Картирование генов (gene mapping)
 Скачать 318.5 Kb.
|
АнатоксиныАнатоксины - это иммунобиологические препараты, которые получают в результате соответствующей обработки экзотоксинов бактерий и применяют для выработки активного иммунитета у привитых. Возможность использования анатоксинов с профилактическими целями связана с тем, что в основе патогенеза многих заболеваний (столбняк, дифтерия, ботулизм, газовая гангрена) лежит действие на организм специфических ядовитых продуктов, выделяемых возбудителями этих заболеваний - экзотоксинов. Анатоксины являются одними из наиболее эффективных и безопасных препаратов, используемых с целью активной иммунизации людей. ВИРУСЫ Вирусы представляют собой особую группу неклеточных форм жизни, обладающих собственным геном, способным к воспроизведению в клетках всех видов организмов. Они являются облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами человека, животных, насекомых, грибов, растений и бактерий. Вирусы подразделяются на 2 группы: 1. ДНК-содержащие (вирус натуральной оспы и вирус простого герпеса человека, аденовирусы); 2. РНК-содержащие (вирус гриппа, парагриппа, бешенства, вирус везикулярного полиомиелита, стоматита Нью-Джерси и др.). Вирусная частица носит название «вирион». Он состоит из центрально расположенной нуклеиновой кислоты РНК или ДНК, окруженного одной или двумя оболочками. Первая оболочка, в которой заключена нуклеиновая кислота, называется капсид (от греч. konca — ящик). Размножение вирусов осуществляется путем раздельного синтеза оболочки и нуклеиновой кислоты в клетке хозяина с последующей сборкой вирионов. Этот процесс получил название «репродукции». Форма вирионов разнообразна: сферическая палочковидная, кубоидальная и сперматозоидная, пулевидная. Среди вирусов выделяют особую группу фагов (от лат. phages — пожирающий), вызывающих лизис (разрушение) клеток микроорганизмов (бактерий). Они не вызывают заболеваний человека и животных. В лабораториях вирусы культивируются в курином эмбрионе, организме животных или культуре ткани. Патогенность, вирулентность. Патогенность возбудителей инфекционных болезней – это отличительный признак генетически закрепленный и являющийся таксономическим понятием, позволяющим подразделять микроорганизмы на патогенные, условно-патогенные и сапрофиты. ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ: 1.вирулентность – мера патогенности, присущая определенному штамму возбудителей; 2.токсигенность – способность к выработке и выделению различных токсинов; 3.инвазивность (агрессивность) – способность к преодолению и распространению в тканях макроорганизма. Вирулентность является показателем качественного, индивидуального признака патогенного микроорганизма. Вирулентность патогенных микробов изменяется под влиянием естественных условий. Ее можно повысить последовательными пассажами через восприимчивых лабораторных животных, а также путем трансформации, трансдукции и лизогенной конверсии. Ослабление вирулентности достигается путем воздействия га микроорганизм различных факторов: защитных сил организма, антимикробных препаратов, высокой температуры, иммунных сывороток, дезинфицирующих веществ. Искусственное понижение вирулентности патогенных микробов широко применяется при изготовлении живых вакцин, применяемых для специфической профилактики ряда инфекционных заболеваний. Факторы вирулентности. Микробные токсины. По характеру образования микробные токсины подразделяют на экзотоксины и эндотоксины. К экзотоксинам относят токсины, продуцируемые возбудителями ботулизма, столбняка, газовой анаэробной инфекции, дифтерии, дизентерийными бактериями Григорьева-Шига, некоторыми видами стафилококков и гемолитических стрептококков. По своей химической структуре они принадлежат к белковым соединениям. Большая часть белковых токсинов катализирует определенные химические процессы, разрушает жизненно важные соединения, действует в ничтожно малых дозах, обладает скрытым периодом, подавляет защитные функции тканей. Возбудители брюшного тифа, паратифов, дизентерии, гонореи, менингита и многие другие патогенные грамотрицательные бактерии не продуцируют экзотоксинов, они содержат эндотоксины. Эндотоксины более прочно связаны с телом бактерийной клетки, менее токсичны, действуют на организм в больших дозах, скрытый период у них исчисляется обычно часами, избирательное действие выражено слабо. По химической структуре эндотоксины относятся к глюцидо-липидным и полисахаридным соединениям или фосфолипидно- протеиновым комплексам. Полисахаридные токсины, несмотря на свое многообразие в химическом составе, характеризуются гемолитическим, лейкотоксическими (стафилококки, стрептококки) и нейротропными свойствами. Эндотоксины бактерий обладают многообразными эффектами – активация комплемента, некроз костного мозга. Микроскопирование препарата 1. Установить освещение: конденсор должен быть поднят до упора, настройку производить с объективом малого увеличения 8-х — необходимо белое освещенное поле. 2. Препарат поместить на предметный столик. 3. Макровинтом опустить объектив на расстояние 0,5 см от препарата. 4. Глядя в окуляр, получить изображение препарата, вращая макровинт против часовой стрелки (на себя). 5. Произвести точную фокусировку с помощью микровинта. 6. Переместить револьвер на большое увеличение (объектив 40-х) и провести дефокусировку только микровинтом. 7. После просмотра препарата перевести револьвер на увеличение 8-х (малое) и только после этого снять препарат с предметного столика. Существуют простые и сложные способы окрашивания микроорганизмов. При простом способе окрашивания на мазок наносится один краситель, при сложном способе окрашивания — 2 или более красителей. К таким способам окрашивания относится окраска по Граму. Соответственно выделяют формы бактерий грамположительные (окрашиваются в фиолетовый цвет) и грамотрицательные (окрашиваются в красный цвет). Грамположительные бактерии имеют несложно организованную, но мощную клеточную стенку, состоящую из множественных слоев пептидоглика-на, включающих уникальные полимеры тейхоевых кислот. Грамотрицательные бактерии имеют более тонкую клеточную стенку, включающую бимолекулярный слой пептидо-гликана и не содержащую тейхоевой кислоты. Окраска препарата по Граму 1. Небольшое количество генцианвиолета напить на препарат; время окраски — 2 мин. 2. Избыток краски слить в лоток, на препарат нанести пипеткой несколько капель раствора Люголя на 1 минуту. 3. На препарат налить несколько капель спирта, обесцвечивание проводить до отхождения фиолетовых капель — струи краски, но не более 30 с. 4. Мазок тщательно промыть водой. 5. Мазок докрасить разведенным фуксином — 2 мин. Кроме окраски по Граму к сложным дифференциальным методам окраски относятся: 1. Окраска кислотоустойчивых бактерий по Цилю— Нильсену фиксированный на пламени горелки мазок окрашивают 3—5 мин раствором карболового фуксина Циля или окрашенной фуксином бумажкой с подогреванием до появления паров, но не доводя краску до кипения; - дают препарату остыть, бумажку снимают, сливают избыток краски, препарат промывают водой; - окрашенный препарат обесцвечивают 5% H2SO4 (серной кислотой) в течение 3—5 с или 96° этиловым спиртом, содержащим 3% по объему соляной кислоты, несколько раз погружая в стаканчик с раствором; - после обесцвечивания остаток кислоты сливают, препарат промывают водой; - докрашивают дополнительно метиленовой синью Леффлера 3—5 мин, промывают водой, подсушивают и микроскопируют. Результаты окраски: при окраске препаратов по методу Циля—Нильсена кислотоустойчивые бактерии окрашиваются фуксином в красный цвет. 2. Окраска по Романовскому—Гимзе Краска Романовского—Гимзе состоит из смеси азура, эозина и метиленовой сини. Перед употреблением к 10 мл дистиллированной воды прибавляют 10 капель краски Романовского—Гимзе. Приготовленный раствор краски наносят на фиксированный мазок и оставляют на 1 ч. Затем краску сливают, препарат промывают водой и высушивают на воздухе. Краска Романовского—Гимзе окрашивает микробы в фиолетово-красный цвет. МИКРОФЛОРА ПОЛОСТИ РТА ЗДОРОВЫХ ЛИЦ МИКРООРГАНИЗМЫ % Стрептококки 100 Лактобактерии 90,3 Стафилококки 40,7 Грибы рода Candida 25,7 Бактероиды 23,9 Коринебактерии 15,1 Нейссерии 7,9 Вейлонеллы 5,3 Лептотрихии 4,5 Фузобактерии 3,5 Микрококки 2,7 К облигатной флоре относится основная масса грамположительных кокков, которая представлена гетерогенной группой стрептококков. В эту группу входят Streptococcus salivarius, Str. sanquis, Str. mutans. Они отличаются друг от друга по способности ферментировать углеводы и образовывать перекись водорода. Сдвиг рН в кислую сторону приводит к декальцинации эмали. Важна также способность стрептококков синтезировать из сахарозы полисахариды. При этом глюкозная часть молекулы превращается в нерастворимый декстран, который способствует образованию зубных бляшек. Зеленящие стрептококки встречаются в полости рта в различных количественных соотношениях, которые зависят от диеты, гигиены полости рта, возраста и других факторов. Грамотрицательные анаэробные кокки представлены родом Veilonella. Они достаточно хорошо разлагают лактат, пируват, ацетат и другие углеводы до углекислоты и воды. За счет катаболизма молочной кислоты, образуемой зеленящими стрептококками, вейлонеллы могут оказывать противокариозное действие. Грамположительные палочки представлены в полости рта родом Lactobacillus. Они разлагают углеводы с образованием молочной кислоты, сохраняя жизнеспособность при низких значениях рН среды. Наиболее часто в полости рта здоровых лиц встречаются L. casei , L.acidophyliusL.salivarius. Грамотрицательные анаэробные и микроаэрофильные бактерии чаще всего относятся к семейству Bacteroidaceae. Они ферментируют сахара до газа, а пептоны - с образованием аминокислот. К данному семейству относятся три рода: Bacteroides, Fusobacterium, Leptotrichia .Наиболее часто встречаются B.melaninogenicusиB.gingivalis. . Они характеризуются низкой сахаролитической активностью, однако глюкозу разлагают с образованием смеси кислот, причем рН среды остается достаточно высоким. Данные виды являются постоянными обитателями десневых карманов. Наличие протеолитических ферментов у бактероидов имеет большое патогенетическое значение в развитии заболеваний пародонта. Род Fusobacteriumпредставлен палочками веретенообразной формы. Они образуют из пептона или глюкозы молочную кислоту. Фузобактерии обитают в десневых карманах в ассоциациях со спирохетами. Представители рода Leptotrichia (L.buccalis) имеет вид попарно расположенных зернистых палочек, часто нитевидной формы. Они не образуют индол и сероводород, ферментируют глюкозу с образованием большого количества молочной кислоты, что приводит к понижению рН среды до 4,5. При заболеваниях пародонта количество этих бактерий возрастает. Семейство Propionibacteriaceaeвключает в себя анаэробные бактерии, которые при разложении глюкозы образуют пропионовую и уксусную кислоты. Из семейства Actinomycetaceaeполости рта чаще всего встречаются роды ActinomycesиBifidobacterium. Первые ферментируют углеводы с образованием кислых продуктов без выделения газа. Конечными продуктами расщепления глюкозы являются уксусная, молочная, муравьиная и янтарная кислоты. Обладают слабой протеолитической активностью. Актиномицеты находятся на слизистой оболочке рта, составляют строму зубного камня и входят в состав зубного налета. Наряду с этим, они содержатся в кариозных полостях зубов, в патологических десневых карманах, в протоках слюнных желез. ФАЗЫ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА В развитии инфекционного процесса можно выделить несколько периодов: 1. Инкубационный период — это время, прошедшее с момента попадания микроорганизма в макроорганизм до появления первых клинических признаков заболевания. Этот период может быть различным по продолжительности и зависит в основном от вида возбудителя. Например, при кишечных инфекциях инкубационный период не длительный — от нескольких часов до нескольких суток. При других инфекциях (грипп, ветряная оспа, коклюш) — от нескольких недель до нескольких месяцев. Но есть и такие инфекции, при которых инкубационный период длится несколько лет: лепра, ВИЧ-инфекция, туберкулез. В этом периоде происходит адгезия клеток и, как правило, возбудители не выявляются. 2. Продромальный период — в этот период идет колонизация возбудителя на чувствительных клетках организма. В этот период появляются первые предшественники заболевания (повышается температура, снижаются аппетит и работоспособность и др.), микроорганизмы образуют ферменты и токсины, которые приводят к местным и генерализованным воздействиям на организм. При таких заболеваниях, как брюшной тиф, оспа, корь, продромальный период очень характерен и тогда уже в этом периоде врач может поставить предварительный диагноз. В этом периоде, как правило, возбудитель не выявляется, кроме коклюша и кори. 3. Период развития заболевания — в этот период идет интенсивное размножение возбудителя, проявление всех его свойств, максимально проявляются клинические проявления, характерные для данного возбудителя (пожелтение кожных покровов при гепатите, появление характерной сыпи при краснухе и т. д.). В этот период формируется защитная реакция макроорганизма в ответ на патогенное действие возбудителя, продолжительность этого периода также бывает различной и зависит от вида возбудителя. 4. Период выздоровления (реконвалесценция) — в этот период погибают возбудители, нарастают иммуноглобулины класса G и А. В этот период может развиться бактерионосительство: в организме могут сохраняться антигены, которые длительно будут циркулировать по организму. Период выздоровления сопровождается снижением температуры, восстановлением работоспособности, повышением аппетита. В этот период из организма больного выводятся микробы (с мочой, испражнениями, мокротой). Продолжительность периода выделения микробов неодинакова при различных инфекциях. Например, при ветрянке, сибирской язве больные освобождаются от возбудителя при исчезновении клинических проявлений болезни. При других болезнях этот период продолжается 2—3 недели. Бактериофаги Бактериофаги — это вирусы, обладающие способностью проникать в бактериальные клетки, репродуктироваться в них и вызывать их лизис. Фаги широко распространены в природе — в воде, почве, сточных водах, в кишечнике животных, человека, птиц, в раковых опухолях растений. Фаг был выделен из молока, овощей. Источником фагов патогенных микробов являются больные люди и животные, бактерионосители, реконвалес-центы. Выделяются с содержимым кишечника, мочой, его обнаруживали в мокроте, слюне, гное, носовом секрете. Особенно большое количество фагов выделяется в период выздоровления. Фаг получают путем добавления в котлы с бульонными культурами специального производственного фага, который выдерживают сутки при 37°С, затем фильтруют. Проверяют на чистоту, стерильность, безвредность и активность (силу действия). Структура и морфология фагов: большинство фагов состоит из головки, воротничка и хвостового отростка, заканчивающегося базальной пластинкой, к которой прикреплены фибриллы. Содержание головки — это ДНК (иногда РНК). Хвостовой отросток имеет цилиндрический стержень, окруженный сократительным чехлом. В оболочку фаговой частицы и отросток входит белок, состоящий из полиаминов: спермин, путресцин, кислоторастворимый пептид. Фаги более устойчивы во внешней среде, чем бактерии. Выдерживают давление до 6000 атм., устойчивы к действию радиации. До 13 лет не теряют своих литических свойств, находясь в запаянных ампулах. Некоторые вещества, например, хлороформ и ферментативные яды (цианид, флорид), не оказывают влияния на фаги, но вызывают гибель бактерий. Однако фаги быстро погибают при кипячении, действии кислот, УФ-лучей. Фаги обладают строгой специфичностью, т. е. способны паразитировать только в определенном виде микроорганизмов: стрептококках, стафилококках и т. д. Фаги с более строгой специфичностью, которые паразитируют только на определенных представителях данного вида, называются типовыми. Фаги, которые лизируют микроорганизмы близких видов, например, видов, входящих в род возбудителей дизентерии (шигелл), называются поливалентными. По механизму взаимодействия с клетками фаги подразделяются на вирулентные и умеренные. Феномен бактериофагии, вызываемый вирулентными фагами, проходит в 5 фаз: 1) адсорбция — с помощью нитей хвостового отростка; 2) проникновение в клетку; 3) репродукция белка и нуклеиновой кислоты внутри клетки; 4) сборка и формирование зрелых фагов; 5) лизис клетки, выход фага из нее. Умеренные фаги не лизируют все клетки, а с некоторыми вступают в симбиоз. Клетка выживает. Умеренный фаг превращается в профаг, который не обладает литическим действием. Лизогенезация бактерий сопровождается изменением их морфологических, культуральных, ферментативных, антигенных и биологических свойств. Так, например, нетокси-генные штаммы коринебактерий дифтерии в результате ли-зогенизации превращаются в токсигенные. Практическое использование фагов: * назначают с профилактической и лечебной целью при дизентерии, брюшном тифе, паратифах, холере, чуме, стафилококковой инфекции; в диагностике инфекционных заболеваний; метод фаготипирования дает возможность устанавливать вид бактерий и тем самым выявлять источники инфекции. |