке, особенно в Либеркюновых железах, и, нередко, в желчном пузыре.

Летальность от холеры в прошлом была высокой (50 - 60%). В связи с применением этиотропной и патогенетической терапии она значительно снизилась. В 1969 - 1971 гг., по данным ВОЗ, она составляла 17,7%.

 

Иммунитет. У лиц, перенесших холеру, развивается прочный антиинфекционный (антитоксический и антибактериальный) иммунитет, который связан с наличием в крови антител (антитоксинов, лизинов, агглютининов, опсонинов) и нормальных физиологических ингибиторов. Холерные вибрионы быстро лизируются под влиянием иммунных сывороток, содержащих бактериолизины и коимплемент.

И. И. Мечников в иммунитете при холере придавал определенное значение фагоцитозу. В естественном физиологическом механизме защиты большую роль играет нормальная функция желудка, содержимое которого является бактерицидным в отношении холерного вибриона. В эндемических районах возможны реинфекции холеры.

Лабораторная диагностика. В лаборатории устанавливают строгий режим, исследования производят с соблюдением общих правил при работе с особо опасными инфекциями. Для исследования берут испражнения, рвотные массы, органы трупа, воду, предметы, в некоторых случаях - пищевые продукты. Взятие и доставку материала производят с соблюдением определенных правил. Анализ делают по этапам.

  1. Микроскопическое исследование мазков из испражнений, окрашенных по Граму и водным раствором фуксина, в которых у больных обнаруживают холерных вибрионов. Микроскопия в темном поле позволяет получить предваритель-

ный (сигнальный) ответ в течение нескольких минут при условии обследования в ранней стадии.

  1. Посев испражнений больного в 1% пептонную воду, на щелочной мясо-пептонный агар или бактоагар TCBS. Через 6 ч после культивирования при температуре 37°С в пептонной воде наблюдается рост вибрионов в виде нежной пленки, прилипающей к стеклу. Мазки из пленки окрашивают по Граму, выросшую культуру изучают на подвижность, ставят реакцию агглютинации на предметном стекле со специфической агглютинирующей О-сывороткой, разведенной 1:100, затем делают пересев с пептонной воды на плотные среды для выделения чистой культуры. Если в пептонной воде первой генерации вибрионов не обнаружено, то каплю с поверхностного слоя пересевают во вторую пептонную воду. В ряде случаев такими пересевами достигают увеличения микробной массы вибрионов. Выросшую культуру вибрионов на плотных средах (щелочной агар, бактоагар TCBS, среда Монсура и др.) исследуют на подвижность, агглютинабельные свойства и отсевают на скошенный агар для накопления чистой культуры.
  2. Для окончательной идентификации ставят развернутую реакцию агглютинации со специфической O-сывороткой и типоспецифическими сыворотками Огава и Инаба, определяют ферментативные свойства (расщепление маннозы, сахарозы, арабинозы и других углеводов), фаголизабельность

Контрольные вопросы:

  1. Что вы знаете о морфологических и культуральных свойствах холерного вибриона?
  2. Какие серовары выделены у холерного вибриона ?
  3. Назовите механизм передачи вибриона
  4. Что поражает холерный вибрион?
  5. Какие формы течения холеры вы знаете?
  6. Как проводится профилактика холеры?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 189- 193 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.111-123стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г99-101стр.
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.45-46стр

 

 

                                 ПАТОГЕННЫЕ КОККИ

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики  инфекций вызываемые патогенными кокками.

 

Общая характеристика патогенных кокков. Стафилококки. Морфология и биологическая свойства. Культивирование. Токсины и ферменты. Антигенная структура. Международная классификация. Тесты для дифференциации патогенных стафилококков от непатогенных. Иммунитет. Исследуемый материал и сборы его, доставка в лабораторию. Методы лабораторной диагностики. Специфическая профилактика и терапия. Стрептококки. Морфология. Культивирование и ферментативные свойства. Токсинообразование. Антигенная структура. Классификация. Заболевания,  вызываемые стрептококками. Роль стрептококка в этиологии скарлатины и при острой ревматической лихорадке. Иммунитет. Материал для исследования. Сбор и доставка. Методы лабораторной диагностики. Специфическое лечение и профилактика

 

 

Кокки – это обширная группа микроорганизмов, включающая патогенных, условно-патогенных и непатогенных представителей. По классификации Берги патогенные кокки относятся к трем семействам:Micrococcaceae Streptococcaceae Neisseriaceae Общим признаком для всех патогенных кокков является их способность вызывать гнойно-воспалительные процессы, поэтому они называются гноеродными (пиогенными).

Степень органотропности у кокков неодинакова, она наиболее выражена у пневмококков, менингококков, гонококков.

Все патогенные кокки неподвижны, не образуют спор, могут образовывать микрокапсулу, а пневмококки – макрокапсулу при попадании в организм человека и животных.

По тинкториальным свойствам они делятся на грамположительные (стафилококки и стрептококки) и грамотрицательные (менингококки, гонококки). Стафилококки имеют форму шаров, стрептококки несколько вытянуты и имеют овальную форму, пневмококки по форме напоминают ланцет или пламя свечи, менингококки и гонококки имеют форму кофейного зерна. Пневмококки, менингококки и гонококки располагаются в мазках парами (диплококки).

Патогенные представители гноеродной группы отличаются друг от друга по степени паразитирования, а значит по устойчивости во внешней среде, потребности в питательных веществах и биохимической активности. Наименее требовательны к питательным средам, но более устойчивы во внешней среде и биохимически активны стафилококки; наиболее требовательны к питательным средам, но наименее устойчивы во внешней среде и биохимически активны – менингококки и гонококки.

 

СТАФИЛОКОККИ

 Характеристика возбудителя Стафилококки принадлежат к семейству Micrococcaceae, роду Staphylococcus, который в настоящее время включает около 60 видов. С организмом человека экологически связаны 3 основные вида: Staphylococcus aureus (золотистый стафилококк), Staphylococcus epidermidis (эпидермальный стафилококк) и Staphylococcus saprophyticus (сапрофитный стафилококк). Стафилококки – бактерии шаровидной формы, образующие при делении скопления, похожие на виноградные гроздья, грамположительные, неподвижные, не образуют спор. Некоторые штаммы образуют в макроорганизме нежные капсулы. Капсулообразование in vitro происходит в средах с добавлением плазмы или сыворотки в условиях сниженной аэрации. Стафилококки – факультативные анаэробы, но активнее растут в аэробных условиях, культивируются на простых питательных средах (мясо-пептонном агаре и мясопептонном бульоне).

Оптимальная температура 35–400 С, pH среды – 7,0–7,5. Элективными средами для них являются молочно или желточно-солевые агары, так как стафилококки переносят повышенную концентрацию NaCl. На плотных средах образуют колонии правильной круглой формы, окрашенные в оранжевый, лимонно-желтый или белый цвет за счет выработки липохромного фермента. Пигментообразование не является видовым признаком и обусловлено влиянием условий культивирования. Кроме типичных S-форм колоний, стафилококки могут образовывать R,G и L-формы. Колонии в R-форме имеют неправильную форму, шероховатую поверхность, не- 4 ровный край; G-мелкие, карликовые; L-формы представляют собой шаровидные или мелкозернистые образования. При росте на жидких питательных средах стафилококки вызывают равномерное помутнение. Эти микроорганизмы очень активны биохимически. Они обладают большим набором сахаролитических ферментов и разлагают углеводы до кислоты и газа. Расщепляют белки с помощью протеолитических ферментов с выделением сероводорода, восстанавливают нитраты до нитритов. Стафилококки обладают набором факторов патогенности, каждый из которых играет определенную роль в патогенезе вызываемых ими заболеваний. Так, микрокапсула помогает адгезии и защищает бактерии от фагоцитоза. Аналогичную функцию выполняют тейхоевые кислоты клеточной стенки. Развитию воспалительных реакций способствует белок А, который образует только Staphylococcus aureus. Этот белок расположен в клетке поверхностно и связан с пептидогликаном. Он обладает способностью соединяться с участком полипептидной цепи иммуноглобулина, что приводит к нарушению функций комплемента и фагоцитов. Одновременно белок А является аллергеном и обладает антигенными свойствами. Стафилококки продуцируют ряд ферментов агрессии. Среди них – гиалуронидаза, обеспечивающая проникновение в ткани как самих микробов, так и их токсинов; фибринолизин (стафилокиназа), активирующий фибринолитическую активность плазмы; протеиназы, разрушающие белки; лецитиназа и другие. Как один из важнейших дифференциально-диагностических признаков стафилококков рассматривается продуцирование ими плазмокоагулазы. Способность вызывать свертывание плазмы является одним из важнейших критериев патогенности этих бактерий. В случаях, когда штамм не продуцирует плазмокоагулазу, для подтверждения его патогенности определяется ДНК-азная активность. Стафилококки выделяют большое количество раз- 5 нообразных токсинов. Среди них: лейкоцидин, действующий на лейкоциты и макрофаги; гемолизины (альфа, бета, гамма, дельта), разрушающие эритроциты человека и различных видов животных. Обнаружен дермотоксин, воздействие которого приводит к омертвлению (некрозу) ткани. Эксфолиативные токсины (А и В) вызывают заболевания, при которых происходит внутриэпидермальная отслойка эпителия кожи. Некоторые штаммы золотистого стафилококка – возбудители «синдрома токсического шока» – вырабатывают сильнейший токсин ТSST-1 (токсин синдрома токсического шока). Стафилококки, вызывающие пищевые отравления, продуцируют энтеротоксины 6 типов (A, B, C, D, E, F). Стафилококки имеют сложную антигенную структуру. Известно более 50 антигенов, к которым в организме образуются антитела. Ряд из них одновременно является и аллергенами. Установлено, что антигенными свойствами обладают: тейхоевая кислота, пептидогликаны клеточной стенки, капсула, белок А и так называемый «хлопьеобразующий фактор». Антигены подразделяют на родо-, видо- и типоспецифические. У стафилококков известно более 30 серовариантов, отличающихся по типоспецифическим антигенам, но в лабораторной практике в настоящее время серотипирование не нашло широкого применения. Существует большое количество стафилококковых фагов, которые постоянно используют для определения фаготипа выделенного стафилококка. Типирование St. aureus проводится с применением международного набора из 23 умеренных фагов, разделенного на 4 группы. Есть набор и для типирования St. epidermidis. Стафилококки отличаются от других неспорообразующих микроорганизмов достаточно высокой устойчивостью к факторам внешней среды. Они переносят воздействие прямых солнечных лучей в течение нескольких часов, сохраняют не только жизнеспособность, но и патогенность и ви- 6 рулентность в течение месяцев в сухой пыли. На стенах и стеклах в помещениях стафилококки могут выживать в течение 3 лет. Выдерживают 30-минутное нагревание до 80˚С. Пониженная температура, повторное замораживание и оттаивание также не вызывают гибель стафилококков. Воздействие дезинфектантов на эти микроорганизмы различно и зависит от их химического состава и концентрации. Эпидемиология, патогенез, клинические проявления, иммунитет Стафилококки широко распространены в окружающей среде – почве, воде, воздухе, на коже и слизистых оболочках, в протоках сальных и потовых желез человека и животных. Среди них есть патогенные, сапрофитные и условнопатогенные штаммы. Источник инфекции – больные люди или здоровые носители. Среди них выделяют постоянных (резидентных) носителей, у которых выявляют постоянно один и тот же фаговар стафилококка, и временных (перемежающихся), выделяющих микроорганизм периодически. Особую опасность для медицинских учреждений и коллективов представляют носители патогенных стафилококков. В некоторых случаях источником инфекции могут быть животные. Заболевания носят характер либо аутоинфекции, когда возбудитель проникает при повреждениях кожи или слизистых оболочек в другие биотопы организма, либо экзогенной инфекции при разных способах заражения. Пути передачи при различных заболеваниях стафилококковой этиологии разнообразны: контактно-бытовой, воздушно-капельный, воздушно-пылевой, алиментарный. Отмечается также множество механизмов и факторов передачи возбудителя. Патогенез стафилококковых инфекций обусловлен многочисленными токсинами и ферментами, способствующими проникновению микробов в организм хозяина и нару- 7 шающих функции органов и тканей, а также состоянием аллергии, осложняющей течение заболеваний. Среди заболеваний, вызываемых стафилококками, известно более 200 нозологических форм. Наиболее часто встречаются поражения: кожи и подкожной клетчатки (пиодермия, дерматиты, фурункулез, абсцессы и др.); стафилококковый сепсис; поражения органов кровообращения и дыхания (эндокардит, перикардит, ангина, пневмония и др.); костно-мышечной и соединительной ткани (артриты, остеомиелит); мочеполовой системы (цистит, уретрит, пиелит и др.). Стафилококки вызывают также конъюктивит, отит. Штаммы, продуцирующие энтеротоксин, являются причиной пищевых отравлений, возникающих чаще при употреблении кондитерских изделий с кремом, молочных и мясных продуктов и др. Заболевания, вызванные стафилококками, проявляются обычно в виде гнойно-воспалительных процессов различной локализации и степени тяжести. При пищевых отравлениях у больных наблюдаются тошнота, рвота, диарея. Иммунитет после перенесенного заболевания характеризуется слабой напряженностью и кратковременностью. Характерно даже повышение восприимчивости, наступающей после перенесенных стафилококковых инфекций. Иммунитет обусловлен фагоцитозом, образованием антител (антитоксинов, антимикробных). Перекрестный иммунитет отсутствует. Микробиологическая диагностика В зависимости от клинических проявлений исследуемым материалом при диагностике стафилококковых инфекций могут служить: гной, слизь из зева, носа, раневое отделяемое, кровь, моча, мокрота, испражнения, рвотные массы, промывные воды желудка. Основной метод диагностики – бактериологический. Материал засевают на МПА, молочно- 8 солевой, кровяной или желточно-солевой агар. Выделенную чистую культуру идентифицируют по морфологическим, культуральным, биохимическим и биологическим свойствам. Особое внимание обращают на гемолиз, сбраживание маннита в анаэробных условиях, плазмокоагулазную активность. У коагулазоотрицательных штаммов выявляют наличие фермента ДНК-азы – пробу для подтверждения их патогенности. Для выбора наиболее эффективных лечебных препаратов определяют чувствительность выделенных культур стафилококков к антибиотикам. Проводят фаготипирование с целью выявления источника заболевания, что особенно необходимо при внутрибольничных инфекциях. При пищевых отравлениях серологическим методом устанавливают тип энтеротоксина и ставят биопробу, вводя фильтрат бульонной культуры стафилококка кошкам. Лечение и профилактика Для лечения стафилококковых инфекций применяют антибиотики, в первую очередь полусинтетические пенициллины, поскольку многие штаммы микроорганизма способны вырабатывать бета-лактамазы. Выбор антибиотика необходимо делать с учетом результатов антибиограммы. При хронических и тяжелых заболеваниях используются также аутовакцины, антистафилококковый человеческий иммуноглобулин, антистафилококковая донорская гипериммунная плазма и антифагин (заменяет аутовакцину, так как включает 12 наиболее часто встречающихся штаммов патогенных стафилококков). С целью профилактики применяют стафилококковый анатоксин. Такая профилактика проводится хирургическим больным и беременным женщинам.

 СТРЕПТОКОККИ

Стрептококки представляют собой обширную группу грамположительных микроорганизмов шаровидной формы, объединяющую облигатных патогенов человека, условнопатогенных микроорганизмов и сапрофитов. Содержание Г+Ц в ДНК нуклеоида 33–42 мол%. Из всех известных к настоящему времени видов стрептококка (более 20 видов) наибольший медицинский интерес представляют стрептококки вида Streptococcos pyogenes (S. pion – гной, genos – род, рождать), вызывающие тяжелые инфекционные процессы и имеющие повсеместное распространение. Характеристика возбудителя Патогенные стрептококки имеют сферическую или овоидную форму диаметром 0,5–2,0 мкм и располагаются в виде цепочек клинических штаммов обнаружена капсула. Поверхность стрептококка покрыта множественными фимбриями, которые состоят из М-протеина, липотейхоевых кислот, R- и T-белков и других белков-рецепторов, являющихся важными антигенами. Патогенные стрептококки относятся к хемоорганотрофам. Факультативные анаэробы. В зависимости от роста на кровяном агаре стрептококки классифицируют (М. Браун, 1919) следующим образом: • β-гемолитические, дающие полный лизис эритроцитов вокруг колоний; • α-зеленящие стрептококки с зеленовато-серым или коричневым ореолом вокруг колоний, в котором гемоглобин эритроцитов преобразован в метгемоглобин; 10 • негемолитические (γ-гемолитические) – отсутствует видимый лизис эритроцитов. При расщеплении сахаров (глюкозы, мальтозы, лактозы, маннита, сахарозы, салицина, трегалозы) образуются только кислоты без газообразования. Стрептококки не ферментируют инулин (полимер фруктозы), крахмал, гиппурат, свертывают молоко, не разжижают желатин, не восстанавливают нитраты в нитриты, растворяют фибрин, не лизируются в желчесодержащих средах. Каталазо- и оксидазоотрицательны.

 Стрептококки обладают значительной устойчивостью к физическим и химическим воздействиям внешней среды. Так, при температуре 560 С гибель стрептококков наступает через 30 мин., при температуре 600 С они разрушаются через 15 мин. Дезинфицирующие средства (фенол, йод, спирт и др.) в общепринятых концентрациях убивают их через 15– 20 мин. В мокроте и других экскрементах, в сухих каплях крови выживают в течение нескольких месяцев. Патогенные стрептококки чувствительны практически ко всем антибиотикам кроме аминогликозидов. Особого внимания заслуживает высокая чувствительность стрептококков на протяжении многих десятилетий к бензилпенициллину. Антибиотики могут нарушать у них синтез пептидогликана, что приводит к формированию L-форм стрептококков. Эти формы могут длительно персистировать в макроорганизме, вызывая патологические изменения и иммунонологические сдвиги. Антигенная структура S. pyogenes довольно сложна. Впервые классификация стрептококков, основанная на различиях антигенной структуры, была создана Р. Лендсфильд (1933 г.). Ею установлена групповая специфичность полисахарида С (субстанция С) клеточной стенки стрептококков в реакции кольцепреципитации с преципитирующими антисыворотками. На основании различий этого полисахарида выделено 20 серогрупп стрептококка, которые обозначены 11 большими буквами латинского алфавита от А до Н и от К до V. S. pyogenes относится к группе А по Лендсфильд. По специфичности М-протеина стрептококки внутри группы разделяются на 100 серологических типов, которые обозначаются цифрами. Их определяют в реакциях агглютинации или преципитации с типоспецифическими сыворотками. Антитела к М-протеину формируют типоспецифический иммунитет, обеспечивающий длительную невосприимчивость к повторному инфицированию. Стрептококки группы А вырабатывают более 20 внеклеточных веществ, обладающих антигенной активностью (стрептокиназа, ДНКаза, гиалуронидаза, протеазы и др.) и имеющих важное значение в патогенезе стрептококковых инфекций. Особого внимания заслуживают перекрестно-реагирующие антигены стрептококка, общие с антигенами тканей человека – клеток базального слоя кожи, синовиальной ткани суставов, соединительной ткани, базальной мембраны почек и др., что сопровождается длительной персистенцией паразита в макроорганизме и отменой толерантности к аутоантигенам (мимикрия возбудителя). К перекрестно-реагирующим антигенам стрептококка группы А относят полисахарид С клеточной стенки, протеины клеточной стенки, гиалуроновую кислоту, капсулы и др. Взаимодействие таких перекрестно-реагирующих антигенов с образующимися антителами и активация комплементарного каскада лежат в основе патогенетических механизмов в развитии ревматического артрита, васкулита, ревматизма, гломерулонефрита и других иммунопатологических состояний. Факторы патогенности стрептококка многочисленны и многообразны, что обеспечивает ему способность вызывать различные по локализации и тяжести течения патологические процессы (таблица). Они проявляются в его адгезивных свойствах, способности к интенсивной колонизации 12 эпителиальных тканей, антифагоцитарной активности, выделении ряда экстрацеллюлярных продуктов. Адгезивными свойствами обладают расположенные на поверхности клеточной стенки стрептококка протеин М, липотейхоевые кислоты и ряд других поверхностных элементов.

 

 

МЕНИНГОКОККИ

Характеристика возбудителя Neisseria meningitidis – грамотрицательные диплококки, имеют форму зерен кофе, обращенных друг к другу вогнутыми сторонами. Свежевыделенные штаммы имеют капсулу. Размер клеток 0,6–1,0 мкм в диаметре. Неподвижны, спор не образуют. Имеют пили, выполняющие функцию адгезинов.

 Аэробы. Менингококки культивируют на питательных средах с добавлением крови, сыворотки при рН 7,2–7,4 и температуре 30–37˚С. Повышенные концентрация СО2 и влажность стимулируют рост этих бактерий. Колонии круглые, бесцветные, маслянистой консистенции диаметром 0,5–1,5 мм. На кровяном МПА гемолиза эритроцитов не вызывают. Ферментативная активность слабая. Расщепляют глюкозу и мальтозу с образованием кислоты, не разлагают белки, не восстанавливают нитраты, обладают цитохромоксидазной и каталазной активностью Антигенный состав менингококков сложный. Основное значение имеют полисахариды капсул, на основании которых выделяют 14 серологических групп (А, В, С,… 135W, 20 X, Y, Z). Представители серогруппы А вызывают эпидемические вспышки. На основании различий белков наружной мембраны выделяют до  серотипов у менингококков групп В, С, Y, 135W. У представителей серогруппы А отмечен монотиповой белковый спектр. Их делят на субтипы (клоны) на основании различий в структуре ДНК (известно более 10 клонов). К основным факторам патогенности относят: • пили, как фактор адгезии бактерий на поверхности чувствительных клеток; • гиалуронидазу – фермент распространения; • эндотоскин, являющийся липоолигосахаридом (ЛОС) клеточной стенки. Оказывает пирогенное действие, вызывает появление геморрагий. От его количества зависит тяжесть течения заболевания; • капсула обеспечивает инвазивность и устойчивость к фагоцитозу. Менингококки очень неустойчивы во внешней среде: при высыхании быстро погибают, нагревание до 80˚С убивает их в течение 1–2 мин, кипячение – мгновенно. Под действием дезинфицирующих растворов (3–5% раствор карболовой кислоты, 0,5–1,0% хлорамина и др.) они гибнут в течение первой минуты. Эпидемиология, патогенез, клинические проявления, иммунитет Менингококковая инфекция является строгим антропонозом. В естественных условиях ни один вид животных не восприимчив к менингококкам. Источниками инфекции являются больные генерализованными формами, или назофарингитом, и здоровые носители менингококков. Путь передачи инфекции – воздушно-капельный. Входными воротами инфекции являются слизистые оболочки носоглотки, где  возникает экссудативный назофарингит или носительство. Отсюда гематогенным путем менингококки разносятся по организму, вызывая менингит или менингококкцемию (сепсис), часто имеющие крайне тяжелое течение. Летальность при таких формах составляет 1,7–9,0%. Наибольшее количество заболеваний регистрируется у детей в возрасте от 6 месяцев до 2 лет. Постинфекционный иммунитет при генерализованных формах болезни гуморальный стойкий, напряженный, носит строго группоспецифический характер. Менингококконосительство рассматривается как естественная иммунизация «живой» вакциной. Новорожденные дети получают пассивный естественный иммунитет трансплацентарно от матери, который защищает их в течение 2–6 месяцев.

ГОНОКОККИ

    Характеристика возбудителя Гонококки являются грамотрицательными диплококками, в типичных случаях имеют форму зерен кофе, вогнутыми сторонами обращены друг к другу. Имеют нежную капсулу и пили. Неподвижны, спор не образуют. Размер кокков 0,6–0,8х1,25–1,6 мкм.

Для них характерен полиморфизм. Описаны диплококки с неодинаковыми по величине половинками, крупные, шаровидной формы, с вакуолями, сотовидные, мозаичные, нитевидные, очень мелкие пылевидные, L-формы и др., которые могут возникать под влиянием лекарственных препаратов и других факторов. У гонококков обнаружено несколько плазмид, среди них R-плазмиды, одна из которых несет ген продукции βлактамазы, что обеспечивает им устойчивость к пенициллинам. Гонококки не размножаются на простых питательных средах, хорошо растут на средах с добавлением нативного белка (крови, сыворотки, асцитической жидкости и др.) и ви- 23 таминов, при рН 7,2–7,4. Оптимальная температура культивирования 36–37˚С. Аэроб, но отмечен более обильный рост во влажной камере в атмосфере с 5–7% CO2. При росте в жидких средах образуется нежная пленка на поверхности, а бульон остается прозрачным. На агаровых средах образуются нежные, выпуклые, круглые, блестящие, не пигментированные, почти прозрачные колонии размером 0,5–0,7 мм. Гонококки в ферментативном отношении малоактивны. Разлагают глюкозу с образованием кислых продуктов без газа. Оксидазо- и каталазоположительны. Протеолитической активностью не обладают. Гемолизин не выделяют. Антигенная структура гонококков неоднородна и легко изменяется под действием различных факторов. Различают следующие наиболее важные в антигенном отношении субстанции: – липоолигосахариды (ЛОС) клеточной стенки, которые обеспечивают видовую антигенную специфичность и проявляют сильные иммуногенные свойства; – антигены пилей, обладающие генетической вариабельностью, относятся к типовым антигенам; – комплекс белков наружной мембраны, различие которых позволяет выделить 16 антигенных серотипов гонококков. Капсула также обладает антигенными и иммуногенными свойствами. Факторы патогенности гонококков представлены: – адгезинами, функцию которых выполняют пили и фактор прилипания (протеин мутности – «ора»-протеин – от англ. opacity – мутность). Последний вместе с пориновым белком PorB обеспечивает инвазивные свойства гонококков, способствуя инвагинации его в эпителиальные клетки путем фагоцитоза; – антифагоцитарными свойствами капсулы, маскирующей антигенные детерминанты клеточной стенки; 24 – эндотоксином, высвобождающимся при гибели гонококков и являющимся ЛПС клеточной стенки; – синтезом протеазы, разрушающей Ig A на поверхности слизистых оболочек. Устойчивость к факторам внешней среды у гонококка очень низкая. При повышении температуры до 50°С гибель наступает через несколько минут, при 100°С – мгновенно. Гонококки не переносят высыхания, охлаждения, действия прямого солнечного света. Во влажной среде могут сохранять жизнеспособность до суток. Дезинфицирующие вещества в обычных рабочих концентрациях вызывают их быструю гибель. Высокую чувствительность проявляют к антибиотикам пенициллинового ряда (за исключением штаммов с R-плазмидами), цефалоспоринам, фторхинолонам, макролидам. Гонококки естественно устойчивы к ристомицину, линкомицину, ванкомицину, полимиксину. Патогенность для животных. Гонококки в естественных и даже экспериментальных условиях не способны вызывать типичное заболевание у животных. Эпидемиология, патогенез и клинические проявления, иммунитет Гонококки являются возбудителями венерического заболевания только человека, передающегося главным образом половым путем и проявляющегося острым или хроническим гнойным воспалением мочеполовых органов. Болезнь известна под названием гонорея со времен выдающегося римского врача Галена (II в. н.э.). Внеполовой путь передачи возможен, но встречается крайне редко (инфицирование через общую постель, губки, полотенца и др.). Возможно заражение новорожденных во время родов от инфицированной матери с развитием острого воспаления конъюнктивы и роговой оболочки глаз – бленнореи. Восприимчивость людей к гонококковой инфекции чрезвычайно высока. Гонореей чаще болеют мужчины, чем женщины, это соотношение составляет 2:1. Наиболее высокий уровень заболеваемости приходится на летне-осенние месяцы. На возникновение, распространение и течение гонореи большое влияние оказывают социальные факторы: уровень культуры и морали, материальное благосостояние, крепость семейных уз, половое воспитание и пр. Входными воротами инфекции является цилиндрический эпителий уретры, шейки матки, конъюнктивы и прямой кишки. Прикрепившись к ворсинкам эпителия, гонококки проникают внутрь клеток путем эндоцитоза. В них образуются гигантские эндосомы, внутри которых гонококки активно размножаются, оставаясь недоступными действию антител, фагоцитов, антибиотиков. После инкубационного периода (2–4 дня) происходит гибель и слущивание эпителиальных клеток, нарушается процесс самоочищения слизистых оболочек. Развивается воспалительный процесс с обильной миграцией лейкоцитов, которые фагоцитируют гонококки, но не способны их переварить (незавершенный фагоцитоз). Заболевание проявляется обильными гнойными выделениями из мочеиспускательного канала, что сопровождается резями и болями при мочеиспускании. Из места внедрения гонококки проникают в субэпителиальные ткани и различные отдаленные отделы мочеполового тракта, а также в кровь, с последующим диссеминированием и развитием артритов, эндокардита или гонококковой септицемии (очень редко). В настоящее время различают гонорею мочеполовых органов (генитальную), экстрагенитальную (конъюнктивиты, проктиты и др.) и метастатическую. По давности заболевания выделяют свежую (до 2 мес.) и хроническую гонорею (свыше 2 мес.). Иммунитет. После перенесенной гонококковой инфекции не формируется невосприимчивость к повторному заражению. Возможны повторные неоднократные заражения (ре- и суперинфекция). Образующиеся в процессе болезни антитела не обладают протективными свойствами. Течение заболевания сопровождается развитием инфекционной аллергии, и обычно через 5–7 дней от начала болезни становится положительной внутрикожная проба с гонококковым антигеном.

Контрольные вопросы:

  1. Какие вы знаете заболевания вызываемые патогенными кокками?
  2. Назовите основные морфологические и культуральные свойства кокков ?
  3. Какие токсины образуют кокки ?
  4. Назовите клинические проявления инфекции вызываемые кокками ?
  5. Как проявляется менингит?
  6. Как называется возбудитель вызывающего гонорею?
  7. Какой иммунитет остается после перенесенных инфекций?
  8. Что вы знаете о пневмонии ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 168- 188 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.78-79стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.65-69стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 45-46стр

 

 

Тема: Возбудители раневых анаэробных инфекций.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики инфекций вызываемые анаэробными бактериями.

Клостридии столбняка. Морфология и биологические свойства. Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура. Классификация. Сероварианты. Механизм заражения. Патогенез столбняка

 

 

Анаэробная инфекция — болезнь, вызываемая облигатными анаэробными бактериями в условиях, благоприятствующих жизнедеятельности этих мик­робов. Анаэробы могут поражать любые органы и ткани. Облигатные анаэробы разделяются на две группы: 1) бактерии, образующие споры (клостридии) и 2) неспорообразующие или так называемые неклостридиальные анаэробы. Первые вызывают клостридиозы, вторые — гнойно-воспалитель­ные заболевания различной локализации. Представители обеих групп бактерий относятся к условно-патогенным микробам.

 

Газовая гангрена — раневая инфекция, вызываемая бактериями рода Clostridium, характеризуется бы­стро наступающим некро­зом преимущественно мышечной ткани, тяжелой интоксикацией и отсутствием выраженных воспа­лительных явлений.

 

Таксономия. Возбудители — несколько видов рода Clostridium, отдел Firmicutes. Основными представителями являются C.perfringens, C.novii, C.ramosum, C.septicum и др. Первое место по частоте встречаемости и тяжести вызываемого заболевания занимает C.perfringens.

Морфологические и культуральные свойства. Палочковидные, грамположительные бактерии, образующие споры. В пораженных тка­нях клостридии газовой гангрены формируют капсулы, облада­ющие антифагоцитарной активностью, при попадании в окру­жающую среду образуют споры.

Биохимические свойства. Обладают вы­сокой ферментативной активностью, расщепляют углеводы с образованием кислоты и газа; проявляют гистолитическую ак­тивность.

Антигенные свойства и токсинообразование. Каждый вид клостридии разделяется на серовары, продуциру­ющие экзотоксины и различающиеся по антигенным свойствам. Например, токсин С. perfringens подразделяется на 6 сероваров: А, В, С, D, Е и F. Из них патогенными для человека являются А и F, остальные патогенны для животных. С. novii по анти­генным свойствам токсина разделяются на серовары А, В, С и D. Некоторые токсины обладают свойствами ферментов.

Факторы патогенности: Клостридии газовой гангрены образуют экзотоксин — а-токсин, являющийся лецитиназой, а также гемолизины, коллагеназу, гиалуронидазу и ДНКазу. Экзотоксины специфичны для каждого вида клостридий.

Резистентность. Чувствительны к кислороду, солнечному свету, высокой температуре, дезинфектантам. Возбудители газовой гангрены, являясь нормальными обита­телями кишечника животных и человека, с фекалиями попа­дают в почву, где споры длительное время сохраняются. В не­которых почвах клостридии могут размножаться.

Эпидемиология. При тяжелых травмах и несвоевременной хирургичес­кой обработке ран. В эпидемиологии газовой гангрены большое значение имеет загрязнение ран почвой.

Патогенез. Возникновению газовой гангрены способствует ряд условий: попадание микробов в рану (заболевание обычно вызывается ассоциацией нескольких видов анаэробов и реже одним из них), наличие некротических тканей, снижение резистентности. В некротических тканях анаэробы часто находят условия гипоксии, благоприятные для их размно­жения. Образуемые ими токсины и ферменты приводят к по­вреждению здоровых тканей и тяжелой общей интоксикации организма; а-токсин, лецитиназа, расщепляет лецитин — важ­ный компонент клеточных мембран. Выделяемые гиалуронидаза и коллагеназа увеличивают проницаемость тканей, а также способствуют распространению микроба в окружающей ткани.

Клиника. Инкубационный период короткий — 1—3 дня. Отеки, газо­образованием в ране, выраженной интоксикацией организма. Течение болезни усугубляют сопутствующие бактерии.

Иммунитет. Перенесенная инфекция не оставляет имму­нитета. Ведущая роль в защите от токсина принадлежит анти­токсинам.

Микробиологическая диагностика. Материал для исследования (кусочки пораженных тканей, раневое отделяемое) микроскопируют. Диагноз подтверждается при обнаружении грам «+» палочек в материале в отсутствии лейкоцитов. Проводят бактериологическое исследование – обнаружение С.perfringens в факалиях – пищевая токсикоинфекция;

Лечение. Хирургическое: удаляют некротические ткани. Вводят антитоксические сыворотки, применяют антибиотики и гипербарическую оксигенацию.

Антитоксические сыворотки - в жидком и сухом виде после очистки методом ферментативного гидролиза анатоксических сывороток, полученных при иммунизации лошадей анатоксинами. Применяют для экстренной профилактики и специфич. терапии.

Профилактика. Хирур­гическая обработка ран, соблюдение асептики и антисептики при операциях. Для специфической активной иммунизации применяют анатоксин в составе секстанатоксина , создающий приобретенный, искусственный, активный, антитоксический иммунитет.

Столбняк – острое инфекционное заболевание, характеризую-щееся тяжелым токсическим поражением нервной системы с тоническими и клоническими судорогами, нарушениями терморегуляции.

Этиология, патогенез. Возбудитель – крупная анаэробная палочка, спорообразующая, продуцирует экзотоксин. Часто обнаруживается в почве, где сохраняется годами. Споры возбудителя проникают в организм человека при различных травмах и незначительных повреждениях кожи, особенно нижних конечностей. В анаэробных условиях споры превращаются в вегетативные формы, которые начинают размножаться и выделять экзотоксин, вызывающий поражение передних рогов спинного мозга и соответствующую симптоматику.

Эпидемиология. Возбудитель широко распространен в природе и является постоянным обитателем кишечника травоядных животных, он попадает с фекалиями в почву, надолго инфицирует ее, преобразуясь в споровую форму. Основной путь передачи – контактный (через поврежденные кожные покровы и слизистые оболочки). Заболевание связано с травматизацией (порезами, проколами кожи ржавыми предметами и т. д.).

Клиника. Инкубационный период длится от 3 до 30 (чаще 7—14) дней, при коротком инкубационном периоде заболевание протекает значительно тяжелее. Заболевание начинается с проявлений в области раны (тянущих болей, подергиваний мышц вокруг нее). Наиболее характерный симптом – судороги. Рано возникает судорожное сокращение жевательных мышц (тризм), а также мимической мускулатуры. Тоническое сокращение мышц сменяется приступами клонических судорог, захватываются мышцы спины, конечностей, возникает опистотонус. Характерное положение тела больного – в положении дуги, выгнутой кнаружи. Приступы судорог провоцируются малейшими внешними раздражениями. Судорожное сокращение дыхательных мышц, диафрагмы и мышц гортани может привести к смерти больного от асфиксии. Характерны головная и мышечная боль, лихорадка, повышенное потоотделение, сонливость, слабость. Осложнения: пневмония, разрыв мышц, компрессионный перелом позвоночника при судорогах, которые достигают необычной силы. Столбняк необходимо дифференцировать с истерией, тетанусом, отравлением стрих-нином, бешенством, менингитами.

Лечение проводят в специализированных противостолбнячных центрах. Перевозку больного осуществляет врач, работающий в данном центре. Перед транспортировкой больному вводят нейролептическую смесь следующего состава: 2,5%-ный раствор аминазина – 2 мл, 2%-ный раствор пантопона – 1 мл, 2%-ный раствор димедрола – 2 мл, 0,05%-ный раствор скополамина – 0,5 мл. Через 30 мин в/м вводят 5—10 мл 10%-ного раствора гексенала или тиопентала. Для лечения в первые 2—3 дня вводят в/м противостолбнячную сыворотку по 100 000—150 000 МЕ (лучше противостолбнячный гамма-глобулин). Нейролептическую смесь вводят 3—4 раза в сутки. Для уменьшения судорог назначают хлоралгидрат в клизмах (по 50—150 мл 3—5%-ного раствора). В противостолбнячных центрах проводится комплекс реанимационных мероприятий (тотальная миорелаксация в сочетании с искусственной вентиляцией легких и др.).

 Контрольные вопросы:

  1. Каковы морфологические и культуральные особенности и свойство возбудителей раневых анаэробных инфекций?
  2. Каковы ферментативные свойства возбудителей столбняка и газовой гангрены?
  3. Токсино оброзование и антигенная структура?
  4. Патогенез
  5. Назовите клинические проявления столбняка и газовой гангрены?
  6. Спецефическая профилактика и лечение ?
  7. На каких животных и как ставят биологическую пробу?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 390- 397 стр

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.98-100стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.65-68стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 36-35стр

 

                        Тема: Условно-патогенные бактерии.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики инфекций вызываемые условно патогенными бактериями.

Клебсиеллы. Иерсинии энтероколитика. Протей. Синегнойная палочка. Морфология. Культивирование. Резистентность. Роль в патологии человека. Выявление и идентификация микроорганизмов из патологического материала и объектов внешней среды. Профилактика и лечение

 

 

Условно-патогенные микроорганизмы – это большая группа микроорганизмов, которые в норме никаких заболеваний у человека не вызывают. Патогенное действие их на организм человека они оказывают при проникновении во внутреннюю среду организма в большом количестве или резком снижении иммунобиологической резистентности, или заноса их вдругую экологическую нишу.

Большинство видов условно-патогенных микробов являются нормальными обитателями кожи и слизистых оболочек тела человека, составляя его нормальную микрофлору, не оказывая на организм человека патогенного влияния.

В последние годы в этиологии гнойно-воспалительных заболеваний значительно возрос удельный вес заболеваний вызываемых условно-патогенными грамотрицательными микроорганизмами, в особенности синегнойной палочкой, капсульной палочкой, протеями и кишечной палочкой.

 

Клебсиеллы

Род Klebsiella включает в себя несколько патогенных для человека видов. Наиболее значимы K. pneumoniae, K. ozaenae, K. rhinoscleromatis.

Это грамотрицательные палочки средней величины, не образующие спор. Факультативные анаэробы. В препаратах располагаются поодиночке, попарно или короткими цепочками. Не имеют жгутиков, неподвижны. Спор не образуют.

Это истинно-капсульные бактерии: образуют капсулу в организме и на питательных средах. Капсула имеет полисахаридную структуру.

Нетребовательны к питательным средам. На плотных питательных средах образуют характерные куполообразные мутные слизистые колонии. При росте на мясопептонном бульоне вызывают равномерное помутнение, иногда со слизистой пленкой на поверхности.

Клебсиеллы устойчивы к факторам внешней среды, благодаря капсуле длительно сохраняются в воде, на предметах, в помещениях.

Обладают выраженной сахаролитической активностью, ферментируют углеводы с образованием кислоты и газа. По биохимическим свойствам род делится на шесть видов. Для дифференциации используют следующие тесты:

1) ферментацию глюкозы;

2) ферментацию лактозы;

3) образование уреазы;

4) утилизацию цитрата.

Антигенная структура:

1) соматический О-антиген – группоспецифический;

2) капсульный К-антиген.

К-антигены является общими с антигенами эшерихий и сальмонелл.

Факторы патогенности:

1) обладают выраженными адгезивными свойствами;

2) главный фактор – капсула, защищающая микроорганизмы от фагоцитоза;

3) имеют К-антиген, подавляющий фагоцитоз;

4) выделяют эндотоксин.

Клебсиеллы нередко обнаруживаются на коже и слизистых оболочках, в связи с чем возможно развитие эндогенной инфекции. Но экзогенное заражение встречается чаще. Источниками инфекции могут быть больной, бактерионоситель, объекты внешней среды. Пути передачи – воздушно-капельный, контактно-бытовой.

  1. pneumoniae может вызывать у человека пневмонию, поражение суставов, мозговых оболочек, мочеполовых органов, гнойные послеоперационные осложнения, сепсис.
  2. ozaenae поражает слизистую оболочку верхних дыхательных путей и придаточных пазух носа, вызывая их атрофию.
  3. rhinoscleromatis поражает слизистую оболочку носа, трахею, бронхи, глотку, гортань.

Постинфекционный иммунитет нестойкий.

Диагностика:

1) бактериологическое исследование; материал – отделяемое пораженных слизистых оболочек;

2) иммуноиндикация.

Этиотропная терапия:

1) антибиотики, фторхинолоны с учетом чувствительности возбудителя;

2) убитая лечебная вакцина Солко-Уровак (для лечения урогенитальных инфекций);

3) вакцина ВП-4 (для лечения инфекций дыхательных путей).

Специфическая профилактика: вакцина IRS19.

 

Протей

Род Proteus. Возбудителем гнойно-воспалительных заболеваний является вид P. mirabilis.

Это полиморфные грамотрицательные палочки с закругленными концами, факультативные анаэробы. Капсулообразование отсутствует. Имеют перитрихиально расположенные жгутики.

Н-формы этих бактерий отличаются высокой подвижностью, хотя встречаются и неподвижные (О-формы).

Нетребовательны к питательным средам. На мясопептонном агаре Н-форма протея дает характерный ползучий рост в виде нежной вуали голубовато-дымчатого цвета (феномен роения), затягивающий всю поверхность сплошным налетом без образования отдельных колоний. В жидкой питательной среде дает рост в виде диффузного помутнения. При культивировании характерен гнилостный запах.

О-формы образуют крупные с ровными краями колонии. Некоторые штаммы вызывают гемолиз эритроцитов в кровяных средах.

В окружающей среде устойчивы, могут сохранять жизнеспособность в слабых растворах дезинфектантов. Широко распространены в природе. Являются обитателями кишечника человека и животных.

Биохимические свойства:

1) ферментируют глюкозу до кислоты;

2) не разлагают маннит и лактозу;

3) продуцируют сероводород;

4) разжижают желатин, расщепляют мочевину с образованием аммиака;

5) обладают протеолитической и пептолитической активностью.

Антигенное строение:

1) соматический О-антиген – группоспецифический;

2) жгутиковый Н-антиген – вариантспецифический.

По Н-антигену протеи делят на 110 сероваров. Внутри вида различают фаговары, бактерициновары, бактериоциногеновары.

Факторы патогенности:

1) адгезины – пили;

2) эндотоксин;

3) патогенные амины – индол, скатол;

4) ферменты агрессии – протеазы.

Протеи в небольших количествах могут обнаруживаться в кишечнике здорового человека, поэтому протейная инфекции может развиваться как эндогенная.

Основным местом их обитания являются объекты внешней среды, гниющие продукты, сточные воды, почва. Источниками инфекции для человека могут быть больной и бактерионоситель.

Бактерии участвуют в развитии гнойно-воспалительных заболеваний мочевыводящих путей, быстро распространяются по ожоговой поверхности, давая характерный гнилостный запах.

Постинфекционный иммунитет нестойкий.

Диагностика: основной метод – бактериологическое исследование; материал определяется локализацией очага поражения. Посев по методу Шушкевича в каплю конденсированной влаги свежескошенного мясопептонного агара; характерен рост в виде вуали по всей поверхности среды.

Этиотропная терапия:

1) антибиотики, нитрофураны, фторхинолоны;

2) протейный или колипротейный бактериофаг;

3) убитая лечебная стафило-протейно-синегнойная вакцина.

Специфическая профилактика не разработана.

Контрольные вопросы:

  1. Назовите условно патогенных бактерий ?
  2. Опишите морфологические и культуральные свойства условно патогенных бактерий?
  3. Расскажите о механизме передачи указанных бактерий ?
  4. Патогенез
  5. Каковы основные признаки данных инфекций ?
  6. После перенесения таких инфекций образуется ли иммунитет?
  7. Как проводится специфическая профилактика ?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 158- 161 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.87-89стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.66-68стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.35-37стр

 

 

 

                            Тема:  Бордетеллы коклюша и паракоклюша.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики  коклюша и паракоклюша.

 

Морфология и биологические свойства. Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура. Механизм заражения. Патогенез коклюша. Иммунитет. Исследуемый материал. Правила сбора и доставки. Методы лабораторной диагностики. Тесты для идентификации микробов рода бордетелл. Специфическая терапия и профилактика.

 

 

 

    Коклюш – острое инфекционное заболевание с воздушно-капельным путем передачи, характеризуется приступами спазматического кашля. Наблюдается преимущественно у детей раннего и дошкольного возраста.

 

Этиология. Возбудитель коклюша – мелкая, грамотрицательная, гемолитическая, неподвижная, малоустойчивая во внешней среде палочка. Возбудитель быстро погибает под действием высокой температуры, при воздействии прямых солнечный лучей и дезинфектантов. Сохраняет чувствительность к антибиотикам (макролидам, цефалоспоринам, левомицетину). Экзотоксин вызывает гибель и отторжение эпителия верхних дыхательных путей. Он воздействует на дыхательный и сосудодвигательный центры головного мозга, на стенки сосудов и приводит к выраженным нарушениям внутриклеточного метаболизма, гипоксии.

Патогенез. Входные ворота инфекции – верхние дыхательные пути, где и вегетирует коклюшная палочка. Образуемый ею токсин обусловливает раздражение слизистой оболочки дыхательных путей и оказывает общее действие главным образом на нервную систему, в результате чего развивается спастический компонент (спастическое состояние диафрагмы и других дыхательных мышц, бронхоспазм, склонность к спазму периферических сосудов), а у маленьких детей – иногда клонико-тонические судороги скелетных мышц. При тяжелых формах возникает гипоксия. В патогенезе коклюша определенную роль играют аллергические механизмы.

Эпидемиология. Передача воздушно-капельным путем, источники инфекции больной человек и бактерионоситель. Выделяются следующие периоды болезни:

1) инкубационный (скрытый) период – от 3 до 14 дней;

2) катаральный (продромальный, или предсудорожный) – 7—10 дней;

3) период разгара болезни (период судорожного кашля) – 3—6 недель;

4) период выздоровления (период остаточных явлений) – 2—3 недели.

Клиника. Инкубационный период – 5—20 дней. Катаральный период характеризуется небольшим или умеренным повышением температуры тела, нечастым сухим кашлем. Этот период продолжается от нескольких дней до 2 недель. Переход в спастический период происходит постепенно. Появляются приступы спастического кашля, характеризующиеся серией коротких кашлевых толчков, быстро следующих друг за другом, чередующихся с последующим свистящим шумным вдохом, который сопровождается протяжным звуком (реприз). Во время приступа лицо больного краснеет, синеет, набухают вены шеи, лица. Больной вытягивает голову вперед и высовывает язык. Возникает новая серия кашлевых толчков. Это может повторяться несколько раз. Приступ заканчивается выделением небольшого количества вязкой светлой мокроты, нередко наблюдается рвота, в тяжелых случаях – кратковременная остановка дыхания (апноэ). Приступы в зависимости от тяжести болезни повторяются до 20—30 раз в день и более. Лицо больного становится одутловатым, на коже и конъюнктиве глаз иногда появляются кровоизлияния, на уздечке языка образуется язвочка. Тяжелое течение на высоте приступа приводит к клоническим или клонико-тоническим судорогам, а у новорожденных детей – к остановке дыхания. Этот период продолжается 1—5 недель и более. В периоде разрешения, продолжающемся 1—3 недели, кашель теряет конвульсивный характер, постепенно исчезают все симптомы.

Классификация. В зависимости от частоты кашлевых приступов и выраженности прочих симптомов различают легкую, среднетяжелую и тяжелую формы коклюша. Различают типичные и атипичные (стертые, бессимптомные, транзиторное бактерионосительство) формы коклюша, при которых спастический характер кашля не выражен. Эти форма наблюдается у детей, получивших вакцинопрофилактику, и у взрослых.

Осложнения. Пневмонии, ателектазы легких, эмфизема легких, средостения и подкожной клетчатки, энцефалопатии, кровотечения из носа, бронхов, а также кровоизлияния под кожу, склеру, сетчатку, головной мозг.

Дифференциальный диагноз проводится с ОРЗ, бронхитами, аспирацией инородного тела, ларингоспазмом.

Диагностика. На основании анамнеза, клинических и лабораторных данных в анализе крови выявляется лейкоцитоз, лимфоцитоз, СОЭ при отсутствии осложнений нормальная или пониженная. Подтверждением диагноза служит выделение коклюшной палочки из трахеобронхиального секрета, для ретроспективного диагноза в более поздние периоды используют серологические методы (реакция агглютинации, РСК, РНГА). При рентгенологическом обследовании больных наблюдают горизонтальное положение ребер, повышенную прозрачность легочных полей, утолщение купола диафрагмы и низкое ее расположение, усиление легочного рисунка, появление сетчатости.

Лечение проводится на дому. Госпитализируют детей до 1 года и с тяжелыми формами болезни, при наличии осложнений и по эпидемиологическим показаниям. Режим – щадящий с длительным пребыванием больного на свежем воздухе. Диета – по возрасту. Этиотропная антибактериальная терапия проводится макролидами, пенициллинами, аминогликозидами в течение 7 дней. На ранних стадиях болезни эффективен противококлюшный гамма-глобулин (по 3—6 мл ежедневно 3 дня подряд). При тяжелых и осложненных формах коклюша применяют преднизолон. С целью ослабления спастических явлений и кашлевых приступов назначают нейролептические, противосудорожные, седативные противокашлевые средства и препараты, разжижающие мокроту. При гипоксии показана оксигенотерапия, при апноэ – длительная искусственная вентиляция легких. В случае затянувшейся репарации назначают стимулирующую терапию (переливание плазмы, инъекции иммуноглобулина, физиотерапевтические процедуры, витамины).

Прогноз. Для детей первого года жизни, особенно при развитии осложнений, коклюш остается опасным заболеванием. Прогноз ухудшается при наличии сопутствующих заболеваний.

Профилактика. Иммунопрофилактика с помощью АКДС-вакцины в возрасте 3 месяцев трехкратно с интервалом 1,5 месяца. У детей первых лет жизни при контакте с больным рекомендуют специфический гамма-глобулин (по 3 мл двукратно с интервалом в 1 день). Изоляция больного продолжается 30 дней с начала болезни. На детей до 7-летнего возраста, бывших в контакте с больным, ранее не болевших коклюшем и непривитых, накладывается карантин сроком на 14 дней с момента изоляции больного. Если изоляция не проведена, этот срок удлиняется до 25 дней со дня заболевания. Заключительная дезинфекция не производится.

Контрольные вопросы:

  1. Назовите морфологические и культуральные свойства возбудителя коклюша ?
  2. Какова устойчивость бордетелл в окружающей среде?
  3. Механизм передачи коклюша?
  4. Каковы клинические проявления коклюша?
  5. Где в организме человека размножаются возбудители коклюша?
  6. Чем характеризуется течение болезни вызванное возбудителем паракоклюша?
  7. Что такое АКДС?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 211-214 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.87-89стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.55-57стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г.99-100стр

 

                                  Тема: Коринебактерии дифтерии.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики дифтерии .

 

Морфология и биологические свойства. Культивирование. Токсинообразование. Антигенная структура. Классификация. Биоварианты и сероварианты.  Механизм заражения. Патогенез дифтерии. Иммунитет. Исследуемый материал, правила сбора, методы лабораторной диагностики. Идентификация выделенных культур по культуральным, биохимическим, серологическим и токсигенным свойствам. Специфическая профилактика и терапия

 

 

     Дифтерия — острая инфекционная болезнь, харак­теризующаяся фибринозным воспалением в зеве, гортани, реже в других органах и явлениями ин­токсикации. Возбудителем ее является Corynebacterium diphtheriae.

Таксономия. Corynebacterium относится к отделу Firmicutes, роду Corynebacterium.

Морфологические и тинкториальные свойства. Возбудитель дифтерии характеризуется полиморфизмом: тонкие, слегка изогнутые палочки (наиб. распространенные) встречаются кокковидные и вет­вящиеся формы. Бактерии нередко располагаются под углом друг к другу. Они не образуют спор, не имеют жгутиков, у многих штаммов выявляют микрокапсулу. Характерная особенность - наличие на концах палочки зерен волютина (обусловливает булавовидную форму). Возбудитель дифтерии по Граму окрашивается положи­тельно.

Культуральные свойства. Факульта­тивный анаэроб, оптим. темпе­ратура. Микроб растет на специальных питатель­ных средах, например на среде Клауберга (кровяно-теллуритовый агар), на которой дифтерийная палочка даёт колонии 3 типов: а) крупные, серые, с неровными краями, радиальной исчерченностью, напоминающие маргаритки; б) мелкие, чер­ные, выпуклые, с ровными краями; в) похожие на первые и вторые.

В зависимости от культуральных и ферментативных свойств различают 3 биологических варианта C.diphtheriae: gravis, mitis и промежуточный intermedius.

Ферментативная ак­тивность. Высокая. Ферментируют глк и мальтозу в образованием кислоты, не разлагают сахарозу, лактозу и маннит. Не продуцируют уреазу и не образуют индол. Продуцирует фермент цистиназу, рпсщепляющую цистеин до H2S. Образует каталазу, сукцинатдегидрогеназу.

Антигенные свой­ства. О-антигены – термостабильные полисахаридные, расположены в глубине клеточной стенки. К-антигены – поверхностные, термолабильные, сероватоспецифические. С помошью сывороток к К-антигену С.diph. разделяют на серовары(58).

Факторы патогенности. Экзотоксин, нарушающий синтез белка и пора­жающий в связи с этим клетки миокарда, надпочечников, почек, нервных ганглиев. Способность вырабатывать экзотоксин обус­ловлена наличием в клетке профага, несущего tох-ген, ответ­ственный за образование токсина. Фер­менты агрессии — гиалуронидазу, нейраминидазу. К фак­торам патогенности относится также микрокапсула.

Резистентность. Устойчив к высушиванию, действию низких температур, поэто­му в течение нескольких дней может сохраняться на предметах, в воде.

Эпидемиология. Источник дифтерии — больные люди Заражение происходит чаще через дыхательные пути. Основной путь передачи воздушно-капельный, возможен и контактный путь — через белье, посуду.

Патогенез. Входные ворота инфекции — слизистые обо­лочки зева, носа, дыхательных путей, глаз, половых органов, раневая поверхность. На месте входных ворот наблюдается фибринозное воспаление, образуется характерная пленка, кото­рая с трудом отделяется от подлежащих тканей. Бактерии вы­деляют экзотоксин, попадающий в кровь, — развивается токсинемия. Токсин поражает миокард, почки, надпочечники, нервную систему.

Клиника. Существуют различные по локализации формы дифтерии: дифтерия зева, которая наблюдается в 85—90 % случаев, дифтерия носа, гортани, глаз, наружных половых ор­ганов, кожи, ран. Инкубационный период составляет от 2 до 10 дней. Заболевание начинается с повышения температуры тела, боли при глотании, появления пленки на миндалинах, увеличения лимфатических узлов. Отека гортани, разви­вается дифтерийный круп, который может привести к асфик­сии и смерти. Другими тяжелыми осложнениями, которые так­же могут явиться причиной смерти, являются токсический миокардит, паралич дыхательных мышц.

Иммунитет. После заболевания - стойкий, напряженный антитоксичный иммунитет. Особое значение – образование АТ к фрагменту В. Они нейтрализуют дифтерийный гистотоксин, предупреждая прикрепление последнего к клетке. Антибактериальный иммунитет – ненажняженный, сероватоспецифичен

Микробиологическая диагностика. С помощью тампона у больного берут пленку и слизь из зева и носа. Для постановки предварительного диагноза возможно применение бактериоскопического метода. Основной метод диагностики — бактериологический: посев на среду Клаубера II (кровяно-теллуритовый агар), на плотную сывороточную среду для выявления продукции цистиназы, на среды Гисса, на среду для определения токсигенности возбудителя. Внутривидовая идентификация заключается в определении био- и серовара. Для ускоренного обнаружения дифтерийного токсина применяют: РНГА(реакция непрямой геммаглютинации) с антительным эритроцитарным диагностикумом , реакцию нейтрализации антител (о наличии токсина судят по эффекту предотвращения гемаггютинации); РИА (радиоиммунный) и ИФА(имунноферментный анализ).

Лечение. Основной метод терапии — немедленное введение специфической антитоксической противодифтерийной лошадиной жидкой сыворотки. Иммуноглобулин человека противодифтерийный для в/в введения.

Ассоциированные вакцины: АКДС (абсорбированная коклюшно – столбнячная вакцина), АДС(абсорбированный дифтерийно - столбнячный анатоксин).

Контрольные вопросы:

  1. Что вы знаете о свойствах дифтерийной палочки?
  2. Как дифтерия различается по локализации возбудителя?
  3. Что поражает дифтерийный экзотоксин?
  4. Каковы клинические проявления при дифтерии?
  5. Что при дифтерии может привести к асфиксии?
  6. Что применяют для специфической профилактики дифтерии ?
  7. Расшифруйте- АКДС?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 214- 217 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.55-58стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.65-68стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 22-24стр

 

 

 

 

 

 

 

Тема:Микобактерии туберкулеза.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики туберкулеза.

 

Морфология и биологические свойства.  Полиморфизм. Тинкториальные особенности. Культивирование. Антигенная структура. Основные виды микобактерий. Кислотоустойчивые сапрофиты. Токсинообразование. Туберкулин. Аллергические реакции и их практическое значение. Механизм заражения. Патогенез туберкулеза. Особенности иммунитета. Исследуемый материал, правила сбора и доставки. Бактериоскопическая и бактериологическая диагностика. Биологическая проба. Определение чувствительности к антибиотикам. Вакцина БЦЖ.

 

 

 

 

    Туберкулез—хроническое заболевание человека, сопровождающееся поражением органов дыхания, лимфатичес­ких узлов, кишечника, костей и суставов, глаз, кожи, почек и мочевыводящих путей, половых органов, центральной нервной системы.

 

Болезнь вызывается 3 видами микобактерий: Mycobacterium tuberculosis — человеческий вид, Mycobacterium bovis — бычий вид, Mycobacterium africanum — промежуточный вид.

Таксономия. отдел Firmicutes, род Mycobacterium. Родовой признак — кислото, спирто- и щелочеустойчивость.

Морфология, тинкториальные и культуральные свойства. Выражен­ный полиморфизм. Они имеют форму длинных, тонких (М.tuberculosis) или коротких, толстых (M.bovis), прямых или слегка изогнутых палочек с гомогенной или зернистой цитоплазмой; грамположительны, неподвижны, спор не образуют, имеют микрокапсулу. Для их выявления применяют окраску по Цилю—Нильсену. Микобактерии могут образовывать различ­ные морфовары (L-формы бак­терий), которые длительно персистируют в организме и индуцируют противотуберкулезный иммунитет.

Возбудители туберкулеза характеризуются медленным ростом, требовательны к питательным средам. М.tuberculosis относятся к аэробам, глицеринзависимы. На жидких питательных средах дают рост в виде сухой пленки кремового цвета. При внутриклеточном развитии, а также при росте на жидких средах выявляется характерный корд-фактор, благодаря которому микобактерии растут в виде «жгутов». На плотных средах рост в виде кремового, сухого чешуйчатого налета с неровными краями (R-формы). По мере роста колонии приоб­ретают бородавчатый вид. Под влиянием антибактериальных средств возбудители изменяют культуральные свойства, образуя гладкие колонии (S-формы). M.bovis —растут на средах медленнее, чем M.tuberculosis, пируватзависимы; на плотных питательных средах образуют мелкие шаровидные, серовато-белые колонии (S-формы).

Ферментная активность. Высокая каталазная и пероксидазная активность. Каталаза термолабильна. М.tuberculosis в большом количестве синтезирует ниацин (никотиновая кислота), который накапливается в культуральной среде и определяется в пробе Конно.

Химический состав: Основными химическими компо­нентами микобактерии являются белки, углеводы и липиды. Липиды (фосфатиды, корд-фактор, туберкулостеариновая кислота) - обусловливают устойчивость к кислотам, спиртам и щелочам, препятствуют фагоцитозу, на­рушают проницаемость лизосом, вызывают развитие специфи­ческих гранулем, разрушают митохондрии клеток. Микобактерии индуцируют развитие реакции гиперчувствительности IV типа (туберкулин).

Факторы патогенности: основные патогенные свойства обусловлены прямым или иммунологически опосредованным действием липидов и липидсодержащих структур.

Антигенная структура: В ходе забо­левания к антигенам образуются антипротеиновые, антифосфатидные и антиполисахаридные антитела, свидетельствующие об активности процесса.

Резистентность. Наличие липидов - устойчивы к действию небла­гоприятных факторов. Высушивание мало влияет. Погибают при кипячении.

Эпидемиология. Основной источник инфек­ции — человек, больной туберкулезом органов дыхания, выделяющий микробы в окружающую среду с мокротой. Основные пути передачи инфекции — воздушно-капельный и воздушно-пылевой.

Патогенез и клиника. Возникновению заболевания способствуют различные иммунодефициты. Инкубационный период составляет от 3—8 нед. до 1 года и более. В развитии болезни выделяют первичный, диссеминированный и вторичный туберкулез, который является результатом эндогенной реактивации старых очагов. В зоне проникновения микобак­терий возникает первичный туберкулезный комплекс, со­стоящий из воспалительного очага, пораженных регионарных лимфатичес­ких узлов и измененных лимфатических сосудов между ними. Диссеминация микробов может происходить бронхо-, лимфо- и гематогенно. В основе специфического воспаления при туберкулезе лежит реакция гиперчувствительности IV типа, что препятствует рас­пространению микробов по организму.

Различают 3 клинические формы: первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков, туберкулез органов дыха­ния, туберкулез других органов и систем. Основными симптомами легочного туберкулеза являются субфебрильная температура тела, кашель с мокротой, кровохар­канье, одышка.

 Иммунитет. Противотуберкулезный иммунитет нестериль­ный инфекционный, обусловлен наличием в организме L-форм микобактерий.

Микробиологическая диагностика. Диагностику проводят с помощью бактериоскопии, бактериологического исследования и постановки биологической пробы. Все методы направлены на обнаружение микобактерий в патологическом материале: мокроте, промывных водах бронхов, плевральной и церебральной жидкостях, кусочках тканей из органов.

К обязательным методам обследования относится бактериоскопическое, бактериологическое исследование, биологическая проба, туберкулинодиагностика, основанная на определении повышен­ной чувствительности организма к туберкулину. Чаще для вы­явления инфицирования и аллергических реакций ставят внутрикожную пробу Манту с очищенным туберкулином в стандартном разведе­нии. Для экспресс-диагностики туберкулеза применяют РИФ(реакция иммунофлюоресенции) и ПЦР(полимеразная цепная реакция)Для массового обследования населения, раннего выявле­ния активных форм туберкулеза можно использовать ИФА(иммуноферментный анализ), на­правленный на обнаружение специфических антител.

Лечение. По степени эффективности противотуберкулезные препараты делят на группы: группа А — изониазид, рифампицин; группа В — пиразинамид, стрептомицин, флоримицин; группа С – ПАСК, тиоацетозон. При наличии сопутствую­щей микрофлоры и множественной лекарственной устойчивости микобактерий применяют фторхинолоны и альдозон.

Профилактика. Специфическую профилактику проводят путем введения живой вакцины — BCG(БЦЖ), внутрикожно на 2—5-й день после рождения ребенка. Проводят последующие ревакцина­ции. Предва­рительно ставят пробу Манту для выявления туберкулиннегативных лиц, подлежащих ревакцинации

Контрольные вопросы:

  1. Назовите основные морфологические и культуральные свойства микобактерий?
  2. Какие группы микобактерий вызывают заболевание ?
  3. Что вы знаете о свойствах туберкулезной палочки ?
  4. Что можно сказать об эпидемической ситуации по туберкулезу?
  5. Что такое «туберкулин» его практическое применение?
  6. В чаем заключается профилактика туберкулеза?
  7. Что такое, БЦЖ?
  8. Назовите методы диагностики туберкулеза?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 195- 206 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.55-58стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.46-47стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 56-58стр

.

                                       ВИЧ инфекция.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики ВИЧ инфекции.

Инфекционный контроль. Инфекционная безопасность в системе  здравоохранения.   Приказ № 87 «О проведении лабораторной диагностики, противоэпидемических мероприятий и наблюдения при ВИЧ-инфекции в ОЗ КР».

 Характеристика вируса синдрома приобретенного иммунодефицита человека. Происхождение болезни и социальной факторы обусловившие ее распространение. Источники, пути передачи вируса. Иммунологическое изменения у больного  СПИДом  Симптомы болезни. Материалы для исследования. Лабораторная диагностика. Меры безопасности при сборе и работе с инфицированным  материалом. Профилактика СПИДа. Санитарно-просветительная работа среди населения и больных

 

 

Структура

ВИЧ относится к семейству ретровирусов.

Вирион имеет сферическую форму, диаметром 100–150 нм. Кубический тип симметрии. Наружная (суперкапсидная) оболочка вируса состоит из бимолекулярного слоя липидов, который имеет происхождение из клеточной мембраны клетки хозяина. Из нее выступают шипы двух типов:

1) gp 120 (обладает рецепторной функцией);

2) gp 41 (обладает якорной функцией).

В эту мембрану встроены рецепторные образования. Под наружной оболочкой располагается сердцевина вируса (кор), которая имеет форму усеченного конуса. Промежуток между наружной вирусной мембраной и сердцевиной вируса заполнен матриксным белком. Внутри сердцевины располагаются две одинаковые молекулы вирусной РНК, связанные с низкомолекулярными белками р6 и р7.

Каждая молекула РНК содержит девять генов ВИЧ:

1) структурные (три гена);

2) регуляторные (три гена, они не кодируют структурных компонентов вируса, но, попав в клетку, кодируют образование веществ, которые либо угнетают активность структурных генов, либо активируют);

3) дополнительные (три гена, они содержат информацию, необходимую для продукции белков, которые управляют способностью вируса инфицировать клетку, реплицироваться и вызывать заболевание).

Выделяют три группы структурных генов:

1) gag (кодируют образование структурных белков сердцевины вируса);

2) pol (направляют синтез белков – вирусных ферментов);

3) ent (кодируют синтез оболочечных белков gp 120 и gp 41).

Концы каждой молекулы РНК содержат дублированную последовательность РНК. Эти участки действуют как переключатели для управления процессом вирусной транскрипции, взаимодействуя с белками ВИЧ или белками клетки хозяина.

Кроме РНК, там же находятся вирусные ферменты:

1) обратная транскриптаза; осуществляет синтез вирусной ДНК с молекулы вирусной РНК;

2) протеаза; участвует в «нарезании» предшественников вирусных белков при созревании новой вирусной частицы;

3) эндонуклеаза (интеграза); производит встраивание вирусной ДНК в геном клетки хозяина, в результате чего образуется провирус.

Антигенными свойствами обладают:

1) белки сердцевины;

2) оболочечные гликопротеины. Характеризуются высоким уровнем антигенной изменчивости, который определяется высокой скоростью замен нуклеотидов.

Интенсивная антигенная изменчивость ВИЧ происходит в организме больных в ходе инфекции и у вирусоносителей. Она дает возможность вирусу «скрыться» от специфических антител и факторов клеточного иммунитета, что приводит к хронизации инфекции.

В обычных культурах клеток ВИЧ не культивируется. Для культивирования используется культура Т-лимфоцитов с хелперной функцией.

  1. Патогенез и иммунологические нарушения

В организме вирусы взаимодействуют с СD—4 рецепторами, которые располагаются на поверхности иммунокомпетентных клеток – лимфоцитов, макрофагов. Взаимодействие вируса с клеткой-мишенью включает в себя четыре стадии:

1) адсорбцию к СD—4 рецепторам;

2) прокол клетки и эндоцитоз;

3) депротеинизацию с участием протеинкиназ клетки хозяина;

4) синтез ДНК на матрице РНК с участием обратной транскриптазы.

ДНК вируса включается в геном клетки, затем происходит синтез вирусных компонентов – белков, затем – самосборка вириона и его отпочкование, в ходе которого вирус приобретает суперкапсид.

Взаимодействие вируса с клеткой может быть различным:

1) вирус может персистировать в клетке, ничем себя не проявляя, у него может отсутствовать синтез нуклеиновых кислот и белков;

2) медленное размножение и отпочкование вируса и инфицирование новых клеток;

3) быстрое размножение вируса в клетке, гибель ее и выход вируса.

Инфекция начинается с внедрения вируса в организм человека. Патогенез ВИЧ-инфекции включает в себя пять основных периодов:

1) инкубационный период продолжается от инфицирования до появления антител и составляет от 7 до 90 дней. Вирус размножается экспотенциально. Никаких симптомов не наблюдается. Человек становится заразным через неделю;

2) стадия первичных проявлений характеризуется взрывообразным размножением вируса в различных клетках, содержащих СD-4 рецептор. В этот период начинается сероконверсия. Клинически эта стадия напоминает любую острую инфекцию: наблюдаются головная боль, лихорадка, утомляемость, может быть диарея, единственным настораживающим симптомом является увеличение шейных и подмышечных лимфоузлов. Эта стадия продолжается 2–4 недели;

3) латентный период. В этот период вирус замедляет свою репликацию и переходит в состояние персистенции. Латентный период длится 5—10 лет. Единственным клиническим симптомом является лимфаденопатия – увеличение практически всех лимфоузлов. Уменьшается количество Т-хелперов по отношению к Т-супрессорам, исчезают реакции гиперчувствительности замедленного типа;

4) СПИД-ассоциированный комплекс (пре-СПИД). Вирус начинает интенсивно размножаться во всех тканях и органах, взрывообразно реплицироваться с повреждением клеток. Наиболее сильно повреждаются Т-хелперы, происходит полная их деструкция, что приводит к дерегуляции всей иммунной системы, резко снижается иммунитет (как гуморальный, так и клеточный);

5) собственно СПИД. Наблюдается полное отсутствие иммунного ответа. Длительность – примерно 1–2 года, непосредственной причиной смерти являются вторичные инфекции.

  1. Эпидемиология. Диагностика. Лечение

Источниками вируса являются больные и вирусоносители.

Пути передачи вируса:

1) заражение при половом контакте;

2) парентеральное заражение кровью при гемотрансфузиях, медицинских манипуляциях, операциях;

3) передача новорожденным через плаценту, в родовых путях, при грудном вскармливании.

Возможно заражение в парикмахерских, при пользовании зубными щетками, нанесении татуировок.

ВИЧ присутствует у больного человека во всех клетках, где есть СD-4 рецепторы – это Т-хелперы, тканевые макрофаги, в клетках кишечника, слизистых и т. д. У инфицированного человека вирус выделяется со всеми биологическими жидкостями: максимальное количество его находится в крови и в семенной жидкости. Среднее количество вируса – в лимфе, ликворе, отделяемом влагалища. Еще меньше вируса в молоке кормящей матери, слюне, слезах, поте. Содержание вируса в них таково, что этого недостаточно, чтобы вызвать инфекцию.

Основные группы риска – наркоманы, пациенты с гемофилией, гомосексуалисты, проститутки.

ВИЧ характеризуется низкой устойчивостью к воздействию физических и химических факторов. Нагревание при 560 °C в течение 30 мин приводит к снижению инфекционного титра вируса в 100 раз, а более высокие температуры быстро и полностью инактивируют вирус. Чувствителен к действию детергентов и дезинфектантов. ВИЧ устойчив к высушиванию. Его инфекционность сохраняется в течение 4–6 дней при комнатной температуре. Малочувствителен к действию УФ-излучения.

Лабораторная диагностика:

1) скрининг антител против ВИЧ с помощью иммуноферментного анализа (от начала второго периода и до смерти инфицированного). Если реакция положительная, ставится повторная с другой сывороткой и на более совершенной системе. Затем проводится иммуноблодинг;

2) диагностикум ВИЧ-2 (при подозрении на ВИЧ-инфекцию и при отрицательных реакциях на ВИЧ-1);

3) заражение культур Т-хелперов. Вирус обнаруживают по цитопатическому действию, в серологических реакциях, по обратной транскриптазной активности;

4) гибридизационные тесты с использованием вирусоспецифических нуклеиновых зондов.

Лечение:

1) этиотропная терапия. Используют следующие препараты:

а) азидотимизин (инактивирует обратную транскриптазу вируса);

б) a-интерферон (удлиняет латентный период, подавляя репликацию);

2) иммуностимуляция: вводят интерлейкин-2, интерфероны и иммуноглобулины;

3) лечение опухолей, вторичных инфекций и инвазий.

Специфическая профилактика не разработана. Проводится испытание генно-инженерной вакцины, содержащей поверхностные гликопротеины вирусов.

Контрольные вопросы:

  1. Перечислить основные морфологические и культуральные свойства вируса ВИЧ инфекции ?
  2. Что вы знаете об эпидемической ситуации по ВИЧ инфекции ?
  3. Патогенез ВИЧ инфекции ?
  4. Механизм заражения?
  5. Какие стадии различают при ВИЧ инфекции ?
  6. Назовите ранние признаки ВИЧ инфекции
  7. Какие методы диагностики вы знаете ?
  8. Как проводится профилактика ВИЧ инфекции ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 229-233 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.64-68стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.36-37стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 65-68стр

 

          Тема: Особо опасные инфекции. (Иерсинии чумы, Франсицеллы туляремии)

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики чумы, туляремии.

Заболевания, относящиеся к группе особо опасных инфекций. Морфология и биологические особенности возбудителей. Механизм  заражения. Инструкция о порядке использования и применения защитного противочумного костюма, режим работы лаборатории особо опасных инфекций (ООИ). Правила сбора и транспортировка материала. Микробиологическая диагностика при различных заболеваниях вызванных возбудителями группы ООИ.  Методы экспресс диагностики. Карантинные мероприятия. Иерсинии чумы. Морфологические  и биологические свойства. Культивирование, изменчивость, токсинообразование, механизм заражения, патогенез чумы, иммунитет. Исследуемый материал, правила сбора и доставка. Меры предосторожности при сборе материала,  доставке и работе с инфицированном материалом.  Режим работы в лаборатории по диагностике ООИ.  Франсиселлы туляремии. Морфология, культивирование, токсинообразование. Механизм заражения. Патогенез туляремии, иммунитет. Исследуемый материал. Правила сбора и доставка материала

 

 

Иерсинии чумы.

Возбудитель чумы относится к роду Yersinia, вид Y. pestis.

Это грамотрицательные полиморфные мелкие палочки с закругленными концами. Они неподвижны. Спор не образуют. В организме больного и при размножении на питательных средах образуют капсулу. В окрашенных метиленовым синим мазках выявляется биполярность.

Являются факультативными анаэробами. Размножаются на простых питательных средах, но лучше при добавлении гемолизированной крови. Оптимальная температура для культивирования – 28 °C.

Иерсинии чумы хорошо переносят низкие температуры, могут длительно сохранять жизнеспособность в окружающей среде и в организме человека и животных.

Чувствительны к УФ-облучению, высушиванию, действию высоких температур.

Биохимическая активность: расщепляют углеводы с образованием кислоты, слабая протеолитическая активность – желатин не разжижают, молоко не свертывают.

Антигены палочки чумы:

1) О-антиген (соматический, локализуется в клеточной стенке);

2) F-антиген (поверхностный белковый термостабильный антиген);

3) V– и W-антигены (обладают антифагоцитарной активностью).

Факторы патогенности:

1) наличие антигенов, обладающих антифагоцитарной активностью;

2) образование пестицинов;

3) способность ассимилировать гемин и синтезировать пурины;

4) способность продуцировать токсин («мышиный яд» – блокирует действие ряда метаболитов и гормонов).

Основными хозяевами иерсиний чумы в природе являются грызуны (суслики, тарбаганы и др.). Заражение человека происходит трансмиссивным (переносчики – блохи), контактным и алиментарным путями. Больные легочной формой чумы заражают окружающих аэрогенным путем.

Клинические проявления чумы зависят от входных ворот инфекции. Различают следующие формы заболевания:

1) кожно-бубонную;

2) первично-легочную;

3) вторично-легочную;

4) первично-септическую;

5) вторично-септическую.

Основное место размножения возбудителя – лимфатические узлы. Недостаточная барьерная функция лимфоузлов приводит к развитию первично-септической формы чумы.

Вторично-септическая форма развивается на фоне бубонной или легочной форм.

После перенесенного заболевания остается прочный продолжительный иммунитет.

Чума – особо опасная инфекция. Работа с материалами, содержащими возбудитель болезни, проводится в специальных лабораториях, подготовленным персоналом, при соблюдении установленных мер безопасности.

Диагностика:

1) бактериологическое исследование. Материалы – гной из бубонов, отделяемое язвы, мокрота. Посевы подвергаются холодовому обогащению;

2) серодиагностика – РПГА;

3) реакции иммуноиндикации.

Лечение: проводится антибиотикотерапия стрептомицином, противочумным иммуноглобулином.

Специфическая профилактика: живая или химическая чумная вакцина; создается стойкий иммунитет на 6 месяцев.

 

Франциселла туляремии

    Названы в честь Е. Франциса. Второе название дано по наименованию района Туляре в США, где в 1912 г. был выделен возбудитель туляремии - Francisella tularensis. К данному роду относится большое количество бактерий, патогенность которых для человека не установлена.

Морфология и физиология. F. tularensis представляют собой мелкие грамотрицательные коккобактерии, не образующие ни спор, ни жгутиков. Окружены мало выраженной капсулой. Аэробы, требовательные к питательному субстрату. Культивируют на питательных средах, содержащих цистеин, яичный желток, либо на кровяном агаре с цистеином и глюкозой. Бактерии туляремии образуют небольшие колонии беловатого цвета. На жидких средах растут на поверхности среды. Ферментируют глюкозу, мальтозу и другие сахара с образованием кислоты. Некоторые штаммы ферментируют глицерин, что используется для дифференциации этих бактерий.

Антигены. Содержат Vi-антигены и О-антигены, связанные с клеточной стенкой.

Патогенность и патогенез. Факторы вирулентности у франциселл туляремии примерно такие же, как и у ряда других грамотрицательных бактерий, в частности бруцелл. Адгезия происходит на эпителиальных клетках респираторного и кишечного трактов за счет капсулы и белков наружной мембраны клеточной стенки. Они обладают высокой инвазивностью, о чем свидетельствует их способность проникать в организм через неповрежденную кожу и слизистые оболочки глаз, носоглотки, гортани, пищеварительного тракта. Далее они проникают в лимфоциты региональных лимфоузлов, где размножаются и попадают в кровяное русло, вызывая состояние бактериемии. Токсичность этих бактерий связана с освобождением эндотоксина (ЛПС) при их разрушении.

Иммунитет. При туляремии наблюдается клеточный и гуморальный иммунный ответ. Первый приводит к развитию ГЗТ, которая появляется в начале заболевания и сохраняется в течение многих лет. Антитела обусловливают напряженный гуморальный иммунитет.

Экология и эпидемиология. Туляремия - природно-очаговая зоонозная инфекция. Естественные хозяева возбудителя туляремии - грызуны (водяные крысы (ондатры), полевки, домовые мыши и др.). Туляремия зарегистрирована у многих видов диких животных. Заражение людей происходит при прямом контакте с больными животными и их трупами, а также через объекты внешней среды (вода, пищевые продукты и др.),инфицированные грызунами. В воде и зараженных продуктах возбудитель сохраняет свою жизнеспособность в течение длительного срока. Возможно заражение трансмиссивным путем при укусах кровососущими членистоногими (комары, клещи, слепни).

Лабораторная диагностика. Наиболее распространенный метод - постановка кожноаллергической пробы с тулярином, полученным из бактерий туляремии. Бактериологическое исследование проводится только в режимных лабораториях из-за опасности самозаражения.

Профилактика и лечение. Специфическая профилактика туляремии проводилась живой вакциной Гайского-Эльберта, получение которой явилось в свое время большим достижением советских ученых. Для лечения применяют антибиотики широкого спектра действия.

Контрольные вопросы:

  1. Что вы знаете о морфологии и культуральных свойств иерсиний?
  2. Что такое карантинные инфекции ?
  3. Назовите природные очаги чумы в нашей республике?
  4. Как происходит заражение человека чумой?
  5. Как клинически проявляется чума?
  6. Чем отличается туляремия от чумы?
  7. Как проводится профилактика чумы?

                         

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 253-261 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.65-68стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.33-34стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 34-36стр

 

 

Особо опасные инфекции. (бруцеллы и  бациллы сибирской язвы).

 

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики бруцеллы и бациллы.

 

 

    Эти возбудители вызывают инфекции, относящиеся к группе особо опасных (из бактериальных инфекций к их числу относят чуму, холеру, сибирскую язву, туляремию, сап и бруцеллез).

Сибирская язва.

Возбудитель сибирской язвы - Bacillus anthracis относится к роду Bacillus семейства Bacillaceae (к бациллам).

Морфология. Крупная грамположительная палочка, часто с закругленными концами. В отличии от других бацилл - неподвижна, хорошо окрашивается анилиновыми красителями. В клинических материалах расположены парами или в виде коротких цепочек, окруженных общей капсулой (образуется только в организме человека и животных или на специальных средах с кровью, сывороткой крови). На средах возбудитель образует длинные цепочки в виде “бамбуковой трости” (с уточщениями на концах и сочленениями клеток). На агаре, содержащем пенициллин, происходит разрушение клеточных стенок, образуются шаровидные протопласты в виде цепочек (“жемчужное ожерелье”). Возбудитель сибирской язвы образует эндоспоры, которые располагаются центрально, их диаметр не превышает диаметра бактериальной клетки. Споры образуются только вне организма, при наличии (доступе) кислорода и определенной температуре (от +12 до +43о С, оптимум при 30-35о С). Споры проявляют очень высокую устойчивость во внешней среде (десятилетия). Сибирская язва - прежде всего почвенная инфекция.

Культуральные свойства. Возбудитель растет в аэробных и факультативно - анаэробных условиях. Температурный оптимум +37о С, рН -7,2-7,6. Растет на простых питательных средах, в т.ч. на картофеле, настое соломы, экстрактах злаковых и бобовых культур. Дает характерный рост при посеве уколом в желатин (“перевернутая елочка”). Вирулентные R- формы на плотных средах образуют шероховатые серовато - белые колонии волокнистой структуры (“голова медузы” или “львиная грива”). На жидких средах образуется осадок в виде комочка ваты. Возбудитель сибирской язвы может образовывать также гладкие (S), слизистые (М) или смешанные (SM) колонии, особенно в микроаэрофильных условиях. В S- форме возбудитель утрачивает вирулентность.

Биохимические свойства. B.anthracis биохимически высоко активна. Она ферментирует с образованием кислоты без газа глюкозу, сахарозу, мальтозу, трегалозу, образует сероводород, свертывает и пептонизирует молоко.

Антигенная структура. Выделяют три основных группы антигенов - капсульный антиген, токсин (кодируются плазмидами, при их отсутствии штаммы авирулентны), соматические антигены.

Капсульные антигены отличаются по химической структуре от К- антигенов других бактерий, полипептидной природы, образуются преимущественно в организме хозяина.

Соматические антигены - полисахариды клеточной стенки, термостабильны, долго сохраняются во внешней среде, трупах. Выявляют их в реакции термопреципитации Асколи.

Токсин включает протективный антиген (индуцирует синтез защитных антител), летальный фактор, отечный фактор.

Факторы патогенности - капсула и токсин.

Краткая эпидемиологическая характеристика. Сибирская язва - зоонозная инфекция. Основной источник для человека - травоядные животные. Их заражение происходит преимущественно алиментарным путем, споры длительно сохраняются в почве и заглатываются животными преимущественно с кормами, травой). Особую опасность представляют сибиреязвенные скотомогильники (в них споры длительно сохраняются, при их разрывании, размывании и других процессах попадают на поверхность почвы и растения). Человек заражается при контакте с инфицированным материалом (уход за больными животными, разделка и употребление в пищу инфицированных мясных продуктов, контакт со шкурами сибиреязвенных животных и др.).

Основные формы клинического проявления зависят от входных ворот инфекции - кожная (карбункул), кишечная, легочная, септическая. Характерна высокая летальность (меньше при кожной форме).

Лабораторная диагностика. Материал для исследования от больных зависит от клинической формы. При кожной форме исследуют содержимое пузырьков, отделяемое карбункула или язвы, при кишечной - испражнения и мочу, при легочной - мокроту, при септической - кровь. Исследованию подлежат объекты внешней среды, материал от животных, пищевые продукты.

Бактериоскопический метод используют для обнаружения грамположительных палочек, окруженных капсулой, в материалах от человека и животных, спор - из объектов внешней среды. Чаще применяют метод флюоресцирующих антител (МФА), позволяющий выявлять капсульные антигены и споры.

Основной метод - бактериологический применяется в лабораториях особо опасных инфекций по стандартной схеме с посевом на простые питательные среды (МПА, дрожжевая среда, среда ГКИ), определением подвижности, окраской по Граму и изучением биохимических особенностей. В дифференциации от других представителей рода Bacillus существенное значение имеет биологическая проба. Белые мыши погибают в пределах двух суток, морские свинки и кролики - в течение четырех суток. Определяют также лизабельность бактериофагами, чувствительность к пенициллину (жемчужное ожерелье). Для ретроспективной диагностики используют серологические тесты, аллергическая проба с антраксином, для выявления соматического антигена - реакция Асколи, которая может быть результативна при отрицательных результатах бактериологических исследований.

Профилактика. Применяют живую споровую безкапсульную вакцину СТИ, протективный антиген.

Род Brucella. Бруцеллез.

Род объединяет мелкие неподвижные палочки или коккобациллы, обладающие значительным полиморфизмом. Аэробы, оптимум температуры около +37о С, рН - 6,6- 7,4. Факультативные внутриклеточные паразиты, хорошо окрашиваемые анилиновыми красителями.

Патогенные для человека четыре вида - B.melitensis (распространена преимущественно среди мелкого рогатого скота, вызывает наиболее тяжелые поражения у человека), B.abortus (связана с крупным рогатым скотом), B.suis, B.canis. Основным хозяином B.suis 4 биовара являются северные олени, этот возбудитель часто называют B.rangiferis. От грызунов выделены бруцеллы вида B.neotomae, от овец - B.ovis. B.melitensis разделена на 3 биовара, B.abortus - на 9, B.suis - на 5 биоваров. Бруцеллы - возбудители зоонозной инфекции человека и животных - бруцеллеза. Возбудитель легко диссоциирует, переходя из S- в R- форму.

Культуральные свойства. Лучше растут на обогащенных средах сложного состава с добавлением крови или сыворотки крови, глюкозы, глицерина. Используют печеночный агар Хеддльсона, кровяной агар, мясо - пептонный бульон. Колонии возбудителя в S- форме мелкие, выпуклые, гладкие, с перламутровым оттенком, при диссоциации образуют широховатые R- формы колоний. Характерен медленный рост бруцелл в первых генерациях - колонии образуются через 2-4 недели. Рост бруцелл на жидких средах сопровождается равномерным помутнением сред.

Бруцеллы имеют поверхностный L- антиген (сходен с Vi- антигенами сальмонелл). Шероховатые формы содержат специфический R- антиген, для его идентификации используют специфические антисыворотки, применяемые при серотипировании. Колонии B.canis, B.ovis и B.suis 5 биотипа всегда имеют R- форму. Многие антигенные фракции бруцелл обладают выраженным аллергизирующим действием. У бруцелл имеются перекрестнореагирующие антигены с возбудителем туляремии, Bordetella bronchiseptica и Y.enterocolitica серотипа 09.

Биохимические свойства. Бруцеллы ферментируют углеводы, однако при дифференциации на виды и биотипы используют ряд дополнительных признаков, в т.ч. способность расти на средах в присутствии обладающих бактериостатическим действием на отдельные виды бруцелл красителей (основной фуксин, тионин, сафранин), выделять сероводород, образовывать ферменты (уреазу, фосфатазу, каталазу), окислять различные аминокислоты.

Эпидемиологические особенности. Бруцеллез - зооноз преимущественно сельскохозяйственных и домашних животных. Человек инфицируется от животных или при контакте с инфицированным сырьем животного происхождения. Бруцеллез может носить профессиональный характер (уход за инфицированными животными) или быть связан с употреблением недостаточно термически обработанных молочных или мясных продуктов. Возбудитель может внедряться в организм человека через поврежденную кожу, слизистые дыхательных путей (аэрогенно) и желудочно - кишечного тракта (алиментарным путем), при заносе возбудителя на конъюнктиву глаза. Пути заражения - контактный, алиментарный и аспирационный. Бруцеллы обладают относительно высокой устойчивостью во внешней среде.

Лабораторная диагностика осуществляется с использованием бактериологических методов, биопробы, серологических реакций, аллергической пробы Бюрне, генетических методов.

Специфическая профилактика. В очагах козье - овечьего бруцеллеза применяют живую бруцеллезную вакцину ЖБВ. Разработана химическая бруцеллезная вакцина, которая отличается от живой вакцины более низкой реактогенностью

 

Контрольные вопросы:

  1. Что представляет собой возбудитель сибирской язвы ?
  2. Какова устойчивость спор сибирской язвы в окружающей среде?
  3. Как человек может заразится сибирской язвой?
  4. Какие вы знаете формы этого заболевания?
  5. Что вы знаете о эпизотии ?
  6. Что предусматривает профилактика сибирской язвы?

 

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 215-219 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.45-48стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.25-27стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 65-67стр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          Тема:  Патогенные спирохеты.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики сифилиса, лептоспироза

          Морфология и биологические свойства. Культивирование. Культуральные тканевые трепонемы. Изменчивость. Антигенная структура. Сифилис. Механизм заражения. Патогенез и клиническая картина.  Иммунитет и его особенности. Материал и способы его сбора. Меры предосторожности при работе с инфицированным материалом. Методы лабораторной диагностики в разных стадиях заболевания

 

 

   Спирохеты (лат. spira – виток, греч. chaite – гребень, грива) отличаются от бактерий и грибов строением в виде штопорообразной извитой формы. Размеры их колеблются в больших пределах (ширина 0,3 - 1,5 мкм и длина 7 - 500 мкм).

   Спирохеты – тонкие одноклеточные изогнутые или спиральные палочки. с рядом отличительных ультраструктурных особенностей, используемых в дифференцировании родов. Цитоплазма окружена цитоплазматической мембраной, пептидогликановый слой обеспечивает ригидность клетки и ее форму.

Нуклеоид спирохет не отделен от цитоплазмы ядерной мембраной. При электронной микроскопии обнаруживается нежная цитоплазматическая мембрана, в которой заключается цитоплазма. У спирохет нет клеточной стенки, характерной для бактерий, но при электронной микроскопии выявлено, что они имеют тонкую клеточную стенку (перипласт), который прилагает к цитоплазме. Спирохеты не образуют спор и капсул.

По Романовскому - Гимзе одни виды окрашиваются в синий, другие - в сине-фиолетовый, третьи - в розовый цвет. Хорошим методом обработки спирохет является серебрение. Тинкториальные свойства используют для дифференциации сапрофитов и патогенных спирохет.

В порядок Spirochaetales, семейство Spirochaetaceae входят сапрофиты и патогенные виды. К сапрофитам относятся Spirochaeta и Cristispira, представляющие собой крупные клетки размером 200 - 500 мкм; некоторые имеют крипты (волнистый гребни), концы их заострены или тупые; они обитают на мертвых субстратах, в загрязненных водоемах, в кишечнике холоднокровных животных. По Романовскому - Гимзе окрашиваются в синий цвет.

К патогенным относятся три рода: Treponema, Leptospira, Borrelia.

У трепонем видны тонкие цитоплазматические нити в бактериальной цитоплазме, в то время как у боррелий они отсутствуют. Представители обоих родов обладают активной подвижностью, у них несколько жгутиков присоединены к каждому полюсу клетки и обернуты вокруг бактериального тела клетки. В отличие от других подвижных бактерий, эти жгутики не выступают в окружающую среду, а находятся под наружной оболочкой бактерии. Жгутики трепонем сложно устроены и состоят из влагалища и сердцевины, в то время как жгутики у боррелий более просты и подобны жгутикам других бактерий. Наружная оболочка спирохет богата липидами, и, по крайней мере у некоторых трепонем, содержит мало белков и липополисахаридов. Это может объяснять чувствительность этих микроорганизмов к губительному действию детергентов и высушивания.

Хотя трепонемы относятся к грам-отрицательным микроорганизмам, они не окрашиваются по методу Грама, и при их исследовании используют специальные методы окраски. Кроме того, патогенные трепонемы не могут хорошо культивироваться на питательных средах, их поддерживают путем пассажа на чувствительных животных. В отличие от них, боррелии окрашиваются грам-отрицательно и многие патогенные виды могут культивироваться на обогащенных питательных средах, содержащих сыворотку.

Представители рода Borrelia отличаются от других спирохет тем, что клетки микроорганизмов имеют крупные отлогие неравномерные завитки, число которых колеблется от 3 до 10. Патогенными для человека являются возбудители возвратного тифа, передающегося вшами (Borrelia recurrentis) и клещами (Borrelia persica и др.). Они окрашиваются по Романовскому-Гимзе в сине-фиолетовый цвет.

Род Трепонема (Gk. trepein - поворот, nema - нить) представлен тонкими гибкими клетками с 6-14 завитками Концы трепонем сужены или закруглены, некоторые виды на полюсах имеют тонкие удлиненные нити. Помимо типичных форм могут встречаться трепонемы в виде гранул, кист, L-форм и других структур. Трепонемы окрашиваются по Романовскому-Гимзе в бледно-розовый цвет. Типовой представитель – возбудитель сифилиса Trepinema pallidum.

Микроорганизмы рода Leptospira (Gk. leptos тонкий, speira виток) характеризуются очень тонкой клеточной структурой. Лептоспиры образуют 12 – 18 мелких завитков плотно прилегающих друг к другу, формируя первичные спирали. Микроорганизмы имеют две парные осевые нити, прикрепленные к противоположным концам (к базальным тельцам) клетки и направил к друг другу. Средняя часть лептоспир не имеет осевых нитей. Из-за наличия двух пар осевых нитей лептоспиры способны к весьма сложному и активному движению. Во время движения концы микроорганизмов быстро вращаются под прямым углом к основной части тела. В покое концы загнуты крючкообразно, в то время как во время быстрого вращательного движения они походят на петлицы. Вторичные спирали придают лептоспирам вид скобок или буквы S. Цитоплазма слабо преломляет свет. Они окрашиваются в розовый цвет по Романовскому-Гимзе. Некоторые серотипы лептоспир являются патогенными для человека и вызывают лептоспироз.

Спирохеты не обладают ферментирующими свойствами, которые могут дать информацию для лабораторного диагноза и не продуцируют растворимые токсины.

Контрольные вопросы:

  1. Что представляет собой возбудитель сифилиса ?
  2. Какова устойчивость возбудителя сифилиса в окружающей среде?
  3. Как человек может заразится сифилисом?
  4. Какие вы знаете стадии этого заболевания?
  5. Что предусматривает диагностика сифилиса?\
  6. Профилактика сифилиса ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 245-251 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.55-56стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.21-25стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 32-39стр

 

 

 

 

 

 

                                  Тема: Санитарная микробиология.

План лекции:

1.Задачи санитарной микробиологии

2.Принципы проведения санитарно-микробиологических исследований

  1. Методы обнаружения возбудителей во внешней среде.

4.Санитарно показательные микроорганизмы.

Цель:

Ознакомление студентов с задачами, методами обнаружения микробов во внешней среде, санитарно показательными микроорганизмами и принципами проведения санитарно микробиологических исследований. Сформировать понятие санитарная микробиология.

Значение санитарной бактериологии и ее задачи. Роль микроорганизмов в круговороте веществ. Условно-патогенные и санитарно-показательные микроорганизмы. Факторы  влияющие на микробный состав.

 

 

 

 

    Санитарная микробиология– наука, изучающая микрофлору окружающей среды и ее влияние на здоровье человека и экологическую ситуацию в различных биотопах. Главная задача практической санитарной микробиологии – раннее обнаружение патогенной микрофлоры во внешней среде. При этом следует помнить, что человек и теплокровные животные являются основным резервуаром возбудителей большинства инфекционных заболеваний и подавляющее число возбудителей передается с помощью аэрогенного и фекально-орального механизмов.

Началом развития санитарной микробиологии можно считать 1888 год, когда французский врач Е. Масе предложил считать кишечную палочку показателем фекального загрязнения воды.

Принципы проведения санитарно-микробиологических исследований

  1. Правильный забор проб. Его проводят с соблюдением всех необходимых условий, регламентированных для каждого исследуемого объекта. Соблюдается стерильность. При невозможности немедленного проведения анализа материал сохраняют в холодильнике не дольше 6-8 часов.
  2. Серийность проводимых анализов. Большинство исследуемых объектов содержит самые разнообразные микроорганизмы, распределенные крайне неравномерно. Проводят забор серии проб из разных участков объекта. В лаборатории образцы смешивают, а затем точно отмеряют необходимое количество материала (обычно среднее по отношению к исследуемому материалу в целом).
  3. Повторность отбора проб. Как правило, в исследуемых объектах состав микрофлоры меняется достаточно быстро, кроме того, патогенные микроорганизмы распределяются в них неравномерно. Соответственно повторный отбор проб позволяет получить более адекватную информацию.
  4. Применение только стандартных методов исследования – дает возможность получать сравнимые результаты в различных лабораториях.
  5. Использование комплекса тестов: прямых (выявляющих патогены) и косвенных.
  6. Оценка объектов по совокупности полученных результатов – с учетом других гигиенических показателей (органолептических, химических, физических и т.д.)

Методы проведения санитарно-микробиологических исследований

Практическая санитарная микробиология использует два основных метода оценки санитарно-эпидемического состояния среды.

  1. Методы прямого обнаружения возбудителя. Являются наиболее точными и надежными критериями оценки эпидемической опасности внешней среды. Основной недостаток – низкая чувствительность.

Трудность выделения патогенных микроорганизмов на питательных средах обусловливают следующие факторы:

  1. Сравнительно низкое содержание патогенных микроорганизмов во внешней среде, составляющих 1/30000 всего видового состава микрофлоры внешней среды. Кроме того, она распределена неравномерно.
  2. Выделение одного возбудителя не всегда свидетельствует о присутствии других видов патогенов. То есть, необходимо проводить исследования практически в отношении каждого патогена, что не осуществимо.
  3. Изменчивость патогенов. Последние, попадая во внешнюю среду, приобретают новые свойства, затрудняющие их распознавание.
  4. Конкурентные взаимоотношения между патогенами и сапрофитами при совместном выращивании на питательных средах.
  5. Недостаточная элективность питательных сред и необходимость использования лабораторных животных и культур тканей.
  • Методы косвенной индикации возможного присутствия возбудителя во внешней среде.

Используют два критерия, по которым можно косвенно судить о возможном присутствии возбудителя во внешней среде:

  1. Общее микробное число (ОМЧ)
  2. Содержание санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ)

- Общее микробное число (ОМЧ) определяют путем подсчета всех микроорганизмов в 1 грамме или 1 мл субстрата.

При этом исходят из предположения, что чем больше объект загрязнен органическими веществами, тем выше ОМЧ и тем вероятнее присутствие патогенов. Однако, это не всегда так, так как ОМЧ может быть большим за счет сапрофитов, а патогены могут отсутствовать. Поэтому более адекватно расценивать ОМЧ как показатель интенсивности загрязнения внешней среды органическими веществами.

ОМЧ определяют двумя методами:                                                      

  1. Прямой подсчет.Проводят под микроскопом с помощью специальных камер, например, Петрова или Горяева, либо специальных электронных счетчиков. Предварительно исследуемую пробу гомогенизируют и вносят краситель (обычно эритрозин). Можно проводить прямой подсчет и на мембранных фильтрах, через которые пропускают исследуемую жидкость или взвесь. Метод применяют в экстренных случаях. При необходимости срочного ответа о количественном содержании бактерий (например, при авариях в системе водоснабжения, при оценке эффективности работы очистных сооружений и др.). Основной недостаток – невозможность подсчитать бактерии, когда образуются их скопления или когда они «прилипают» к частицам исследуемого субстрата. Не удается подсчитать мелкие микроорганизмы, не говоря уже о вирусах. И, наконец, нельзя отличить живые от погибших микроорганизмов.
  2. Количественный посев на питательные среды.Из приготовленных серийных десятикратных разведений исследуемой жидкости или суспензии по 1 мл переносят в стерильные чашки Петри и заливают расплавленным и остуженным до 45-500С МПА. Равномерно смешивают жидкости и после застывания агара чашки помещают в термостат. После инкубации подсчитывают число выросших колоний и с учетом разведений высчитывают число жизнеспособных микробов в единице объема исследуемого объекта. При этом выявляются лишь мезофильные аэробные и факультативно-анаэробные бактерии, способные размножаться на МПА. Таким образом, получаемые цифры значительно ниже истинного количества микроорганизмов в исследуемом объекте.

- Санитарно-показательными называют микроорганизмы, по которым можнокосвенносудить о возможном присутствии патогенов во внешней среде. Исходят из предположения, что чем больше объект загрязнен экстрактами человека и животных, тем больше будет санитарно-показательных микроорганизмов и тем вероятнее присутствие патогенов.

Основные характеристики СПМ:

  1. Микроорганизм должен постоянно обитать в естественных полостях человека и животных и постоянно выделяться во внешнюю среду.
  2. Микроб не должен размножаться во внешней среде (исключая пищевые продукты), или размножаться незначительно.
  3. Длительность выживания микроба во внешней среде должна быть не меньше, а даже больше, чем у патогенных микроорганизмов.
  4. Устойчивость СПМ во внешней среде должна быть аналогичной или превышать таковую у патогенных микроорганизмов.
  5. У микроба не должно быть во внешней среде «двойников»или аналогов, с которыми их можно перепутать.
  6. Микроб не должен изменяться во внешней среде, во всяком случае, в сроки выживания патогенных микроорганизмов.
  7. Методы идентификации и дифференциации микроорганизмов должны быть простыми.

 

 

Контрольные вопросы:

  1. Что изучает санитарная микробиология?
  2. Назовите основные санитарной микробиологии?
  3. Какие микроорганизмы являются санитарно показательными?
  4. Каова роль микроорганизмов в круговороте веществ?
  5. Что такое колиндекс и колититр?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 300-310стр 314стр

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.100-123стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.65-68стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 95-97стр

                           Тема: Вирусы гриппа.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики гриппа

Морфология и биологические свойства вируса гриппа. Антигенная структура. Устойчивость во внешней среде. Патогенез. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Общая и специфическая профилактика

 

Грипп — острое инфекционное респираторное заболевание дыхательных путей, характеризующееся поражением слизистых оболочек верхних дыхательных путей, лихорадкой, симптомами общей интоксикации, нарушением деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем..

Наименование болезни «грипп» происходит от французского слова griper — схватить. Первые сведения о гриппозных эпидемиях относятся к далекому прошлому, к временам Гиппократа. Грипп принимал пандемическое распространение каждые 30-40 лет. За последние 100 лет наиболее драматическими  были эпидемии 1889-90, 1918-19, 1957-58, 1968-69 гг. В частности, пандемия гриппа 1918-19 гг была одной из наиболее жестоких. Переболело около 500 млн человек, погибло 20 млн — больше, чем на всех фронтах первой мировой войны, вместе взятых.

В промежутках между пандемиями возникают локальные эпидемии, повторяющиеся каждый год или два, обычно зимой.

Ежегодно острыми заболеваниями дыхательных путей болеет 10 до 25% населения земного шара, а в годы крупных эпидемий и пандемий до 50%. Отсюда становится очевидным огромный экономический ущерб, причиняемый респираторными вирусными инфекциями и, прежде всего, гриппом.

Грипп. Токсономия, классификация.

РНК – содержащие вирусы относятся к семейству Orthomyxoviridae. Семейство включает два рода: род Influenzavirus объединяет вирусы гриппа типов А и В, род Influenza C представлен вирусом гриппа типа С.

Грипп. Этиология.

Возбудитель гриппа — вирус, впервые был выделен у человека в 1933 г. (тип А); вирус гриппа В — в 1940; С — в 1949 г. Вирус гриппа относится к семейству Ortomyxoviridae, включающее 3 вида (типа):

вирус гриппа А
вирус гриппа В
вирус гриппа С

Последовательность открытия вирусов А В и С совпадает с положением этих вирусов в ряду их вирулентности для человека и животных, степени и частоты их антигенных применений, их эпидемиологического значения.

Вирусы гриппа А отличаются от вирусов гриппа В и С тем, что могут циркулировать среди животных, а также вызывать пандемии.

В настоящее время имеется мало информации о свойствах вирусов гриппа С по сравнению с вирусами гриппа А и В. В частности, отсутствуют сведения о наличии у вируса гриппа С нейраминидазы. Кроме этого, вирусы гриппа С отличаются от других типов вируса гриппа тем, что репликация их наиболее интенсивно происходит при температуре ниже средней температуры человеческого тела — при 32°C.

  

Относятся к семейству ортомиксовирусов. Выделяют вирусы гриппа типов А, В и С.

Вирус гриппа имеет сферическую форму, диаметр 80—120 нм. Нуклеокапсид спиральной симметрии, представляет собой рибонуклеопротеиновый тяж (белок NP), уложенный в виде двойной спирали, которая составляет сердцевину вириона. С ней связаны РНК-полимераза и эндонуклеазы. Сердцевина окружена мембраной, состоящей из белка М, который соединяет рибонуклеопротеиновый тяж с двойным липидным слоем внешней оболочки. Среди белков суперкапсидной оболочки большое значение имеют два:

1) нейраминидаза – рецепторный белок, обеспечивающий проникновение вируса в клетку;

2) гемагглютинин. Выполняет рецепторную функцию, обладает сродством с гликопротеидами рецепторов клеток слизистой оболочки дыхательного тракта.

Геном вируса представлен минус-нитевой фрагментированной молекулой РНК. Репликация ортомиксовирусов первично реализуется в цитоплазме инфицированной клетки. Синтез вирусной РНК осуществляется в ядре. Клетки хозяина обеспечивают вирус новыми РНК-транскриптами, 5 – концы которых используются для кэпирования 5 – окончаний вирусной матричной РНК.

Вирусы гриппа А, В и С отличаются друг от друга по типоспецифическому антигену, связанному с белками М и NP. Более узкую специфичность вируса типа А определяет гемагглютинин (Н-антиген). Отмечается высокая антигенная изменчивость в пределах рода.

Изменчивость Н-антигена определяет:                                                          

1) антигенный дрейф – изменения Н-антигена, вызванные точечными мутациями в гене, контролирующем его образование;

2) антигенный шифт – полная замена гена, в основе которой лежит рекомбинация между двумя генами.

Первоначально возбудитель реплицируется в эпителии верхних отделов дыхательных путей, вызывая гибель инфицированных клеток. Через поврежденные эпителиальные барьеры вирус проникает в кровоток. Вирусемия сопровождается множественными поражениями эндотелия капилляров с повышением их проницаемости. В тяжелых случаях наблюдают обширные геморрагии в легких, миокарде и различных паренхиматозных органах.

Основные симптомы включают в себя быстрое повышение температуры тела с сопутствующими миалгиями, насморком, кашлем, головными болями.

Возбудитель распространен повсеместно, увеличение заболеваемости наблюдают в холодные месяцы. Основной путь передачи возбудителя – воздушно-капельный. Наиболее восприимчивы дети и лица преклонного возраста.

Лабораторная диагностика:

1) экспресс-диагностика – определение антигенов вируса в цитоплазме эпителия носа и носоглотки в мазках-отпечатках методом ИФА;

2) заражение культур клеток или куриных эмбрионов отделяемым носа, мокротой или смывами из носоглотки (получают в первые дни болезни);

3) серодиагностика (РСК, РТГА, реакция ингибирования активности фермента).

Специфическая профилактика:

1) для пассивной иммунизации – противогриппозный иммуноглобулин человека;

2) для активной иммунизации – живые и инактивированные вакцины.

Лечение: производные амантадина (ремантадин).

 

Контрольные вопросы:

  1. Опишите морфологическую структуру вируса гриппа?
  2. Какие методы культивирования вирусов вы знаете?
  3. Какова антигенная структура вируса гриппа и какие вы знаете типу его?
  4. Какова устойчивость вируса во внешней среде?
  5. Почему при заболевание гриппом часто возникают вторичные инфекции?
  6. Назовите основные методы исследования при лабораторной диагностике гриппа?

 

 

 

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 449-453 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.99-111стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.25-26стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 65-68стр

 

 

 

 

 

Тема: Вирусы кори и краснухи.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики кори и краснухи

             Морфология и биологические свойства вируса кори и краснухи. Антигенная структура. Устойчивость во внешней среде. Патогенез. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Общая и специфическая профилактика.

 

 

Вирус кори.

Вирус кори - представитель рода Morbillivirus семейства парамиксовирусов. По морфологии существенно не отличается от других представителей семейства. У него отсутствует нейраминидаза. Обладает гемагглютинирующей, гемолитической и симпластической активностью. Вирус имеет гемагглютинин, гемолизин (F), нуклеопротеид (NP) и матричный белок, отличающиеся антигенной специфичностью и иммуногенностью. Вирус кори имеет сероварианты, имеет общие антигенные детерминанты с другими морбилливирусами (вирусом чумы собак и вирусом чумы крупного рогатого скота).

Патогенез поражений.

Вирус первоначально размножается в эпителии верхних отделов дыхательных путей и регионарных лимфоузлах, затем проникает в кровь, гематогенно разносится по организму, фиксируется в ретикуло - эндотелиальной системе. Он вызывает поражения клеток эндотелия сосудов, сыпь, отек и некротические изменения тканей. Частые осложнения - пневмония, возможен отек гортани, круп, редко - энцефалит.

Лабораторная диагностика.

1.Метод экспресс - диагностики - обнаружение вирусных антигенов методом флюоресцирующих антител в пораженных клетках.

  1. Вирусологическая диагностика - исследуют кровь до появления сыпи, слизь из носоглотки заражением культур клеток. Определяют цитопатический эффект, идентифицируют вирус в РТГА, РН и МФА.
  2. Серологические методы - РСК, РТГА, ИФА.

Специфическая профилактика.

Применяют живые аттенуированные вакцины. У контактных можно проводить серопрофилактику противокоревым иммуноглобулином или иммуноглобулином донорским нормальным.

С проблемой морбилливирусов связан подострый склерозирующий панэнцефалит - очень тяжелое прогрессирующее заболевание нервной системы, протекающее по типу медленной инфекции. В основе поражений - персистенция вируса (близкого, но не идентичного вирусу кори) в клетках нейроглии с накоплением дефектных вирионов (без суперкапсида и белка М), с нарушением иммунного реагирования (высокие титры антител к вирусу кори и снижение клеточного иммунитета).

 

 

Вирус краснухи

Относится к семейству Togaviridae, роду Rubivirus.

Это сферические оболочечные вирусы с икосаэдральным нуклеокапсидом, заключенным в липидную оболочку. Средняя величина рубивирусов – 60 нм. Поверхность вирусов покрыта гликопротеиновыми спикулами, содержащими гемагглютинины.

Геном образует однонитевая молекула +РНК. РНК сохраняет инфекционность после выделения ее из вириона. Репликативный цикл реализуется в цитоплазме клеток, где выявляются эозинофильные включения. После адсорбции и депротеинизации вирусная РНК выполняет функцию матричной РНК (мРНК) для синтеза вирусных протеинов, образующихся путем протеолитического «нарезания» полипротеина.

Вирус краснухи имеет два антигена:

1) нуклеопротеид, связанный с капсидом;

2) белок суперкапсидной оболочки.

Вирус представлен одним серотипом, обладающим гемагглютинирующей, гемолитической и слабовыраженной нейраминидазной активностью.

У человека вирус вызывает краснуху – острое инфекционное заболевание, обычно наблюдаемое у детей.

Краснуха – острое вирусное заболевание с воздушно-капельным путем передачи, характеризуется кратковременным лихорадочным состоянием, пятнистой сыпью и припуханием заднешейных и затылочных лимфатических узлов.

Этиология. Вирус содержит РНК, имеет сферическую форму, неустойчив во внешней среде, быстро погибает под действием высоких температур, ультрафиолетового облучения и эфира, длительно сохраняет активность при замораживании.

Эпидемиология. Путь распространения – воздушно-капельный с преимущественным поражением детей от 1 до 9 лет. Отмечается зимне-весенний пик заболеваемости. Источники инфекции – больной человек или вирусовыделитель. Заразным больной бывает за 7 дней до появления сыпи и 5—7 дней после ее появления. Врожденный иммунитет к краснухе имеется у детей первого полугодия жизни, затем он снижается. После перенесенной краснухи вырабатывается стойкий, пожизненный иммунитет.

Клиника. Инкубационный период – 11—21 день, иногда удлиняется до 23 дней. Продромальный период непостоянный и продолжается от нескольких часов до одних суток, также характерно появление энантемы в виде мелких пятен на слизистой мягкого и твердого неба на фоне гиперемии слизистых дужек и задней стенки глотки. В этот период появляются увеличенные заднешейные, затылочные и другие лимфатические узлы. Одновременно с небольшим повышением температуры на коже всего тела появляется сыпь, продолжительность высыпаний – 2—4 дня, элементы появляются вначале на лице и в первые сутки распространяются на все кожные покровы. Сыпь мелкопятнистого характера, неяркая, розовая, обильная, с ровными очертаниями, не зудит, преимущественно локализуется на разгибательных поверхностях конечностей, на спине, пояснице, ягодицах. Элементы сыпи не имеют склонности к слиянию и исчезают через 2—3 дня, не оставляя пигментации. Самочувствие больного, как правило, почти не нарушено. Постоянным признаком следует считать полиаденит. Осложнения при постнатальном заражении очень редки (артропатии, энцефалиты). Внутриутробное заражение эмбриона приводит к его гибели или развитию хронической краснушной инфекции с поражением различных органов и формированием внутриутробных пороков развития (микроцефалии, гидроцефалии, глухоты, катаракты, пороков сердца и др.). Внутриутробное заражение после окончания органогенеза приводит к развитию фотопатии (анемии, тромбоцитопенической пурпуры, гепатита, поражений костей и др.). У таких детей наблюдается длительная персистенция вируса.

Диагностика производится на основании жалоб, анамнеза, клинических и лабораторных данных. Для ранней диагностики применяется метод иммуноферментного анализа ИФА, где имеет место обнаружение в крови больного в остром периоде заболевания противокоревых антител класса IG М, что указывает на острую краснушную инфекцию, а антитела класса IG G свидетельствуют о ранее перенесенном заболевании (вакцинации). Диагноз врожденной краснухи может быть подтвержден выявлением вирусных антигенов в биоптатах тканей, крови, ликворе.

Дифференциальный диагноз проводится с корью, скарлатиной, энтеровирусной инфекцией, аллергической сыпью. В отличие от кори при краснухе в большинстве случаев отсутствуют катаральный период, пятна Бельского—Филатова—Коплика, выраженная этапность высыпания; сыпь более бледная, не имеет склонности к слиянию и не оставляет пигментации и шелушения. Точному диагнозу помогает серологическое исследование (РТГА).

Лечение проводится в амбулаторных условиях, госпитализации подлежат больные с тяжелым течением, с осложнениями со стороны ЦНС или больные по эпидемиологическим показаниям. Назначают симптоматическое лечение, витаминотерапию.

Прогноз благоприятный.

Профилактика. Изоляция больного – не менее 7 дней от начала заболевания (появления сыпи). Изоляция контактных – на период с 11-го по 21-й день от момента контакта. Необходимо оберегать беременных женщин, не болевших краснухой, от общения с больными на срок не менее 3 недель. В случае контакта беременной женщины с больным краснухой рекомендуется ввести гипериммунный гамма-глобулин (до 20 мл). Заболевание женщины краснухой в первые 3 месяца беременности считают показанием для прерывания. Разработан метод активной иммунизации живой краснушной вакциной детей в возрасте 12—15 лет, а ревакцинацию проводят в возрасте 6 лет и девочкам в 13 лет.

 

Контрольные вопросы:

  1. Опишите морфологическую структуру вирусов кори и краснухи?
  2. Какие методы культивирования вирусов вы знаете?
  3. Какова антигенная структура вируса кори и краснухи?
  4. Какова устойчивость вируса во внешней среде?
  5. Назовите основные методы исследования при лабораторной диагностике кори и краснухи ?
  6. Какие осложнения могут быть при заболевании краснухой беременных женщин?
  7. Профилактика кори и краснухи  ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 271-279 стр.

 

Дополнительная:

  1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.51-55стр
  2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.62-67стр
  3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 42-49стр

 

 

 

 

 

                      Тема: Вирусы полиомиелита.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики полиомиелита.

 

Морфология и биологические свойства вируса полиомиелита. Устойчивость во внешней среде. Патогенез. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Специфическая профилактика

 

 

Детский спинальный паралич – острое инфекционное заболевание, которое вызывается одним из трех типов вируса полиомиелита и характеризуется большим диапазоном клинических проявлений – от абортивных до паралитических форм.

Этиология. Вирус относится к семейству Picornaviridae , роду Enterovirus . Вирионы имеют диаметр 18—30 нм. Вирусная частица состоит из однонитчатой РНК и белковой оболочки. Три основных серотипа: 1 (Брунгильд), 2 (Лансинг), 3 (Леоон). Вирусы хорошо переносят замораживание и сохраняются в течение нескольких лет. Чувствительны к действию обычных дезинфицирующих растворов, ультрафиолетовых лучей, при температуре 60 °С погибают в течение 30 мин, при кипячении – мгновенно. Устойчивы к воздействию всех известных антибиотиков и химиопрепаратов.

Патогенез. Первичное размножение вируса происходит в носо-глотке или кишечнике. Диссеминация вируса происходит через лимфатическую систему, и развивается вирусемия. Репродукция вируса идет в различных органах и тканях (лимфатических узлах, селезенке, печени, легких, сердечной мышце, коричневом жире), патологический процесс может быть прерван на этой стадии – инаппарантная и абортивная формы болезни. Проникает вирус в центральную нервную систему через эндотелий мелких сосудов и по периферическим нервам. В течение 1—2 дней титр вируса в ЦНС нарастает, а затем начинает падать и вскоре полностью исчезает. Полиовирус поражает мотонейроны, расположенные в сером веществе передних рогов спинного мозга и ядрах двигательных черепно-мозговых нервов в стволе головного мозга. Воспалительный процесс по типу серозного менингита развивается и в оболочках мозга.

Клиника. Формы полиомиелита без поражения ЦНС. Инкубационный период длится примерно 4—30 дней (чаще 6—21). Инаппарантная форма протекает в виде носительства и не сопровождается клинической симптоматикой. Абортивная («малая болезнь») форма характеризуется обще инфекционными симптомами без признаков поражения нервной системы (умеренной лихорадкой, интоксикацией, небольшой головной болью, иногда незначительными катаральными явлениями со стороны верхних дыхательных путей, дисфункцией кишечника). Формы полиомиелита с поражением ЦНС. Менингиальная: заболевание начинается остро, может иметь одно– и двухволновое течение. Отмечаются сильная головная боль, повторная рвота и менингиальные симптомы на фоне высокой температуры. При двухфазном течении первая волна протекает без признаков поражения оболочек мозга, напоминая симптоматику абортивной формы, но на 1—5-й день на фоне нормальной температуры развивается вторая волна с клиникой серозного менингита. Могут возникать боли в конечностях, в шее и спине, положительные симптомы натяжения и болезненность при пальпации по ходу нервных стволов.

Паралитические формы. В течение заболевания выделяют четыре периода: препаралитический, паралитический, восстановительный, резидуальный. Препаралитический период длится от начала болезни до появления первых признаков поражения двигательной сферы. Болезнь начинается остро, с повышения температуры до высоких цифр, появления слабости, анорексии. У половины больных отмечаются умеренные катаральные явления, дисфункция кишечника. Характерен менингорадикулярный синдром: головные боли, многократная рвота, боли в конечностях и спине, гиперестезия, ригидность мышц затылка, положительные синдромы Кернига, Брудзинского, натяжения нервных стволов и корешков, в отдельных мышечных группах – периодические подергивания. Паралитиче-ский период длится с момента появления парезов и параличей и в течение времени их стабилизации. Клиника паралитического периода определяется локализацией поражения в нервной системе. Выделяют спинальную, бульбарную, понтинную и смешанные фор-мы (понтоспинальная, бульбоспинальная).

Спинальная форма (самая распространенная форма заболевания). Типично бурное развитие параличей в течение короткого времени – от нескольких часов до 1—3 дней. Параличи носят вялый характер (низкий мышечный тонус, гипоарефлексия, в последующем развиваются мышечные атрофии). Чаще всего страдают нижние конечности. Пирамидных знаков, выпадения функций тазовых органов не бывает, нарушения чувствительности не свойственны. Характерно асимметричное распределение параличей и парезов, связанное с мозаичным характером поражения ядер спинного мозга. Паралитический период длится от нескольких дней до 2—4 недель. Дифференциально-диагностические признаки вялых парезов и параличей при остром полиомиелите:

1) период нарастания двигательных нарушений очень короткий (от нескольких часов до 1—2 дней). Нарастание парезов в течение 3—4 дней представляет редкое исключение и яв-ляется поводом для сомнений в диагнозе;

2) чаще страдают проксимальные отделы конечностей;

3) парезы и параличи имеют асимметричное (мозаичное) расположение;

4) чувствительные, тазовые нарушения и пирамидная симптоматика отсутствуют;

5) атрофия мышц появляется рано, на 2—3-й неделе болезни и в дальнейшем прогрессирует.

Бульбарная форма, как правило, имеет тяжелое течение с коротким препаралитическим периодом, сопровождается нарушением функций жизненно важных органов. Начало заболевания острое, состояние с самого начала заболевания тяжелое: высокая лихорадка, рвота, слабость, недомогание. Отмечаются парез и паралич мягкого неба, нарушения глотания и фонации. У больных отмечается резкое усиление образования слизи с нарушением проходимости дыхательных путей (мокрая форма), возникают одышка, цианоз, клокочущее дыхание. У больных появляется нарушение ритма дыхания, патологические типы дыхания, тахи– и брадиаритмия. Быстро развивается сопорозное, коматозное состояние.

Понтинная форма развивается при отдельном поражении ядра лицевого нерва (VII пара ЧМН). Клинически это одна из наименее тяжелых форм паралитического полиомиелита, течение ее наиболее благоприятно. При осмотре отмеча.тся утрата движений мимической мускулатуры лица, асимметрия лица, экзофтальм. Жалоб на болевые ощущения, слезотечение больные не предъявляют. Восстановительный период при спинальной форме начинается через 2—3 недели от начала заболевания. Как правило, глубоко пораженные мышцы не дают полного восстановления или вообще не обнаруживают тенденции к обратному развитию параличей. Неравномерность и мозаичность восстановления пораженных мышц приводят к развитию деформаций скелета и контрактур. Период остаточных явлений обычно наступает через 1—1,5 года от начала заболевания. Характеризуется мышечными атрофиями, костными деформациями, контрактурами, остеопорозом.

Дифференциальный диагноз. При менингиальной форме проводится дифференциальный диагноз с серозными менингитами другой этиологии. При спинальной форме проводится дифференциальный диагноз с костно-суставной патологией, полирадикулонейропатиями, миелитом, полиомиелитоподобными заболеваниями. Понтинная форма требует дифференциальной диагностики с невритом лицевого нерва.

Диагностика основывается на данных клинических, лабораторных и инструментальных методов диагностики. Вирусологическое обследование: проводится исследование носоглоточных смывов, фекалий, реже ликвора, крови. Первую пробу фекалий берут при установке диагноза, вторую – через 24—48 ч. Серологические методы: исследование крови на парные сыворотки с интервалом в 2—3 недели. Диагностическим считается 4-кратное увеличение титра антител. Исследование ликвора: в препаралитическом и в начале паралитического периода отмечаются лимфоцитарный цитоз (иногда в самом начале преобладают нейтрофилы) до 100—300 клеток в 1 мкл, умеренное повышение уровня белка (до 1 г/л). К концу третьей недели в ликворе на фоне уменьшения и нормализации цитоза отмечается рост белка до 1—2 г/л (белково-клеточная диссоциация сменяет клеточно-белковую). Повышенный уровень белка иногда сохраняется до 1,5 месяцев. Общий анализ крови: может быть умеренный нейтрофильный лейкоцитоз в начале заболевания. Электромиография: в тяжело пораженных мышцах регистрируется прямая линия, что свидетельствует о гибели нейронов.

Лечение. Дегидратация и снятие отека вещества мозга (диакарб, лазикс, сульфат магния и др.). Дезинтоксикационная терапия в режиме дегидратации с использованием гипертонических растворов глюкозы, коллоидных растворов (гемодеза и др.). Десенсибилизирующие препараты. Глюкокортикоиды используются только при наличии жизненных показаний (при отеке мозга, коллапсе). Антибиотики используются при развитии бактериальных осложнений. По окончании паралитического периода в комплекс терапевтических мероприятий включаются антихолинэстеразные препараты (прозерин, галантамин, калимин), стрихнин, дибазол, витамины группы В, глютаминовая кислота. В период реабилитации – ноотропные препараты, анаболические препараты (карнитин, ретаболил и др.), актовегин и др. Большое значение в лечении полиомиелита имеют ЛФК и массаж.

Профилактика. С 1959 г . в России используется живая трехвалентная вакцина Сейбина из аттенуированных штаммов вируса полиомиелита. Вакцинация проводится с 3-месячного возраста с интервалом в 1,5 месяца трехкратно. Ревакцинация проводится на втором году жизни ребенка и перед школой. Критерии вакцино-ассоциированного полиомиелита (ВОЗ, 1964 г .):

1) начало болезни не раньше 4—6-го дня и не позже 30-го дня после приема вакцины. Для контактных с вакцинированными максимальный срок удлиняется до 60-го дня;

2) развиваются вялые параличи или парезы без нарушения чувствительности со стойкими резидуальными явлениями (после 2 месяцев);

3) отсутствует длительное прогрессирование парезов (более 3—4 дней);

4) выделение вируса полиомиелита, родственного вакцинному штам

 

Контрольные вопросы:

  1. Опишите морфологическую структуру вируса полиомиелита ?
  2. Какие методы культивирования вируса вы знаете?
  3. Какова антигенная структура вируса гриппа и какие вы знаете типу его?
  4. Какова устойчивость вируса во внешней среде?
  5. Назовите клинические проявления полиомиелита?
  6. Специфическая профилактика полиомиелита ?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 249-254 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.65-68стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.23-25стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 25-26стр

 

 

 

 

 

                                               Тема: Вирусы коксаки и Экхо.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

 

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики инфекций вызываемые вирусами коксаки и Экхо  


Морфология и биологические свойства вирусов Коксаки и Экхо. Устойчивость во внешней среде. Патогенез. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Профилактика.

Большая часть острых кишечных инфекций (ОКИ) вызывается вирусами. Вирусов - возбудителей ОКИ известно более 120, среди них - энтеровирусы, ротавирусы, коронавирусы, калицивирусы, астровирусы и другие.

Семейство Picornaviridae объединяет четыре рода - EnterovirusCardiovirus, RhinovirusAphtovirus. Это мелкие “голые” вирусы с икосаэдральной (кубической) симметрией. Геном образован несегментированной позитивной РНК. Репликация РНК и сборка вируса осуществляется в цитоплазме, выход вируса сопровождается лизисом клетки. Репликация вРНК осуществляется по схеме: вРНК-> кРНК-> вРНК. Название семейства происходит от pico (лат. - маленький) и RNA (РНК), т.е. маленькие РНК- вирусы. Из рода афтовирусов наибольшее значение имеет вирус ящура. Представители рода риновирусов (более 100 серотипов) - возбудители острых респираторных инфекций.

Род энтеровирусов.

Род объединяет несколько групп вирусов: полиовирусы (1 - 3 типов), вирусы Коксаки А (24 серовара), вирусы Коксаки В (6 сероваров) и ECHO (34 серовара), а также неклассифицированные вирусы (вирусы 68 - 72). Энтеровирус 72 - возбудитель гепатита А.

Все энтеровирусы кислотоустойчивы (могут выживать в кислой среде желудка), отсутствие оболочки обусловливает их устойчивость к действию жировых растворителей и желчных кислот (особенно устойчивы полиовирусы). Патогенные виды поражают желудочно - кишечный тракт. Для них характерны : фекально - оральный механизм заражения, летне - осенняя сезонность, выделение вирусов из кишечника, носоглотки, ликвора и крови, обнаружение в сточных водах, широкое носительство, преимущественное поражение детского населения.

Полиовирусы.

Полиовирусы вызывают полиомиелит - острую инфекцию с поражением нейронов продолговатого мозга и передних рогов спинного мозга. Важнейшее биологическое свойство полиовирусов - тропизм к двигательным клеткам серого вещества спинного мозга (polios - серый, myelitis - воспаление спинного мозга).

Капсид вириона образован четырьмя белками, образующими внешнюю (VP1, VP2, VP3) и внутреннюю (VP4) поверхности капсида. Белки оболочки имеют значение в распознавании и прикреплению к клеточным рецепторам, высвобождении вирионной РНК внутри клетки, развитии параличей.

По антигенным свойствам полиовирусы подразделяют на три типа, наибольшей вирулентностью и эпидемической активностью обладают полиовирусы 1 типа.

Патогенез поражений. Входными воротами для полиовирусов являются слизистые глотки, желудка, тонкого кишечника. После размножения в эпителиальных клетках вирус проникает в регионарные лимфатические узлы, затем - в кровь (первичная вирусемия). Эти первые стадии характеризуют “малую болезнь”, которая может протекать практически бессимптомно (легкое недомогание, кратковременное повышение температуры) и заканчиваться формированием постинфекционного иммунитета и выздоровлением, что и происходит в большинстве случаев.

Если полиовирус преодолевает гематоэнцефалитический барьер и поражает нейроны передних рогов спинного мозга, продолговатого мозга и варолиевого моста, несущие рецепторы к полиовирусам, развивается “большая болезнь” - паралитические формы (спинальный полиомиелит обычно с ассиметричными поражениями нижних конечностей, бульбарный полиомиелит в ряде случаев с поражениями центров, контролирующих дыхательные мышцы, а также сочетанные спинально - бульбарные поражения.

Лабораторная диагностика имеет особое значение, особенно при стертых формах, поскольку многие энтеро - и герпетовирусы способны вызывать схожие поражения. Поэтому исследования необходимо проводить одновременно на все эти группы вирусов.

1.Вирусологическая диагностика включает выделение вируса на различных культурах клеток или (в некоторых случаях - Коксаки А) на новорожденных белых мышах, с последующей идентификацией по цитопатическому эффекту, в РН, РТГА, РСК с эталонными сыворотками.

  1. Серологическая диагностикаосуществляется в различных реакциях (в настоящее время - ИФА), необходимо исследование в парных сыворотках, выявление специфических IgM - антител.

Иммунитет и специфическая профилактика.

Иммунитет к полиовирусам прочный, обусловленный вируснейтрализующими антителами и клетками иммунной памяти. Для специфической профилактики используют убитые (вакцина Солка) и живые (вакцина Сэбина) ослабленные вакцины (содержат аттенуированные штаммы полиовирусов 1, 2 и 3 типов). Существуют программы массовой иммунизации против полиомиелита и программы полной ликвидации этой инфекции.

На фоне резкого снижения и ликвидации полиомиелита наблюдаются полиомиелитоподобные заболевания, вызываемые преимущественно вирусами Коксаки и ECHO.

Вирусы Коксаки.

Они образуют группу, близкую к полиовирусам. Вирусы Коксаки групп А и В в отличии от полиовирусов патогенны для новорожденных мышей, отличаясь друг от друга характером вызываемых у них поражений (группа А - преимущественные поражения скелетной мускулатуры, группы В - преимущественные поражения центральной нервной системы).

Антигенная структура. Вирусы Коксаки не дают перекрестных серологических реакций с полиовирусами, группа А имеет 24 серовара, группа В - 6 сероваров. Серовары не содержат группоспецифического антигена, однако обладают некоторой перекрестной реактивностью. Наличие у возбудителей типоспецифических антигенов обусловливает синтез типоспецифических антител. Серовары Коксаки В и некоторые серовары Коксаки А обладают в отличии от полиовирусов гемагглютинирующими свойствами.

Клинические проявления.

Среди всех энтеровирусов вирусы Коксаки (особенно группы В) обладают наибольшей кардиотропностью, вызывая миокардиты. Наиболее часто они поражают детей, вызывают в большинстве случаев легкие формы преимущественно с “простудной” симптоматикой. Наряду с полиомиелитоподобными заболеваниями (вялыми параличами) и миокардитами, вирусы этой группы способны вызывать ОРЗ, гастроэнтериты, герпангины и пузырчатку полости рта и конечностей.

Лабораторная диагностика - как у всех энтеровирусов. Принадлежность к сероварам определяют в РСК или РН с типоспецифическими сыворотками.

Эффективных методов специфической профилактики и противовирусной терапии не разработано.

ECHO - вирусы получили свое название от слов Enteric (кишечные) Cytopathogenic (цитопатогенные) Human (человеческие) Orphan (сиротские) вирусы. Они были выделены из кишечника человека, по ряду признаков оказались схожими с полиовирусами и вирусами Коксаки, однако первоначально не были связаны с какими - либо заболеваниями (т.е. оказались “сиротскими”).

Классификация и антигенная структура.

В настоящее время кишечная группа ECHO- вирусов насчитывает 34 серовара. Разделение основано на типоспецифичности антигенов вирусного капсида. Некоторые антигены обладают перекрестной реактивностью, 12 серотипов способно к гемагглютинации.

Патогенез заболеваний, вызываемых ECHO- вирусами сходет с патогенезом полиомиелита. Заражение происходит преимущественно фекально - оральным путем. Размножение вирусов происходит в эпителиальных клетках слизистых, а также в лимфоидной ткани. Способны вызывать “простудные заболевания” (по типу ОРВИ), некоторые серотипы (11, 18 и особенно 19) - кишечные диспепсии, более редко - менингиты, восходящие параличи и энцефалиты, отдельные серотипы - гепатиты, конъюнктивиты, увеиты (серотипы 11 и 19).

Группа неклассифицированных энтеровирусов. Из этой группы наибольшее значение имеет энтеровирус 72 - вирус гепатита А (возбудитель болезни Боткина) - HAV (hepatitis A virus).

Вирусные гепатиты представляют большую разнородную по этиологии, но схожую по клиническим проявлениям группу тяжелых (по последствиям) заболеваний, широко распространенных в мире. Вирус гепатита А - энтеровирус 72, В - гепадновирус, С и G - тогавирусы рода Flavivirus, D - неклассифицированный вирус, Е - калицивирус. Из них вирусы гепатитов А и Е характеризуются преимущественно фекально - оральным механизмом передачи, В, С и G - парентеральным (гемоконтактным), D (дельта)- является дефектным вирусом - сателлитом вируса гепатита В, передаваемым парентерально и вертикально (от матери плоду).

Вирус гепатита А имеет “голый” капсид с кубическим типом симметрии - икосаэдр. Геном образует однонитевая молекула позитивной РНК. Белковая оболочка (капсид) содержит 4 структурных белка - VP1, VP2, VP3, VP4. HAV является одним из наиболее устойчивых во внешней среде вирусов.

Антигенная структура.

Вирус имеет один антигенный тип и содержит главный антиген (НА Аг), развитие иммунного ответа к которому обеспечивает прочный пожизненный иммунитет.

Патогенез поражений.

Вирус проникает в организм в результате реализации фекально - орального механизма заражения, реплицируется в эпителии слизистой тонкой кишки и регионарных лимфатических узлах, затем проникает в кровь (наибольшие титры вируса в крови - в конце инкубационного и в преджелтушный период), выделяется с фекалиями. Затем возбудитель проникает в печень и вызывает острый диффузный гепатит, связанный с поражением гепатоцитов (основной мишени для размножения и цитопатогенного действия вируса) и ретикуло - эндотелиальных элементов печени. Это сопровождается снижением барьерной и дезинтоксикационной функций печени, нарушениями белкового, углеводного и пигментного обмена, возрастанием уровня в сыворотке крови альдолазы и печеночных (разрушение гепатоцитов) аминотрансфераз (аланин - и аспартат - аминотрансфераз), билирубина.

Клинические особенности.

Наиболее типична острая желтушная циклическая форма, однако преобладают легкие безжелтушные и бессимптомные формы. Для этой инфекции характерно относительно легкое течение, практическое отсутствие вирусоносительства и хронических форм болезни.

Лабораторная диагностика

  1. Определение желчных пигментов и аминотрансфераз в сыворотке крови.
  2. ИФА для выявления антигенов вируса и IgM- антител к нему. Антигены HAV в фекалиях можно выявить только в конце инкубации до появления клинических проявлений. Наиболее надежный метод диагностики - обнаружение ранних антиHAV - IgM антител. Они выявляются практически у всех больных независимо от формы заболевания и свидетельствуют о наличии текущей или недавней инфекции.

Специфическая профилактика.

Используют инактивированные вакцины против вируса гепатита А отечественного “Геп - А инвак”) и зарубежного (“Хаврикс 1400” фирмы “Смит Кляйн Бичем”) производства. Трехкратная (при рождении , в 1 и 6 месяцев) вакцинация формирует защитный иммунитет у 99% детей.

Вирус гепатита Е

Общая характеристика.

Гепатит Е - инфекция, имеющая эпидемиологическое сходство с гепатитом А, известная ранее как “гепатит ни -А, ни -В с фекально - оральным механизмом передачи”. Возбудитель - вирус гепатита Е (HEV) относится к семейству калицивирусов, однако в последние годы это ставится под сомнение. Он имеет сферическую форму, диаметр вириона около 30 нм, суперкапсида не имеет. Геном представлен однонитевой нефрагменторованной позитивной РНК. Антигенного родства с HAV не имеет, отличается меньшей вирулентностью для человека. Представители семейства калицивирусов по ряду признаков близки пикорнавирусам. Свое название они получили от лат. calix - чаша за счет наличия чашеобразных углублений на поверхности капсида. Среди представителей семейства - возбудители гастроэнтеритов животных (например, вирус Норфолк), вирус гепатита Е.

Эпидемиология.

Вирус имеет фекально - оральный механизм распространения, реализуемый преимущественно при употреблении инфицированной воды. Широко распространен в странах с жарким климатом и плохим водоснабжением, при употреблении некачественной воды (из арыков, оросительных каналов, загрязнении грунтовыми водами и т.д.) происходит заражение. Вспышки наблюдают в Юго - Восточной Азии, Африке, Южной Америке. Инфекция распространена в Среднеазиатском регионе бывшего СССР. Особенность - высокая летальность HEV- инфекции у беременных во второй половине беременности.

Лабораторная диагностика.

Разработаны тест - системы ИФА и иммуноблота для выявления антител к HEV классов IgM и IgG, пригодные для диагностики в острой стадии болезни и в период реконвалесценции.

Профилактика ВГЕ - неспецифическая. Иммунитет - прочный, обусловлен вируснейтрализующими антителами и клетками памяти

Контрольные вопросы:

  1. Опишите морфологическую структуру вируса коксаки и экхо?
  2. Какие методы культивирования вируса вы знаете?
  3. Какова антигенная структура вирусов коксаки и экхо?
  4. Какова устойчивость вируса во внешней среде?
  5. Назовите клинические проявления коксаки и экхо?
  6. Профилактика коксаки и экхо?

 

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 255- 261 стр.

 

Дополнительная:

1.Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.54-56стр

2.Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология»  2006 г.65-67стр

3.Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 77-78стр

 

 

 

 

Тема: Вирусы натуральной оспы.

План лекции:

1.Морфология

2.Культивирование

3.Устойчивость

4.Пути передачи

5.Клиника

6.Иммунитет.

7.Лабораторная диагностика

8.Профилактика

Цель:

Ознакомление студентов с морфологией и основными свойствами, с методами микробиологической диагностики инфекций вызываемые вирусами натуральной оспы.

 

Морфология и биологические свойства вируса натуральной оспы. Устойчивость во внешней среде. Патогенез. Иммунитет. Лабораторная диагностика. Специфическая профилактика

 

     Натуральная оспа (variola vera) — острое заразное заболевание, характеризующееся общей интоксикацией, типичным лихорадочным периодом, папулезно-пустулезными высыпаниями на коже и слизистых оболочках. Возбудитель оспы был открыт Пашеном в 1906 г. в содержимом оспенных пузырьков больного.


Морфология и биологические свойства. Вирус имеет форму куба со сглаженными краями, размер его 150— 260 нм.

Зрелая частица вируса имеет сложное строение: внутри вириона находится нуклеопротеид,  по бокам которого расположены два боковых тельца. Вирион покрыт трехслойной внешней оболочкой, в состав которой входят липопротеиды и белки.


В 1892 г. Гварниери обнаружил включения вируса на гистологических срезах роговицы зараженного кролика. Тельца Гварниери представляют скопления вирусных частиц. 


Величина их от 1—4 до 10 мкм. Форма шаровидная  или серповидная, по Романовскому окрашивается в  красный цвет. Обнаружение их в эпителии кожи или слизистых оболочках имеет диагностическое значение.


Устойчивость. Вирус оспы устойчив к высушиванию, эфиру и фенолу. В сухих оспенных корочках на предметах обихода он может сохраняться годами. Длительно жизнеспособен в 50% глицерине при низких температурах. Вирус оспы чувствителен к нагреванию, действию света и дезинфицирующим веществам.


Патогенность. Вирусом оспы легко заражаются крупный и мелкий рогатый скот, обезьяны, кролики, морские свинки, однако воспроизвести заболевание удается только у обезьян. У других животных он вызывает местные поражения.


Патогенез и клиника. Вирус проникает в организм человека через слизистые оболочки дыхательных путей и кожу. Заболевание начинается остро, внезапно, после инкубационного периода в 12—15 дней. Для оспы характерен продромальный период, продолжающийся 3 - 4 дня. В это время температура достигает 39—40°С, появляются боль в пояснице, крестце и сыпь, сходная с коревой или скарлатинозной. Она располагается в виде треугольников: один охватывает низ живота и внутренние поверхности бедер, два других — верхние, плечевые. Затем температура падает, сыпь исчезает, состояние больного улучшается. Вслед за этим появляется истинная сыпь. Для нее характерна последовательность  превращения - из папулы (бугорок) в везикулу (пузырек) и пустулу (гнойничок). Сыпь выступает вначале на лице, затем на руках, туловище и нижних конечностях. Нагноение пузырьков вновь сопровождается повышением температуры, тяжелым состоянием, помрачением сознания, мучительным зудом и истечением гноя из пустул. К 11 — 12-му дню происходит подсыхание пустул и образование корочек. Боли уменьшаются и состояние больного улучшается. После отпадения корочек остаются рубчики-рябины. Летальность при оспе достигает 20—30%, а при геморрагической форме — 100%.


У привитых при недостаточности иммунитета возникает атипичное течение оспы — вариолоид. Течение заболевания легкое, повышенная температура держится около 3 дней, без вторичной волны. Сыпь необильная, не имеет последовательности в развитии элементов, часто полиморфна, подсыхает на 7—8-й день. Рубцов не оставляет.


Иммунитет. После перенесенного заболевания иммунитет сохраняется в течение всей жизни.


Вирусологическая диагностика. Микроскопические методы исследования широко используют в острой стадии заболевания. Микроскопируют в световом микроскопе мазки и отпечатки, приготовленные из везикул и пустул больного. При окраске по Морозову вирусные частицы  (элементарные тельца Пашена ) имеют вид темно - коричневых округлых образований, расположенных по одному  или в виде коротких цепочек и скоплений на светло-коричневом фоне детритных масс. При окрашивании флюорохромами, например примулином, элементарные частицы имеют бело-голубое свечение при микроскопировании в ультрафиолетовом свете. Непрямой метод флюоресценции используют для обнаружения специфического антигена в мазках и отпечатках. Для этого препарат обрабатывают вначале специфической иммунной сывороткой, а затем видовой антиглобулиновой флюоресцирующей сывороткой. Образующиеся специфические микропреципитаты выявляются при люминесцентной микроскопии в виде желтовато-зеленых мономорфных образований. Тельца Гварниери можно обнаружить в клетках пораженного эпителия, в зараженной культуре тканей, в эпителии роговицы кролика, которому вводят содержимое оспенного пузырька через царапины на роговице. 


Биологические методы исследования используют, заражая содержимым оспенного пузырька хорион-аллантоисную оболочку 11—12-дневных куриных эмбрионов или культуры клеток HeLa, Нер-1, Нер-2, на которых вирус вызывает цитопатический эффект. Культура фибробластов куриных эмбрионов не изменяется под действием вируса. Вирус типируется с помощью серологических реакций, по цитопатическому действию на культуру клеток и его отсутствию при добавлении специфических иммунных сывороток.


Для выявления антител в крови больного исследуют парные сыворотки, взятые от больного в первые дни болезни и через 1—2 нед после взятия первой сыворотки. Нарастание титра антител во второй сыворотке больше чем в заболевание оспой.


По инициативе Советского Союза в 1958 г. на XI Ассамблее Всемирной организации здравоохранения было принято решение о ликвидации оспы во всем мире путем проведения массовой вакцинации. Это мероприятие сыграло решающую роль в борьбе с натуральной оспой, и в настоящее время, по сообщению ВОЗ, случаи оспы не за¬регистрированы ни в одной из стран, ни на одном из континентов.


Профилактика и лечение. Основными мероприятиями при появлении заболевания являются немедленная изоляция (госпитализация) больного не менее чем на 40 дней со дня заболевания, дезинфекция очага, вакцинация окружающих. Лица, находившиеся в контакте с больным, также изолируются на срок наибольшей инкубации (15 дней) и находятся под наблюдением врача. Для предупреждения завоза оспы из стран, в которых регистрируют случаи этого заболевания, проводят ряд мер карантинного порядка, утвержденных международными соглашениями (оповещение других стран о наличии заболеваний, закрытие границ и др.).

 

Вакцинация является основой профилактики оспы. Для получения вакцины используют вирус осповакцины, который является самостоятельным типовым видом семейства поксвириде. Он имеет общее антигены с вирусом оспы человека и вызывает образование прочного иммунитета без выраженного заболевания. Для получения противооспенной вакцины телят заражают вирусом осповакцины, который для усиления иммуногенности предварительно проводят через организм кролика. Этим материалом— лапиной (от лат. lapinus — кролик) заражают телят, делая крестообразные надрезы на коже. В них втирают лапину. На 5—6-й день при появлении везикул их соскабливают, материал (детрит), содержащий вирус, соединяют с глицерином и выдерживают при комнатной температуре несколько дней, а затем в холодильнике при 2—5°С в течение 2—3 нед. Соскоб тщательно измельчают, определяют прививочную дозу, проверяют его безвредность и стерильность и выпускают для использования в ампулах, которые содержат 0,1—0,2 мл высушенной под вакуумом вакцины.


В последние годы стали применять оспенную осповакцину (вирус осповакцины выращивают на куриных эмбрионах) и тканевую (вирус выращивают на культуре тканей). 


Для лечения, помимо симптоматических и патогенетических средств, используют специфический противооспенный донорский иммуноглобулин.

 

 

Контрольные вопросы:

  1. Какова величина и структура вириона оспы ?
  2. Каковы основные методы культивирования вируса оспы?
  3. Что такое тельца Бабеша- Негри?
  4. Патогенез натуральной оспы ?
  5. Иммунитет и специфическая профилактика ?
  6. Каковы основные методы диагностики оспы?

Литература:

 

  1. Основная:
  2. 1. Прозоркина Н.В.Основы микробиологии, вирусологии и иммунологии», Ростов на Дону, 2002 г. 271-270 стр.

 

  1. Дополнительная:
    1. Поздеев О.К., Покровский В.И. «Медицинская микробиология». 2008 г.41-46стр
    2. Марри П.Р., Шей И.Р.. «Клиническая микробиология» 2006 г.55-56стр
    3. Коротнев А.И., Бабичев С.А. «Медицинская микробиология, иммунология и вирусология». 2008 г. 32-38стр

.

 

 

                     Тема: Санитарно - бактериологическое исследование воды

План лекции:

  1. Роль воды в передаче кишечных инфекций.
  2. Санитарно показательный микроорганизм воды.
  3. Отбор проб воды
  4. Бродильный метод исследование воды
  5. Исследование воды методом мембранных фильтров.
  6. Получение результатов.

 

Цель:

Ознакомление студентов с методами санитарно бактериологических исследований воды

 

                 Роль воды в передаче кишечных инфекций. Эшерихии – как санитаро-показательные микроорганизмы. Методы сан-бак исследования воды. Определение микробного числа, санитарно-показательных и патогенных микроорганизмов.

 

 

Исследование воды на общую бактериальную обсемененность и определение санитарно-показательных микроорганизмов


Общее количество бактерий в воде определяют путем посева воды в стерильные чашки Петри, в которые затем добавляют расплавленный и остуженный до 42—45°С агар. При исследовании чистой воды засевают 1 мл, а при исследовании загрязненных вод делают посевы по 1 мл определенных разведений воды (1 : 10— 1 : 100 и более). Чашки помещают в термостат при 37°С на 24 ч (или при 20—22°С на 48 ч) и по истечении срока инкубации подсчитывают все колонии, выросшие как на поверхности агара, так и в глубине его, выбирая чашки, в которых наиболее удобно произвести подсчет колоний.


Общее количество бактерий определяют в пересчете на число колоний, выросших при посеве 1 мл воды. Считают, что в чистой воде общее количество бактерий должно быть не более 100 в 1 мл воды, в воде сомнительной чистоты— от 100 до 1000, в загрязненной — свыше 1000. Общее количество бактерий в 1 мл водопроводной воды не должно превышать 100; для колодцев и открытых водоемов допускают до 1000.


Определение санитарно-показательных микроорганизмов. Интенсивность фекального загрязнения воды характеризуют два показателя: 

1) индекс кишечной палочки (коли-индекс)—количество БГКП, обнаруженное в 1 л воды;

2) титр кишечной палочки (коли-титр) — наименьшее количество миллилитров воды, в котором обнаруживают БГКП.

Для определения количества БГКП используют метод мембранных фильтров, который основан на концентрировании определенных объемов воды на мембранных фильтрах с последующим посевом их на среду Эндо. Бродильные (титрационные) методы, предусматривают посев определенного количества воды на среды обогащения, а метод прямого посева — определенных разведений воды на среду Эндо. Бродильный метод удлиняет срок анализа на сутки.


Выбор метода исследования зависит от качества воды. Чистые воды, которые хорошо фильтруются (вода централизованного водоснабжения), исследуют методом мембранных фильтров. Если воды содержат различные примеси, применяют метод бродильных проб. Метод прямого посева на среду Эндо используют редко, при исследовании сильно загрязненных проб воды.


При определении БГКП учитывают все разновидности кишечной палочки, дифференцируя колонии по лактозному признаку, оксидазному тесту и ферментации глюкозы.
Метод мембранных фильтров. Сущность метода заключается в концентрации БГКП из определенного объема воды на мембранном фильтре, выращивании их при 37°С на среде Эндо, дифференциации выросших колоний и определении коли-индекса. Мембранные фильтры представляют собой проницаемые для воды нитроцеллюлозные пленки с порами разного диаметра в зависимости от номера фильтра. Для фильтрации воды централизованного водоснабжения используют фильтры № 2 и 3, диаметр пор которых меньше диаметра бактериальной клетки, а для, загрязненной воды применяют еще и фильтры № 6, задерживающие крупные частицы, взвешенные в воде. Перед употреблением фильтры стерилизуют 10 мин кипячением в дистиллированной воде, меняя ее 3—5 раз. Мембранные фильтры помещают в фильтровальный аппарат Зейтца. Фильтруют не менее 300—500 мл чистой воды, 100—10—: 1 мл или по 1 мл соответствующих разведений более загрязненной воды. После фильтрации пробы воды мембранный фильтр переносят на среду Эндо, разлитую в чашки Петри. Поверхность фильтра с осевшими на не микробами должна быть обращена вверх. Посевы выдерживают в термостате при 37°С в течение 18—24 ч. Если на фильтрах вырастают колонии, характерные для БГКП: красные, темно-красные с металлическим блеском или без него (лактозоположительные), из них готовят мазки, окрашивают по Граму, микроскопируют. При наличии грамотрицательных, не образующих спор палочек ставят тест на наличие оксидазы. Число колоний, не обладающих оксидазной активностью, подсчитывают и при содержании; их более трех в 1 л питьевой воды и более десяти в 1 л воды колодцев немедленно дают ответ о наличии БГКП в количестве, превышающем норму. Сомнительные колонии— розовые с темным центром и бесцветные, содержащие грамотрицательные палочки и дающие отрицательный результат пробы на оксидазу, пересевают в полужидкую среду с глюкозой (2—3 колонии). При образовании кислоты и газа через 5—6 ч пребывания в термостате при 37°С выделенную культуру также относят к БГКП.


Отрицательный ответ об отсутствии в пробе воды БГКП дают при отсутствии роста на фильтре колоний кишечной палочки через 18—24 ч, а также рри наличии колоний, обладающих оксидазной активностью.


Результаты анализа выражают в виде коли-индекса, который высчитывают, умножив количество выросших колоний БГКП на 1000 и разделив на объем профильтрованной воды.


При исследовании воды открытых водоемов и сточных вод на фильтре подсчитывают только число лактозоположительных колоний кишечной палочки — ЛКП (темно- красные с металлическим блеском и без него). Наличие характерной морфологии, отрицательного теста на оксидазу свидетельствует о присутствии БГКП. При нетипичном росте, отсутствии реакции на оксидазу и в спорных случаях производят посев подозрительных колоний на полужидкую среду с лактозой и определяют ферментацию до кислоты и газа при 37°С. Учетом только лактозоположительных кишечных палочек можно закончить исследование воды водоемов (пресных и соленых) в местах хозяйственно-бытового и культурного водопользования, на этапах очистки питьевой воды, необеззараженных сточных вод и воды открытых водоемов.


Все БГКП (лактозоположительные и лактозоотрицательные варианты) определяют при изучении процессов самоочищения воды, при изучении искусственных водоемов (водохранилищ и каналов), выборе нового источника водоснабжения, преобладании на фильтре розовых оксидазоотрицательных колоний.


Титрационный (бродильный) метод. Сущность бродильного метода заключается в посеве определенного количества воды на жидкие питательные среды накопления, подращивании БГКП при 37° с последующим высевом на плотные питательные среды (среда Эндо), дифференциации выросших колоний и определении БГКП в 1 л воды. Выбор объема исследуемой воды зависит от характера водоисточника. Выбранные объемы проб засевают во флаконы и пробирки с глюкозопептонной или лактозопептонной средой, внося 100 и 10 мл воды в 10 мл или 1 мл концентрированной среды, а 1 мл воды или 1 мл соответствующего разведения воды — в пробирки с 5 мл среды обычной концентрации. Инкубируют при 37° С в течение 24 ч и делают высев на среду Эндо (с расчетом получения роста изолированных колоний) из каждого флакона и пробирки, где наблюдают помутнение, образование кислоты и газа или только помутнение и образование кислоты. Посевы выдерживают при 37°С в течение 16— 18 ч. При росте на среде Эндо темно-красных с металлическим блеском или без