Микра экз. Билет 1 Генетические и биохимические механизмы Лекарственной устойчивости. Путь преодоления лекарственной устойчивости бактерий
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
Методы обнаружения и титрования фагов Метод стекающей капли. На газон чувствительной культуры наносят каплю фаголизата. Посевы культивируют сутки. По ходу стекающей капли наблюдают зону лизиса бактериальной культуры. Титрование фагов в жидкой питательной среде по Аппельману. В жидкой питательной среде делают серийные десятикратные разведения фаголизата (с первого по десятое разведение). В каждую пробирку добавляют по 0,1 мл чувствительной тест-культуры бактерий, посевы помещают на сутки в термостат. В качестве контроля используют культуру бактерий без фага. Определяют титр бактериофага – самое большое разведение фага, при котором наблюдается лизис тест-культуры бактерий. Титрование фагов на плотной питательной среде по Грациа. Делают серийные десятикратные разведения фаголизата в физ.растворе. В пробирку с 5мл расплавленного и остуженного агара добавляют 1 мл соответствующего разведения фаголизата и 0,1 мл чувствительной тест-культуры бактерий. Эту смесь верхним слоев выливают на чашку Петри с агаром. Посевы помещают в термостат, через сутки на газоне бактериальной культуры появляются негативные колонии бактериофага. Это методика точная, так как позволяет определить количество фага в фаголизате с точностью до одной фаговой частицы. Применение фагов в медицине Бактериофаги делят диагностические и лечебно-профилактические. Диагностические фаги используют: 1. Для идентификации культур бактерий 2. Для типирования культур бактерий с целью определения источника инфекции и путей ее распространения (используют типовые наборы фагов). 3. Для индикации возбудителя (есть фаг, следовательно, есть и возбудитель). Лечебно-профилактические фаги: 1. Для профилактики инфекционных заболеваний в очагах инфекции 2. Для комплексного лечения инфекционных заболеваний Производят брюшнотифозный, дизентерийный, синегнойный, стафилококковый фаги и комбинированные препараты. Способы введения фагов в организм человека: местно, энтерально и реже парентерально. Фаги используют ограниченно для лечения инфекционных заболеваний, так как не все штаммы возбудителей будут чувствительны к фагам. Фаги не позволяют полностью очистить организм от возбудителя, но способны существенно снизить дозу возбудителя. Умеренные фаги используют в генной инженерии и биотехнологии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК. Антибиотики. История открытия. Классификации антибиотиков по способам получения, по происхождению, по химическому строению, механизму действия, спектру антимикробного действия. Бактерицидное и бактериостатическое действие антибиотиков. Еденицы измерения антимикробной активности антибиотиков Эре антибиотикотерапии предшествовал период разработки антимикробных химиопрепаратов. Некоторые вехи: в 1891г. Д.А.Романовский сформулировал основные принципы химиотерапии инфекционных болезней, предложил хинин для лечения малярии, П.Эрлих в 1906г. предложил принцип химической вариации. Синтезированы производные мышьяка сальварсан и неосальварсан, предложен химиотерапевтический индекс. Круг химиопрепаратов постепенно расширялся. В 1932г. открыты подходы к созданию сульфаниламидных препаратов. В 1935 Домаг открыл красный, белый стрептоцид. Однако поистине революционное значение имело открытие антибиотиков. В России в 1870-х годах Полотебнов и Манассеин наблюдали лечебный эффект при прикладывании зеленой плесени к ранам Ермольева в 1942 году в бомбоубежище обнаружила зеленую плесень и спасла несколько раненных от ампутации конечностей, лечение было более эффективным, чем сульфаниламидами. Одним из универсальных механизмов антогонизма микроорганизмов является синтез антибиотиков, которые тормозят рост и размножение микроорганизмов (бактериостатическое действие) или убивают их (бактерицидное действие). Антибиотики- вещества, которые могут быть получены из микроорганизмов, растений, животных тканей и синтетическим путем, обладающие выраженной биологической активностью в отношении микроорганизмов. Таких веществ известно несколько тысяч, однако реально используют значительно меньше. Существует ряд требований к антибиотикам, существенно ограничивающих их терапевтическое применение: - эффективность в низких концентрациях; - стабильность в организме и в различных условиях хранения; - низкая токсичность или ее отсутствие; - выраженный бактериостатический и (или) бактерицидный эффект; - отсутствие выраженных побочных эффектов; - отсутствие иммунодепрессивного воздействия. Первыми открытыми антибиотиками были пенициллин(из зеленой плесени) (Флеминг) и стрептомицин (Ваксман). Антибиотики могут быть разделены по происхождению, направленности и спектру действия, по механизму действия. По способам и источнику получения: - природные(продуцируемые микроорганизмами) , полусинтетические (получены в результате модификации структуры природных – пеницилины, цефалоспорины, тетрациклины) и синтетические(полностью синтезированный аналог – фторхинолон и др.) - органические и неорганические - соли тяжелых Ме – ртутьсодержащие, висмутсодержащие, препараты серебра и т.д. - алколоиды – хинин, ипекакуаны - мышьяковские препараты - осорсол, новарсенол По происхождению антибиотики могут быть: - бактериального (полимиксин, грамицидин); -актиномицетного: аминогликозиды (стрептомицин, гентамицин), макролиды эритромицин, олеандомицмин), тетрациклины, полиеновые антибиотики (нистатин, леворин), карбапенемы (меропенем, имипенем) - грибкового (пенициллин); - растительного (рафанин, фитонциды); - животного происхождения (интерфероны, лизоцим). Больше всего известно антибиотиков актиномицетного происхождения. Актиномицеты- преимущественно почвенные микроорганизмы. В условиях большого количества и разнообразия почвенных микроорганизмов их антогонизм, в том числе с помощью выработки антибиотиков- один из механизмов их выживания. По химической структуре : - гликолепиды – ванкомицин (крупные молекулы, которым трудно пройти через поры Гр- бактерии) - бета –лактамы – содержат бета-лактамное кольцо при утрате которого препараты теряют свою активность (бактерицидный механизм д-я) – пенициллинцы, цефалоспорины, карбонемы идр - макролиды – эритромицин (макроциклическое лактамное кольцо) – бактериостат. Эф-т - аминогликозиды (аминосахариды, соединенные гликозидной связью) - гентамицин гексоза + радикал) - полиеновые противогрибковые – нистатин, леворин. Нарушают проницаемость ЦПМ. - тетрациклины (содержат 4 бензольных кольца, действующих на рибосому прокариот) По спектру действия антибиотики разделяют на: - действующие преимущественно на грамм+ микрофлору- пенициллин, эритромицин; - действующие преимущественно на грамотриц. микрофлору- полимиксин; - широкого спектра действия ( на грам-плюс и грам-минус флору)- стрептомицин, - противогрибковые- нистатин, амфотеррицин, леварин, низорал; - противотуберкулезные- стрептомицин, канамицин; - противоопухолевые- рифампицин; - противовирусные- интерферон, зовиракс, ацикловир. Антибиотики разделяют по механизму действия: - ингибиторы синтеза пептикогликана клеточной стенки (пенициллин, цефалоспорин, ванкомицин, ристомицин). Действуют на имеющих клеточную стенку растущие бактерии, не действуют на L- формы, покоящиеся формы бактерий; - ингибиторы синтеза белка (стрептомицин, левомицетин, тетрациклин); - ингибиторы синтеза НК, пуринов и аминокислот (налидиксовая кислота, рифампицин); - ингибиторы синтеза мембраны и цитоплазматической мембраны грибов (нистатин, полимиксин). - ингибиторы репликации и транскрипции (фторхинолоны) - ингибиторы синтеза ДНК – противоопухолевые препараты , фторхинолоны, ципро- и левофлоксацин. Стрептококки Стрептококки, их классификация по Лэнсфильд, факторы патогенности. Гемолитические стрептококки серогруппы А и их роль в патологии человека. Стрептококки серогруппы В, роль в патологии. Лабораторная диагностика стрептококковых заболеваний. Стрептококки Отдел Firmicutes, семейство Streptococcaceae, род Streptococcus. В род Streptococcus входят более 20 видов, среди которых есть представители нормальной микрофлоры человеческого тела и возбудители тяжелых инфекционных эпидемических заболеваний человека. Более совершенной оказалась классификация, предложенная Ленсфильд(1933) и Гриффитсом (1935),основанная на антигенной структуре стрептококков. Согласно этой классификации, все стрептококки были разбиты по групповому С-антигену на 17 групп — от А до S. Данные о распространении отдельных групп приведены в табл. 2.  мелкие (меньше 1 мкм) шаровидные клетки, располагающиеся цепочками или попарно, грамположитель-ны, спор не образуют, неподвижны. Большинство штаммов стрептококков образуют капсулу, состоящую из гиалуроновой кислоты. Клеточная стенка содержит белки (М-, Т- и R-антиге-ны), углеводы (группоспецифические) и пептидогликаны. Легко переходят в L-формы. Растут на средах, обогащенных углеводами, кровью, сывороткой, асцитической жидкостью. На плотных средах обычно формируют мелкие серые колонии. На жидких средах для стрептококков характерен придонный рост. Стрептококки — факультативные анаэробы. На кровяном агаре вызывают а-гемолиз (зеленящий) и р-гемолиз (полный). Погибают при пастеризации при 56 °С в течение 30 мин. Патогенность. На основе полисахаридного антигена делятся на серогруппы (А, В, С...О). Стрептококки группы А вырабатывают более 20 веществ, обладающих антигенностью и агрессивностью. На поверхности клетки имеется белковый антиген М, который тесно связан с вирулентностью (препятствует фагоцитозу). Этот белок определяет типовую принадлежность стрептококков. Кофакторам патогенности относят стрептокиназу (фибринолизин), ДНКазу, гиалуронидазу, эритрогенин. Наиболее патогенны для человека гемолитические стрептококки группы А, называемые S. pyogenes. Этот вид вызывает у человека многие болезни: скарлатину, рожу, ангину, острый эндокардит, послеродовой сепсис, хронический тонзиллит, ревматизм. Факторы патогенности Патогенные стрептококки продуцируют экзотоксины различного действия. Гемолизин обусловливает разрушение эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов, макрофагов; при внутривенном введении кроликам вызывает гемоглобинемию и гематурию. Лейкоцидин разрушает лейкоциты или угнетает их фагоцитарные свойства. Летальный токсин (некротоксин) при внутрикожном введении кролику вызывает некроз. Некротическому действию могут подвергаться паренхиматозные органы и другие ткани. Кроме экзотоксинов патогенные стрептококки продуцируют ферменты гиалуронидазу, фибринолизин, дезоксирибонуклеазу, рибонуклеазу, нейраминидазу, протеиназу, стрептокиназу, амилазу, липазу, а также эндотоксины, которые характеризуются термостабильностью. Экзотоксины, например, термолабильны: гемолизин инактивируется при температуре 55 °С в течение 30 мин, лейкоцидин -- при 70 °С. Наиболее термоустойчив фибринолизин, не разрушающийся при кипячении до 50 мин. Группы стрептококков. Современная классификация основывается на определении антигенной структуры стрептококков, позволяющей под-разделить все стрептококки на 17 серологических групп, обозначаемых латинскими буквами в порядке алфавита. Практический интерес представляют серогруппы А, В, С, D, E, F. Группа А -- возбудители большого числа инфекций у человека; группа В -- возбудители мастита у коров; группы В, С, D, Е -- возбудители инфекций у животных разных видов. Антигеном, который позволяет разделить стрептококки на серогруппы, является полисахарид (С-вещество), входящий в состав клеточной стенки стрептококков. Химическая природа стрептококковых антигенов неодинакова. В группе А ими являются белковые антигены М, R и Т. Лечение Лечение стрептококковой инфекции проводится с использованием антибиотиков пенициллинового ряда : бензилпенициллин, ампициллин, бициллин-3. Устойчивость против пенициллиновых антибиотиков стрептококки приобрести не способны Для выведения токсинов из организма необходимо обильное питье до 3-х литров жидкости в сутки. Иммунитетпосле перенесенной стрептококковой инфекции нестоек, поэтому человек может неоднократно болеть стрептококковыми заболеваниями (исключение составляет один из компонентов – против токсинов вырабатываемых стрептококком, он остается на всю жизнь, обеспечивая защиту от повторного заболевания скарлатиной). Лабораторная диагностика. Бактериологический При подозрении на сепсис сеют у постели больного 10-15 мл крови во флакон, содержащий 100-150 мл сахарного бульона (соотношение крови и среды 1:10). Лучшие и надежные результаты дают посевы крови в среду Китт-Тароцци с полужидким агаром. В нем будут расти и анаэробные стрептококки. Посевы крови инкубируют в термостате при 37 ° С. При росте стрептококков на дне среды появляется осадок. В среде Китт-Тароцци может образовываться и газ. В мазках из осадка обнаруживают грамположительные стрептококки в виде длинных цепочек. Бактериоскопический Патологический материал (слизистые истечения из носовых отверстий, гнойный экссудат или пунктат подчелюстных лимфоузлов), направленный в лабораторию, исследуют по общей схеме: микроскопия мазков; посев поступившего материала на питательные среды для выделения чистой культуры стрептококков и их идентификации; биологическая проба -- на белых мышах, кошках, особенно на котятах. Последние гибнут от одной десятимиллионной дозы бульонной культуры при подкожном заражении в течение 3--10 дней Лечение: Антибиотики широкого спектра действия (пенициллины, устойчивые к в-лактамазе).При выделении стрептококка А – пенициллин. Химиотерапия антибиотиками, к которым выявлена чувствительность микроба – левомицетин, рифампицин. Профилактика: специфической – нет. Неспецифическая - выявление, лечение больных; проведение планового обследования медперсонала, вакцинация стрептококковый бактериофаг(жидкий) – фильтрат фаголизата стрептококка. Применятся наружно, внутрикожно, в/м., О-стрептолизин сухой (лиофильно высушенный фильтрат бульонной культуры стрептококка – 63 активного продуцента О-стрептолизина. Применяется для постановки серологических реакций – определения анти-Острептолизина в сыворотке крови больных). БИЛЕТ 7 Дыхание бактерий. Аэробный и анаэробный типы биологического окисления. Аэробы, анаэробы, факультативные анаэробы, микроаэрофилы. Дыхание микроорганизмов. Путем дыхания микроорганизмы добывают энергию. Дыхание- биологический процесс переноса электронов через дыхательную цепь от доноров к акцепторам с образованием АТФ. В зависимости от того, что является конечным акцептором электронов, выделяют аэробное и анаэробное дыхание. При аэробном дыхании конечным акцептором электронов является молекулярный кислород (О2), при анаэробном- связанный кислород ( -NO3 , =SO4, =SO3). Если акцептором электронов является О2 – это называется аэробное дыхание (биологическое окисление). Если акцептором электронов являются органические или неорганические соединения(нитраты, сульфаты, железо, сера) – это называется анаэробное дыхание (субстратное фосфорилирование) – гликолиз или брожение. Аэробы, получающие энергию путём биологического окисления; они очень чувствительны к недостатку кислорода; Анаэробы, получающие энергию путём субстратного фосфорилирования, Среди них выделяют: облигатные – чувствительны к малейшим количествам кислорода, факультативные – получают энергию обоими путями; могут развиваться как в присутствиикислорода, так и в его отсутствии; Существую еще две категории анаэробных бактерий: Аэротолерантные – могут сохраняться в присутствии кислорода, но не размножатся; Микроаэрофилы – требуют при культивировании повышенной концентрации углекислого газа (до 10-12%) Аэробный тип дыхания: Глюкоза окисляется до пирувата (ключевой продукт); пируват далее окисляется в цикле Кребса (ЦТК) до СО2 и Н2О; Процесс сопровождается выделением АТФ - 1 молекула глюкозы дает 38 молекул АТФ. В результате аэробного механизма окисления образуются перекисные соединения, которые вызывают гибель клетки. Ферменты - супероксид-дисмутаза, каталаза – нейтрализуют перекиси у аэробов и факультативных анаэробов, а облигатные анаэробы не имеют этих ферментов и гибнут в присутствии кислорода. Анаэробный тип дыхания: При брожении пируват восстанавливается до определенных веществ (кислот, спиртов). Тип брожения зависит от ферментативной оснащенности микробной клетки. Существуют следующие типы брожения: спиртовое (гликолиз), молочнокислое, маслянокислое, муравьинокислое,пропионовокислое. Антигены, определение, критерии антигенности. Антигенные детерминанты, их строение. Иммунохимическая специфичность антигенов: видовая, групповая, типовая, органная, гетероспецифическая. Полноценные антигены, гаптены, их свойства. Антигены- вещества различного происхождения, несущие признаки генетической чужеродности и вызывающие развитие иммунных реакций (гуморальных, клеточных, иммунологической толерантности, иммунологической памяти и др.). Свойства антигенов, наряду с чужеродностью, определяет их иммуногенность- способность вызывать иммунный ответ и антигенность- способность (антигена) избирательно взаимодействовать со специфическими антителами или антиген- распознающими рецепторами лимфоцитов. Классификация антигенов • Видовые антигены – присущи разным видам: используется в судебной медицине; для идентификации бактерий • Внутривидовые (изоантигены) – разным особям внутри вида: * внутривидовые антигены бактерий - серотипы * группы крови (АВО), резус-фактор, антигены главного комплекса гистосовместимости (Major Histocompatibiliti Complex - MHC I и II типа); МНС I – все ядерные клетки организма МНС II – иммунные клетки • Органные – присущи органам, независимо от вида: почки, печень, нервная ткань • Органоидные – присущи органоидам клетки: рибосомы, митохондрии эндогенные (аутоантигены): а) образующиеся в процессе жизнедеятельности - опухолевые, повреждённых тканей, мутировавших клеток, вирусные белки; б) «забарьерные антигены»: хрусталик глаза, эндокринные железы, клетки ЦНС, рубцовая ткань Антигенами могут быть белки, полисахариды и нуклеиновые кислоты в комбинации между собой или липидами. Антигенами являются любые структуры, несущие признаки генетической чужеродности и распознаваемые в этом качестве иммунной системой. Наибольшей иммуногенностью обладают белковые антигены, в том числе бактериальные экзотоксины, вирусная нейраминидаза. Многообразие понятия “антиген”. Антигены разделены на полные (иммуногенные), всегда проявляющие иммуногенные и антигенные свойства (чаще белки) , и неполные (гаптены), не способные самостоятельно вызывать иммунный ответ(липиды, полисахариды, нукл.кислоты). Полугаптены -простые вещ-ва, вступающие в химическое взаимодействие с белковыми молекулами, изменяя ее структуру и формируя антигенные детерминанты.(бром, йод, витамины) Гаптены обладают антигенностью, что обусловливает их специфичность, способность избирательно взаимодействовать с антителами или рецепторами лимфоцитов, определяться иммунологическими реакциями. Гаптены могут стать иммуногенными при связывании с иммуногенным носителем (например, белком), т.е. становятся полными. За специфичность антигена отвечает гаптенная часть, за иммуногенность- носитель (чаще белок). Иммуногенность зависит от ряда причин (молекулярного веса, подвижности молекул антигена, формы, структуры, способности к изменению). Существенное значение имеет степень гетерогенности антигена, т.е. чужеродность для данного вида (макроорганизма), степени эволюционной дивергенции молекул, уникальности и необычности структуры. Чужеродность определяется также молекулярной массой, размерами и строением биополимера, его макромолекулярностью и жесткостью структуры. Белки и другие высокомолекулярные вещества с более высоким молекулярным весом наиболее иммуногенны. Большое значение имеет жесткость структуры, что связано с наличием ароматических колец в составе аминокислотных последовательностей. Последовательность аминокислот в полипептидных цепочках- генетически детерминированный признак. Антигенность белков является проявлением их чужеродности, а ее специфичность зависит от аминокислотной последовательности белков, вторичной, третичной и четвертичной (т.е. от общей конформации белковой молекулы) структуры, от поверхностно расположенных детерминантных групп и концевых аминокислотных остатков. Коллоидное состояние и растворимость- обязательные свойства антигенов. Специфичность антигенов зависит от особых участков молекул белков и полисахаридов, называемых эпитопами. Эпитопы или антигенные детерминанты- фрагменты молекул антигена, вызывающие иммунный ответ и определяющие его специфичность. Антигенные детерминанты избирательно реагируют с антителами или антиген- распознающими рецепторами клетки. Структура многих антигенных детерминант известна. У белков это обычно фрагменты из 8- 20 выступающих на поверхности аминокислотных остатков, у полисахаридов- выступающие О- боковые дезоксисахаридные цепи в составе ЛПС, у вируса гриппа- гемагглютинин, у вируса иммунодефицита человека- мембранный гликопептид. Эпитопы качественно могут отличаться, к каждому могут образовываться “свои” антитела. Антигены, содержащие одну антигенную детерминанту, называют моновалентными, ряд эпитопов- поливалентными. Полимерные антигены содержат в большом количестве идентичные эпитопы (флагеллины, ЛПС). Основные типы антигенной специфичности (зависят от специфичности эпитопов). 1.Видовая- характерна для всех особей одного вида (общие эпитопы). 2.Групповая- внутри вида (изоантигены, которые характерны для отдельных групп). Пример- группы крови (АВО и др.). 3.Гетероспецифичность- наличие общих антигенных детерминант у организмов различных таксономических групп. Имеются перекрестно- реагирующие антигены у бактерий и тканей макроорганизма. *антиген Форсмана – гликопротеид эритроцитов кошек, собак, барана и органов морской свинки *антигены стрептококков и антигены эндокарда, нервных клеток, почечных клубочков * антигены вирусов оспы и антигены эритроциты человека ****Практическое значение: персистенция возбудителя; аутоиммунные реакции Подобная антигенная мимикрия обманывает иммунную систему, защищает от ее воздействия микроорганизмы. Наличие перекрестных антигенов способно блокировать системы, распознающие чужеродные структуры. 4.Патологическая. При различных патологических изменениях тканей происходят изменения химических соединений, что может изменять нормальную антигенную специфичность. Появляются “ожоговые”, “лучевые”, “раковые” антигены с измененной видовой специфичностью. Существует понятие аутоантигенов - веществ организма, к которым могут возникать иммунные реакции ( так называемые аутоиммунные реакции), направленные против определенных тканей организма. Чаще всего это относится к органам и тканям, в норме не подвергающихся воздействию иммунной системы в связи с наличием барьеров (мозг, хрусталик, паращитовидные железы и др.). 5.Стадиоспецифичность. Имеются антигены, характерные для определенных стадий развития, связанные с морфогенезом. Альфа- фетопротеин характерен для эмбрионального развития, синтез во взрослом состоянии резко увеличивается при раковых заболеваниях печени. Бордетеллы: свойства, виды, факторы патогенности. Заболевания, вызываемые бордетеллами. Патогенез коклюша, лабораторная диагностика, специфическая профилактика. Коклюш — острая инфекционная болезнь, характеризующаяся поражением верхних дыхательных путей, приступами спазматического кашля; наблюдается преимущественно у детей. Возбудитель коклюша Bordetellapertussis Таксономия.B.pertussis относится к отделу Gracilicutes, роду Bordetella. Морфологические и тинкториальные свойства. В.pertussis — мелкая овоидная грамотрицательная палочка с закругленными концами. Спор и жгутиков не имеет, образует микрокапсулу, пили. Культуральные и биохимические свойства. Строгий аэроб. Оптимальная температура культивирования 37С. B.pertussis очень медленно растет только на специальных питательных средах, например на среде Борде — Жангу (картофельно-глицериновый агар с добавлением крови), образуя колонии, похожие на капельки ртути. Характерна R-S-трансформация. Расщепляют глк. и лактозу до кислоты без газа. Антигенная структура. О-антиген термостабильный продоспецифический. 14 поверхностных термолабильных капсульных Кантигенов. В.pertussis имеет 6 сероваров. Фактор 7 является общим для всех бордетелл. Для В.parapertussis специфический фактор 14. К – антигены выявляют в реакции агглютинации. Факторы патогенности. Термостабильный эндотоксин, вызывающий лихорадку; белковый токсин, обладающий антифагоцитарной активностью и стимулирующий лимфоцитоз; ферменты агрессии, повышающие сосудистую проницаемость, обладающие гистаминсенсибилизирующим действием, адгезивными свойствами и вызывающие гибель эпителиальных клеток. В адгезии бактерий также участвуют гемагглютинин, пили и белки наружной мембраны. Резистентность. Очень неустойчив во внешней среде, быстро разрушается под действием дезинфектантов и других факторов. Эпидемиология. Коклюш — антропонозная инфекция: источником заболевания являются больные люди и в очень незначительной степени бактерионосители. Заражение происходит через дыхательный тракт, путь передачи воздушнокапельный. Коклюш встречается повсеместно, очень контагиозен. Паракоклюш реже, эпиходический характер. Протекает легче. Патогенез. Неинвазивные микробы (не проникают внутрь клетки-мишени). Входными воротами инфекции являются верхние дыхательные пути. Здесь благодаря адгезивным факторам бордетеллы адсорбируются на ресничках эпителия, размножаются, выделяют токсины и ферменты агрессии. Развиваются воспаление, отек слизистой оболочки, при этом часть эпителиальных клеток погибает. В результате постоянного раздражения токсинами рецепторов дыхательных путей появляется кашель. В возникновении приступов кашля имеет значение и сенсибилизация организма к токсинам B.pertussis. Клиника. Инкубационный период составляет 2—14 дней. В начале болезни появляются недомогание, невысокая температура тела, небольшой кашель, насморк. Позже начинаются приступы спазматического кашля, заканчивающиеся выделением мокроты. Таких приступов может быть 5—50 в сутки. Болезнь продолжается до 2 мес. Иммунитет. После перенесенной болезни иммунитет стойкий, сохраняется на протяжении всей жизни. Видоспецифический (антитела против В.pertussis не защищают от заболеваний, вызванных В.parapertussis. Микробиологическая диагностика. Материалом для исследования служит слизь из верхних дыхательных путей, используют метод «кашлевых пластинок» (во время приступа кашля ко рту ребенка подставляют чашку Петри с питательной средой). Основной метод диагностики — бактериологический. Позволяет отдифференцировать возбудителя коклюша от паракоклюша. Посев на плотные питательные среды с антибиотиками. Для идентификации возбудителя – реакция агглютинации на стекле с Ксыворотками. Для ускоренной диагностики применяют прямую РИФ со специфической флуоресцентной сывороткой и материалом из зева. Серологический метод – обнаружение IgG и IgA против феламентозного гемаггютинина и против токсина В.pertussis. Лечение. Антимикробные препараты – эритромицин, ампициллин (кроме пенициллина). При тяжелых формах коклюша применяют нормальный человеческий иммуноглобулин. Рекомендуются антигистаминные препараты, холодный свежий воздух. При легких формах заболевания достаточно пребывания на воздухе. Профилактика. Адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столбнячная вакцина (АКДС). В ее состав входит убитая культура В. pertussisI фазы, коклюшный токсин, агглютиногены, капсульный антиген. Нормальный человеческий иммуноглобулин вводят неиммунизированным детям при контакте с больными для экстренной профилактики. Разрабатывается неклеточная вакцина с меньшими побочными эффектами, содержащая анатоксин, гемагглютинин, пертактин и антиген микроворсинок. Паракоклюш вызывает Bordetellaparapertussis. Паракоклюш сходен с коклюшем, но протекает легче. Паракоклюш распространен повсеместно и составляет примерно 15 % от числа заболеваний с диагнозом коклюш. Перекрестный иммунитет при этих болезнях не возникает. Возбудитель паракоклюша можно отличить от B.pertussis по культуральным, биохимическим и антигенным свойствам. Иммунопрофилактика паракоклюша не разработана. БИЛЕТ 8 Питание бактерий. Голофитный способ питания бактерий. Аутотрофы и гетеротрофы. Питательные вещества могут поступать в клетку в растворимом виде (это характерно для прокариот)- осмотрофы, или в виде отдельных частиц- фаготрофы. Голофитный способ питания или осмотрофный — питание без захвата твёрдых пищевых частиц - посредством транспорта (пассивного — осмоса, или активного) растворённых питательных веществ через поверхностные структуры клетки. Один из видов гетеротрофного питания. Данный способ характерен для фотосинтезирующих растений, грибов и большинства микроорганизмов (исключая гетеротрофных простейших). Противопоставляется голозойному способу В зависимости от источника потребляемого углерода микробы подразделяют на аутотрофы (используют неорганические соединения - CO2) и гетеротрофы (используют готовые органические соединения - глюкоза, многоатомные спирты, аминокислоты, углеводороды и пр.) Источником азота для микроорганизмов может являться атмосфера (азотфиксирующиебактерии) или нитриты, нитраты, соли аммония. Для гетеротрофов источником азота являются только органические соединения. В зависимости от источника энергии микроорганизмы делят на фототрофы (энергию получают за счет фотосинтеза – это сапрофитные организмы, например, цианобактерии) и хемотрофы (энергия добывается за счет химических, окислительно-восстановительных реакций). Если при этом донорами электронов являются неорган. соединения, то это литотрофы(хемоавтотрофы),если органические - органотрофы(хемогетеротрофы). Если бактериальная клетка в состоянии синтезировать все необходимые для жизнедеятельности вещества, то это прототрофы. Если бактерии нуждаются в дополнительных веществах (факторах роста), то это ауксотрофы. Ауксотрофы – не способны синтезировать какие-либо соединения (аминокислоты,витамины и пр.) – нуждаются в получении их в готовом виде; такие микроорганизмы могут существовать только в среде, содержащей данные вещества. Следовательно, они зависимы от других микробных популяций, синтезирующих необходимые факторы, или от организма человека и животных. Для культивирования таких микроорганизмов требует внесения этих факторов впитательные среды. Данные вещества получили название факторы роста: аминокислоты, пуриновые и пиримидиновые основания, витамины, липиды, железопорфирины и пр. Основным регулятором поступления веществ в бактериальную клетку является цитоплазматическая мембрана. Существует четыре основных механизма поступления веществ: -пассивная диффузия- по градиенту концентрации, энергонезатратная, не имеющая субстратной специфичности; - облегченная диффузия - по градиенту концентрации, субстратспецифичная, энергонезатратная, осуществляется при участии специализированных белков пермеаз; - активный транспорт - против градиента концентрации, субстратспецифичен (специальные связывающие белки в комплексе с пермеазами), энергозатратный (за счет АТФ), вещества поступают в клетку в химически неизмененном виде; - транслокация (перенос групп)- против градиента концентрации, с помощью фосфотрансферазной системы, энергозатратна, вещества (преимущественно сахара) поступают в клетку в форфорилированном виде. Основные химические элементы- органогены, необходимые для синтеза органичеких соединений- углерод, азот, водород, кислород Фагоцитоз. Классификация фагоцитирующих клеток. Основные стадии фагоцитоза, завершенный и не завершенный фагоцитоз. Значение факторов приобретенного иммунитета в фагоцитозе. Фагоцитоз и система комплемента- вторая линия защиты организма против микроорганизмов, преодолевших поверхностные барьеры. Клеточные факторы системы видовой резистентности- фагоциты, поглощающие и разрушающие патогенные микроорганизмы и другой генетически чужеродный материал. Представлены полиморфоядерными лейкоцитами или гранулоцитами- нейтрофилами, эозинофилами и базофилами (клетками миелопоэтического ряда), а также моноцитами и тканевыми макрофагами (клетками макрофагально- моноцитарной системы). Значение фагоцитирующих клеток для защиты организма впервые доказал И.И.Мечников, разработавший фагоцитарную теорию иммунитета. Стадии фагоцитоза. Процесс фагоцитоза (поглощения твердофазного объекта) состоит из пяти стадий. 1.Активация (усиление энергетического метаболизма). Факторами активации и хемотаксиса являются бактериальные продукды (ЛПС, пептиды), компоненты комплемента (С3 и С5), цитокины и антитела. 2.Хемотаксис. 3.Адгезия опсонизир. частицы к фагоциту. 4.Поглощение. 5.Исход фагоцитоза. Адгезия связана с наличием ряда рецепторов на поверхности фагоцитов ( к Fc- фрагментам антител, компонентам комплемента, фибронектину), обеспечивающих прочность рецептор- опосредованных взаимодействий опсонинов, обволакивающих микроорганизмы и ограничивающих их подвижность (антитела, С3в, фибронектин). Фагоциты обладают амебоподобными псевдоподиями. При поглощении образуется фагосома с поглощенным объектом (бактерией), к ней присоединяется и сливается содержащая литические ферменты лизосома, образуется фаголизосома. Возможно три исхода фагоцитоза: - завершенный фагоцитоз; - незавершенный фагоцитоз; - процессинг антигенов. Завершенный фагоцитоз- полное переваривание микроорганизмов в клетке- фагоците. Незавершенный фагоцитоз- выживание и даже размножение микроорганизмов в фагоците. Это характерно для факультативных и особенно - облигатных внутриклеточных паразитов. Механизмы персистирования в фагоцитах связаны с блокадой фагосомо- лизосомального слияния (вирус гриппа, микобактерии, токсоплазмы), резистентностью к действию лизосомальных ферментов (гонококки, стафилококки), способностью микробов быстро покидать фагосомы после поглощения и длительно пребывать в цитоплазме (риккетсии). В процессе фагоцитоза происходит “окислительный взрыв” с образованием активных форм кислорода, что обеспечивает бактерицидный эффект. К одной из важнейших функций макрофагов (наряду с хемотаксисом, фагоцитозом, секрецией биологически активных веществ) является переработка (процессинг) антигена и представление его иммунокомпетентным клеткам с участием белков главной системы гистосовместимости (МНС) класса 2. Фагоцитоз - не только уничтожение чужеродного, но и представление антигена для запуска иммунных реакций и секреции медиаторов иммунных и воспалительных реакций. Система макрофагов- центральное звено не только естественной резистентности (видового иммунитета), но и играет важную роль в приобретенном иммунитете, кооперации клеток в иммунном ответе. Возбудитель сибирской язвы. Свойства, экология, патогенность для человека, животных. Токсины. Лабораторная диагностика различных форм сибирской язвы. Специфическая профилактика и терапия. СИБИРСКАЯ ЯЗВА Сибирская язва - острая зоонозная инфекция, протекающая с выраженной интоксикацией, образованием карбункулов на коже (кожная форма) или в виде сепсиса. Возбудитель – Bacillus anthracis. Относится к семейству Bacillaceae. Грамположительная крупная стрептобацилла, неподвижная, образует споры, расположенные центрально. В организме человека и животных, на питательных средах с кровью или сывороткой образует капсулу. Возбудитель растёт на простых питательных средах. Образует R-колонии («львиная грива»), S-колонии на средах с пенициллином («жемчужное ожерелье»). На жидких средах образует осадок в виде комочков ваты, бульон прозрачный. Выраженная протеолитическая активность, разжижает желатин в виде «перевёрнутой ёлочки». Факторы патогенности: • Капсула – адгезия, подавление фагоцитоза; • Ферменты агрессии (протеазы, коллагеназы и др.) • Сибиреязвенный экзотоксин состоит из трёх компонентов: протективный антиген – выполняет рецепторную функцию, активирует два других компонента, обладает иммуногенными свойствами; отёчный и летальный факторы – вызывают отёк легких и некроз кожи. Все факторы патогенности кодируются плазмидами, утрата которых ведёт к потере вирулентности возбудителя. Сибирская язва – антропозооноз. Пути передачи: - контактный (основной, при уходе за больными животными); - алиментарный (при употреблении в пищу инфицированных продуктов питания); - аэрогенный (болезнь сортировщиков шерсти); - трансмиссивный (переносчики - мухи-жигалки, слепни). Потенциальную опасность представляют заброшенные скотомогильники. Клинические формы сибирской язвы: кожная (углевик), кишечная, легочная. Легочная и кишечная формы сибирской язвы сопровождаются генерализацией инфекции. Микробиологическая диагностика сибирской язвы • Бактериологический метод (основной). • Бактериоскопический метод – обнаружение капсулы. • Собственно-иммунный метод: термокольцепреципитация по Асколи, РИФ. Сибиреязвенные бациллы имеют видовой капсульный и групповой соматический антигены. Термоустойчивость соматического антигена используется в реакции термопреципитации по Асколи для обнаружения сибиреязвенных антигенов в различных материалах (трупы, кожа, шерсть животных и др.). Антиген извлекают из материала экстракцией при кипячении. • Биопроба на мышах с последующей микроскопией (обнаружение капсулы) и идентификацией (РИФ, ИФА, РНГА). • Аллергический метод – кожная проба с антраксином (выявление ГЗТ). Специфическая профилактика и лечение: сибиреязвенная живая вакцина СТИ, противосибиреязвенный лошадиный глобулин, сибиреязвенная сыворотка, антибиотики. Для лечения сибирской язвы используют как противосибиреязвенный иммуноглобулин, так и антибиотики (пенициллин, хлортетрацпклин, стрептомицин). Препараты, применяемые для профилактики, лечения и диагностики сибирской язвы. 1) Вакцина сибиреязвенная живая сухая. Препарат содержит живые лиофильно высушенные споры вакцинного штамма СТИ-1 сибиреязвенного микроба. Предназначен для профилактики сибирской язвы у лиц в возрасте от 14 до 60 лет. Двукратная вакцинация обеспечивает развитие иммунитета, сохраняющегося в течение года, с максимальной напряженностью в течение первого полугодия. Плановую вакцинацию против сибирской язвы осуществляют по профессиональным по казаниям: лицам, занятым сбором, хранением, транспортировкой, переработкой и реализацией сырья животного происхождения, особенноработающим на предприятиях, перерабатывающих кожевенное сырье и шерсть; работникам мясокомбинатов; лицам, занятым предубойным содержанием скота, а также его убоем, разделкой туш, снятием шкур; персоналу лабораторий, работающему с возбудителем сибирской язвы или осуществляющему бактериологическую диагностику заболевания. 2) Иммуноглобулин противосибиреязвенный лошадиный жидкий. Препарат представляет собой иммунологически активные белковые гамма- и бета-глобулиновые фракции, выделенные из сыворотки крови иммунизированных лошадей, содержащие антитела к сибиреязвенному микробу. Препарат предназначен для экстренной профилактики и лечения сибирской язвы у людей. Перед введением глобулина обязательна постановка внутрикожной пробы с глобулином противосибиреязвенным лошадиным, разведенным 1:100. 3) Аллерген сибиреязвенный жидкий для внутрикожной пробы (Антраксин). Препарат получают путем кислотно-гидролизной экстракции из вегетативных форм вакцинного штамма сибиреязвенного микроба. Препарат предназначен для диагностики сибирской язвы у больных и переболевших, определения иммунологической перестройки организма у вакцинированных лиц в возрасте 14 лет и старше. БИЛЕТ 9 Антибиотики. История открытия. Классификации антибиотиков по способам получения, по прохождению, по химическому строению, механизму действия, спектру антимикробного действия. Бактерицидное и бактериостатическое действие антибиотиков. Единицы измерения антимикробной активности антибиотиков Эре антибиотикотерапии предшествовал период разработки антимикробных химиопрепаратов. Некоторые вехи: в 1891г. Д.А.Романовский сформулировал основные принципы химиотерапии инфекционных болезней, предложил хинин для лечения малярии, П.Эрлих в 1906г. предложил принцип химической вариации. Синтезированы производные мышьяка сальварсан и неосальварсан, предложен химиотерапевтический индекс. Круг химиопрепаратов постепенно расширялся. В 1932г. открыты подходы к созданию сульфаниламидных препаратов. В 1935 Домаг открыл красный, белый стрептоцид. Однако поистине революционное значение имело открытие антибиотиков. В России в 1870-х годах Полотебнов и Манассеин наблюдали лечебный эффект при прикладывании зеленой плесени к ранам Ермольева в 1942 году в бомбоубежище обнаружила зеленую плесень и спасла несколько раненных от ампутации конечностей, лечение было более эффективным, чем сульфаниламидами. Одним из универсальных механизмов антогонизма микроорганизмов является синтез антибиотиков, которые тормозят рост и размножение микроорганизмов (бактериостатическое действие) или убивают их (бактерицидное действие). Антибиотики- вещества, которые могут быть получены из микроорганизмов, растений, животных тканей и синтетическим путем, обладающие выраженной биологической активностью в отношении микроорганизмов. Таких веществ известно несколько тысяч, однако реально используют значительно меньше. Существует ряд требований к антибиотикам, существенно ограничивающих их терапевтическое применение: - эффективность в низких концентрациях; - стабильность в организме и в различных условиях хранения; - низкая токсичность или ее отсутствие; - выраженный бактериостатический и (или) бактерицидный эффект; - отсутствие выраженных побочных эффектов; - отсутствие иммунодепрессивного воздействия. |