Микра экз. Билет 1 Генетические и биохимические механизмы Лекарственной устойчивости. Путь преодоления лекарственной устойчивости бактерий
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
Принципиальная схема (алгоритм) бактериологического исследования
Бактериологический метод заключается в выделении чистой культуры возбудителя (популяции, содержащей бактерии одного вида) и идентификации этого возбудителя является основным методом бактериологического исследования Изучение свойств микроорганизмов в бактериологической лаборатории с целью установления принадлежности к той или иной систематической группе (виду, роду) и называется их идентификация. В целом бактериологический метод исследования представляет собой многоэтапное бактериологическое исследование, которое длится 18— 24 часов. При бактериологическом методе в анаэростат помещают посевы анаэробов. Из аэростата удаляют воздух и заменяют его газовой смесью, которая не содержит кислород. Основой бактериологического метода является выделение чистой культуры возбудителя, которое происходит на первом этапе исследования. Для выделения чистой культуры возбудителя делают посев взятого материала. Посев делается, как правило, на плотные питательные среды, которые выбирают исходя из свойств предполагаемого возбудителя. При бактериологическом методе применяют по возможности среды, на которых растет только конкретный вид бактерий — элективные среды, или среды, позволяющие отличить предполагаемого возбудителя от других микроорганизмов или по-другому дифференциально-диагностические среды. При бактериологическом методе посев материала на питательные среды производят либо стеклянным или металлическим шпателем, либо бактериальной петлей таким образом, чтобы находящиеся в исследуемом материале бактерии рассеять по поверхности питательной среды. В результате такого рассеивания каждая бактериальная клетка попадает на свой участок среды. В том случае, если в результате бактериологического метода исследования предполагается в исследуемом материале содержание малого количества возбудителя, посев производят на жидкую питательную среду для его накопления, так называемую среду обогащения, которая оптимальна для данного микроорганизма. Далее осуществляют пересев из жидкой питательной среды на плотные среды, разлитые в чашках Петри. Засеянную возбудителем среду помещают в термостат обычно при определенной температуре, что важно для бактериологического метода. На втором этапе бактериологического метода исследования проводят изучение колоний бактерий, выросших на плотной питательной среде и происходящих от одной бактериальной клетки. (колония и является чистой культурой возбудителя). Производят микроскопическое и макроскопическое исследование колоний в отраженном и проходящем свете: невооруженным глазом, под малым увеличением микроскопа, с помощью лупы. Отмечают культуральные свойства колоний: их форму, величину, цвет, характер краев и поверхности, структуру, консистенцию. Далее для приготовления мазков используют часть каждой из намеченных колоний. Окрашивают мазки по Граму, микроскопируют, определяя тинкториальные (отношение к окраске) и морфологические свойства выделенной культуры и проверяя одновременно ее чистоту. Оставшуюся часть колонии пересевают в пробирки с оптимальной для данного вида средой, например, скошенным агаром, с целью накопления чистой культуры для более полного ее изучения. Пробирки перемещают на 18–24 часа в термостат. На втором этапе, кроме перечисленных исследований, нередко подсчитывают количество выросших колоний. Для того чтобы провести такое исследование готовят последовательные разведения взятого исследуемого материала, из которых на чашки с питательной средой производят высев, подсчитывают количество выросших колоний, умножают на разведение, из чего определяют содержание микроорганизмов в материале. Идентификация выделенной чистой культуры возбудителя и определение для этой культуры чувствительности к антибиотикам и другим химиотерапевтическим препаратам — третий этап бактериологичестого метода. Идентификацию выделенной бактериальной культуры производят по тинкториальным, морфологическим, биохимическим, культуральным, токсигенным, антигенным свойствам. Первым делом берут мазок из культуры, выросшей на скошенном агаре, исследуют морфологию бактерий и проверяют чистоту культуры выросших бактерий. Далее осуществляют посев выделенной чистой культуры бактерий на среды Гисса. Желательно провести посев и на другие среды для определения биохимических свойств. С помощью реакции нейтрализации токсина антитоксином in vivo или in vitro определяют токсинообразование микробов. В ряде случаев изучают и другие факторы вирулентности. Вышеперечисленные исследования, которые проводятся в бактериологической лаборатории, позволяют определить род или вид возбудителя. Метод бумажных дисков базируется на выявлении зоны подавления размножения бактерий вокруг дисков, которые пропитаны антибиотиками. В случае применения метода серийных разведений химический препарат — антибиотик с жидкой питательной средой разводят в пробирках, после чего засеивают в пробирки одинаковое количество бактерий. По отсутствию или наличию роста бактерий проводят учет результатов. В результате бактериологического метода исследования для определения идентичности штаммов, полученная антибиотикограмма может служить и эпидемиологическим целям. Могут проводиться повторные исследования при выявлении бактерионосительства т. к. можно не обнаружить возбудителя в одной порции материала. Клеточные неспецифические факторы защиты: арреактивность клеток и тканей, фагоцитоз, естественные киллеры. Неспецифические факторы защиты врожденные и лишены избирательности, так как действуют на любой микроорганизм. К первичным барьерам неспецифических факторов защиты относятся: 1. Кожа — покрывает все тело и механически защищает организм от проникновения микробов, вирусов и т.д. На коже также имеются потовые и сальные железы, которые вырабатывают молочную и жирные кислоты. Известно, что кислая среда губительно действует на микроорганизмы. Если на поверхность чистой кожи нанести микробы, то через 30 мин они погибнут. Грязная кожа обладает сниженными бактерицидными свойствами, поэтому мытье рук и тела является важным условием сохранения защитной роли кожи. 2. Слизистые оболочки носоглотки, дыхательных путей, кишечника обладают еще более выраженными защитными свойствами, чем кожа. В слезах, слюне обнаружен лизоцим, который растворяет многие сапрофитные микробы, а также некоторые патогенные. Известно, что в слюне у собак лизоцима содержится в 100 раз больше, чем у человека. Поэтому слюна собак является более бактерицидной. Эпителий слизистых путей также механически препятствует проникновению микроорганизмов, эту роль выполняет слизь и реснитчатый эпителий, освобождающие слизистые оболочки от попавших на них частичек. В желудочно-кишечном тракте защитную роль выполняют соляная кислота желудочного сока, которая убивает микроорганизмы. Еще в древние времена люди знали об этом свойстве, поэтому врач никогда не приходил к больному на «голодный» желудок. 3. Нормальная микрофлора организма человека обладает антагонистическим действием к различным видам микроорганизмов. Она препятствует их размножению и проникновению в организм. Например, кишечная палочка вырабатывает молочную кислоту, которая оказывает губительное действие на бактерии. Если микроорганизмы преодолевают эти барьеры, то в работу вступают вторичные барьеры неспецифических факторов защиты. К ним относятся: 1) гуморальные факторы — система комплемента. Комплемент — это комплекс 26 белков в сыворотке крови. Обозначается каждый белок, как фракция, латинскими буквами: С4, С2, СЗ и т. д. В условиях нормы система комплемента находится в неактивном состоянии. При попадании антигенов он активируется, стимулирующим фактором является комплекс антиген — антитело. С активации комплемента начинается любое инфекционное воспаление. Комплекс белков комплемента встраивается в клеточную мембрану микроба, что приводит к лизису клетки. Также комле-мент участвует в анафилаксии и фагоцитозе, так как обладает хемотаксической активностью. Таким образом, комплемент является компонентом многих им-мунолитических реакций, направленных на освобождение организма от микробов и других чужеродных агентов; 2) клеточные факторы защиты. Фагоциты. Фагоцитоз (от греч. phagos — пожираю, cytos — клетка) впервые открыл И. И. Мечников, за это открытие в 1908 г. он получил Нобелевскую премию. Механизм фагоцитоза состоит в поглощении, переваривании, инактивации инородных для организма веществ специальными клетками-фагоцитами. К фагоцитам Мечников отнес макрофаги и микрофаги. В настоящее время все фагоциты объединены в единую фагоцитирующую систему. В нее включены: промоноциты — вырабатывает костный мозг; макрофаги — разбросаны по всему организму: в печени они называются «купферовские клетки», в легких — «альвеолярные макрофаги», в костной ткани — «остеобласты» и т. д. Функции клеток-фагоцитов самые разнообразные: они удаляют из организма отмирающие клетки, поглощают и инактивируют микробы, вирусы, грибы; синтезируют биологически активные вещества (лизоцим, комплемент, интерферон); участвуют в регуляции иммунной системы. Процесс фагоцитоза, т. е. поглощение инородного вещества клетками-фагоцитами, протекает в 4 стадии: 1) активация фагоцита и его приближение к объекту (хемотаксис); 2) стадия адгезии — прилипание фагоцита к объекту; 3) поглощение объекта с образованием фагосомы; 4) образование фаголизосомы и переваривание объекта с помощью ферментов. Фагоциты — подвижные клетки и могут перемещаться по направлению к объекту. Движение фагоцита к объекту называется хемотаксисом. Как правило, фагоциты «переваривают» захваченные чужеродные агенты, тогда говорят о завершенном фагоцитозе. Но не всегда фагоцитоз заканчивается перевариванием — такой фагоцитоз называется незавершенным. Причины, обусловливающие незавершенный фагоцитоз: 1) некоторые микроорганизмы подавляют слияние фага и лизосомы; 2) некоторые микроорганизмы выделяют вещества, которые нейтрализуют действие рибосомальных ферментов; 3) некоторые микроорганизмы могут выходить из фагосо-мы; 4) некоторые бактерии имеют устойчивость к лизосомаль-ным ферментам (гонококк, стафилококк, палочки туберкулеза и лепры). В организме есть вещества — обсанины, которые повышают фагоцитоз. Это нормальные антитела, которые «обволакивают» антигены и способствуют их фиксации на фагоците. Вирусы гепатитов В, D Вирусные гепатиты представляют большую разнородную по этиологии, но схожую по клиническим проявлениям группу тяжелых по последствиям заболеваний, широко распространенных в мире. Многие вирусы могут вызывать среди прочих действий и поражения печени (например, некоторые серотипы ECHO- вирусов), однако имеется большая группа обладающих преимущественно гепатотропным действием вирусов. Они по эколого - эпидемиологическим особенностям могут быть разделены на две группы - с преимущественно фекально - оральным механизмом передачи (вирусы гепатитов А и Е) и с парентеральным (гемоконтактным) путем передачи (В, С, G, D). Вирус гепатита D (дельта) является дефектным вирусом - сателлитом вируса гепатита В, передаваемым парентерально и вертикально (от матери плоду). Вирус гепатита А - энтеровирус 72, В- гепадновирус, С и G- флавивирусы, D- неклассифицированный вирус, Е- калицивирус. Вирус гепатита В. Вирус гепатита В (HBV) вызывает сывороточный гепатит, относится к семейству гепадновирусов - оболочечных ДНК - вирусов, вызывающих гепатиты у различных видов животных (сурков, уток и др.). Гепатит В - серьезная проблема здравоохранения во всем мире. Этому способствует рост заболеваемости, частое формирование неблагоприятных исходов (хронический гепатит, цирроз печени, гепатокарцинома, довольно высокая летальность). Гепадновирусы поражают преимущественно клетки печени. Геном HBV представлен двуцепочечной кольцевой молекулой ДНК, наружная цепь длиннее внутренней. Цикл репродукции HBV очень сложен и проходит через промежуточное звено - РНК (ДНКà РНКà ДНК), т.е. с механизмом обратной транскрипции. При транскрипции вирусного генома в ядре гепатоцита клеточная ДНК - зависимая РНК - полимераза синтезирует два типа мРНК - большего размера (прегеном) и меньшего размера (для синтеза вирусных белков). Прегеном и вирусная ДНК - полимераза упаковываются в капсид и переносятся в цитоплазму. Под действием вирус - индуцированной обратной транскриптазы на матрице прегенома (РНК) синтезируется новая минус - нить ДНК. Вирионная ДНК - полимераза на минус - цепи синтезирует плюс -цепь. Если вирусная двухцепочечная ДНК не вступает в дальнейшую репликацию, сформировавшийся нуклеокапсид, проходя через мембрану клетки, покрывается суперкапсидом и отпочковывается от клетки. Строение и антигенная структура. Вирусные частицы размером 42 - 45 нм. Сердцевина включает геном, представленного кольцевой двуспиральной ДНК, фермет РНК зависимую ДНК - полимеразу и четыре антигена сердцевинный или коровский (HBc Ag или cor Ag), антиген инфекционности (HBe Ag, выявляемый в крови при активной репликации HBV) , наименее изученный HBx Ag, И поверхностный (HBs Ag - “австралийский”) гликопротеидной природы который окружает сердцевину - оболочка сердцевины. Циркулирующие штаммы HBV отличаются по антигенной структуре HBs антигена. В его составе имеется общий антиген , обусловливающий перекрестный (между субтипами) иммунитет и четыре типоспецифических антигенных детерминанты и соответственно четыре субтипа HBs Ag ( и HBV). С учетом сложной антигенной структуры вируса гепатита В, в диагностике данной инфекции используют целый ряд маркеров инфицирования, в т.ч. антигены (HBs Ag, HBc Ag, HВe Ag) и соответствующие им антитела (анти - HBs, анти - HBc и анти - HВe). Важное значение для определения прогноза и тактики лечения больных гепатитом В имеет выделение двух качественно различных биологических фаз развития HBV - репликативной и интегративной. При репликативной фазе (т.е. массовом размножении вируса) вирусная ДНК - полимераза реплицирует ДНК ВГВ и все вирусные субкомпоненты и белки копируются в большом количестве. При интегративной фазе развития (т.е. когда вирусные частицы не подвергаются дальнейшей репликации) геном ВГВ встраивается в геном гепатоцита. В процессе интеграции основную роль играет фрагмент, несущий ген, кодирующий HBs антиген, поэтому при этой фазе идет преимущественное образование HBs Ag. Следовательно, биологические стадии HBV отличаются спектром выявления маркеров инфицирования. Для стадии репликации характерно выявление ДНК HBV, HBe Ag и (или) анти - HBc - IgM, возможно - HBs Ag. В стадии интеграции преобладает HBs Ag, анти - HBe, анти - HBc - IgG. Культивирование. Вирус ГВ с трудом размножается в культуре клеток, что препятствует его накоплению и изучению. Единственное животное восприимчивое у вирусу, – шимпанзе. Резистентность. Вирусы чувствительны к эфирам и детергентам, устойчивы к высоким температурам, в течении нескольких минут выдерживают кипячение. Ирус не инактивируется при УФ- облучении плазмы, хранении – 20 градусов, повторном замораживании и оттаивании. Эпидемиологические особенности. Вирус гепатита В распространяется эволюционно сложившимися естественными и искусственными путями распространения. Для эффективного заражения оказывается достаточным введение 0,0000007 мл инфицированной крови (искусственные парентеральные пути заражения - через медицинские манипуляции) . Среди естественных путей - вертикальный ( от матери - потомству), половой и контактный (семейный) - “гемоконтактный” (Л.М. Шляхтенко и др., 1990,1998). Передача возбудителя обеспечивается устойчивостью во внешней среде, вирус передается при контакте с кровью и другими биологическими жидкостями организма (слюна, сперма, содержимое носоглотки, вагины и др.). Факторами передачи могут быть различные предметы личной гигиены (зубные щетки, бритвенные и маникюрные приборы, мочалки, расчески и др.). В последние годы увеличилось значение наркозависимого и полового пути передачи. Клинико - патогенетические особенности. Орган - мишень для вируса гепатита В - печень. Поражение гепатоцитов напрямую не связано с непосредственным действием вируса (цитопатического эффекта нет), а с иммунными (аутоагрессивными) реакциями хозяина, связанными с модификацией клеточных мембран вирусными белками. Аутоагрессия реализуется Т - цитотоксическими лимфоцитами и другими киллерными клетками, выработкой аутоантител против тканей печени. Поражения печени могут быть в виде острой и хронической форм различной тяжести. Постинфекционный иммунитет длительный, направлен против основного протективного HBs антигена, обусловлен вируснейтрализующими анти - HBs антителами. Методы диагностики. В основе лабораторной диагностики - ИФА и ПЦР. HBs антиген - основной и первый маркер инфицирования HBV. Его элиминация и появление анти - HBs - антител является непременным условием выздоровления. Анти HBs - антитела - показатель перенесенной инфекции. HBc антиген - сердцевинный антиген, белок нуклеокапсида, выявляемый только в ядрах гепатоцитов, но отсутствующий в чистом виде в крови. Большое диагностическое значение имеет определение в крови анти- HBc - IgM. Эти антитела при остром гепатите выявляются раньше, чем антитела к другим вирусным антигенам. АнтиHBc -IgM выявляют у 100% больных острым гепатитом В, как HBs - позитивным, так и HBs - негативным. Анти HBc - антитела могут быть единственным маркером вируса гепатита В в фазу “окна”, когда в крови не удается выявить ни HBs антиген, ни антител к нему. Выявление анти- HBc -IgM сочетается с выявлением ДНК вируса и ДНК - полимеразной активности (т.е. показателями продолжающейся репликации вируса) и активностью патологического процесса в печени. Анти HBc - IgG - маркер перенесенного инфицирования HBV. HBe Ag - антиген инфекционности, циркулирует только при наличии HBs антигена. Его наличие в сыворотке крови коррелирует с выявлением ДНК вируса, полимеразной активностью и с продукцией полных вирусных частиц, т.е. с активной репликацией вируса. Длительность циркуляции HBe антигена - важный прогностический признак. Его выявление через два месяца с начала заболевания - признак вероятного развития хронического гепатита. В большинстве случаев происходит смена HBe Ag на антиHBe - антитела, что является маркером завершенной репликации вируса гепатита В. Важную диагностическую информацию представляют методы выявления ДНК HBV. В ряде случаев при отсутствии в крови HBs антигена, а также серологических маркеров вирусной репликации (HBe Ag, антиHBcor - IgM), о продолжающейся репродукции вируса в печени можно судить по результатам молекулярной гибридизации нуклеиновых кислот (МГНК) и ПЦР. Используя технику ПЦР, можно определить и подтип HBs антигена. Специфическая профилактика в настоящее время осуществляется с использованием рекомбинантных вакцин, полученных методами генной инженерии на культурах дрожжей Saccharomyces cerevisae. Рекомбининтный клон дрожжей вырабатывает поверхностный антиген HBV. Эффективность - 95% , продолжительность - не менее 5 - 6 лет. Предусмотрена трехкратная иммунизация - сразу после рождения, через 1 - 2 месяца, до конца первого года жизни ребенка. Для экстренной профилактики контактным может применяться донорский иммуноглобулин, содержащий антитела к HBV. Вирус гепатита D (HDV). Гепатит Д - инфекция, вызываемая HDV, характеризующаяся тяжелым поражением печени. Эпидемиологически связана с гепатитом В. Возбудитель - дефектный РНК - содержащий вирус, выделяемый только от пациентов, инфицированных HBV. Дефектность вируса заключается в его полной зависимости от HBV, который является для него вирусом - помощником. Поэтому гепатит D протекает либо как коинфекция (одновременное заражение HBV и HDV), либо как суперинфекция (наслоение HDV на текущую HBV- инфекцию, чаще хроническую). Вирус гепатита Д представляет собой сферическую частицу средним диаметром 36 нм. Суперкапсид состоит из HBs Ag и кодируется HBV. Внутренний HD Ag кодируется HDV. По структуре генома, представленной кольцевидной РНК, HDV напоминает вироиды, является неклассифицированным к настоящему времени вирусом. Вирус гепатита Д является вирусом - спутником (сателлитом) HBV, его распространение связано с распространением HBV. Клинико - эпидемиологические особенности. Наибольшее значение в распространении имеют искусственные пути распространения (медицинские манипуляции). Естественные пути - аналогичны HBV. Вирус гепатита Д не может вызывать развитие гепатитов без одновременной репликации HBV. Наиболее опасна суперинфекция, вызванная HBV и HDV, у 60 - 70% пациентов с хроническими гепатитами такого типа наблюдается цирроз печени. При гепатите Д возможно острое и хроническое течение инфекции. Лабораторная диагностика. Для постановки диагноза имеют значение следующие маркеры инфицирования : дельта - антиген, антитела к нему класса IgG (анти - HDV - IgG) и IgM (анти - HDV -IgM), РНК HDV. Дельта - антиген для тест - систем ИФА и РИА получают из печени инфицированных шимпанзе или генно - инженерными методами (экспрессия антигена рекомбинантными штаммами E.coli). При коинфекции в желтушный период на протяжении двух недель выявляют HDV Ag, РНК вируса, антиHDV- IgM. Несколько позднее (через 1 - 2 месяца с момента появления желтухи) начинают выявлять антиHDV IgG. Одновременно выявляются маркеры активной репродукции HBV (HBs Ag, HBe Ag, антиHBc - IgM, ДНК HBV). При суперинфекции в острый период HDV Ag может не выявляться или выявляться кратковременно. Наряду с HDV- IgM выявляются HDV- IgG, причем в более высоких титрах, чем при коинфекции. При суперинфекции HDV происходит снижение уровня HBs Ag, падают титры или полностью исчезают HBcor- IgM. Стойкое увеличение HDV антител является маркером хронического HDV гепатита. С учетом зависимости вируса гепатита Д от вируса гепатита В в основе профилактики гепатита дельта - профилактика гепатита В. Специфическая профилактика - вакцинация против гепатита В - основное мероприятие профилактики гепатита Д. БИЛЕТ 46 Основные принципы и методы культивирования бактерий. Питательные среды и их классификация. Колонии у различных видов бактерий, культуральные свойства Культуральные свойства микроорганизмов – характер роста на искусственных питательных средах. На жидких средах микробы могут расти диффузно, пристеночно, придонно, поверхностно или формировать пленку. На плотных средах микроорганизмы образуют колонии. Исключение составляют микробы рода Proteus, которые, являясь перитрихами, не формируют колонии на плотной питательной среде, а демонстрируют «ползучий» рост («феномен роения») Методы культивирования микроорганизмов. При выращивании бактерий применяют стационарный способ, способ глубинного культивирования с аэрацией и метод проточных питательных сред. Стационарный способ — наиболее часто используемый в лабораторной практике. Состав сред не пополняется субстратом, не проводится дополнительная аэрация ( усиление снабжения микробов кислородом ) Микроорганизмы развиваются в «замкнутой среде», проходя все стадии развития, завершающиеся гибелью клеток при истощении питательной среды. I ЛАГ-фаза, II ЛОГ-фаза,III Стационарная фаза,IV Фаза гибели Способ глубинного культивирования применяют при промышленном выращивании бактериальной биомассы, для чего используют специальные котлы-реакторы. Они снабжены системами поддержания температуры, подачи в бульон различных питательных веществ, перемешивания биомассы и постоянной подачи кислорода. Создание аэробных условий по всей толще среды способствует протеканию энергетических процессов по аэробному пути, что способствует максимальной утилизации энергетического потенциала глюкозы и, следовательно, максимальному выходу биомассы. Метод проточных сред (промышленный способ культивирования) позволяет постоянно поддерживать бактериальную культуру в экспоненциальной фазе роста, что достигают постоянным внесением питательных веществ и удалением определённого числа бактериальных клеток. Пребывание бактерий в экспоненциальной стадии роста обеспечивает максимальный выход различных БАВ (витамины, антибиотики и др.) Культвирование аэробов. Посевы аэробных бактерий культивируют в простых термостатах. Некоторые факультативно анаэробные виды также можно культивировать при атмосферном воздухе, но более оптимально помещение посевов в термостаты с дозированной подачей кислорода. Культивирование анаэробов. Посевы анаэробных бактерий в жидких средах заливают вазелиновым или другим маслом. При использовании плотных сред посевы культивируют в специальных устройствах — анаэростатах(откуда откачивают воздух) либо заливают посевы тонким слоем агара. Анаэробные условия можно создать химическим путём, поместив посевы в эксикаторы, на дно которых заливают щелочной раствор пирогаллола, поглощающего кислород. Иногда посевы помещают в эксикаторы, куда вносят горящую свечу; после её выгорания в атмосфере снижается содержание кислорода и повышается содержание С02. По температурному оптимуму роста выделяют три основные группы микроорганизмов. 1.Психрофилы- растут при температурах ниже +20 градусов Цельсия. 2.Мезофилы- растут в диапозоне температур от 20 до 45 градусов (часто оптимум- при 37 градусах С). 3.Термофилы- растут при температурах выше плюс 45 градусов. Питательные среды для культивирования бактерий. Питательные среды необходимы для получения чистых культур микроорганизмов, изучения особенностей их морфологии и физиологии, а также для сохранения микроорганизмов в виде чистых культур в лабораторных и производственных условиях. Питательные среды должны отвечать следующим требованиям: 1.Должны содержать источники органогенов (азота, углерода, кислорода, водорода), факторы роста (аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, витамины, липиды, железопорфирины и пр.) и микроэлементы (калий, натрий, магний, кальций, сера, фосфор, железо,марганец, медь и пр.); 2.Должны быть изотоничны - содержать набор солей для поддержания осмотическогодавления; 3.Должны иметь оптимальный показатель рН (для большинства бактерий 7,2-7,6); 4.Должны иметь оптимальный окислительно-восстановительный (редокс) потенциал - высокий для аэробов, низкий для анаэробов; 5.Большинство сред должны быть прозрачны (чтобы был виден рост бактерий); 6.Должны быть стерильны. Питательные среды готовят на основе мясных отваров (причем, используется только мякоть – без жира, костей и сухожилий), пептонов (продуктов гидролиза белков – смесь олиго- полипептидов и до 30% аминокислот), полученных промышленным путем гидролизатов из рыбы и мяса (в виде сухих полуфабрикатов или паст) Для придания плотности питательным средам в них добавляют агар-агар (полисахариды, полученные из морских водорослей). Существуют готовые сухие среды определенного состава. Классификация сред. По происхождению среды подразделяют на естественные (природные или натуральные), искусственные и синтетические. Естественные среды могут состоять из компонентов животного (например, кровь, сыворотка, молоко) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения. Искусственные среды изготовлены по определённым рецептам из различных настоев или отваров животного или растительного происхождения с добавлением неорганических солей, углеводов и азотистых веществ. Синтетические среды – содержат определённые химические соединения в точно указанных концентрациях. По консистенцииции среды бывают жидкие(бульоны) полужидкие(менее 1% агара) , плотные(2%агар), сыпучие(для длительного хранения культур), сухие. По составу среды делят на простые: 1%-ная пептонная вода, мясопептонный бульон/агар, бульон/агар Хоттингера; и сложные: сахарный бульон/агар, сывороточный бульон/агар, кровяной агар, желчный бульон, желточно-солевой агар и пр. По назначению среды подразделяют на основные – на которых культивируют большинство микроорганизмов (мясо-пептонный агар, мясо-пептонный бульон и пр.), и специальные –используемые для различных целей; среди них выделяют: элективные – среды, на которых растут определенные группы или виды микроорганизмов в результате подавления сопутствующей микрофлоры (солевой агар для стафилококков): содержат различные ингибиторы роста микробов (соли желчных кислот, тетратионат Na⁺, теллурит K⁺; антибиотики, фуксин, генциановый фиолетовый, бриллиантовый зеленый и др.), имеют иныепоказатели рН, особый состав питательных веществ в среде и др. среды обогащения – используются для накопления «прихотливых» микроорганизмов или микроорганизмов, присутствующих в патологическом материале в небольших количествах сывороточный бульон или свернутая сыворотка для дифтерийной палочки) дифференциально-диагностические – самая большая группа сред; используются для выявления определенных свойств микроорганизмов с целью идентификации. В состав этих сред, кроме питательных веществ, обычно включают субстрат, по отношению к которому дифференцируются бактерии, и индикатор. Если микроб ферментирует субстрат, входящий в состав среды, то сдвигается рН среды, и изменяется цвет индикатора (среда Эндо с лактозой для выявления лактозоположительных бактерий, среды Гисса с углеводами для выявления сахаролитических свойств бактерий и пр.) консервирующие (среды для хранения), транспортные – среды, используемые для транспортировки патологического материала, содержащего «прихотливые» микроорганизмы; для кратковременного или долгосрочного хранения чистых культур микроорганизмов. селективные – среды, используемые для выявления среди бактерий одного вида особей с измененными свойствами (устойчивость к антибиотикам, способность утилизировать субстрат); Т.е. в этой среде созданы условия для выращивания одного вида микробов. эти среды содержат компонент, в отношении которого выявляются изменения, и в случае с субстратами – индикатор, позволяющий обнаружить колонии изменившихся бактерий. Большинство питательных сред специального назначения обладают свойствами как элективными, так и дифференциально-диагностическими: среда Плоскирева содержит соли желчных кислот, бриллиантовый зеленый – как факторы, подавляющие рост кишечной палочки, и тем самым способствующие росту сальмонелл и шигелл; а также лактозу и индикатор, позволяющие отличить шигеллы и сальмонеллы (лактозоотрицательные) от колоний кишечной палочки (лактозоположительной); желточно-солевой агар – являясь элективной средой для стафилококков (по причине повышенного содержания хлорида натрия), одновременно позволяет выявить у них лецитиназную активность – способность расщеплять лецитин, входящий в среду в составе яичного желтка. Клеточная кооперация в процессе гуморального и клеточного иммунного ответа. Кооперация клеток в иммунном ответе. В формировании иммунного ответа включаются все звенья иммунной системы - системы макрофагов, Т- и В- лимфоцитов, комплемента, интерферонов и главная система гистосовместимости. В кратком виде можно выделить следующие этапы. 1. Поглощение и процессинг антигена макрофагом. 2. Представление процессированного антигена макрофагом с помощью белка главной системы гистосовместимости класса 2 Т- хелперам. 3. Узнавание антигена Т- хелперами и их активация. 4. Узнавание антигена и активация В- лимфоцитов. 5. Дифференциация В- лимфоцитов в плазматические клетки, синтез антител. 6. Взаимодействие антител с антигеном, активация систем комплемента и макрофагов, интерферонов. 7. Представление при участии белков МНС класса 1 чужеродных антигенов Т- киллерам, разрушение инфицированных чужеродными антигенами клеток Т- киллерами. 8. Индукция Т- и В- клеток иммунной памяти, способных специфически распознавать антиген и участвовать во вторичном иммунном ответе ( антигенстимулированные лимфоциты). При гуморальном иммунном ответе: Макрофаг --- через ИЛ1 активирует Тхелпер---затем тот через ИЛ2 активирует Влимфоциты , затем два пути: 1.синтез плазматических клеток из Влимфоцитов, которые превращаются в иммуноглобулины антитела,а те в свою очередь могут активировать систему комплемента) 2. Образуется Вклетки иммунной памяти, которые сохраняют информацию о контакте с Аг. При клеточном иммунном ответе: Макрофаг ---через ИЛ1 активируется Тхелпер, затем два пути :1. Через ИЛ2 активируются Т лимфоциты(ГЗТ) начинается продукция цитокинов, которые активируют фагоцитоз 2. Тхелпер активирует Т киллер, которые разрушает пораженную клетку (за счет ферментов перфоринов) , образуют в ней поры, нарушается осмотический баланс и короче клетке потом хана, она лизируется. Вирус бешенства, классификация, характеристика вируса.Патогенез и эпидемиология бешенства,внутриклеточные включения. Лабораторная диагностика, специфическая профилактика, фиксированный вирус бешенства Таксономия: РНК-содержащий вирус, семейство Rhabdoviride, род Lyssavirus. Морфология и антигенные свойства. Вирион имеет форму пули, состоит из сердцевины (РНП(рибонуклеопротеин) спирального типа и матриксного белка), окруженной липопротеиновой оболочкой с гликопротеиновыми шипами. Гликопротеин G отвечает за адсорбцию и внедрение вируса в клетку, обладает антигенными (типоспецифический антиген) и иммуногенными свойствами. Антитела к нему нейтрализуют вирус и выявляются в РН(рекция нейтрализации). РНП состоит из геномной однонитевой линейной минус-РНК и белков: N-белка, L-белка и NS-белка. РНП является группоспецифическим антигеном; выявляется в РСК, РИФ, РП. 92 Различают два вируса бешенства:дикий вирус, циркулирующий среди животных, патогенный для человека; фиксированный – не патогенный для человека. Культивирование.Вирус культивируют путем внутримозгового заражения лабораторных животных (мышей, крыс) и в культуре клеток: фибробластов человека, куриного эмбриона. В нейронах головного мозга зараженных животных образуются цитоплазматические включения, содержащие антигены вируса (тела Бабеша-Негри – эозинофильные включения). Резистентность:Вирус бешенства неустойчив: быстро погибает под действием солнечных и УФ-лучей, а также при нагревании до 60С. Чувствителен к дезинфицирующим веществам, жирорастворителям, щелочам и протеолитическим ферментам. Эпидемиология. Источниками инфекции в природных очагах являются волки, грызуны. Вирус бешенства накапливается в слюнных железах больного животного и выделяется со слюной. Животное заразно в последние дни инкубационного периода (за 2—10 дней до клинических проявлений болезни). Механизм передачи возбудителя — контактный при укусах. Иногда заболевание развивается при употреблении мяса больных животных или при трансплантации инфицированных тканей (роговицы глаза). У собаки после инкубационного периода (14дн.) появляются возбуждение, обильное слюнотечение, рвота, водобоязнь. Она грызет место укуса, бросается на людей, животных. Через 1—3 дня наступают паралич и смерть животного. Патогенез и клиника.Вирус, попав со слюной больного животного в поврежденные наружные покровы, реплицируется и персистирует в месте внедрения. Затем возбудитель распространяется по аксонам периферических нервов, достигает клеток головного и спинного мозга, где размножается. Клетки претерпевают дистрофические, воспалительные и дегенеративные изменения. Размножившийся вирус попадает из мозга по центробежным нейронам в различные ткани, в том числе в слюнные железы. Инкубационный период у человека при бешенстве — от 10 дней до 3 месяцев. В начале заболевания появляются недомогание, страх, беспокойство, бессонница, затем развиваются рефлекторная возбудимость, спазматические сокращения мышц глотки и гортани. Иммунитет:Человек относительно устойчив к бешенству. Постинфекционный иммунитет не изучен, так как больной обычно погибает. Введение людям, укушенным бешеным животным, инактивированной антирабической вакцины вызывает выработку антител, интерферонов и активацию клеточного иммунитета. Микробиологическая диагностика: Постмортальная диагностика включает обнаружение телец Бабеша—Негри в мазкахотпечатках или срезах из ткани мозга, а также выделение вируса из мозга и подчелюстных слюнных желез. Тельца Бабеша— Негри выявляют методами окраски по Романовскому—Гимзе. Вирусные антигены в клетках обнаруживают с помощью РИФ. Выделяют вирус из патологического материала путем биопробы на мышах: заражают интрацеребрально. Идентификацию вирусов проводят с помощью ИФА, а также в РН на мышах, используя для нейтрализации вируса антирабический иммуноглобулин. Прижизненная диагностика основана на исследовании: отпечатков роговицы, биоптатов кожи с помощью РИФ; выделении вируса из слюны, цереброспинальной и слезной жидкости путем интрацеребрального инфицирования мышей. Возможно определение антител у больных с помощью РСК, ИФА. Лечение.Симптоматическое; эффективное лечение отсутствует. Профилактика.Выявление, уничтожение животных. Иммунизация антирабической вакциной собак. Специфическую профилактику проводят антирабической вакциной и антирабической сывороткой или иммуноглобулином. Инактивированная УФ- или гамма лучами культуральная вакцина. С лечебно–профилактической целью иммунизируют людей; формируется активный иммунитет БИЛЕТ 47 Основные принципы и методы культивирования бактерий. Питательные среды и их классификация. Колонии у различных видов бактерий, культуральные свойства. Культуральные свойства микроорганизмов – характер роста на искусственных питательных средах. На жидких средах микробы могут расти диффузно, пристеночно, придонно, поверхностно или формировать пленку. На плотных средах микроорганизмы образуют колонии. Исключение составляют микробы рода Proteus, которые, являясь перитрихами, не формируют колонии на плотной питательной среде, а демонстрируют «ползучий» рост («феномен роения») Методы культивирования микроорганизмов. При выращивании бактерий применяют стационарный способ, способ глубинного культивирования с аэрацией и метод проточных питательных сред. Стационарный способ — наиболее часто используемый в лабораторной практике. Состав сред не пополняется субстратом, не проводится дополнительная аэрация ( усиление снабжения микробов кислородом ) Микроорганизмы развиваются в «замкнутой среде», проходя все стадии развития, завершающиеся гибелью клеток при истощении питательной среды. I ЛАГ-фаза, II ЛОГ-фаза,III Стационарная фаза,IV Фаза гибели Способ глубинного культивирования применяют при промышленном выращивании бактериальной биомассы, для чего используют специальные котлы-реакторы. Они снабжены системами поддержания температуры, подачи в бульон различных питательных веществ, перемешивания биомассы и постоянной подачи кислорода. Создание аэробных условий по всей толще среды способствует протеканию энергетических процессов по аэробному пути, что способствует максимальной утилизации энергетического потенциала глюкозы и, следовательно, максимальному выходу биомассы. Метод проточных сред (промышленный способ культивирования) позволяет постоянно поддерживать бактериальную культуру в экспоненциальной фазе роста, что достигают постоянным внесением питательных веществ и удалением определённого числа бактериальных клеток. Пребывание бактерий в экспоненциальной стадии роста обеспечивает максимальный выход различных БАВ (витамины, антибиотики и др.) Культвирование аэробов. Посевы аэробных бактерий культивируют в простых термостатах. Некоторые факультативно анаэробные виды также можно культивировать при атмосферном воздухе, но более оптимально помещение посевов в термостаты с дозированной подачей кислорода. Культивирование анаэробов. Посевы анаэробных бактерий в жидких средах заливают вазелиновым или другим маслом. При использовании плотных сред посевы культивируют в специальных устройствах — анаэростатах(откуда откачивают воздух) либо заливают посевы тонким слоем агара. Анаэробные условия можно создать химическим путём, поместив посевы в эксикаторы, на дно которых заливают щелочной раствор пирогаллола, поглощающего кислород. Иногда посевы помещают в эксикаторы, куда вносят горящую свечу; после её выгорания в атмосфере снижается содержание кислорода и повышается содержание С02. По температурному оптимуму роста выделяют три основные группы микроорганизмов. 1.Психрофилы- растут при температурах ниже +20 градусов Цельсия. 2.Мезофилы- растут в диапозоне температур от 20 до 45 градусов (часто оптимум- при 37 градусах С). 3.Термофилы- растут при температурах выше плюс 45 градусов. Питательные среды для культивирования бактерий. Питательные среды необходимы для получения чистых культур микроорганизмов, изучения особенностей их морфологии и физиологии, а также для сохранения микроорганизмов в виде чистых культур в лабораторных и производственных условиях. Питательные среды должны отвечать следующим требованиям: 1.Должны содержать источники органогенов (азота, углерода, кислорода, водорода), факторы роста (аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, витамины, липиды, железопорфирины и пр.) и микроэлементы (калий, натрий, магний, кальций, сера, фосфор, железо,марганец, медь и пр.); 2.Должны быть изотоничны - содержать набор солей для поддержания осмотическогодавления; 3.Должны иметь оптимальный показатель рН (для большинства бактерий 7,2-7,6); 4.Должны иметь оптимальный окислительно-восстановительный (редокс) потенциал - высокий для аэробов, низкий для анаэробов; 5.Большинство сред должны быть прозрачны (чтобы был виден рост бактерий); 6.Должны быть стерильны. Питательные среды готовят на основе мясных отваров (причем, используется только мякоть – без жира, костей и сухожилий), пептонов (продуктов гидролиза белков – смесь олиго- полипептидов и до 30% аминокислот), полученных промышленным путем гидролизатов из рыбы и мяса (в виде сухих полуфабрикатов или паст) Для придания плотности питательным средам в них добавляют агар-агар (полисахариды, полученные из морских водорослей). Существуют готовые сухие среды определенного состава. Классификация сред. По происхождению среды подразделяют на естественные (природные или натуральные), искусственные и синтетические. Естественные среды могут состоять из компонентов животного (например, кровь, сыворотка, молоко) или растительного (например, кусочки овощей и фруктов) происхождения. Искусственные среды изготовлены по определённым рецептам из различных настоев или отваров животного или растительного происхождения с добавлением неорганических солей, углеводов и азотистых веществ. Синтетические среды – содержат определённые химические соединения в точно указанных концентрациях. По консистенцииции среды бывают жидкие(бульоны) полужидкие(менее 1% агара) , плотные(2%агар), сыпучие(для длительного хранения культур), сухие. По составу среды делят на простые: 1%-ная пептонная вода, мясопептонный бульон/агар, бульон/агар Хоттингера; и сложные: сахарный бульон/агар, сывороточный бульон/агар, кровяной агар, желчный бульон, желточно-солевой агар и пр. По назначению среды подразделяют на основные – на которых культивируют большинство микроорганизмов (мясо-пептонный агар, мясо-пептонный бульон и пр.), и специальные –используемые для различных целей; среди них выделяют: элективные – среды, на которых растут определенные группы или виды микроорганизмов в результате подавления сопутствующей микрофлоры (солевой агар для стафилококков): содержат различные ингибиторы роста микробов (соли желчных кислот, тетратионат Na⁺, теллурит K⁺; антибиотики, фуксин, генциановый фиолетовый, бриллиантовый зеленый и др.), имеют иныепоказатели рН, особый состав питательных веществ в среде и др. среды обогащения – используются для накопления «прихотливых» микроорганизмов или микроорганизмов, присутствующих в патологическом материале в небольших количествах сывороточный бульон или свернутая сыворотка для дифтерийной палочки) дифференциально-диагностические – самая большая группа сред; используются для выявления определенных свойств микроорганизмов с целью идентификации. В состав этих сред, кроме питательных веществ, обычно включают субстрат, по отношению к которому дифференцируются бактерии, и индикатор. Если микроб ферментирует субстрат, входящий в состав среды, то сдвигается рН среды, и изменяется цвет индикатора (среда Эндо с лактозой для выявления лактозоположительных бактерий, среды Гисса с углеводами для выявления сахаролитических свойств бактерий и пр.) консервирующие (среды для хранения), транспортные – среды, используемые для транспортировки патологического материала, содержащего «прихотливые» микроорганизмы; для кратковременного или долгосрочного хранения чистых культур микроорганизмов. селективные – среды, используемые для выявления среди бактерий одного вида особей с измененными свойствами (устойчивость к антибиотикам, способность утилизировать субстрат); Т.е. в этой среде созданы условия для выращивания одного вида микробов. эти среды содержат компонент, в отношении которого выявляются изменения, и в случае с субстратами – индикатор, позволяющий обнаружить колонии изменившихся бактерий. Большинство питательных сред специального назначения обладают свойствами как элективными, так и дифференциально-диагностическими: среда Плоскирева содержит соли желчных кислот, бриллиантовый зеленый – как факторы, подавляющие рост кишечной палочки, и тем самым способствующие росту сальмонелл и шигелл; а также лактозу и индикатор, позволяющие отличить шигеллы и сальмонеллы (лактозоотрицательные) от колоний кишечной палочки (лактозоположительной); желточно-солевой агар – являясь элективной средой для стафилококков (по причине повышенного содержания хлорида натрия), одновременно позволяет выявить у них лецитиназную активность – способность расщеплять лецитин, входящий в среду в составе яичного желтка. Ig M G Антитела - специфические белки гамма- глобулиновой природы, образующиеся в организме в ответ на антигенную стимуляцию и способные специфически взаимодействовать с антигеном (in vivo, in vitro). В соответствии с международной классификацией совокупность сывороточных белков, обладающих свойствами антител, называют иммуноглобулинами. Уникальность антител заключается в том, что они способны специфически взаимодействовать только с тем антигеном, который вызвал их образование. Иммуноглобулины ( Ig ) разделены в зависимости от локализации на три группы: - сывороточные (в крови); - секреторные ( в секретах- содержимом желудочно- кишечного тракта, слезном секрете, слюне, особенно- в грудном молоке) обеспечивают местный иммунитет (иммунитет слизистых); - поверхностные ( на поверхности иммунокомпетентных клеток, особенно В- лимфоцитов). Выявлено пять классов тяжелых цепей- альфа ( с двумя подклассами), гамма ( с четырьмя подклассами), эксилон, мю и дельта. Соответственно обозначению тяжелой цепи обозначается и класс молекул иммуноглобулинов- А, G, E, M и D. Известно пять классов иммуноглобулинов, отличающихся по строению тяжелых цепей, молекулярной массе, физико- химическим и биологическим характеристикам: IgG, IgM, IgA, IgE, IgD. В составе IgG выделяют 4 подкласса ( IgG1, IgG2, IgG3, IgG4 ), в составе IgA- два подкласса (IgA1, IgA2 ). Структурной единицей антител является мономер, состоящий из двух легких и двух тяжелых цепей. Мономерами являются IgG, IgA ( сывороточный), IgD и IgE. IgM- пентамер (полимерный Ig). У полимерных иммуноглобулинов имеется дополнительная j ( joint) полипептидная цепь, которая объединяет ( полимеризует) отдельные субъединицы (в составе пентамера IgM, ди- и тримера секреторного IgA). Основные биологические характеристики антител. 1. Специфичность - способность взаимодействия с определенным (своим) антигеном (соответствие эпитопа антигена и активного центра антител). 2. Валентность- количество способных реагировать с антигеном активных центров ( это связано с молекулярной организацией- моно- или полимер). Иммуноглобулины могут быть двухвалентными ( IgG ) или поливалентными (пентамер IgM имеет 10 активных центров). Двух- и более валентные антитела навывают полными антителами. Неполные антитела имеют только один участвующий во взаимодействии с антигеном активный центр ( блокирующий эффект на иммунологические реакции, например, на агглютинационные тесты). Их выявляют в антиглобулиновой пробе Кумбса, реакции угнетения связывания комплемента. 3. Афинность - прочность связи между эпитопом антигена и активным центром антител, зависит от их пространственного соответствия. 4. Авидность - интегральная характеристика силы связи между антигеном и антителами, с учетом взаимодействия всех активных центров антител с эпитопами. Поскольку антигены часто поливалентны, связь между отдельными молекулами антигена осуществляется с помощью нескольких антител. 5. Гетерогенность - обусловлена антигенными свойствами антител, наличием у них антигенных детерминант Характеристика основных классов иммуноглобулинов. Ig G. Мономеры, включают четыре субкласса. Концентрация в крови 12г/л Это основной класс иммуноглобулинов, защищающих организм от бактерий, токсинов и вирусов. Взаимодействуют с мелкодисперсными антигенами. В наибольшем количестве IgG- антитела вырабатываются на стадии выздоровления после инфекционного заболевания (поздние или 7S антитела), при вторичном иммунном ответе. IgG1 и IgG4 специфически (через Fab- фрагменты) связывают возбудителей (опсонизация), благодаря Fc- фрагментам IgG взаимодействуют с Fc- рецепторам фагоцитов, способствуя фагоцитозу и лизису микроорганизмов. IgG способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины, связывать комплемент. Только IgG способны транспортироваться через плаценту от матери к плоду (проходить через плацентарный барьер) и обеспечивать защиту материнскими антителами плода и новорожденного. В отличие от IgM- антител, IgG- антитела относятся к категории поздних- появляются позже и более длительно выявляются в крови. IgM. Концентрация IgM в крови ниже, чем IgG- 0,5- 2,0 г/л .Молекула этого иммуноглобулина представляет собой полимерный Ig из пяти субъединиц, соединенных дисульфидными связями и дополнительной J- цепью, имеет 10 антиген- связывающих центров. Филогенетически это наиболее древний иммуноглобулин. IgM- наиболее ранний класс антител, образующихся при первичном попадании антигена в организм. Наличие IgM- антител к соответствующему возбудителю свидетельствует о свежем инфицировании (текущем инфекционном процессе). Взаимодействуют с карпускулярным антигеном. IgM- основной класс иммуноглобулинов, синтезируемых у новорожденных и младенцев. IgM у новорожденных- это показатель внутриутробного заражения (краснуха, ЦМВ, токсоплазмоз и другие внутриутробные инфекции), поскольку материнские IgM через плаценту не проходят. IgM способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент, активизировать фагоцитоз, связывать эндотоксины грамотрицательных бактерий. IgM обладают большей, чем IgG авидностью (10 активных центров), аффинность (сродство к антигену) меньше, чем у IgG. IgA. Выделяют сывороточные IgA (мономер) и секреторные IgA (IgAs). Сывороточные IgA составляют 1,4- 4,2 г/л. Секреторные IgAs находятся в слюне, пищеварительных соках, секрете слизистой носа, в молозиве. Они являются первой линией защиты слизистых, обеспечивая их местный иммунитет. Секреторный компонент вырабатывается эпителиальными клетками слизистых оболочек и присоединяется к молекуле IgA в момент прохождения последней через эпителиальные клетки. Секреторный компонент повышает устойчивость молекул IgAs к действию протеолитических ферментов. Основная роль IgA- обеспечение местного иммунитета слизистых. Они препятствуют прикреплению бактерий к слизистым, обеспечивают транспорт полимерных иммунных комплексов с IgA, нейтрализуют энтеротоксин, активируют фагоцитоз и систему комплемента. Содержащийся секреторный иммуноглобулин А в молоке является фактором защиты ребенка, находящегося на естественном вскармливании. Взаимодействует с крупными(корпускулярными) и мелкодисперсными антигенами. IgE. Представляет мономер, в сыворотке крови находится в низких концентрациях. Основная роль- своими Fc- фрагментами прикрепляется к тучным клеткам (мастоцитам) и базофилам и опосредует реакции гиперчувствительности немедленного типа. К IgE относятся “антитела аллергии”- реагины. Уровень IgE повышается при аллергических состояниях, гельминтозах. Антигенсвязывающие Fab- фрагменты молекулы IgE специфически взаимодействует с антигеном (аллергеном), сформировавшийся иммунный комплекс взаимодействует с рецепторами Fc- фрагментов IgE, встроенных в клеточную мембрану базофила или тучной клетки. Это является сигналом для выделения гистамина, других биологически активных веществ и развертывания острой аллергической реакции. IgD. Мономеры IgD обнаруживают на поверхности развивающихся В- лимфоцитов, в сыворотке находятся в крайне низких концентрациях. Их биологическая роль точно не установлена. Полагают, что IgD участвуют в дифференциации В-клеток, способствуют развитию антиидиотипического ответа, участвуют в аутоиммунных процессах.(т.е. они являются антителами к собственным тканям) Возбудители микобактериозов. Микобактерии лепры, биологические особенности возбудителя проказы. Лабораторная диагностика. Хроническое гранулематозное заболевание, поражаются слизистые оболочки, верхние дыхат. пути, периферическая нервная система, глаза. Таксономия.семейство Mycobacteriaceae, род Mycobocterium, вид M. leprae. Морфологические и культуральные свойства: прямая/изогнутая палочка с закругленными концами. Грамположительные, спор и капсул не образуют, имеют микрокапсулу, жгутиков не имеют. Кислото- и спиртоустойчивость, что обуславливает окраску по Цилю—Нельсену. Не культивируется на искусственных питательных средах. Размножается только в цитоплазме клетки путем деления и образуют шаровидные скопления Характерной особенностью лепрозных клеток, относящихся к макрофагам, является наличие бледного ядра и «пенистой» цитоплазмы. Токсинов не образует. Биохимические свойства.Утилизируют глицерин и глюкозу и имеют специфический фермент О-дифенолоксидазу. Обладают способностью продуцировать внеклеточные липиды. Аэробы по выявлению на мембранных структурах микроорганизма ОВ ферментов: пероксидазы, цитохромоксидазы. Антигенная структура.Выраженная способность усиливать клеточные иммунные реакции без добавления адъювантов. Ряд антигенов М. leprae являются общими для всех микобактерий, в том числе с вакцинным штаммом BCG, что используется для профилактики лепры.Из М. leprae выделен видоспецифический гликолипид с наличием трисахарида. АТ к гликолипиду обнаруживаются только у больных лепрой, что используется для активного выявления больных лепрой при обследовании лиц с помощью ИФА. Патогенез, клиника:Антропоноз. Резервуар, источник возбудителя - больной человек (при кашле, чихании – выделяет бактерии). Основной механизм заражения— аэрогенный, путь передачи — воздушно-капельный. Входные ворота - слизистая оболочка верхних дыхательных путей и поврежденные кожные покровы. Возбудитель распространяется лимфогематогенным путем, поражая клетки кожи и периферической нервной системы. Инкубационный период от 3-5 лет. При высокой резистентности развивается полярная туберкулоидная форма заболевания (ТТ-тип лепры), а при низкой резистентности развивается полярная лепроматозная форма заболевания (LL-тип лепры). Иммунитет: относительный. В зонах с массивным инфицированием лепра может быть вызвана на фоне существующего естественного или приобретенного иммунитета. Микробиологическая диагностика: Материал для бактериоскопического исследования: соскобы с кожи и слизистых оболочек носа, мокрота, пунктаты лимфатических узлов. Мазки окрашивают по Цилю—Нельсену. Наибольшее значение бактериоскопия соскобов имеет при LL-форме, при которых М. leprae выявляются во всех высыпаниях в больших количествах. При ТТформезаболевания М. leprae в соскобах выявляются очень редко, поэтому окончательную роль в диагностике заболевания имеет гистологическое исследование биоптатов кожи и слизистых оболочек, которое позволяет определить структуру гранулем. Серологическая диагностика основана на обнаружении антител к фенольному гликолипиду в ИФА. При LL-формезаболевания антитела определяются в 95 % случаев, а при ТТ-форме— в 50 % случаев. В настоящее время получены моноклональные антитела, которые позволяют определять лепрозные антигены в тканях, разрабатывается ПЦР. Вспомогательное значение имеет изучение иммунного статуса больного, в том числе постановка лепроминовой пробы (лепромин А). У больных LL-формойпроба отрицательная, а у больных ТТ-формойона положительная. Лечение: Препараты сульфонового ряда: дапсон, солюсульфон. Рифампицин, клофазимин и фторхинолоны. Методы генной терапии. Профилактика: Специфической профилактики нет. Для относительного усиления иммунитета используется вакцина BCG, составной частью которой является лепромин А. Предварительно проводится проверка с помощью лепроминовой пробы. Раз- 76 работка генно-инженерных вакцин, вакцин с использованием специфических антигенов из М. leprae БИЛЕТ 48 Организация генетического материала бактериальной клетки: бактериальная хромосома, плазмиды, транспозоны, Is - последовательности. Генотип и фенотип бактерий. ГЕНОТИП – совокупность всех генов организма. ФЕНОТИП – совокупность внешних признаков, зависит от генотипа и факторов окружающей среды. НОСИТЕЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ – молекула ДНК. Нуклеиновая кислота состоит из азотистых оснований - ПУРИНОВЫХ (А, Г) и ПИРИМИДИНОВЫХ (Ц, У, Т). Пуриновые и пиримидиновые основания комплементарны друг другу. ОСОБЕННОСТИ ГЕНЕТИЧЕСКОГО КОДА Генетический код считывается триплетами азотистых оснований – кодонами Кодоны не перекрываются Вырожденность генетического кода, т.е. одну аминокислоту могут кодировать несколько кодонов - однозначность – каждый триплет 1 АК - компактность (нет вставок между нуклеотидами) - универсальность ХРОМОСОМА БАКТЕРИЙ (НУКЛЕОИД) Отсутствует ядерная оболочка; Бактерии гаплоидны – имеют одну хромосому. Удвоение хромосомы всегда сопровождается делением! Бактериальная хромосома представлена двумя нитями ДНК, замкнутыми в кольцо Белков гистонов нет, бактериальная хромосома находится в суперскрученном состоянии. Механизм репликации полуконсервативный (т.е. каждая донорская клетка получает одну нить ДНК – материнскую , а вторую – вновь синтезированную) Хромосома бактерий содержит до 4000 генов, размер 5 х 106 п.н., у человека - 2,9 х 109 п.н. Гены организованы в опероны Внехромосомные факторы наследственности: Молекулы ДНК: плазмиды инсерционные (вставочные) последовательности транспозоны Не являются жизненно необходимыми, так как не кодируют информацию о синтезе ферментов, участвующих в энергетическом и пластическом метаболизме бактерий. ПЛАЗМИДЫ БАКТЕРИЙ ПЛАЗМИДЫ – внехромосмные кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, способные к автономной репликации Плазмиды несут от 40 до 50 генов Жизненно важные признаки не кодируют и могут утрачиваться клеткой В клетке выполняют регуляторные(компенсация метаболических дефектов) и кодирующие функции (вносят информацию о новых признаках) Плазмиды могут находиться в цитоплазме клетки автономно или встраиваться в бактериальную хромосому (интегративные плазмиды) Конъюгативные плазмиды могут обеспечить свой перенос из клетки в клетку Неконъюгативные плазмиды – не передаются самостоятельно из клетки в клетку ГРУППЫ ПЛАЗМИД(подробнее о группах бери в 33 вопросе) R-плазмиды(отвечают за синтез ферментов, инактивирующих антибиотики, что обеспечивает устойчивость бактерий к антибиотикам (бета-лактамазы и пр.); Плазмиды токсинообразования (Tox-плазмиды) Плазмиды бактериоциногенности (Col-плазмида) F-плазмида, в составе бактериальной хромосомы - Hfr-фактор Плазмиды биодеградации природных и неприродных соединений Плазмиды патогенноси: Tox- , Hly-, Ent- плазмиды, плазмиды адгезии, капсулообразования и др. МОБИЛЬНЫЕ ГЕНЕТИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ Транспозиция – процесс встраивания транспозонов или инсерционных элементов в геноме бактерий ИНСЕРЦИОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ - IS-последовательности (от англ. insertion – вставка, sequence – последовательность) – мигрирующие элементы. Структура: Фрагмент ДНК, состоящий из 1500 пар оснований Содержит только гены, обеспечивающие собственное перемещение Фенотипические свойства не кодируют Самостоятельно не реплицируются, только в составе бактериальной хромосомы, плазмид, бактериофагов. Автономно в цитоплазме клеток не обнаруживаются. Способны самостоятельно переноситься от хромосомы к хромосоме или к плазмиде (содержит ген, отвечающий за синтез особого фермента –транспозазы – обеспечивающего рекомбинации) Функции: Обеспечивает хромосомные мутации: делеции, инверсии, дупликации Регул. активность генов («включает» или «выключает» транскрипцию(это перенос генетической информации с ДНК на РНК.)) Функции: Обеспечивает хромосомные мутации: делеции, инверсии, дупликации Обеспечивает бактерии новыми признаками: устойчивости к антибактериальным препаратам, способностью синтезировать токсины и пр. ТРАНСПОЗОНЫ- это блуждающие гены, короткие цепи ДНК Структура: Состоит из 2000 – 25000 пар нуклеотидов сердцевина – фрагмент ДНК, содержащий специфические гены: отвечающие за резистентность к антибактериальным препаратам (R-гены), за продукцию экзотоксинов (Tox-гены) и пр. по краям располагаются IS-последовательности. Кодируют фенотипические свойства (устойчивость к антибиотикам, токсинообразование и пр.) Самостоятельно не реплицируются, только в составе бактериальной хромосомы, плазмид, бактериофагов - Могут мигрировать из основной хромосомы в плазмиды и прочие структуры (поэтому блуждающие) Передаются из клетки в клетку бактерий с плазмидами, фагами и фрагментами бактериальной хромосомы Функции: Участвуют в процессах рекомбинации (перестройки ген.информации) внутри генома - Обеспечивает хромосомные мутации: делеции, инверсии, дупликации - Обеспечивает бактерии новыми признаками: устойчивости к антибактериальным препаратам, способностью синтезировать токсины и пр. 2. Иммунологическая толерантность Иммунологическая толерантность (открыта Медоваром) – форма иммунного ответа, которая «защищает» организм, не реагируя на антиген. Приобретенная толерантность (терпимость антигена) всегда ограничена во времени. Связана с подавлением иммунных реакции под действием Т- супрессоров, истощением пула клеток, способных реагировать с данным антигеном. Условия способствующие развитию толерантности : периоды эмбрионального развития и новорожденности (адаптивный период), хорошая растворимость антигена, большая и малая доза антигена, малая молекулярная масса, повреждение и удаление тимуса. Точка Медовара – момент иммунологической зрелости , когда организм отличает «свое от чужого». Если Аг попадает до точки медовара, то в последующем иммунного ответа на него не возникает. Естественная иммунологическая толерантность – отсутствие иммунитета на собственные ткани - Она предотвращает выработку антител и Т- лимфоцитов, способных разрушать собственные ткани. Ее повреждение – аутоиммунные заболевания Во время эмбрионального развития уничтожаются клоны рецепторов несущие рецепторы к собственным тканям . Врожденная тол-ть – то, что попадает до точки медовара. Приобретенная тол-ть – специфична, возникает строго на определенный толераген (вещество с низкой мол. массой, мелкодисперсные, растворимые, не взаимодействующие с антигенпредставляющими клетками). Приобретенная тол-ть может возникнуть из-за активности Тсупрессоров, подавляющих иммунный ответ (ВИЧ –инфекция к примеру) У взрослых возн при генетическом сродстве донора и реципиента по антигенам гистосовместимости. Иммунолог толе-ть может возн при малой дозе антигена. И при сильно большой дозе - по-другому это называется иммунологический паралич, т.е сбольшая доза Аг сразу взаимодействует с рецепторами, блокируя их. 3. Возбудители раневой анаэробной инфекции. Виды клостридий, бактероиды. Свойства, характеристика токсинов. Распространение клостридий в природе. Значение микробных ассоциаций в развитии патологического процесса. Лабораторная диагностика, специфическая терапия и профилактика. Клостридия.Раневая инфекция, вызываемая бактериями рода Clostridium (C.perfringens,C.septicum,C.novyi,C.histolyticumи др.), называетсягазовойгангреной. Морфология и культивирование •Грамположительные спорообразующие палочковидные бактерии, в поражённых тканях образуют капсулу. •Облигатные анаэробы. Факторы патогенности •Продуцируют экзотоксины, специфические для каждого вида, воздействующие на ЦНС. •Образуют ферменты агрессии – коллагеназу, протеазы, гиалуронидазу, дезоксирибонуклеазу, гемолизины. Резистентность и экология •Возбудители газовой гангрены являются нормальными обитателями кишечника. человека и животных, споры с фекалиями попадают в окружающую среду, где сохраняют жизнеспособность десятилетиями. • Споры возбудителя устойчивы к кипячению и дезинфектантам Эпидемиология Газовая гангрена распространена повсеместно, особенно часто регистрируется при массовых ранениях и травмах (войны, катастрофы) и несвоевременной хирургической обработке ран. Патогенез и клиническая картина •Газовая гангрена развивается в результате попадания спор возбудителя в рану, особенно при наличии в ране некротизированных тканей, снижении резистентности организма. Вегетативные формы клостридий образуют токсины и ферменты, повреждающие ткани организма. • Инкубационный период 1- 3 дня. Клиническая картина разнообразная и сводится к отёку, газообразованию в ране, нагноению с интоксикацией. Течение инфекции осложняет вторичная инфекция (стафилококки, протеи, кишечная палочка, бактероиды и др.) Иммунитет •Перенесённая инфекция не создаёт иммунитет. Ведущая роль принадлежит антитоксическому иммунитету. Микробиологическая диагностика • Исследуют кусочки поражённых тканей, раневое отделяемое, кровь. Проводят микроскопию. • Бактериологические исследования проводят в анаэробных условиях; идентификация токсина с помощью РН на мышах с диагностическими противогангренозными антитоксическими сыворотками. Лечение и профилактика • Лечение включает хирургическое иссечение всех омертвевших тканей, антибиотики широкого спектра действия и введение протвогангренозной антитоксической лечебную сыворотки. • Профилактика – правильная хирургическая обработка ран, соблюдение асептики и антисептики при операциях; для активной иммунизации применяют анатоксины против газовой гангрены в составе секстаанатоксина, такая вакцинация проводится по специальным показаниям (военнослужащие, землекопы и др.) Неспоробразующие анаэробы (неклостридиальные) – это грамотрицательные (бактероиды,фузобактерии, вейлонеллы и др.) и грамположительные (актиномицеты, пептококки, пептострептококки и др.), палочковидные и кокковидные бактерии с разнообразными биологическими свойствами. Составляют обширную группу облигатных анаэробов. Состоящую из различных таксономических групп. • Культивируются в строгих анаэробных условиях, быстро погибают в присутствии кислорода. •Отличаются полиморфизмом. •Разнообразной биохимической активностью. •Антигенные свойства недостаточно изучены. •Факторы патогенности:капсула, ферменты агрессии, ЛПС клеточной стенки у грамотрицательных бактерий. •Чувствительность к антибиотикаминдивидуальная у каждого вида. Некоторые представители чувствительны к метронидазолу (трихополу), клиндамицину и некоторым другим препаратам широкого спектра действия. • Неспорообразующие анаэробы являются представителями нормальной микрофлоры человека. Особенно обильно обсеменены ими слизистые оболочки ротовой полости, толстой кишки и половых органов у женщин. • Заболеваниячаще всего имеют эндогенное происхождение и возникают на фоне снижения резистентности организма. •патогенезНеспорообразующие анаэробы вызывают разнообразные по клинике заболевания: гнойно-воспалительные заболевания челюстно-лицевой области, поражают мочеполовую систему, опорно-двигательную систему, печень, вызывают аппендицит, перитонит, сепсис. • Обычно это смешанные инфекции, вызываемые ассоциациями анаэробов и аэробов. • Иммунитет слабо изучен. • диагностикаПроводят микроскопические исследования и бактериологические, применяют газово-жидкостную хроматографию, ИФА и др. • Лечениечасто хирургическое в сочетании с антибактериальной терапией (метранидазолом, клиндамицином, цефалоспоринами, левомицетином, эритромицином). • Специфическая профилактика отсутствует. 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; атоксин, 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. БИЛЕТ 49 Генотип и фенотип бактерий. Бактериальный геном состоит из генетических элементов, способных к самостоятельной репликации, т. е. репликонов. Репликонами являются бактериальная хромосома и плазмиды. Наследственная информация хранится у бактерий в форме последовательности нуклеотидов ДНК, которые определяют последовательность аминокислот в белке. Каждому белку соответствует свой ген, т. е. дискретный участок на ДНК, отличающийся числом и специфичностью последовательности нуклеотидов. Бактериальная хромосома представлена одной двухцепочечной молекулой ДНК кольцевой формы. Размеры бактериальной хромосомы у различных представителей царства Procaryotae варьируют. Бактериальная хромосома формирует компактный нуклеоид бактериальной клетки. Бактериальная хромосома имеет гаплоидный набор генов. Она кодирует жизненно важные для бактериальной клетки функции. Плазмиды бактерий представляют собой двухцепочечные молекулы ДНК. Они кодируют не основные для жизнедеятельности бактериальной клетки функции, но придающие бактерии преимущества при попадании в неблагоприятные условия существования. Генотип и фенотип Свойства микроорганизмов, как и любых других организмов, определяются их генотипом, т.е. совокупностью генов данной особи. Термин «геном» в отношении микроорганизмов — почти синоним понятия «генотип». Фенотип представляет собой результат взаимодействия между генотипом и окружающей средой, т. е. проявление генотипа в конкретных условиях обитания. Фенотип микроорганизмов хотя и зависит от окружающей среды, но контролируется генотипом, так как характер и степень возможных для данной клетки стенотипических изменений определяются набором генов, каждый из которых представлен определенным участком молекулы ДНК. Изменчивость В основе изменчивости лежит либо изменение реакции генотипа на факторы окружающей среды, либо изменение самого генотипа в результате мутации генов или их рекомбинации. В связи с этим фенотипическую изменчивость подразделяют на наследственную и ненаследственную. Ненаследственная (средовая, модификационная) изменчивость обусловлена влиянием внутри- и внеклеточных факторов на проявление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего модификацию, данные изменения исчезают. Наследственная (генотипическая) изменчивость, связанная с мутациями, — мутационная изменчивость. Основу мутации составляют изменения последовательности нуклеотидов в ДНК, полная или частичная их утрата, т. е. происходит структурная перестройка генов, проявляющаяся фенотипически в виде измененного признака. Наследственная изменчивость, связанная с рекомбинациями, называется рекомбинационной изменчивостью. Подвижные генетические элементы В состав бактериального генома, как в бактериальную хромосому, так и в плазмиды, входят подвижные генетические элементы. К подвижным генетическим элементам относятся вставочные последовательности и транспозоны. Вставочные (инсерционные) последовательности, IS-элементы — это участки ДНК, способные как целое перемещаться из одного участка репликона в другой, а также между репликонами. Они содержат лишь те гены, которые необходимы для их собственного перемещения — транспозиции: ген, кодирующий фермент транспозазу, обеспечивающую процесс исключения IS-элемента из ДНК и его интеграцию в новый локус, и ген, детерминирующий синтез репрессора, который регулирует весь процесс перемещения. Отличительной особенностью IS-элементов является наличие на концах вставочной последовательности инвертированных повторов. Эти инвертированные повторы узнает фермент транспозаза. Транспозаза осуществляет одноцепочечные разрывы цепей ДНК, расположенных по обе стороны от подвижного элемента. Оригинальная копия IS-элемента остается на прежнем месте, а ее реплицированный дупликат перемещается на новый участок. Перемещение подвижных генетических элементов принято называть репликативной или незаконной рекомбинацией. Однако в отличие от бактериальной хромосомы и плазмид подвижные генетические элементы не являются самостоятельными репликонами, так как их репликация — составной элемент репликации ДНК репликона, в составе которого они находятся. Известно несколько разновидностей IS-элементов, которые различаются по размерам и по типам и количеству инвертированных повторов. Транспозоны— это сегменты ДНК, обладающие теми же свойствами, что и IS-элементы, но имеющие структурные гены, т. е. гены, обеспечивающие синтез молекул, обладающих специфическим биологическим свойством, например токсичностью, или обеспечивающих устойчивость к антибиотикам. Перемещаясь по репликону или между репликонами, подвижные генетические элементы вызывают: 1. Инактивацию генов тех участков ДНК, куда они, переместившись, встраиваются. 2. Образование повреждений генетического материала. 3. Слияние репликонов, т. е. встраивание плазмиды в хромосому. 4. Распространение генов в популяции бактерий, что может приводить к изменению биологических свойств популяции, смене возбудителей инфекционных заболеваний, а также способствует эволюционным процессам среди микробов. Изменения бактериального генома, а, следовательно, и свойств бактерий могут происходить в результате мутаций и рекомбинаций. Реакция связывания комплемента в диагностике инфекционных заболеваний. Компоненты реакции, практическое значение. РСК используется для лабораторной диагностики венерических заболеваний, риккетсиозов, вирусных инфекций (грипп, корь, клещевой энцефалит и др.) и основывается на способности комплемента связываться с комплексом АГ + АТ. Комплемент адсорбируется на Fc-фрагменте иммуноглобулинов G и М. Реакция протекает в две фазы. Первая фаза – взаимодействие антигена и антитела. В качестве материала, содержащего антитела, используется исследуемая сыворотка, к которой добавляется известный антиген. К этой системе добавляют стандартный комплемент и инкубируют при 370С в течение одного часа. Вторая фаза – выявление результатов реакции при помощи индикаторной гемолитической системы (эритроциты барана и гемолитическая сыворотка кролика, содержащая гемолизины к эритроцитам барана). К смеси антиген + антитело + комплемент (1-я фаза) добавляют индикаторную систему и вновь инкубируют при 370С в течение 30 – 60 мин, после чего оценивают результаты реакции. Разрушение эритроцитов происходит в случае присоединения к гемолитической системе комплемента. Если комплемент адсорбировался ранее на комплексе АГ + АТ, то гемолиз эритроцитов не наступает. Гемолиз происходит в том случае, когда в исследуемой сыворотке содержатся специфические антитела к диагностическому антигену. При отсутствии в исследуемой сыворотке специфических антител, комплекс АГ + АТ не образуется и комплемент остается несвязанным. При добавлении гемолитической системы комплемент присоединяется к ней и происходит гемолиз эритроцитов. Интенсивность РСК оценивают по четырехкрестной системе в зависимости от степени задержки гемолиза и наличия осадка эритроцитов. Все компоненты РСК, за исключением исследуемой сыворотки, должны быть оттитрованы Роль стрептококков при скарлатине. Иммунитет после перенесенного заболевания, определение его напряженности (реакция Дика). Скарлатина- острое инфекционное заболевание, характерезующееся ангиной, общей интоксикацией, появлением почечных высыпаний красного цвета на шее и груди. Возбудитель скарлатины- S.pyogenes. Патогенез и клиника. Входные ворота инфекции— слизистая оболочка зева. Источником инфекции являются больные, реконвалесценты и бактерионосители. Заражение происходит воздушно-капельным путем. Поражаются в основном дети в возрасте от 1 года до 5 лет выделяют два периода течения инфекции: первый — токсический, сопровождается появлением сыпи; второй характеризуется аллергическими реакциями. В патогенез скарлатины играет роль не только эритрогенный токсин но и сам микроб. Иммунитет. После перенесенного заболевания прочный, преимущественно антитоксический. Повторные заболевания встречаются крайне редко. Микробиологическая диагностика. Обычно диагноз устанавливают по клинической картине. В сомнительных случаях используют: 1) реакцию Дика; бывает положительной. В результате перенесенного заболевания вырабатывается антитоксический иммунитет и реакция становится отрицательной. Применение чистого токсина, очищенного от белковой фракции, в реакции Дика дает постоянно четкие результаты и свидетельствует о специфичности этой реакции при скарлатине 2) феномен погашения сыпи (внутрикожное введение 0,1 мл антитоксической сыворотки реконвалесцента); 3) выделение гемолитического стрептококка из зева; 4) обнаружение в моче, больных специфических преципитинов. Профилактика и лечение.Основные меры профилактики сводятся к своевременному выявлению больных, их госпитализации, проведению карантинных мероприятий. Контактным ослабленным детям вводят 1,5—3 мл гамма-глобулина. Несмотря на многочисленные попытки, получить эффективную вакцину против скарлатины не удалось. Реакция Дика: внутрикожная проба(вид кожной аллергической пробы, при которой аллерген вводится внутрикожно.) с очищенным стрептококковым токсином, применяемая в диагностике скарлатины и при определении восприимчивости к ней. БИЛЕТ 50 Рост и размножение бактерий. Фазы размножения популяций бактерий в жидкой питательной среде в стационарных условиях. Под ростом бактерий понимают координированное увеличение размеров и массы микробной клетки. Размножение – увеличение количества клеток в популяции путём бинарного деления; количество растет в геометрической прогрессии. Средняя скорость деления клеток: 15 – 20 – 30 минут, но может быть более длительной – до 15 – 18 часов (туберкулезная палочка). Скорость деления зависит от условий культивирования (наличие кислорода, температуры) и состава питательной среды  ЛАГ-фаза: адаптация клеток к питательной среде; клетки растут, но не делятся (продолжительность до 1,5 – 3 часов) ЛОГ-фаза (фаза логарифмического роста): высокая скорость метаболических процессов и деления; интенсивное потребление питательных веществ и кислорода; выделение продуктов метаболизма; клетки практически не гибнут (длится до 5 – 6 часов). В фазе логарифмического роста получают продукты метаболизма, ферменты, токсины, антибиотики, витамины и т.д. Разработаны технологии, удлиняющие вторую фазу – технология проточного культивирования микробов (т.е это и есть обогащение среды пит.веществами, удаление из нее продуктов метаболизма) Стационарная фаза (фаза М-концентрации): появляются покоящиеся и погибшие клетки, так как расходуются питательные вещества и кислород; устанавливается равновесие между делящимися и гибнущими клетками (длительность до 10 часов). Эта фаза используется с целью получения микробных клеток (биомассы) и компонентов оболочек - для создания вакцин, диагностических и лечебных микробных препаратов. Фаза гибели: накопление продуктов метаболизма и распада клеток, истощение питательной среды (длительность до нескольких дней). Если в питательной среде создают условия для поддержания микробной популяции в экспоненциальной фазе- это хемостатные (непрерывные) культуры. Пути проникновения микробов в организм. Критические дозы микробов, вызывающие инфекционную болезнь. Входные ворота инфекции. Пути распространения микробов и токсинов в организме. ИД – зависит от вида возбудителя, его вирулентности и резистентности(сопротивляемости, устойчивости) организма. инфицирующая доза - минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционное заболевание; Входные ворота инфекции – органы и ткани, через которые происходит проникновение возбудителя, имеющие рецепторы для взаимодействия с возбудителем: · слизистые, кожные покровы, конъюнктива глаза; · особые входные ворота – кровь (например, трансмиссивные инфекции предаются с укусами насекомых, при этом возбудитель попадает и непосредственно в кровоток) Возбудитель обладает тропизмом – способностью поражать определенные ткани, т.е. имеет рецепторы, для распознавания клеток-мишеней (биологическое узнавание) Как правило, входные ворота определяют локализацию процесса и клинические особенности заболевания, но не всегда. В зависимости от входных ворот и локализации процесса различают: - Кожные инфекции - Респираторные инфекции - Кишечные инфекции - Половые инфекции и т.д. Но необходимо учитывать механизмы и пути передачи возбудителя. Механизмы передачи возбудителя (по Л.В.Громашевскому) I. Фекально-оральный (пути: водный, пищевой, контактно-бытовой) II. Аэрогенный (респираторный) (пути: воздушно-капельный и воздушно-пылевой) III. Трансмиссивный (через укусы насекомых) IV. Контактный (половой контакт, бытовой контакт) V. Артифициальный (парентеральный) (пути: контактно-инструментальный – через медицинские инструменты) VI. Вертикальный (от матери плоду) Реовирусы: классификация, основные свойства, значение в патологии человека. Лабораторная диагностика. В семейство реовирусов входят рода реовирусов, ротавирусов и орбивирусов. Название реовирусов происходит от respiratory enteric orphan - “reo”, т.е. респираторные кишечные вирусы. Эти вирусы имеют двунитевую фрагментиро-ванную РНК, окруженную капсидом с двуслойной оболочкой (наружный и внутренний капсид). Реовирусная инфек-ция характеризуется поражением респираторного и кишечного трактов. Основной путь передачи - воздушно - капель-ный, однако важное значение имеет и алиментарный, поскольку эти вирусы широко распространены не только у че-ловека, но и у многих видов животных, люди могут получать эти вирусы алиментарным путем - с продуктами пита-ния. Ротавирусы свое название получили в связи со своеобразием морфологии вируса (лат. rota - колесо). Впервые рота-вирусы выявлены у детей с острым гастроэнтеритом их эпителиальных клеток слизистой оболочки двенадцатиперс-ной кишки. Вирионы при электронно - микроскопическом исследовании имеют вид колес диаметром 70 нм с круговым ободком по периферии и отходящими внутрь “спицами”. Имеют наружный и внутренний капсид, внутри которого содержится двунитевая фрагментированная РНК. К ротавирусам человека серологически близки ротавирус телят (Небраски) и обезьян, которые легче культивировать в клеточных культурах и которые используют в качестве анти-генных препаратов для серодиагностики ротавирусной инфекции у людей. Ротавирус человека - фекально - оральный вирус. Он вызывает гастроэнтериты у новорожденных (внутрибольничные вспышки), дошкольников и младших школьников. В мире ежегодно регистрируют до нескольких миллионов летальных исходов ротавирусного гастроэнтерита у детей. Наиболее опасны больные в первые 3-5 дней заболевания в связи с интенсивным выделением вируса с фекалиями. Лабораторная диагностика основана на выявлении антигена вируса в фекалиях (ИФА, реакция коагглютинации, иммунофлюоресцентный анализ, РНК- зонды, иммунная электронная микроскопия), серологических методах (РСК, РТГА, ИФА), изоляции на культурах клеток. БИЛЕТ 51 | ||||||||||||||||||||||||