лекции по микробиологии. Курс лекций по микробиологии пятигорск, 2008 Империя Доклеточные Империя Клеточные Надцарство Эукариоты
 Скачать 1.67 Mb.
|
|
антитоксического иммунитета, т.е. для лечения и профилактики токсинемических инфекций (ботулизма, столбняка, газовой гангрены, дифтерии). Для получения антибактериальных сывороток проводят гипериммунизацию вакцинными штаммами бактерий или убитыми бактериями. Они содержат антитела с агглютинирующими и лизирующими свойствами. Это нетитруемые препараты. Малоэффективны. Для получения противовирусных сывороток проводят гипериммунизацию штаммами вирусов. Сыворотки очищают различными методами, концентрируют, стерилизуют и определяют ее активность (титр антител). Активность антитоксических сывороток выражают в Международных единицах (МЕ). Активность сыворотки отражает ее способность нейтрализовать определенную дозу токсина. Это условно взятая величина для каждого вида сыворотки. Например, для дифтерийной сыворотки 1 МЕ – это наименьшее количество сыворотки, которое нейтрализует 100 DLM дифтерийного токсина для морской свинки. Сыворотки представляют собой прозрачные жидкости, бледно- желтого цвета. Выпускают в ампулах. Сыворотки, так же как и вакцины, после производства проходят государственный контроль в соответствии с инструкциями Министерства здравоохранения. Сыворотки контролируют на стерильность, безвредность, количество белка, прозрачность и активность (титр антител). Сыворотки вводят подкожно, внутримышечно, реже - внутривенно или в спинномозговой канал. Вводят сыворотки по методу Безредке для предупреждения анафилактического шока и сывороточной болезни. Из сывороток получают иммуноглобулины путем водно-спиртового извлечения (очистки). Иммуноглобулины – это очищенные и концентрированные иммунные сыворотки. Иммуноглобулины, как и иммунные сыворотки бывают гомологичными и гетерологичными. Гомологичные получают из крови людей, гетерологичные – из крови животных. Иммуноглобулины из крови человека бывают 2-х видов: 1) противокоревой (нормальный) иммуноглобулин – получают из донорской, плацентарной или абортивной крови здоровых людей, которая содержит антитела против вируса кори, вирусов гриппа, гепатита, полиомиелита, против коклюша и некоторых других бактериальных и вирусных инфекций; 2) иммуноглобулины направленного действия – получают из крови переболевших людей и добровольцев, которых иммунизируют против определенной инфекции; они содержат повышенные концентрации специфических антител и применяются с лечебной целью; получают иммуноглобулины направленного действия против гриппа, бешенства, оспы, клещевого энцефалита, столбняка и стафилококковых инфекций. Гетерологичные иммуноглобулины: иммуноглобулины лошадиные против бешенства (антирабический -глобулин), клещевого энцефалита, лихорадки Эбола, японского энцефалита, сибирской язвы; иммуноглобулины из сыворотки крови волов для лечения лептоспироза. Гомологичные сывороточные препараты широко применяют для профилактики и лечения вирусного гепатита, кори, для лечения ботулизма, столбняка, стафилококковых инфекций, клещевого энцефалита, гепатита В. и др. Гетерологичные сыворотки – это лошадиные сыворотки против ботулизма, газовой гангрены, дифтерии, столбняка. Применение гомологичных сывороток и иммуноглобулинов предпочтительнее (лучше), так как антитела более длительно находятся в организме (4 – 5 недель) и не вызывают сильных побочных реакций, как гетерологичные. Гетерологичные препараты быстро выводятся из организма (через 1 – 2 недели) и вызывают побочные эффекты. Они имеют строго ограниченное применение из-за опасности аллергических осложнений. ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ – препараты, которые стимулируют, ингибируют или регулируют иммунные реакции. Они воздействуют на активность иммунокомпетентных клеток, процессы образования иммунных факторов. К ним относятся интерферон, интерлейкины, миелопептиды, вещества тимуса, а также химические вещества: декарис, циклоспорин А; препараты микробного происхождения: продигиозан, пирогенал, мурамилпептид. Иммуномодуляторы назначают при опухолях, первичных и вторичных иммунодефицитах, аутоиммунных заболеваниях. ЧАСТЬ 1. ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ ЛЕКЦИЯ №1 Методы лабораторной диагностики бактериальных инфекций. Бактерии – возбудители кишечных инфекций. Характеристика кишечной палочки и ее значение для макроорганизма. Заболевания, вызываемые кишечной палочкой. Принципы их лабораторной диагностики, лечения и профилактики. Для диагностики инфекционных болезней в настоящее время широко используют лабораторные методы исследования. К ним относятся следующие методы: 1. Микроскопические. 2. Микробиологические. 3. Биологические (биопроба). 4. Серологические. 5. Аллергические. 6. Молекулярно-генетические. Выбор методов исследования зависит от предварительного диагноза заболевания. Материалом для исследования может быть кровь, спинномозговая жидкость, мокрота, кал, моча, желчь, рвотные массы, слизь из зева, носа, отделяемое уретры, шейки матки, пунктаты органов, и.т.д, что зависит от характера, формы, периода болезни. Микросопический метод основан на микроскопии мазков приготовленных из патологического материала. Мазки могут быть нативными, фиксированными и окрашенными. Преимущество метода : простота и быстрота получения результата (30-60 минут). Недостатки метода: 1) частая невозможность видовой идентификации возбудителей (например, патогенных энтеробактерий); 2) необходимость достаточного количества возбудителя в исследуемом материале. Метод в большинстве случаев является ориентировочным. Однако в диагностике некоторых инфекций (например, менингита, лептоспироза, возвратного тифа, сифилиса) этот метод может быть основным. Достоверность метода повышается при проведении иммунофлюоресцентного исследования. Этот метод основан на обработке препаратов из исследуемого материала специальными сыворотками, содержащими антитела к возбудителю, меченные флюорохромами. Меченые антитела соединяются с соответствующим антигеном, который выявляется. Под люминесцентным микроскопом вокруг этих комплексов видна зона свечения. В настоящее время этот метод широко применяется для обнаружения различных микроорганизмов в патологическом материале. Микробиологический метод основан на выделении чистой культуры возбудителя из патологического материала и ее идентификации. Выделение проводят путем его посева на соответствующие питательные среды. Идентификацию чистых культур проводят по морфологическим, культуральным, биохимическим, антигенным, токсигенным и другим признакам. Преимущества метода: 1) высокая информативность и достоверность; 2) возможность определения in чувствительности выделенной культуры к антибиотикам и назначения рациональной химиотерапии; 3) возможность выявления бактерионосителей среди различных групп населения; 4) возможность расшифровки эпидемиологической цепочки (источник инфекции, пути ее передачи) на основании идентификации био-, серо-, фаговаров возбудителей. Недостаток метода : длительность исследования (от 2-4 дней до 3-4 недель - 2 месяцев). Метод является основным в диагностике большинства инфекций. Биологический метод основан на заражении исследуемым материалом лабораторных животных с целью выделения и идентификации чистой культуры возбудителя (или его токсина), а также для постановки диагноза по клинической картине заболевания. Преимущества метода: 1) возможность выделения возбудителя, когда он не растет или плохо культивируется на искусственных питательных средах (например, возбудители туляремии, риккетсиозов, хламидиозов); 2) возможность выделения возбудителя при обильном загрязнении патологического материала посторонней микрофлорой; 3) возможность дифференциации патогенных микроорганизмов (например, возбудителей эндемического и эпидемического риккетсиозов) и определение их вирулентности; 4) возможность изучить иммунитет и эффективность лечебно-профилактических препаратов. Недостатки метода: 1) трудоемкость; 2) дороговизна; 3) гибель лабораторных животных (в результате инфекционного процесса или специального умерщвления). Биопроба на животных применяется главным образом при зоонозах, а также для обнаружения токсинов ( например, ботулинического). Серологический метод направлен на обнаружение антител в сыворотке больного (серодиагностика) и на выявление антигенов возбудителей (сероидентификация) непосредственно в исследуемом материале. Для серодиагностики и сероидентификации применяются различные высокочувствительные иммунологические реакции: агглютинации, РНГА,РСК, преципитации,иммунофлюоресценции, иммуноферментный, радиоиммунный анализ. При серодиагностике в качестве антигенов используют живые культуры микроорганизмов или диагностикумы – убитые взвеси микроорганизмов или экстракты из них, полученные химическим путем. Для сероидентификации возбудителей применяют диагностические сыворотки с высоким содержанием антител и выраженной специфичностью. Преимущества серологического метода: 1) является одним из основных в диагностике вирусных инфекций и риккетсиозов (в связи с трудностями выделения и идентификации этих возбудителей); 2) быстрота получения результатов; 3) высокая чувствительность; 4) позволяет оценить эффективность вакцинопрофилактики; 5) позволяет провести эпидемиологический анализ инфекциооной заболеваемости. Основной недостаток метода: относительная достоверность, так как могут быть положительные результаты серологических исследований не только у больных, но и у лиц, перенесших соответствующую инфекцию в прошлом (анамнестическая реакция) или у получавших профилактические прививки (прививочная реакция). Возможны ложноположительные результаты при идентификации антигенов возбудителей в связи с широким антигенным родством между родами и видами внутри каждого семейства и даже среди различных семейств. В целом серологический метод в лабораторной практике чаще имеет вспомогательное значение и не может заменить бактериологическое исследование. Аллергический метод основан на выявлении повышенной чувствительности организма к специфическому аллергену, которым является возбудитель заболевания. Для выявления такой чувствительности ставят кожно-аллергические пробы. Человеку, у которого предполагают наличие заболевания, сопровождающегося аллергией (туберкулез, бруцеллез, туляремия, сап, сибирская язва и др.), вводят внутрикожно малые количества аллергена из возбудителя данной инфекции (убитые микробные клетки или извлеченные из них антигенные комплексы или продукты жизнедеятельности возбудителя). При наличии инфекционной аллергии через 24-72 часа возникает воспалительная реакция в виде гиперемии, инфильтрата, отека кожи. В основе положительной кожной реакции лежит клеточная реакция ГЗТ, которая отражает специфическую повышенную чувствительность организма к инфекционному аллергену. Она возникает в результате текущего, перенесенного заболевания, вакцинации или инфицирования организма. Кроме кожно-аллергических проб используются методы аллергодиагностики in vitro (реакции лейкоцитолиза, торможения миграции лейкоцитов, лимфобласттрансформации), позволяющие оценить состояние специфической сенсибилизации лейкоцитов крови в отношении определенного антигена. Преимущество аллергического метода: высокая специфичность. Недостатки метода: 1) положительные реакции наблюдаются не только у больных, но у переболевших или ранее иммунизированных против этих инфекций лиц; 2) внутрикожные пробы способствуют нежелательной дополнительной сенсибилизации организма (методы аллергодиагностики in vitro лишены этого недостатка; 3) метод применим в диагностике заболеваний, сопровождающихся аллергией к возбудителю, то есть имеет ограниченное использование. В последнее время используется новая группа методов-молекулярно-генетические. Они применяются для идентификации некоторых прихотливых бактерий (например, легионелл, хламидий), а также гонококков, микобактерий и др. Эти методы основаны на идентификации ДНК. К ним относятся: а) метод гибридизации нуклеиновых кислот; основан на способности ДНК (и РНК) специфически соединяться (гибридизироваться) с комплементарными фрагментами искусственно созданных нитей ДНК (и РНК), меченных изотопами или ферментами (пероксидазой или щелочной фосфатазой). В дальнейшем образцы исследуют различными методами (например, ИФА). б) полимеразная цепная реакция (ПЦР) основана на многократном образовании копий определенного участка ДНК с получением большого количества изучаемого фрагмента ДНК даже в том случае, если в распоряжении имелась всего одна исходная молекула геномной ДНК. Идентификацию копий ДНК проводят методом электрофореза. Преимущества методов: 1) высокая специфичность и чувствительность; 2) высокая достоверность; 3) универсальность; 4) быстрота и информативность. Возбудители эшерихиозов. Эшерихиозы– заболевания, вызываемые E. coli – кишечной палочкой. Различают: 1.Энтеральные (эпидемические) эшерихиозы с преимущественным поражением пищеварительного тракта, вызываемые патогенными штаммами эшерихий 2.Парентеральные эшерихиозы, поражающие любые органы,вызываемые условно- патогенными штаммами эшерихий. Характеристика возбудителей. Таксономия: Кишечная палочка – Escherichia coli – является основным представителем рода Escherichia (названного именем Т. Эшериха, впервые выделившего в 1885 году из кишечника детей эти бактерии), относящегося к семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Вид E. coli включает как условно-патогенные кишечные палочки, входящие в состав нормальной микрофлоры кишечника человека, млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, насекомых, так и патогенные для человека варианты. Морфологические и тинкториальные свойства: Эщерихии – короткие (0,5х3мкм) палочки, полиморфные, подвижные (перитрихи); образуют микрокапсулу, спор не образуют, грамотрицательные. Культуральные свойства: Факультативные анаэробы, хорошо растут на простых питательных средах, образуя мутноватые, слегка выпуклые средние или крупные преимущественно S-формы колонии с ровными или слегка волнистыми краями. На жидких средах дают равномерное помутнение. Для идентификации эшерихий используют дифференциально-диагностические среды, на которых эшерихии, ферментирующие лактозу, образуют окрашенные колонии: красные на средах Эндо и Плоскирева и темно-синие на среде Левина. Ферментативные свойства: Эшерихии обладают значительной ферментативной активностью: сахаролитической (расщепляют глюкозу, лактозу, мальтозу, манит и другие углеводы и спирты до кислоты и газа) и протеолитической (образуют индол, но сероводород не образуют, желатин не гидролизуют). Оксидаза – отрицательны, каталаза – положительны. Антигенная структура: имеют 3 типа антигенов: О,К и Н. О-антиген – липополисахариднопротеиновый комплекс, расположен в клеточной стенке, определяет принадлежность культуры к серологической группе. Описано 173 О- серогруппы. К-антиген – капсульный, полисахаридный, расположен в микробной клетке более поверхностно, чем О-антиген. По степени чувствительности к температурному воздействию подразделяется на 3 группы (L, В, А). У эшерихий выявлено около 100 типов К-антигенов, в основном типа В (термолабильных). Н-антиген – жгутиковый, белковой природы. Известно 56 типов Н-антигена. Каждый штамм имеет свой набор антигенов, что обозначается антигенной формулой. Например, серовар Е. соli 0111:К58:Н2 (сокращенно 111:58:2), относится к серогруппе 0111. Резистентность. Эшерихии относительно устойчивы во внешней среде: в воде, почве могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких месяцев. Однако быстро погибают от действия дезинфектантов, прямого солнечного света, повышенной температуры. Факторы патогенности эшерихий. Пили, обеспечивающие адгезию к эпителию кишечника. Некоторые поверхностные белки клетки с функцией фактора адгезивности или фактора, способствующего проникновению эшерихий в эпителиоциты толстой кишки. Энтеротоксины, нарушающие водно-солевой обмен. Эндотоксин с энтеротропным, нейротропным, пирогенным действием. Гемолизин – токсин, разрушающий эритроциты. Микрокапсула, защищающая бактерий от фагоцитоза. Патогенность для животных. Парентеральное введение эшерихий кроликам, морским свинкам, белым мышам вызывает сепсис и летальный исход. Патогенные серовары эшерихий вызывают специфический энтерит у телят. Значение эшерихий в жизни человека неоднозначно. Положительное значение эшрихий: I. Как нормальный представитель микрофлоры толстой кишки кишечная палочка выполняет ряд полезных функций: 1) участвует в процессе пищеварения (расщепляет клетчатку); 2) являясь антагонистом патогенных энтеробактерий, дрожжеподобных грибов рода Candida, стафилококков, гнилостных бактерий, защищает организм от этих инфекций; 3) участвует в синтезе витаминов группы В,Е,К; 4) обладает канцеролитической активностью; 5) оказывает иммунизирующее действие на организм, способствуя формированию полноценной иммунной системы. II. E. coli широко используется в научных целях, так как является удобным объектом в генетической инженерии и биотехнологии. На основе рекомбинантных штаммов эшерихии получены интерферон, инсулин, интерлейкины, препараты для диагностики ВИЧ, молекулярная вакцина против ВИЧ - инфекции. III. В практической деятельности человека E. coli используется как санитарно- показательный микроорганизм для выявления фекального загрязнения объектов окружающей среды. Однако наряду с пользой, |