Курс лекций по учебному материалу модуля 2 специальная микробиология одесса2010 Лекция 11. Предмет и задачи специальной медицинской микробиологии
 Скачать 1.45 Mb.
|
|
Этиология. Имеются убедительные свидетельства связи между ревматизмом и предшествующей стрептококковой инфекцией горла, но не с первичными стрептококковыми инфекциями иной локализации. Стрептококки не присутствуют в очагах поражения сердца и суставов. Нет связи между определенными серотипами стрептококков, как это наблюдается при гломерулонефрите, поскольку инфекции горла, вызванные различными серотипами, могут вызвать рецидивы ревматизма. Для объяснения причин возникновения ревматизма предложены две главные теории: 1) что хронические повреждения сердца вызываются в результате действия некоторых растворимых продуктов Str. pyogenes, типа стрептолизина O и S , а также протеиназы; 2), что ответственными за развитие заболевания человека являются иммунологические феномены типа болезни иммунных комплексов, перекрестного иммунитета или гиперчувствительности замедленного типа, которые развиваются у некоторых лиц, становящихся сенсибилизированными к одному или нескольким стрептококковым продуктам. Существует иммунологическое родство между антигенами стрептоккокка и и тканями миокарда человека. Антиген, ответственный за перекрестную реактивность локализован в клеточной оболочке стрептококка и ассоциируется с М белком. Вероятно, существует несколько перекрестно-реагирующих систем антиген - антитело между стрептококком, сердечными клапанами и сердечной мышцей. Группоспецифический полисахаридный антиген Str. pyogenes перекрестно реагирует со структурным гликопротеидом клапанов человеческого и бычьего сердца. Нельзя исключать и роль в патогенезе некоторых факторов организма хозяина. Некоторые лица кажутся предрасположенными к развитию ревматического синдрома и такие лица особенно подвержены многократным рецидивам стрептококковых воспалительных заболеваний горла. Однако, значение наследственного предрасположения очень трудно отделить от предрасполагающих факторов, относящихся к окружающей среде типа скученности в семье или коллективах. Перенаселенность - главная причина высокой распространенности ревматических заболеваний сердца в городах многих развивающихся ИНФЕКЦИОННАЯ АЛЛЕРГИЯ ПРИ СТРЕПТОКОККОВЫХ И СТАФИЛОКОККОВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ Проблема инфекционной аллергии в патологии человека за последние десятилетия приобретает все большее значение. Это обусловлено в первую очередь тем, что удельный вес заболеваний с аллергическим компонентом патогенеза возрастает, причем диагностика, терапия и профилактика этих заболеваний встречает значительные затруднения. Кроме того, все шире и успешнее стали применяться методы лечения многих заболеваний, основанные на терапевтическом применении микробных аллергенов. Среди заболеваний инфекционно-аллергической природы особое место принадлежит стафилококковым и стрептококковым инфекциям, тяжесть и распространенность которых, особенно стафилококковых, признается многими исследователями как у нас в стране, так и за рубежом. Сотрудники кафедры микробиологии, вирусологии и иммунологии Одесского государственного медицинского университета на протяжении многих лет проводят исследования инфекционной аллергии при стафилококковых и стрептококковых заболеваниях, направленные преимущественно на выяснение роли аллергического компонента при этих заболеваниях, изучение патогенеза аллергии и свойств аллергенных компонентов микробной клетки. Эти исследования проводятся совместно с сотрудниками клинических кафедр института и Одесского НИИ вирусологии и эпидемиологии им. И. И. Мечникова. В основе исследований инфекционной аллергии при кокковых инфекциях лежат научные идеи и взгляды профессора С. М. Минервина, который был исполнителем и научным руководителем многих, в том числе и диссертационных, работ сотрудников кафедры и других учреждений. Инфекционная аллергия при стрептококковых заболеваниях. Инфекционио-аллергический компонент стрептококковых инфекций, как фактор патогенеза, отягощающий течение заболеваниях, был установлен многими исследователями еще на начальных этапах их изучения. Профессор С. М. Минервин высказал научную гипотезу о преимущественной роли стрептококкового аллергена (термостабильной фракции стрептококкового токсина) развитии не только сенсибилизации организма к стрептококку, но и в изменении иммунобиологической реактивности неспецифического характера, приводящей к снижению резистентности организма к микробу-возбудителю и способствующей развитию инфекционного процесса. Это направление в изучении инфекционной аллергии при стрептококковых заболеваниях оказалось весьма продуктивным и позволило расшифровать многие стороны патогенеза ряда стрептококковых заболеваний. Роль стрептококкового аллергена в патогенезе септических проявлений при скарлатине детально изучалась О. А. Кириленко (1953), выполнявшей кандидатскую диссертацию под руководством профессора С. М. Минервина. О.А. Кириленко подтвердила данные С. М. Минервина с соавторами о том, что стрептококки, выделенные от больных скарлатиной с септическими проявлениями, в отличие от стрептококков, выделенных от больных с токсическими проявлениями, продуцируют вещества, сенсибилизирующие организм к последующему инфицированию стрептококком, причем эти вещества термостабильны. Очищенные стрептококковые аллергены обладали значительно более выраженными сенсибилизирующими свойствами в то время, как очищенные термолабильные фракции сенсибилизирующими свойствами не обладали. Особый интерес представляют наблюдения О. А. Кириленко: о том. что введение стрептококкового аллергена мышам, находившимся в состоянии несмертельной стафилококковой инфекции, способствовало быстрому развитию септического процесса и гибели животных. Наблюдения, касающиеся повышения чувствительности белых мышей к стрептококку под влиянием стрептококкового аллергена из стрептококков скарлатинозного происхождения, были подтверждены работами И. В. Чистяковой (1955), Н. Г. Боровковой (1962), Л. А. Пожидаевой-Синицыной (1958), выполненными под руководством проф. С. М. Минервина. Л. И. Ярошик (1964) подтвердила наличие «сенсибилизирующих» свойств у аллергенов, выделенных из культур стрептококков «ревматического» происхождения. При этом стрептококки. выделенные из крови больных ревматизмом, обладали значительно более выраженной способностью образовывать аллерген, чем стрептококки, выделенные из зева, т. е. различия в биологических свойствах стрептококков разных штаммов можно было установить по способности продуцировать аллерген. Весьма интересны наблюдения О. А. Кириленко (1956) о том, что введение кроликам очищенного стрептококкового аллергена за сутки перед введением культуры стрептококка вызывало резкое повышение восприимчивости кроликов к стрептококковой инфекции. Эти наблюдения свидетельствовали о действии стрептококкового аллергена на организм, связанном с изменением иммунобиологической реактивности. Однако здесь следует подчеркнуть, что ввиду малого промежутка времени между «сенсибилизирующей» и «разрешающей» инъекциями вряд ли можно было объяснить влияние стрептококкового аллергена развитием истинной сенсибилизации. Скорее всего речь могла идти о влиянии аллергены на факторы неспецифической защиты организма. О. А. Кириленко (1953) показала, что стрептококковый аллерген обладает способностью подавлять фагоцитарную активность лейкоцитов как при добавлении его к крови кролика в пробирочных условиях, так и при введении аллергена подкожно. Такие же данные были получены Л. И. Ярошик (1951), Н. Г. Боровковой (1962) в отношении аллергена из стрептококков скарлатинозного происхождения, Л. И. Ярошик (1962) - в отношении аллергена из стрептококков «ревматического» происхождения. Стрептококковый аллерген обладал способностью подавлять фагоцитарную активность клеток воспалительного экссудата брюшной полости в опытах in vitro и in vivo (Н. Г. Боровкова, 1961). Кроме того было показано, что стрептококковый аллерген подавляет поглотительную функцию клеток РЭС и селезенки (Н. Г. Боровкова, 1959; Л. И. Ярошик, 1962). Помимо влияния стрептококкового аллергена на фагоцитар-ную активность, Н. Г. Боровкова установила, что аллерген способен подавлять выработку антител к брюшнотифозной, вакцине и дифтерийному анатоксину. Таким образом, аллерген не только снижает естественную резистентность организма к инфекции за счет подавления фагоцитоза, но и угнетает иммунологическую реактивность организма. В последующем влияние аллергена на иммунологическую реактивность организма было подтверждено установлением факта подавления образования антистрептолизина - О под влиянием аллергена (Л. И. Ярошик, П. 3. Протченко, 1963), угнетения выработки антител к лошадиной сыворотке и задержке наступления смертельного анафилактическою шока (С. М. Минервин, П. 3. Протченко, 1967). Было показано, что влияние стрептококкового аллергена на иммуногенез обусловлено подавлением развития плазмоцитарной реакции и накопления ДНК в лимфоузлах при антигенном воздействии на фоне введения аллергена (П. 3. Протченко, 1968). С. М. Минервин и Л. И. Ярошик (1963) обнаружили подавлен ие развития феномена Шварцмана под влиянием стрептококкового аллергена. Таким образом, роль стрептококкового аллергена в патогенезе стрептококковых инфекций была объяснена с позиции его влияния на резистентность организма к инфекции, реализующегося через Эти соображения подтверждены модельными экспериментами Л. И. Ярошик с сотр. (1960), которые показали, что при введении культуры стрептококка совместно со стрептококковым аллергеном у кроликов возникает очаг инфекции, значительно более выраженный чем при инфицировании культурой без аллергена. Токсические проявления после введения стрептолизина - О у кроликов были более выраженными на фоне введения стрептококкового аллергена, причем, гистологические изменения были наиболее значительными в миокарде (Л. И. Ярошик, 1964; П. З. Протченко, 1968). По-видимому, изменения реактивности организма при стрептококковой инфекции могут быть обусловлены не только влиянием стрептококкового аллергена, но и других стрептококковых продуктов. Кроме того, сложные взаимоотношения «хозяин-паразит» не ограничиваются односторонним воздействием микроорганизма, следует учитывать и ответную реакцию макроорганизма. Так, Э. Э. Штефан с соавт. (1972, 1973, 1974) показали, что при экспериментальной стрептококковой инфекции наблюдается резкое угнетение поглотительной функции клеток ретикулоэндотелия, снижение трипанового индекса по Кавецкому, титров комплемента, пропердина, но фагоцитарная активность лейкоцитов резко и на длительный срок снижается только в отношении неспецифического объекта фагоцитоза (стафилококка шт. 209 и стрептококка шт. Т-12). Э. Э. Штефан обнаружил также, что стрептококковая инфекция приводит к подавлению иммунологической реактивности организма — снижению образования агглютининов при иммунизации животных брюшнотифозной вакциной, угнетению развития плазмоцитарной реакции в лимфоузлах и селезенке на введение растворимого (белки сыворотки лошади) и корпускулярного (эритроциты барана) антигенов, подавлению накопления антителообразующих клеток. Воздействие убитой культуры стрептококка приводило к значительно менее выраженным изменениям реактивности организма, чем при развитии экспериментальной стрептококковой инфекции. Следующим этапом в изучении роли стрептококкового аллергена в патогенезе стрептококковых инфекций явились исследования физико-химических свойств стрептококкового аллергена. П. 3. Протченко (1967) разделил препарат стрептококкового аллергена на 6 изолированных компонентов (фракций) методом колоночной ионообменной хроматографии на ДЭАЭ — сефадексе А-25. Все фракции оказались рибонуклеопротеидами, но аллергенные .свойства препаратов были связаны с протеиновым компонентом. Изучение аллергенной активности полученных фракций показало, что лишь одна из них, фракция 0,2М, обладала высокой специфической активностью в кожных аллергических реакциях у инфицированных стрептококком кроликов. Эта же фракция обладала способностью подавлять фагоцитарную активность лейкоцитов крови кролика, а при введении морским свинкам - угнетать поглотительную фракцию клеток РЭС печени. Остальные фракции в этих опытах были малоактивны. Таким образом, из стрептококкового аллергена была выделена высокоактивная фракция, с которой связаны основные аллергенные свойства стрептококкового аллергена. Постановка внутрикожных проб с активной фракцией и исходным препаратом аллергена у больных ревматизмом с разной степенью активности процесса показала, что активная фракция более специфично, чем исходный аллерген выявляет состояние стрептококковой аллергии при ревматизме. Одновременная постановка кожных проб с этими двумя аллергенами позволяет установить степень активности процесса: преобладание интенсивности аллергии на активную фракцию свидетельствует о наличии активного процесса, а преобладание реакций на исходный аллерген - о стихании проявлений заболевания (П. 3. Протченко, 1968, 1974; П. 3. Протченко, М. М. Базарченко, 1967, 1974). Эти данные были подтверждены Г. Г. Губенем с соавт. (1972, 1973, 1976) при изучении стрептококковой сенсибилизации у детей, больных ревматизмом. Было установлено, что активная фракция стрептококкового аллергена более специфична, чем исходный и коммерческий аллергены, выявляет сенсибилизацию при разной степени активности ревматического процесса у детей, причем у здоровых детей активная фракция, в отличие от коммерческого аллергена, не вызывает положительных кожных аллергических реакций. Г. Г. Губенем также было обнаружено, что при ревматизме у детей отмечается подавление факторов естественной защиты (фагоцитарной активности лейкоцитов, титров комплемента и лизоцима), обшей иммунологической реактивности по В. И. Иоффе, причем степень снижения показателей находится в прямой зависимости от активности ревматического процесса и обратной зависимости от титров АСЛ-О. Выраженность изменений реактивности организма, включая и специфическую сенсибилизацию к стрептококку, снижалась в ходе противоревматического лечения В этих наблюдениях так же, как и при ревматизме у взрослых, преобладание интенсивности аллергической реакции на активную фракцию обнаруживалось при высокой степени активности ревматизма, а при стихании проявлений чаще выявлялось преобладание интенсивности реакции на исходный препарат стрептококкового аллергена. Установленная закономерность имеет не только практическое значение для аллергодиагностики ревматизма, но и вносит существенный вклад в теоретические аспекты бактериальной аллергии. Инфекционная аллергия при стафилококковых заболеваниях. Инфекционная аллергия при стафилококковых заболеваниях стала привлекать к себе внимание в последние десятилетия. Ранее считалось, что аллергия к стафилококку выражена в значительно меньшей мере, чем к стрептококку, однако в настоящее время большинство исследователей отмечают частоту и важную роль стафилококковой аллергии в патологии человека. Угрожающий рост заболеваний стафилококковой этиологии, частота развития хронических и хронио-септических, а также инфекционно-аллергических процессов обусловливают актуальность проблемы изучения инфекционной аллергии при стафилококковых заболеваниях. Коллектив кафедры микробиологии на протяжении последних лет проводит исследования стафилококковой аллергии как в эксперименте, так и в клинике совместно с сотрудниками кафедры детских болезней лечебного факультета. Основным направлением этих исследований является изучение природы и свойств аллергенных веществ стафилококка, разработка способов получения высокоочищенных, специфических и активных препаратов стафилококкового аллергена для аллергодиагностики стафилококкозов, а также разработка методов пробирочной иммуннодиагностики заболеваний стафилококковой этиологии. Следует обратить внимание, что обычно применяемые аллер-генные препараты содержат высокомолекулярные вещества, которые могут обладать самостоятельным сенсибилизирующим действием на организм, а первые работы сотрудников' кафедры по проблеме стафилококковой аллергии были посвящены выделению низкомолекулярных аллергенных веществ из стафилококка. Было установлено, что из высушенных ацетоном микробных тел стафилококка можно выделить методом кислотной экстракции 0,1 н НС1 низкомолекулярные вещества (менее 4000), обладающие аллергенной активностью при постановке кожных аллергических реакций у инфицированных стафилококком морских свинок. В процессе изучения кислотных экстрактов был разработан усовершенствованный метод оценки стафилококковой аллергии в пробирочных условиях - реакция разрушения нейтрофилов, на который получено удостоверение на рационализаторское предложение П.3. Протченко и А. Л. Головатюк). Проверка этого метода в эксперименте показала возможность его использования для оценки уровня сенсибилизации к стафилококку у инфицированных животных и изучения активности различных препаратов стафилококкового аллергена. Преимущество реакции разрушения нейтрофилов заключается в возможности оценивать суммарный из литического и повреждающего действия эффект влияния аллергена на лейкоциты крови сенсибилизированного организма Была также обнаружена способность препаратов стафилококкового аллергена угнетать фагоцитарную активность лейкоцитов крови инфицированных стафилококком животных в значительно большей мере, чем неинфицированных, что позволило рекомендовать основанную на этом эффекте реакцию специфического торможения фагоцитоза для выявления стафилококковой аллергии. В дальнейшем был применен метод щадящей щелочной экстракции для выделения аллергенных веществ стафилококка. Препарат, полученный обработкой 0,1 и едким калием с последующим осаждением при рН 4,0, был подвергнут фракционированию эталоном на 4 компонента, один из которых оказался активным в кожных аллергических реакциях, однако все препараты были малоактивными в реакции разрушения нейтрофилов и реакции торможения миграции лейкоцитов. Был разработан новый способ получения стафилококкового аллергена, повышающий количественный выход, упрощающий технологию и повышающий технику безопасности, заявленный в качестве предполагаемого изобретения. Метод может быть использован при производственном получении аллергена. Препарат был разделен методом ионообменной хроматографии на 4 фракции, одна из которых обладала в 1,5 раза большей специфической аллергенной активностью, чем исходный неразделенный аллерген, остальные фракции малоактивны. Эта же фракция обладала и наибольшей антигенной активностью в реакции непрямой гемагглютинации. Изучение динамики развития сенсибилизации к фракциям и исходному аллергену в реакции разрушения нейтрофилов и кожных аллергических реакциях при инфицировании и реинфицировании животных стафилококком показало большую специфичность н активность очищенной фракции. Исследования пробирочных тестов с кровью больных стафилококковыми процессами и здоровых подтвердили большую диагностическую эффективность очищенной фракции по сравнению с другими фракциями, исходным аллергеном и коммерческим препаратом стафилококкового аллергена. Была разработана модификация НСТ-теста и на основе этого метода разработана реакция активации восстановления нитросинего тетразолия препаратами стафилококкового аллергена, которая применяется в настоящее время для изучения стафилококковой аллергии как в клинке, так и в эксперименте. Было также установлено, что не только аллергенные, но и антигенные свойства стафилококкового аллергена обусловлены свободными аминогруппами и циклическими аминокислотами. Выявлена также диссоциация аллергенных и антигенных свойств стафилококкового аллергена, наступающая в результате обработки азотистой кислотой (дезаминирования), что открывает перспективу нового направления в разработке лечебного аллергена золотистого стафилококка, обладающего сниженными аллергенными и сохраненными антигенными свойствами. Таким образом, на кафедре микробиологии, вирусологии и иммунологии ОГМУ под руководством профессора С.М.Минервина были исследованы многие вопросы роли инфекционной аллергии при стрептококковых и стафилококковых заболеваниях и разработаны подходы к использованию результатов научных исследований в борьбе с этими распространенными микробными процессами. |