Картирование генов (gene mapping)
 Скачать 318.5 Kb.
|
|
Картирование генов (gene mapping) - Определение положения данного гена на какой-либо хромосоме относительно других генов. Используют три основные группы методов картирования генов – физическое (определение с помощью рестрикционных карт, электронной микроскопии и некоторых вариантов электрофореза межгенных расстояний – в нуклеотидах), генетическое (определение частот рекомбинаций между генами, в частности, в семейном анализе и др.) и цитогенетическое (гибридизации in situ, получение монохромосомных клеточных гибридов, делеционный метод и др.). В генетике человека приняты 4 степени надежности локализации данного гена – подтвержденная (установлена в двух и более независимых лабораториях или на материале двух и более независимых тест-объектов), предварительная (1 лаборатория или 1 анализируемая семья), противоречивая (несовпадение данных разных исследователей), сомнительная (не уточненные окончательно данные одной лаборатории). Генная инженерия - это метод биотехнологии, который занимается исследованиями по перестройке генотипов. Генотип является не просто механическая сумма генов, а сложная, сложившаяся в процессе эволюции организмов система. Генная инженерия позволяет путем операций в пробирке переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Перенос генов дает возможность преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим. Сущность методов генной инженерии заключается в том, что в генотип организма встраиваются или исключаются из него отдельные гены или группы генов. В результате встраивания в генотип ранее отсутствующего гена можно заставить клетку синтезировать белки, которые ранее она не синтезировала. Наиболее распространенным методом генной инженерии является метод получения рекомбинантных, т.е. содержащих чужеродный ген, плазмид. Плазмиды представляют собой кольцевые двухцепочные молекулы ДНК, состоящие из нескольких тысяч пар нуклеотидов. Этот процесс состоит из нескольких этапов. 1.Рестрикция - разрезание ДНК,например,человека на фрагменты. 2.Лигирование - фрагмент с нужным геном включают в плазмиды и сшивают их. 3.Трансформация - введение рекомбинантных плазмид в бактериальные клетки. Трансформированные бактерии при этом приобретают определенные свойства. Каждая из трансформированных бактерий размножается и образует колонию из многих тысяч потомков - клон 4.Скрининг - отбор среди клонов трансформированных бактерий тех, которые плазмиды, несущие нужный ген человека. Весь этот процесс называется клонированием. С помощью клонирования можно получить более миллиона копий любого фрагмента ДНК человека или другого организма. Факторы естественной резистентности организма. Методы их изучения. Фагоцитоз У человека и высших животных фагоцитарной способностью обладают клетки ретикуло-эндотелиальной системы: лейкоциты крови и лимфы, фиксированные купферовские клетки печени, ретикулярные клетки селезенки, костного мозга, лимфатических узлов, гистиоциты рыхлой соединительной ткани. В борьбе с патогенными микробами большую роль играют лейкоциты. Судьба микроорганизмов, захваченных лейкоцитами, может иметь три исхода: 1) полное внутриклеточное переваривание микробов, приводящее к их исчезновению в лейкоците, — завершенный фагоцитоз; 2) выталкивание микробов из лейкоцитов обратно, в окружающую среду; 3) активное размножение микробов внутри лейкоцитов, — незавершенный фагоцитоз. В последнем случае фагоцитоз приобретает отрицательное значение для организма, так как микробы, находящиеся внутри клеток, становятся менее доступными действию антител. Незавершенный фагоцитоз имеет место при заболевании туберкулезом, бруцеллезом, туляремией, гонореей. Среди факторов естественной резистентности выделяют: 1. Естественные барьеры: кожа, слизистые – поверхности, которые первыми вступают в контакт с возбудителями инфекции. 2. Система фагоцитов, включающая нейтрофилы и макрофаги. 3. Система комплемента (совокупность сывороточных белков), тесно взаимодействующая с фагоцитами. 4. Интерфероны. 5. Различные вещества, чаще всего белковой природы, участвующие в реакциях воспаления, фибринолиза и свертывания крови. Некоторые из них (лизоцим) обладают прямым бактерицидным действием. 6. Система естественных (нормальных) киллеров, не обладающих антигенной специфичностью (Т-киллеры, К-клетки). ОТКРЫТИЕ МИКРОБОВ Впервые увидел и описал микробы голландский ученый А. Левенгук (1632—1723), который изобрел двояковыпуклые линзы с увеличением в 160 раз. Он первый подметил, как кровь движется в капиллярах, а также увидел в семенной жидкости сперматозоиды. В свои самодельные лупы ученый разглядывал все — дождевую воду, мясо, глаз мухи. Каково же было его изумление, когда в зубном налете, в капле воды и многих других жидкостях он увидел множество живых организмов. Д.С.Самойлович (1744—1805), опираясь на богатый опыт борьбы с чумой, пришел к выводу, что чума вызывается «особливым и совсем отменным существом». Чтобы доказать свое предположение, в 1771 г. Самойлович ввел себе заразный материал, взятый от человека, выздоравливающего от бубонной формы чумы. За глубокое изучение чумы Самойлович был избран почетным членом западноевропейских академий. Одна из наиболее интересных глав в истории микробиологии — это создание метода оспопрививания. Английский врач Эдуард Дженнер заметил, что доярки, которые заражались оспой при доении больных коров, не заражались при контакте с больными людьми. В1796 г. Э. Дженнер привил здоровому мальчику содержимое гнойного пузырька от коровы, больной оспой. Через 1,5 месяца он привил ему материал от человека, больного оспой. Мальчик не заболел. С тех пор прививки принесли человечеству избавление от этой страшной болезни. Однако открытия, сделанные в первой половине XIX в., убедительно доказали роль патогенных микроорганизмов в возникновении инфекционных заболеваний. Ф. А. Леш (1840—1903) наблюдал в испражнениях больного дизентерией амебы. П. Ф. Боровский (1863—1932) открыл возбудителя кожного лейкоманилеза. Р.КОХ И ЗНАЧЕНИЕ ЕГО РАБОТ Большое значение для медицинской микробиологии имели открытия немецкого ученого Роберта Коха (1843—1910), который обогатил микробиологию совершенными методами исследования. Им и его учениками в практику лабораторной техники введены плотные питательные среды (картофель, желатин, свернутая сыворотка, МПА), анилиновые красители, иммерсионная система, микрофотографирование. Благодаря усовершенствованию техники и методики микробиологических исследований Р. Кох окончательно установил этиологию сибирской язвы, открыл возбудителя туберкулеза (1882), холеры (1883) и получил из туберкулезных микробактерий туберкулин. Ученый подробно исследовал ра- невые инфекции и разработал способ выделения в чистой культуре патогенных бактерий. МЕХАНИЗМ ИММУНИТЕТА. ИММУНОГЛОБУЛИНЫ СЛЮНЫ. РОЛЬ Неспецифические факторы защиты полости рта обусловлены антимикробными свойствами слюны и барьерной функцией клеток слизистой оболочки и подслизистого слоя. ЛИЗОЦИМ является одним из факторов естественного гуморального иммунитета. Он является ферментом мурамидазой (ацетил аминополисахаридазой) и оказывает на микроорганизмы литическое и бактерицидное действие, разрушая мурамовую кислоту клеточных оболочек. Совместно с пропердин - комплементарной системой лизоцим обусловливает бактерицидные свойства сыворотки усиливает фагоцитарную способность лейкоцитов, стимулирует опсоническую активность сыворотки крови. Лизоцим лейкоцитов принимает участие в процессах внутриклеточного переваривания микробов. Сравнительно высокое содержание лизоцима в слюне обуславливает своеобразный местный иммунитет слизистой полости рта. ЛАКТОФЕРРИН - железосодержащий транспортный белок, бактериостатическое действие которого связано со способностью конкурировать с бактериями за железо. Отмечен синергизм лактоферрина с антителами. Его роль в местном иммунитете полости рта четко проявляется в условиях грудного вскармливания, когда новорожденные с молоком матери получают высокие концентрации этого белка в сочетании с секреторными иммуноглобулинами (SIgA) ЛАКТОПЕРОКСИДАЗА - термостабильный белок, который в комплексе с тиоционатом и перекисью водорода проявляет бактерицидное действие. Он устойчив к действию пищеварительных ферментов, активен в широком диапазоне рН от 3,0 до 7,9. В полости рта блокирует адгезию S. mutans. Лактопероксидаза обнаруживается в слюне детей с первых месяцев жизни. ФРАКЦИЯ CЗ СИСТЕМЫ КОМПЛЕМЕНТА выявлена в слюнных железах. Она синтезируется и секретируется макрофагами. СЕКРЕТОРНЫЙ IgА может активировать и присоединять комплемент по альтернативному пути.IgGи IgMобеспечивают активацию комплемента по классическому пути. Слюна СИАЛИН, который нейтрализует кислые продукты, образующиеся в результате жизнедеятельности микрофлоры зубных бляшек, вследствие чего обладает сильным противокариозным действием. В местном иммунитете полости рта большую роль играют клетки соединительной ткани слизистой оболочки. Основную массу этих клеток составляют ФИБРОБЛАСТЫ и ТКАНЕВЫЕ МАКРОФАГИ, которые легко мигрируют в очаг воспаления. Фагоцитоз на поверхности слизистой оболочки и в подслизистой соединительной ткани осуществляют гранулоциты и макрофаги. Они способствуют очищению очага от патогенных бактерий. По содержанию иммуноглобулинов различаются ВНУТРЕННИЕ И ВНЕШНИЕ СЕКРЕТЫ ПОЛОСТИ РТА. ВНУТРЕННИЕ секреты представляют собой отделяемое десневых карманов, в которых содержание иммуноглобулинов близко к их концентрации в сыворотке крови. Во ВНЕШНИХ секретах, например, слюне, количество IgA значительно превышает их концентрацию в сыворотке крови, в то время как содержание IgM, IgG, IgEв слюне и сыворотке примерно одинаково. Нормальный синтез SIgA является одним из условий достаточной устойчивости детей первых месяцев жизни к инфекциям, поражающим слизистую полость рта. Секреторные иммуноглобулины SIgA могут выполнять несколько защитных функций. Они подавляют адгезию бактерий, нейтрализуют вирусы и препятствуют всасыванию антигенов (аллергенов) через слизистую оболочку. Например, SIgA - подавляют адгезию кариесогенного стрептококка S. mutansк эмали зуба, что препятствует развитию кариеса. Достаточный уровень SIgA- антител способен, предотвратить развитие некоторых вирусных инфекций в полости рта. У лиц с дефицитом SIgA антигены беспрепятственно адсорбируются на слизистой оболочке рта и поступают в кровь, что может привести к тяжелым последствиям аллергизации. Микрофлора воздуха Микрофлора воздуха зависит от микрофлоры воды и почвы, над которыми расположены слои воздуха. В почве и воде микробы могут размножаться, в воздухе они не размножаются, а только некоторое время сохраняются. Наибольшее количество микробов содержится в воздухе промышленных городов. Наиболее чист воздух над лесами, горами, снежными просторами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. Санитарно-бактериологическое исследование воздуха Скопление и циркуляция возбудителей заболеваний в воздухе лечебно-профилактических учреждений является одной из причин возникновения госпитальных гнойно-септических инфекций, которые наносят колоссальный экономический ущерб, увеличивая стоимость лечения в 2 раза. Бактериологическое исследование воздушной среды предусматривает: — определение общего содержания микробов в 1 м3 воздуха; — определение содержания золотистого стафилококка в 1 м3 воздуха. Отбор проб воздуха для бактериального исследования проводят в следующих помещениях: 1.операционных блоках; 2.перевязочных; 3.послеоперационных палатах; « родильных залах; 4.палатах для новорожденных; 5.палатах для недоношенных детей; 6.послеродовых палатах; 7.отделениях и палатах интенсивной терапии и других помещениях, требующих асептических условий. Методы отбора проб воздуха 1. седиментационный — основан на механическом оседании микроорганизмов; 2. аспирационный — основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий). Определение микробного числа, патогенных микроорганизмов Для определения общего содержания бактерий в 1 м3 воздуха забор проб проводят на 2% питательный агар. Посевы инкубируют при температуре 37° С в течение 24 часов, затем оставляют на 24 часа при комнатной температуре, подсчитывают количество выросших колоний и производят перерасчет на 1 м3 воздуха. Если на чашках питательного агара выросли колонии плесневых грибов, их подсчитывают и делают перерасчет на 1 м3 воздуха. В протоколе количество плесневых грибов указывают отдельно. Спирохеты (spira - виток, chaite - волосы) представляют собой тонкие спирально извитые нити, изогнутые вокруг центральной оси, которая, по-видимому, является пучком слившихся фибрилл. Они относятся к порядку Spirochaetales. Спирохеты имеют штопорообразную извитую форму. Они отличаются друг от друга характером и числом завитков, длиной клеток, а также другими морфологическими и физиологическими признаками. Патогенные виды относятся к трем родам: Treponema, Borrelia, Leptospira, В. recurrentis — возбудитель эпидемического возвратного тифа Лабораторная диагностика. Во время приступа, на высоте лихорадки возбудитель сравнительно легко может быть обнаружен в крови больного. Для этого готовят препараты толстой капли или мазка крови, окрашивают по Романовскому — Гимзе или фуксином (см. рис. 20.13) и микроскопируют. Можно микроскопировать капли крови в темном поле, наблюдая подвижность боррелий. Метод серологической диагностики состоит в постановке реакций лизиса, РСК. Боррелии клещевого возвратного тифа Лабораторная диагностика боррелиозов Осуществляется микроскопией мазков крови (толстая капля) и биологической пробой на морских свинках, у которых после заражения кровью больного развивается заболевание через 5—7 дней, а боррелий обнаруживаются в крови животных. Профилактика и лечение. Leptospira interrogans — единственный патогенный для человека вид рода Leptospira семейства Leptospiraceae является возбудителем лептоспироза — острого природно-очагового заболевания. Лабораторная диагностика Лиагностика лептоспироза проводится микроскопическим, бактериологическим, биологическим и серологическим методами исследования. Микроскопия исходного материала (крови, мочи) недостаточно эффективна, увидеть лептоспиры в темном поле часто не удается. Бактериологический метод состоит в посеве крови больного (до 4—5-го дня заболевания) или мочи (с 7—8-го дня) в жидкую питательную среду, инкубации посевов при 28 °С и обнаружении лептоспир на 5—7-й день культивирования. Биологический метод используется одновременно с бактериологическим. Кровью больного заражают морскую свинку внутрибрюшинно. Через 2—3 дня исследуют экссудат брюшной полости на наличие в нем лептоспир путем микроскопии в темном поле и посева на питательные среды. Серологическую диагностику проводят со 2-й недели заболевания. Антитела в сыворотке крови больного определяют реакцией агглютинации — лизиса живой эталонной культуры лептоспир различных серогрупп. Диагностическим считается титр 1:100— 1:200. Подтверждением серологического диагноза является нарастание титра антител при повторном исследовании крови, взятой через неделю. МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ ВИРУСОВ Вирусы - это облигатные внутриклеточные паразиты, не способные размножаться ни в одной из бесклеточных сред. Для культивирования вирусов используются следующие живые объекты: 1) культуры клеток (тканей, органов); 2) куриные эмбрионы; 3)лабораторные животные. 1.Культура клеток. Наибольшее распространение имеют однослойные культуры клеток. Все культуры однослойных клеток можно разделить на : а) первичные (первично трипсинизированные); б) перевиваемые; По происхождению: а) эмбриональные; б) опухолевые; в) из взрослых организмов; По морфогенезу: а) фибробластные; б) эпителиальные. Первичные культуры клеток - это клетки различного типа, получают следующим образом : взятую ткань (эмбриональную или из взрослых организмов) механически измельчают, затем обрабатывают ее протеолитическими ферментами (трипсином). После отмывки и подсчета клеток суспензию разбавляют питательной средой и дают возможность клеткам прикрепиться к плоской поверхности стеклянных или пластмассовых сосудов. В результате деления клеток на поверхности сосудов образуется сплошной монослой клеток. Срок жизни таких культур ограничен. Лишь отдельные клетки или группы клеток могут сохранить способность к росту и размножению, при многократных перевивках дают начало перевиваемым культурам клеток. Первичные культуры, полученные из почек обезьян, почек эмбриона человека, амниона человека, куриных эмбрионов широко используются как в лабораторных исследованиях, так и для производства вирусных вакцин. Перевиваемые культуры клеток делят на перевиваемые линии клеток и перевиваемые штаммы клеток. Перевиваемые клеточные линии характеризуются потенциальным бессмертием и гетероплоидным кариотипом. Перевиваемые штаммы клеток (полуперевиваемые культуры клеток, диплоидные клетки) - клетки одного типа, способные in vitro выдерживать до 100 пассажей, сохраняя при этом свой исходный диплоидный набор хромосом. Диплоидные штаммы фибробластов, полученные из эмбрионов человека, широко используются как для диагностики вирусных инфекций, так и при производстве вирусных вакцин. Источником перевиваемых линий и штаммов клеток являются первичные клеточные культуры; отдельные клетки которых обнаруживают тенденцию к бесконечному размножению in vitro. Для культивирования клеток необходимы питательные среды, которые по своему назначению делятся на ростовые и поддерживающие. В составе ростовых питательных сред должно содержаться больше питательных веществ, чтобы обеспечить активное размножение клеток для формирования монослоя. Поддерживающие среды должны обеспечивать лишь переживание клеток в уже сформированном монослое при размножении в клетке вирусов. ВЫДЕЛЕНИЕ ВИРУСОВ В КУЛЬТУРАХ КЛЕТОК.МЕТОДЫ ИХ ИНДИКАЦИИ. I. При выделении вирусов из различных инфекционных материалов от больного (кровь, моча, фекалии, слизистые отделяемые, смывы из органов) применяют культуры клеток, обладающие наибольшей чувствительностью к предполагаемому вирусу. Для заражения используют культуры в пробирках с хорошо развитым монослоем клеток. Перед заражением клеток питательную среду удаляют и в каждую пробирку вносят по 0,1-0,2 мл взвеси испытуемого материала, предварительно обработанного антибиотиками. После 30-60 мин. контакта вируса с клетками удаляют избыток материала, вносят по 1,0-1,5 мл на пробирку поддерживающей среды и оставляют в термостате до выявления признаков размножения вируса. Индикатором наличия вируса в зараженных культурах клеток может служить: 1) развитие специфической дегенерации клеток - цитопатическое действие вируса (ЦПД), которое может быть трех основных типов : а) кругло - или мелкоклеточная дегенерация; б) образование многоядерных гигантских клеток - симпластов; в) развитие очагов клеточной пролиферации, состоящих из нескольких слоев клеток. Обнаружение внутриклеточных включений, располагающихся в цитоплазме и ядрах пораженных клеток. Положительная реакция гамагглютинации (ГА). Положительная реакция гемадсорбции. Феномен бляшкообразования: монослой зараженных вирусом клеток покрывается тонким слоем агара с добавлением индикатора нейтрального красного. При наличии вируса в клетках образуются бесцветные зоны («бляшки») на розовом фоне агара. 6) При отсутствии ЦПД или ГА можно поставить реакцию интерференции: исследуемая культура повторно заражается вирусом, вызывающим ЦПД. В положительном случае ЦПД будет отсутствовать (реакция к интерференции положительная). Если в исследуемом материале вируса не было, наблюдаем ЦПД. II. Для вирусологических исследований используют куриные эмбрионы 7-12-дневного возраста. Перед заражением определяют жизнеспособность эмбриона. При овоскопировании живые эмбрионы подвижны, хорошо виден сосудистый рисунок. Заражение куриных эмбрионов производят в асептических условиях, стерильными инструментами, предварительно обработав скорлупу над воздушным пространством йодом. Индикация вируса в курином эмбрионе производится по гибели эмбриона, положительной реакции гемагглютинации на стекле с аллантоисной или амниотической жидкостью, по фокусным поражениям, («бляшкам»), на хорион-аллантоисной оболочке. III. Лабораторные животные могут быть использованы для выделения вирусов из инфекционного материала, когда невозможно использовать более удобные системы (культуры клеток или куриные эмбрионы). Используют преимущественно новорожденных белых мышей, хомяков, морских свинок, крысят. Заражение животных производится по принципу цитотропизма вируса: пневмотропные вирусы вводятся интраназально, нейротропные - интрацеребрально, дерматотропные - на кожу. Индикация вируса основана на появлении признаков заболевания у животных, их гибели, патоморфологических изменений в тканях и органах, а также на положительной реакции гемагглютинации с экстрактами из органов. КЛАССИФИКАЦИЯ ПИТАТЕЛЬНЫХ СРЕД Питательные среды можно разделить: А) По происхождению на: 1) естественные - натуральные продукты питания (мясо, молоко, картофель) и 2)искусственные - приготовленные специально для выращивания микробов. Искусственные питательные среды, в свою очередь, делятся на: а) среды из естественных продуктов (мясная вода, мясопептонный бульон (МПБ), мясопептонный агар (МПА), не имеющие постоянного состава; б) синтетические питательные среды - растворы строго определенных количеств солей, аминокислот, азотистых оснований, витаминов в дистиллированной воде - имеют постоянный состав, используются для выращивания микроорганизмов и культур клеток при получении вакцин, иммунных сывороток и антибиотиков. Б) По назначению: 1) общего назначения (МПБ, МПА) - на них растет большинство микробов; 2) элективные - избирательно способствующие росту одного вида микробов из смеси (например, желточно-солевой агар для стафилококков); 3) дифференциально-диагностические - позволяющие отдифференцировать по внешнему виду колоний один вид микроба от других (Эндо, Левина для кишечной группы микробов). В)В зависимости от цепей использования в схеме обогащения чистых культур 1) среды обогащения - подавляют рост в смеси микробов, сопутствующих возбудителю, 2) среды для получения изолированных колоний, 3)среды накопления чистой культуры. В) По консистенции среды подразделяются: 1) жидкие; 2) полужидкие (при добавлении агар-агара в концентрации 0,5%); 3) плотные - выше 1%. ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПИТАТЕЛЬНЫМ СРЕДАМ 1) быть питательными, т. е. содержать в легко усвояемом виде все вещества, необходимые для удовлетворения пищевых и энергетических потребностей. При культивировании ряда микроорганизмов в среды вносят факторы роста — витамины, некоторые аминокислоты, которые клетка не может синтезировать; 2) иметь оптимальную концентрацию водородных ионов — рН, так как только при оптимальной реакции среды, влияющей на проницаемость оболочки, микроорганизмы могут усваивать питательные вещества. Для большинства патогенных бактерий оптимальна слабощелочная среда (рН 7,2—7,4). Исключение составляют холерный вибрион — его оптимум находится в щелочной зоне (рН 8,5—9,0) и возбудитель туберкулеза, нуждающийся в слабокислой реакции (рН 6,2—6,8). 3) быть изотоничными для микробной клетки, т. е. осмотическое давление в среде должно быть таким же, как внутри клетки. 4) быть стерильными, так как посторонние микробы препятствуют росту изучаемого микроба, определению его свойств и изменяют свойства среды (состав, рН и др.); 5) плотные среды должны быть влажными и иметь оптимальную для микроорганизмов консистенцию; 6) обладать определенным окислительно-восстановительным потенциалом, т. е. соотношением веществ, отдающих и принимающих электроны, выражаемым индексом RH2. Этот потенциал показывает насыщение среды кислородом. Для одних микроорганизмов нужен высокий потенциал, для других — низкий. Например, анаэробы размножаются при RH2 не выше 5, а аэробы — при RH2 не ниже 10. 7) быть по возможности унифицированным, т. е. содержать постоянные количества отдельных ингредиентов. Типы питания бактерий определяются по характеру усвоения углерода и азота. По усвоению углерода бактерии делят на 2 типа: 1.аутотрофы, или литотрофы, — бактерии, использующие в качестве источника углерода СО2 воздуха. 2.гетеротрофы, или органотрофы, — бактерии, которые нуждаются для своего питания в органическом углероде (углеводы, жирные кислоты). По способности усваивать азот микроорганизмы делятся на 2 группы: аминоавтотрофы и амоногетеротрофы. Аминоавтотрофы — для синтеза белка клетки используют молекулярный азот воздуха или усваивают его из аммонийных солей. Аминогетеротрофы — получают азот из органических соединений — аминокислот, сложных белков. Сюда относятся все патогенные микроорганизмы и большинство сапрофитов. По характеру источника использования энергии 1.Фототрофы, использующие для биосинтетических реакций энергию солнечного света, 2.Хемотрофы получают энергию за счет окисления неорганических веществ (нитрифицирующие бактерии и др.) и органических соединений (большинство бактерий, в том числе и патогенного для человека вида). ВИД- эволюционно сложившаяся совокупность особей, имеющих единый тип организации, который в стандартных условиях проявляется сходными фенотипическими признаками: морфологическими, физиологическими, биохимическими. В основе современной таксономии лежат фенотипические признаки, в зависимости от них различают биовары, серовары, фаговары. НОВЕЙШИЕ ДОСТИЖЕНИЯ НАУКИ ДЛЯ СИСТЕМАТИКИ МИКРООРГАНИЗМОВ: ШТАММЫ- культуры, выделенные из определенного источника, или из одного и того же источника в разное время. КЛОН- культура микроорганизма, выделенная из одной клетки(одноклеточная). ЛУИ ПАСТЕР Середина XIX в. явилась поворотным этапом в развитии микробиологии. В этот период она обогатилась новыми данными из физики, химии и биологии. Самым гениальным ученым XIX в. по праву был признан француз Луи Пастер (1822—1895). Это был удивительный человек, который добился упорным трудом очень многого. А вот открытия, которые совершил ученый в области микробиологии: впервые доказал, что брожение это — не химический процесс, а биологический — и есть результат жизнедеятельности дрожжевых грибков. Также Л. Пастер доказал, что некоторые микроорганизмы могут жить и размножаться без кислорода. Впервые в истории науки Пастером были разработаны методы уничтожения микроорганизмов при воздействии на них высоких температур. Этот метод был положен в основу стерилизации. В 1879 г., работая с возбудителем куриной холеры, Пастер установил, что в определенных условиях культивирования патогенные микробы теряют свою вирулентность. На основе этого открытия он создает вакцины. В 1885 г. Пастер предложил прививки против бешенства. Научные открытия Л. Пастера показали роль микроорганизмов в возникновении инфекции. Он научился выращивать бактерии в искусственных питательных средах, но не знал способа обнаружения возбудителя в каждом отдельном случае инфекции. Анатоксины Анатоксины — это обезвреженные экзотоксины микроорганизмов. При действии на микробы 0,4% формальдегида, при 40° С в течение месяца токсины переводятся в анатоксины. Впервые способ приготовления анатоксинов был предложен французским ученым Рамоном. Анатоксины получены из экзотоксинов дифтерийного, столбнячного, дизентерийного, ботулинического и стафилококкового микробов, а также из токсинов яда змей и яда растений. При использовании анатоксинов в организме вырабатывается антитоксический иммунитет. Анатоксины относятся к наиболее эффективным иммунобиологическим препаратам. Введение анатоксинов в организм создает у человека активный искусственный иммунитет. РЕАКЦИЯ ФЛОККУЛЯЦИИ- применяется для титрования антитоксических сывороток, токсинов и анатоксинов, а также для определения типа токсина. основана на способности токсина или анатоксина при смешивании в эквивалентных соотношениях с антитоксической сывороткой образовывать помутнение, а затем рыхлый осадок(флоккулят). И.И.МЕЧНИКОВ Первым ученым, показавшим, что многие клетки организма (лейкоциты, селезенки, костного мозга и пр.) способны захватывать и переваривать чужеродные различные элементы, в том числе и бактерии, был И.И. Мечников (1845—1916). Такие клетки он назвал «фагоцитами» (от греч. фаго — пожираю, цитоз — клетка), а открытое явление «фагоцитозом». В 1908 г. за это открытие ученый получил Нобелевскую премию. Так же И.И. Мечников много работал над вопросами продления жизни. Он считал, что человек должен жить 100— 120 лет и что преждевременная старость «есть болезнь, которую надо лечить». Причину преждевременной старости Мечников видел в систематическом отравлении организма ядами гнилостных бактерий, которые населяют толстый кишечник человека. Поэтому он советовал употреблять пищу, содержащую мол очно-кислые бактерии. Именно они создают в кишечнике кислую среду, которая оказывает неблагоприятное воздействие на гнилостные микробы. Дважды И.И. Мечников подвергал себя смертельной опасности, чтобы проверить правильность своих предположений. Один раз он ввел в свой организм кровь больного тифом, чтобы проверить, как происходит заражение этой болезнью. Ученый перенес тяжелую форму возвратного тифа, но убедился, что заражение происходит через кровь. Второй раз он заразил себя ослабленными микробами холеры, чтобы на себе проверить их действие. В 1886 г. Мечников организовал в Одессе первую в стране бактериологическую станцию и создал школу микробиологов. Но его прогрессивные взгляды в научной и общественной жизни вызвали недовольство царского правительства и с 1887 г. до конца жизни он жил в Париже и работал в институте Пастера. Возбудители медленных, латентных и хронических вирусных инфекций. Хронические, медленные, латентные вирусные инфекции протекают довольно тяжело, они связаны с поражением центральной нервной системы. Типы взаимодействия вирусов с макроорганизмом: 1.непродолжительный тип. К этому типу относятся 1. Острая инфекция 2. Инапарантная инфекция (бессимптомная инфекция с непродолжительным пребыванием вируса в организме, о чем мы узнаем по сероконверсии специфических антител в сыворотке. 2.Длительное пребывание вируса в организме (персистенция). Классификация форм взаимодействия вируса с организмом. Латентная инфекция -- характеризуются длительным пребыванием вируса в организме, не соправождающимся симптомами. При этом происходит размножение накопление вирусов. Вирус может персистировать в неполностью совранном виде ( в виде субвирусных частиц), поэтому дигностика латентных инфекций очень сложна. Под влиянием внешних воздействий вирус выходит, проявляет себя. Хроническая инфекция . персистенция проявляется появлением одного или нескольких симптомов заболевания. Патологический процессдлительный, течение сопровождается ремиссиями. Медленные инфекции. При медленных инфекциях взаимодействие вирусов с организмами имеет ряд особенностей. Несмотря на развитие патологического процесса, инкубационный период очень длительный (от 1 до 10 лет), затем наблюдается летальный исход. Количество медленных инфекций все время возрастает. Сейчас известно более 30. Возбудители медленных инфекций: к возбудителям медленных инфекций относятся обычные вирусы, ретровирусы, вирусы-сателлиты (к ним относят дельта-вирус, который репродуцируется в гепатоцитах, а суперкапсид ему поставляет вирус гепатита В), дефектные инфекционные частицы, возникающие естественным или исскуственным мутационным путем, прионы, вироиды, плазмиды (могут быть и у эукариот), транспозины (“прыгающие гены”), прионы -- самореплицирующиеся белки. К медленным инфекциям относят подострый склерозирущий панэнцефалит (ПСПЭ). ПСПЭ болеют дети и подростки. Поражается ЦНС происходит медленное разрушение интелекта, двигательные нарушения, всегда летальный исход. В крови обнаруживается высокий уровень антител к коревому вирусу. В мозговой ткани были обнаружены возбудители кори. Проявляется заболевание сначала в недомогании, утрате памяти, затем появляется расстройства речи, афазия, расстройства письма -- аграфия, двоение в глазах, нарушение координации движений - апраксия; затем развиваются гиперкинезы, спастические параличи, больной перестает узнавать предметы. Затем наступает истощение больной впадает в коматозное состояние. В патогенезе -- происхидит прорыв персистирующего вируса кори в ЦНС через гематоэнцефалический барьер. ВРОЖДЕННАЯ КРАСНУХА. Заболевание характеризуется внутриутробным заражением плода, инфекцируются его органы. Заболевание медленно прогрессирует, приводя к порокам развития и(или) гибели плода. Относится к семейству togaviridae, роду ribovirio. Вирус обладает цитопотогенным действием, гемагглютинирующими свойствами, способен агрегировать тромбоциты. Для краснухи характерно обызвествление мукопротеидов в системе кровеносных сосудов. Вирус проникает через плаценту. При краснухе часто возникают поражение сердца, глухота, катаракта. Профилактика -- прививают 8-9 летних девочек (в США). Применяя убитые и живые вакцины. Лабораторная диагностика: используют реакцию торможения гемагглютинации, флюоресцирующие антитела, реакцию связывания комплемента для серологической диагностики (ищут иммуноглобулины класса М). ПРОГРЕССИРУЮЩАЯ МНОГООЧАГОВАЯ ЛЕЙКОЭНЦЕФАЛОПАТИЯ. Это медленная инфекция , развивающаяся при иммунодепрессии и характеризующаяся появлением очагов поражения в ЦНС. КЛИНИКА. Болезнь наблюдается при иммунной депрессии. Происходит диффузное поражение тканей мозга: повреждается белое вещество ствола мозга, мозжечок. Диагностика. Метод флюоресцирующих антител. Профилактика, лечение -- не разработаны. ПРОГРАДИЕНТНАЯ ФОРМА КЛЕЩЕВОГО ЭНЦЕФАЛИТА. Медленная инфекция для которой характерна патология астроцитарной глии. Происходит спонгиозная дегенерация, глиосклероз. Характерно постепенное (проградиентное) нарастание симптомов, что в конце концов приводит к смерти. Возбудитель -- вирус клещевого энцефалита, перешедший в персистенцию. Заболевание развивается после клещевого энцефалита или при инфицировании малыми дозами (в эндемических очагах). Активация вируса происходит под влиянием иммунодепрессантов. Эпидемиология. Переносчиками являются иксодовые клещи, зараженные вирусом. Диагностика включает в себя поиск противовирусных антител. Лечение -- иммуностимулирующая вакцинация, корригирующая терапия (иммунокоррекция). ЗАБОЛЕВАНИЯ ВЫЗЫВАЕМЫЕ ПРИОНОМИ. КУРУ. В переводе Куру обозначает “хохочущая смерть”. Куру является эндемической медленной инфекцией, встречающейся в Новой Гвинее. КЛИНИКА. Заболевание проявляется в атаксии, дизартрии, повышенной возбудимости, беспричинном смехе, после чего наступает смерть. Куру характеризуются губкообразной энцефалопатией, происходит поражение мозжечка, дегенеративное слияние нейронов. БОЛЕЗНЬ КРЕЙЦФЕЛЬДА-ЯКОБА. Медленная инфекция прионной природы, характеризующаяся деменцией, поражение пирамидных и экстрапирамидных путей. Возбудитель термоустойчив, сохраняется при температуре 700 С. КЛИНИКА. Слабоумие, истончение коры, уменьшение белого вещества головного мозга, наступает смертельный исход. Характерно отсутствие иммунных сдвигов. ПАТОГЕНЕЗ. Существует аутосомный ген регулирующий как чувствительность, так и и репродукцию приона, который его и депрессирует. Генетическая предрасположенность у 1 человека на миллион. Болеют пожилые мужчины. ДИАГНОСТИКА. Осуществляется на основе клинических проявлений и патологоанатомической картине. ПРОФИЛАКТИКА. В неврологии инструменты должны проходить специальную обработку. АКТИНОМИЦЕТЫ Семейство Actinomycetaceae (актиномицеты) |