Курс лекций по учебному материалу модуля 2 специальная микробиология одесса2010 Лекция 11. Предмет и задачи специальной медицинской микробиологии

• Название: Курс лекций по учебному материалу модуля 2 специальная микробиология одесса2010 Лекция 11. Предмет и задачи специальной медицинской микробиологии
• Анкор: Chastnaya_mikrobiologia_-_Protchenko_P_Z.doc
• Дата: 28.12.2017
• Размер: 1.45 Mb.
• Имя файла: Chastnaya_mikrobiologia_-_Protchenko_P_Z.doc
• Тип: Курс лекций; #13365
• страница: 2 из 26

МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЙ ДИАГНОЗ

основывается на выявлении:

В О З Б У Д И Т Е Л Я :

Прямыми методами:

МИКРОСКОПИЧЕСКИМ РАННЯЯ ДИАГНОСТИКА

БАКТЕРИОЛОГИЧЕСКИМ ( микроскопическим -

БИОЛОГИЧЕСКИМ экспрессная )

Методами выявления специфических изменений,

вызванных в организме возбудителем :

СЕРОЛОГИЧЕСКИМ ПОЗДНЯЯ, иногда -

АЛЛЕРГИЧЕСКИМ РЕТРОСПЕКТИВНАЯ

Методами выявления антигенов возбудителя:

РИФ

ИФА

РИА ЭКСПРЕССНАЯ

РП

РН ДИАГНОСТИКА

РОНГА

РСК



Микроскопическое же исследование может быть не только самостоятельным методом установления диагноза, но и этапом других методов исследования и диагностики. Например, при бактериологической диагностике неоднократно проводится микроскопическое исследование мазков из исследуемого материала, колонии, выделенной чистой культуры, но основанием для диагноза является выделение культуры и ее идентификация по комплексу свойств. Равным образом, серологическое исследование может быть этапом идентификации выделенной чистой культуры, но серологическая диагностика - самостоятельный метод диагностики. В соответствии с этим мы и определяем методы диагностики бактериальных инфекций.

Микробиологическая диагностика начинается с взятия исследуемого материала. Исследуемым материалом могут быть выделения больного (кал, моча, мокрота, гной, отделяемое слизистых), биопсийный материал (кровь, ликвор, кусочки взятых во время операции или обследования тканей), аутопсийный материал, взятый при вскрытии трупа. Иногда микробиологическому исследованию подвергаются объекты внешней среды - вода, пища, почва, воздух, материал от животных. Взятый материал сопровождается направлением в лабораторию, обеспечивается правильная транспортировка и хранение исследуемого материала.

Микроскопический метод диагностики - диагностика заболевания путём микроскопического выявления и идентификации возбудителя по морфологическим и тинкториальным свойствам.

Достоинства микроскопического метода - быстрота, простота, доступность, экономичность диагностики. Это - метод ранней диагностики, т.е. диагноз может быть получен с первых дней заболевания. Быстрота получения ответа (не более часа) делает этот метод методом экспрессной диагностики.

Однако, большие достоинства метода соседствуют с его серьёзными недостатками. Микроскопический метод обладает малой надежностью вследствие малой чувствительности и малой точности. Например, чтобы обнаружить туберкулезную палочку в мокроте надо, чтобы ее содержание доходило до 100 000 в 1 мл. Идентификация возбудителя только на основании его морфологических и тинкториальных свойств в редких случаях является достаточной, так как именно эти свойства обычно одинаковы у патогенных и родственных им непатогенных микроорганизмов. Микроскопический метод диагностики обычно является лишь ориентировочным. Основным он считается при некоторых протозойных инфекциях (малярия, амебиаз и др.), важным - при острой гонорее.

Учитывая достоинства микроскопического метода, стараются повысить его чувствительность за счет концентрирования микроорганизмов в исследуемом материале (центрифугирование, флотация, использование предварительного кратковременного подращивания микроорганизмов на питательных средах и др.), использования люминесцентной микроскопии (светящиеся объекты на темном фоне заметнее, чем при обычных окрасках). Точность диагностики повышают за счет комбинирования микроскопии с серологическими реакциями для выявления и идентификации микроорганизмов по их антигенной структуре - применения реакции иммунофлюоресценции.

Бактериологический метод диагностики - диагностика заболевания путём выделения и идентификации возбудителя в чистой культуре.

Этот метод является основным методом микробиологической диагностики. Он дает возможность поставить ранний диагноз, чувствителен, точен. Благодаря тому, что выделяется чистая культура возбудителя, метод дает возможность управлять ходом лечения: определять чувствительность к лекарственным препаратам и соответственно выбирать оптимальную комбинацию антимикробных препаратов для лечения, использовать чистую культуру возбудителя для приготовления аутовакцины при лечении хронических процессов. Благодаря высокой чувствительности метода результаты бактериологического исследования служат основанием для решения вопросов реабилитации больного: только после отрицательных результатов посева кала больной брюшным тифом может быть выписан из стационара, решен вопрос о допуске к работе лиц, работающих в пищевых учреждениях и т.п.

При изучении общей микробиологии студенты знакомятся с общими схемами выделения чистых культур микроорганизмов и их идентификации по комплексу свойств. При рассмотрении вопросов частной медицинской микробиологии необходимо помнить эти схемы, но понимать, что в известном Вам виде они практически не используются. Применительно к диагностике конкретного заболевания эти схемы изменяются, и такие изменения необходимо для себя отметить, причем запоминать их лучше всего основываясь на своеобразии заболевания и свойств возбудителя. Например, почти никогда не производится посев исследуемого материала на мясо-пептонный агар, для этого используют дифференицально-диагностические, элективные или специальные среды, иногда производят посев на жидкие среды обогащения и т.п. Выбор подозрительной колонии редко основывается только на морфологии и микроскопическом составе колоний, часто приходится учитывать характер роста на дифференциально-диагностических средах, ставить реакцию агглютинации с материалом из колонии и др. Такие особенности применения бактериологического метода диагностики будут для студентов опознавательными признаками, способствующими лучшему усвоению материала не только касающегося методов диагностики, но и биологических свойств возбудителя и характеристики заболевания.

Биологический метод диагностики (биопроба) - диагностика заболевания путём выявления возбудителя или его токсина при введении исследуемого материала лабораторным животным с последующей диагностикой развивающейся инфекции или интоксикации у животного, нередко - с одновременной постановкой реакции биологической нейтрализации для идентификации вида и серовара возбудителя и его токсина.

Этот метод диагностики применяется в настоящее время относительно редко. Он имеет ограничения, связанные с тем, что далеко не все возбудители заболеваний у человека патогенны для животных, а определение в организме человека бактериальных токсинов таким методом ограничивается необходимостью высокого содержания токсина. Обычно биопроба используется при диагностике чумы, туляремии, ботулизма, сальмонеллезов и является дополнительным методом прямого выявления возбудителя в организме больного.

Использование бактериологического метода диагностики позволяет получить результат обычно в течение 2 - 3-х, иногда 4 - 6-ти суток, в зависимости от скорости роста бактерий, выбранной схемы выделения культуры и сложности методов идентификации. Биологический метод диагностики обычно дает результат в течение одних или более суток. Микроскопический метод - метод экспрессной диагностики.

Названные методы, основанные на прямом определении присутствия возбудителя в организме, обеспечивают раннюю диагностику инфекционного заболевания, в первые дни заболевания. Необходимым условием для эффективности этих методов является присутствие возбудителя в исследуемом материале. Если возбудитель, даже находясь в организме, не попадает во взятый для исследования материал от больного, диагностика указанными методами не возможна.

Кроме того, далеко не всегда патогенный микроб, присутствующий в организме больного, является возбудителем диагностируемого заболевания. Человек может быть здоровым микробоносителем одного возбудителя, а в настоящее время заболевание у него вызвано другим возбудителем. Особенно сложно решается вопрос о признании обнаруженного в организме микроорганизма в случае заболеваний, вызванных условно-патогенными и считающимися непатогенными микроорганизмами. Мы будем вести об этом речь при рассмотрении вопросов клинической микробиологии. Здесь лишь укажем, что одним из доказательств этиологической роли микроорганизма является характер ответной реакции иммунной системы организма на антигены этого микроба.

Поэтому в комплексной диагностике инфекционных заболеваний важную роль играют методы косвенного определения присутствия возбудителя в организме, основанные на выявлении специфических изменений в организме, вызванных возбудителем. Это - серологическая и аллергическая диагностика.

Серологический метод диагностики - диагностика заболевания путём выявления в сыворотке больного антител к возбудителю.

Серологическая диагностика является самостоятельным методом диагностики, в то время как серологическое исследование используется для серологической идентификации выделенной чистой культуры и для экспрессной индикации микроорганизма во внешней среде и в организме.

Серологический диагноз состоит во взятии крови, получении из нее сыворотки и определении в ней титров антител к антигенам предполагаемого возбудителя с помощью известных антигенов-диагностикумов.
Критерии серологического диагноза :

1) Обнаружение антител к возбудителю в диагностическом титре;

2) Обнаружение диагностического нарастания титра антител;

3) Обнаружение антител к возбудителю, относящихся к классу IgM.

Напомним, что диагностический титр - это титр антител к микроорганизму, встречающийся у больных и не встречающийся у здоровых.

Серологическая диагностика позволяет поставить микробиологический диагноз инфекционного заболевания без непосредственного выявления возбудителя, когда это затруднительно или невозможно в имеющихся условиях лабораторного обеспечения, экономически нецелесообразно, либо на поздних этапах заболевания, когда возбудитель в организме больного присутствует в малом количестве, находится в скрытом состоянии, не выделяется из организма. Кроме того, серологическая диагностика может быть использована для ретроспективной диагностики, когда диагноз устанавливается после перенесенного заболевания и освобождения организма от возбудителя.

Аллергический метод диагностики - диагностика заболевания путём выявления инфекционной аллергии к возбудителю. Этот метод заключается в постановке внутрикожных проб либо пробирочных реакций для выявления состояния сенсибилизации к антигенам возбудителя с помощью диагностических микробных аллергенов.

Аллергическая диагностика играет, чаще всего, лишь роль дополнительного метода, так как не является в достаточной степени специфичной. Наибольшее значение имеет аллергическая диагностика при массовом обследовании населения, например - реакция Манту при туберкулезе, проба Бюрне при бруцеллезе, проба с токсоплазмином при токсоплазмозе. Кроме того, аллергодиагностика важна при инфекционно-аллергических заболеваниях, вызванных условно-патогенной микрофлорой, когда решается вопрос о назначении гипосенсибилизирующей иммунотерапии.

При изучении частной микробиологии необходимо обращать внимание на иммунный ответ организма, чтобы понимать возможности использования серологического и аллергического методов диагностики и правильно оценивать результаты их использования.

Экспресс-диагностика

- диагностика заболевания в короткие сроки, в течение первых часов после взятия исследуемого материала.

Для экспрессной диагностики применяют микроскопический метод диагностики и серологические методы индикации микробных антигенов в организме. Среди серологических методов чаще всего в настоящее время используют реакцию иммунофлюоресценции, реакцию преципитации, РОНГА

Серологические реакции широко используются в настоящее время также для экспресс-диагностики инфекционных заболеваний путем выявления в организме антигенов возбудителя. Чаще всего при бактериальных инфекциях применяют РИФ и РП. РОНГА РСК, радиоиммунный и иммуноферментный анализ при бактериальных инфекциях у нас в стране пока используются реже, чем при вирусных. Это положение в последние годы начинает меняться к лучшему, и на Украине открывается все больше лабораторий, которые имеют необходимое оборудование и тест-системы для иммуноферментной диагностики бактериальных инфекций.

Необходимо подчеркнуть, что ни один из методов микробиологической диагностики не дает стопроцентного результата. Успешность диагностики зависит от комплексного исследования с использованием возможно более широкого набора методов и приемов, а также правильной интерпретации полученных результатов лабораторных исследований.
РЕКОМЕНДОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Пятк³н К. Д., Кривоше¿н Ю.С. М³кроб³олог³я. - К : Высшая школа, 1992. - 432 с.

Тимаков В.Д., Левашев В.С., Борисов Л.Б. Микробиология. - М : Медицина, 1983. - 312 с.

2. Борисов Л.Б., Козьмин-Соколов Б.Н., Фрейдлин И.С. Руководство к лабораторным занятиям по медицинской микробиологии, вирусологии и иммунологии / под ред. Борисова Л.Б. – Г. : Медицина, 1993. – 232 с.

3. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: Учебник под ред. А.А.Воробьева. – М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 691 с.

4. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология /ред. Л.Б.Борисов, А.М.Смирнова. - М: Медицина, 1994. - 528 c.
Лекция № 12. Гноеродные КОККИ

1. Общая характерстика гноеродных кокков

Патогенные кокки составляют группу микроорганизмов, которая включает возбудителей многих инфекционных болезней, объединенных рядом общих свойств. Кокки включают стафилококки, стрептококки и нейссерии (менингококки и гонококки).

Они вызывают воспалительные процессы у человека с формированием гноя. По этой причине их называют гноеродными или пиогенными кокками. Все кокки имеют сферическую форму (приблизительно 1 мкм в диаметре), являются факультативными анаэробами, имеют общие антигены и сходные биохимические свойства (продуцируют ферменты, вызывающие расщепление углеводов без газообразования). В этом ряду (стафилококки, стрептококки, менингококки и гонококки) возрастает уровень патогенности и требовательность к питательным средам (например, стафилококки хорошо растут на простых питательных средах, стрептококки требуют, как минимум, сахарного агара,, а менингококки и гонококки - кровяного, сывороточного или асцитического агара), снижаются ферментативные свойства (например, стафилококки и стрептококки расщепляют многие углеводы, менингококк -только глюкозу и мальтозу, гонококк- только глюкозу).

Между кокками и организмом человека возможны различные типы симбиоза. Сапрофитические и условно-патогенные виды стафилококков и стрептококков вегетируют на коже и слизистых оболочках, в том числе и респираторного тракта. Менингококки могут длительно персистировать в носоглотке, а фекальные стрептококки (энтерококки) в кишечнике. При снижении сопротивляемости организма или повреждении слизистых оболочек эти бактерии проникают в ткани тела и вызывают развитие инфекционного процесса.

Степень органотропности у кокков неодинакова. Наиболее резко она проявляется у менингококков и гонококков, менее выражена у стафилококков и стрептококков.

Cocci принадлежат семействам Micrococcaceae, Streptococcaceae Peptococcaceae, Neisseriaceae.

В группу пиогенных кокков входят грам-положительные (стафилококки и стрептококки) и грам-отрицательные (менингококки и гонококки) бактерии.
2. СТАФИЛОКОККИ

Стафилококки относятся к семейству Micrococcaceae.

Морфология. Стафилококки имеют шаровидную форму, диаметр их в среднем равен 1 мкм, располагаются в виде бессистемных неправильных скоплений, похожих на кисти винограда. В мазках из культур и гноя встречаются короткие цепочки, иногда парные и одиночные кокки. Под влиянием физических, химических и биологических факторов (антибиотиков) в культурах стафилококков могут появляться большие шаровидные (L) или очень мелкие(G) и даже фильтрующиеся формы. Стафилококки грамположительны, не имеют жгутиков, не образуют спор и обычно не имеют капсулы. На ультратонких срезах стафилококков, выделенных от инфицированных мышей, можно обнаружить микрокапсулу. В старых культурах отдельные клетки окрашиваются грамотрицательно.

Культивирование. Стафилококки - факультативные анаэробы. Они хорошо развиваются на простых питательных средах с рН 7,2-7,4. При комнатной температуре, широкой аэрации и рассеянном свете стафилококки вырабатывают золотистые, белые, лимонно-желтые и другие пигменты, являющиеся липохромами. Пигменты не растворяются в воде, но растворяются в эфире, бензине, ацетоне, хлороформе и алкоголе. Наилучшее образование пигментов происходит на молочном агаре и картофеле при температуре 20-25° С. На мясо-пептонном агаре стафилококки растут в виде выпук­лых с ровными краями колоний размером 1-4 мм в диаметре. При микроскопическом исследовании колонии имеют грубозернистую структуру и плотный центр, непрозрачны. Цвет их зависит от вырабатываемого микробами пигмента. Кроме типичных S-форм, стафилококки могут образовывать R-, G- и L-формы колоний.

При росте на мясо-пептонном бульоне стафилококки вызывают диффузное помутнение с последующим выпадением осадка. В некоторых случаях при достаточной аэрации стафилококки образуют на поверхности бульона пленку. Они хорошо растут на картофеле и свернутой сыворотке. На желатине (обычно через 1-2 суток) по ходу укола можно отметить наряду с обильным ростом разжижение среды, которое с 4-5-му дню принимает вид воронки, наполненной жидкостью. На кровяном arape патогенные стафилококки вызывают гемолиз. К стафилококковому гемотоксину наиболее чувствительны эритроциты кролика и барана.

Ферментативные свойства. Стафилококки вырабатывают протеолитические и сахаролитические ферменты. Они не образуют индола в молодых культурах, разжижают желатин, свертывают молоко, иногда сыворотку, восстанавливают нитраты в нитри­ты, продуцируют уреазу, каталазу, фосфатазу, образуют амми­ак и сероводород, ферментируют глюкозу, левулезу, мальтозу, лактозу, сахарозу, маннит, глицерин с образованием кислоты. Обнаружена связь между аргиназной активностью и уровнем продукции -токсина.

Токсинообразованис. Стафилококки продуцируют -, -, -, и у-гемолизины, которые характеризуются гемолитическим, летальным и дермонекротическим действием. В фильтратах бульонных куль­тур некоторых стафилококков обнаруживают энтеротоксин, вызывающий при попадании с пищей в желудочно-кишечный тракт пищевые отравления. Стафилококки выделяют эксфолиатины (эпидермолитические токсины), вызывающие стафилококковое импетиго у детей и пузырчатку у новорожденных.

Стафилококки продуцируют также лейкоцидин, который разрушает лейкоциты, вызывает гибель гематобластов костного мозга и нервных клеток. Кроме того, стафилококки обладают способ­ностью коагулировать плазму крови. Признак плазмокоагуляции является сравнительно стабильным и используется для дифференциации патогенных видов стафилококков от непато­генных. Коагулаза термоустойчива. Ее можно выделить из бульонной культуры стафилококков.

Стафилококки продуцируют фибринолизин, при добавлении которого к сгустку крови через 1-2 суток происходит его растворение. Стафилококки вырабатывают фермент гиалуронидазу, разрушающую гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани.

Коагулазу, фибринолизин, лецитиназу, гиалуронидазу, дезоксирибонуклеазу, протеиназы, липазу и фос­фатазу относят к группе ферментов патогенности. Лецитиназа разрушает лецитин, входящий в состав оболочек эритроцитов человека, барана, кролика. В стафилококковых культурах выявлен также антикоагулянт, препятствующий свертыванию крови. Антикоагулянт образуется в воспалительных экссуда­тах, возникающих при стафилококковых заболеваниях. В филь­тратах стафилококковых культур обнаружены гемагглютинины, обусловливающие склеивание эритроцитов кроликов. Виру­лентные стафилококки продуцируют лейкотоксины, которые угнетают фагоцитарную активность лейкоцитов.

Энтеротоксины. Обычно до 65 % штаммов Staph. aureus продуцируют пять типов энтеротоксина (типы A-E), иногда каждый в отдельности, и иногда несколько типов в комбинации. Эти токсические белки термостабильны, выдерживают обработку при 100 C в течение нескольких минут. Когда употреляются зараженные пищевые продукты, содержащие преформированный токсин, микрограммы токсина могут через несколько часов вызвать тошноту, рвоту и диарею (то есть признаки стафилококкового пищевого отравления). Серотипы A-E могут быть обнаружены различными чувствительными серологическими методами (например, латекс- агглютинацией). Энтеротоксины , кроме того, являются мощными митогенами, которые стимулируют выделение лимфоцитами медиаторов типа интерлейкина-1 и вызывают системные воздействия.

Эпидермолитические токсины. Два вида эпидермолитического токсина (типа А и B) обычно продуцируются штаммами, главным образом принадлежащими к фагогруппе II, которые вызывают волдырные поражения. Волдырь является следствием расщепления толщи эпидермиса, вызванное действием токсина. Такие волдыри могут различаться от обычных до напряженных волдырей при пузырчатке новорожденных или сглаженных волдырей при импетиго. Вспышки пузырчатки новорожденных обычны в отделениях по уходу за новорожденными, где необходимо неукоснительно соблюдать гигиенические нормы для предупреждения поражений кожи. Наиболее драматическое проявление действия эпидермолитического токсина - синдром Лайела, при котором у лиц с недостаточностью нейтрализующих антитоксинов токсин распространяется системно, поражаются обширные площади кожи, которые после развития болезненных высыпаний, слущиваются; поверхность кожи походит на обожженную. Такие волдырные поражения встречаются главным образом, но не исключительно, у маленьких детей.

Токсин синдрома токсического шока (ТСТШ - 1). Этот токсин был обнаружен ранее всего в 1980 г. в США в результате эпидемиологических и микробиологических исследований новой болезни, названной «синдром токсического шока». Это полисистемное, а иногда - фатальное состояние может встречаться у любого неиммунного человека, инфицированного штаммом-продуцентом токсина синдрома токсического шока. Заболевание стало предметом общего интереса, когда появились сообщения о большом числе случаев у молодых менструирующих женщин, причем была установлена связь с использованием высоко гигроскопичных тампонов. Колонизация влагалища токсикогенным Staph. aureus в присутствии тампона создавала благоприятные условия для размножения микроорганизмов и продукции токсина. В таких случаях показателем высокого риска было отсутствие циркулирующих антител к ТСТШ-1.

Многие штаммы стафилококков вырабатывают пенициллиназу (-лактамазу), разрушающую пенициллины.

Патогенные штаммы стафилококков содержат в своей оболочке протеин А, способный реагировать неспецифически с Fc-фрагментом IgG, что защищает стафилококки от действия антител и фагоцитов.

Стафилококковый экзотоксин, обезвреженный 0,3-0,5 % формалином при температуре 37° С в течение 7-28 суток (стафилококковый анатоксин), при парентеральном введении людям и животным обусловливает синтез антител - антитоксинов, способных нейтрализовать стафилококковый токсин.

Антигенная структура. Из культур стафилококков получены полисахариды А, В и С при поочередной обработке кислотой и щелочью и удалении белков трихлоруксусной кислотой. Полисахариды обладают весьма выраженной специфично­стью и позволяют дифференцировать стафилококки на серовары. Они дают хорошо видимую реакцию преципитации даже в разведении 1 : 1000000. Однако, многие штаммы стафилококков не поддаются серологичекому типированию, а белковый антиген является общим для всех видов и типов стафилококков поэтому изучение антигенной структуры стафилококков не имеет практического значения.

Резистентность. Стафилококки характеризуются сравнитель­но высокой устойчивостью к высушиванию, замораживанию, действию солнечного света и химических веществ. В высушен­ном состоянии они сохраняются более 6 мес., в пыли-50-100: дней. Повторное замораживание и оттаивание не убивает стафилококков. Они не погибают в продолжение многих часов от действия прямых солнечных лучей. Стафилококки могут выдерживать нагревание при температуре 70° С более одного: часа. При температуре 80° С они погибают через 10-60 мин, от кипячения-мгновенно; 50 % раствор фенола убивает стафило­кокки в течение 15 - 30 мин. Стафилококки очень чувствитель­ны к некоторым анилиновым красителям, особенно к бриллиан­товому зеленому, который успешно применяют при лечении поверхностных гнойных поражений кожи. Стафилококки обла­дают высокой резистентностью к антибактериальным препара­там; 70-80% из них устойчивы одновременно к 4 -5 препаратам. У них отмечается перекрестная резистентность к антиби­отикам группы макролидов (эритромицин, олеандомицин и др.).

Классификация. В настоящее время имеется приблизительно 27 различных видов стафилококков. Они разделяются на две главные группы по способности свертывать плазму в результате действия фермента коагулазы: на каугулазо-позитивные (Staphylococcus aureus) и coagulase-негативные (Staph. epidermidis и Staph. saprophyticus).