Вопросы к экзамену по микробиологии. Медицинская микробиология. Предмет, задачи, методы, связь с другими науками
 Скачать 1.02 Mb.
|
|
Биотехнология использует эту продукцию клеток как сырье, которое в результате технологической обработки превращается в конечный продукт. С помощью биотехнологии получают множество продуктов, используемых в различных отраслях: • медицине (антибиотики, витамины, ферменты, аминокисло ты, гормоны, вакцины, антитела, компоненты крови, диаг ностические препараты, иммуномодуляторы, алкалоиды, пи щевые белки, нуклеиновые кислоты, нуклеозиды, нуклеотиды, липиды, антиметаболиты, антиоксиданты, противоглис тные и противоопухолевые препараты); • ветеринарии и сельском хозяйстве (кормовой белок: кормо вые антибиотики, витамины, гормоны, вакцины, биологичес кие средства защиты растений, инсектициды); • пищевой промышленности (аминокислоты, органические кис лоты, пищевые белки, ферменты, липиды, сахара, спирты, дрожжи); • химической промышленности (ацетон, этилен, бутанол); • энергетике (биогаз, этанол). Следовательно, биотехнология направлена на создание диаг ностических, профилактических и лечебных медицинских и ве теринарных препаратов, на решение продовольственных вопро сов (повышение урожайности, продуктивности животноводства, улучшение качества пищевых продуктов — молочных, кондитер ских, хлебобулочных, мясных, рыбных); на обеспечение мно гих технологических процессов в легкой, химической и других отраслях промышленности. Необходимо отметить также все воз растающую роль биотехнологии в экологии, так как очистка сточных вод, переработка отходов и побочных продуктов, их деградация (фенол, нефтепродукты и другие вредные для окру жающей среды вещества) осуществляются с помощью микро организмов. В настоящее время в биотехнологии выделяют медико-фарма цевтическое, продовольственное, сельскохозяйственное и эколо гическое направления. В соответствии с этим биотехнологию можно разделить на медицинскую, сельскохозяйственную, про мышленную и экологическую. Медицинская в свою очередь под разделяется на фармацевтическую и иммунобиологическую, сель скохозяйственная — на ветеринарную и биотехнологию расте ний, а промышленная — на соответствующие отраслевые направ ления (пищевая, легкая промышленность, энергетика и т. д.). Биотехнологию также подразделяют на традиционную (ста рую) и новую. Последнюю связывают с генетической инжене рией. Общепризнанное определение предмета «биотехнология» отсутствует и даже ведется дискуссия о том, наука это или про изводство. 115. Формы инфекции. 116. Токсины бактерий, их свойства, природа. 117. Интерфероны, природа, способы получения и применения 118. Особенности противовирусного, противобактериального, противогрибкового, противоопухолевого, трансплантационного иммунитета. Противоопухолевый иммунитет основан на Th1-зависимом клеточном иммунном ответе, активирующем цитотоксические Т-лимфоциты, макрофаги иNK-клетки. Опухолевый антиген распознается антигенпрезентирующими клетками (дендритными клетками и макро фагами) и непосредственно или через Т-хелперы пред ставляется цитотоксическим Т-лимфоцитам, разрушающим опу холевую клетку-мишень. Кроме специфического противоопухолевого иммунитета, иммунный надзор за нормальным составом тканей реализует ся за счет неспецифических факторов. Неспецифические фак торы, повреждающие опухолевые клетки: 1) NK-клетки, систе ма мононуклеарных клеток, противоопухолевая активность которых усиливается под воздействием интерлейкина-2 (ИЛ-2) и α-, β-интерферонов; 2) ЛАК-клетки (мононуклеарные клетки и NK-клетки, активированные ИЛ-2); 3) цитокины (α - и β-интерфероны, ФНО-α и ИЛ-2). Особенности противовирусного иммунитета
Противобактериальный иммунитет
Противогрибковый иммунитет
Трансплантационным иммунитетом назы вают иммунную реакцию макроорганизма, направленную против пересаженной в него чужеродной ткани (трансплантата).
Механизм иммунного отторжения переса женных клеток и тканей имеет две фазы. В первой фазе вокруг трансплантата и сосудов наблюдается скопление иммунокомпетентных клеток (лимфоидная инфильтрация), в том числе Т-киллеров. Во второй фазе про исходит деструкция клеток трансплантата Т-киллерами, активируются макрофагальное звено, естественные киллеры, специфический антителогенез. Возникает иммунное воспале ние, тромбоз кровеносных сосудов, наруша ется питание трансплантата и происходит его гибель. Разрушенные ткани утилизируются фагоцитами. В процессе реакции отторжения формиру ется клон Т- и В-клеток иммунной памяти. Повторная попытка пересадки тех же органов и тканей вызывает вторичный иммунный от вет, который протекает очень бурно и быстро заканчивается отторжением трансплантата. 119. Серологические реакции, используемые для диагнос тики вирусных инфекций. Обнаружение в сыворотке крови боль ного антител против антигенов возбудите ля позволяет поставить диагноз болезни. Серологические исследования применяют также для идентификации антигенов микро бов, различных биологически активных ве ществ, групп крови, тканевых и опухолевых антигенов, иммунных комплексов, рецепто ров клеток и др. При выделении микроба от больного про водят идентификацию возбудителя путем изучения его антигенных свойств с помощью иммунных диагностических сывороток, т. е. сывороток крови гипериммунизированных животных, содержащих специфические ан титела. Это так называемая серологическая идентификация микроорганизмов. В микробиологии и иммунологии широко применяются реакции агглютинации, преци питации, нейтрализации, реакции с участи ем комплемента, с использованием меченых антител и антигенов (радиоиммунологичес кий, иммуноферментный, иммунофлюоресцентный методы). Перечисленные реакции различаются по регистрируемому эффекту и технике постановки, однако, все они осно ваны на реакции взаимодействия антигена с антителом и применяются для выявления как антител, так и антигенов. Реакции иммуните та характеризуются высокой чувствительнос тью и специфичностью. Особенности взаимодействия антитела с ан тигеном являются основой диагностических реакций в лабораториях. Реакция in vitro меж ду антигеном и антителом состоит из специ фической и неспецифической фазы. В специ фическую фазу происходит быстрое специфи ческое связывание активного центра антитела с детерминантой антигена. Затем наступает неспецифическая фаза — более медленная, ко торая проявляется видимыми физическими явлениями, например образованием хлопьев (феномен агглютинации) или преципитата в виде помутнения. Эта фаза требует наличия определенных условий (электролитов, опти мального рН среды). Связывание детерминанты антигена (эпитопа) с активным центром Fab-фрагмента анти тел обусловлено ван-дер-ваальсовыми силами, водородными связями и гидрофобным взаимо действием. Прочность и количество связавше гося антигена антителами зависят от аффин ности, авидности антител и их валентности. К вопросу про экспресс-диагностику: 1. Диагностике поддается культура выделенная в чистом виде. 2. В Специально оснащенных лабораториях (должно иметься разрешение) 3. Соблюдение строгих правил таких как: изолированное помещение, необходимые специальные защитные костюмы, обязательная полная санитарная обработка помещения после работы с возбудителем, санитарная обработка исследователей после окончания работы. Методы эксперсс-диагностики. 1.Бактериология - комбинированные политропные питательные среды для быстрого изучения морф,тинктор, биохим. свойств. Использование энзимоиндикаторной ленты, электрофизический метод, метод бумажных дисков, пропитанных различными в-вами (глюказо, лактоза и т.п.) 2.Фагодиагностика. 3.Серодиагностика - метод Манчини, раекция преципитации в геле по Асколи, РА, РПГА. 4. Бактериоскопия - прям и непрям РИФ. Методы экспресс диагностики при: Холере - м.З.Ермольевой, р-ция иммобилизации с холерной диагностической сывороткой, РИФ. Туляремии - РА на стекле, РПГА Чуме - фаготипирование, метод углеводных бумажных дисков, РПГА. Сиб.язва - метод Асколи, РИФ, РПГА. Характер роста : их три диффузный (Факультативные анаэробы), придонный(облигатные анаэробы) и поверхностный(облигатные аэробы.) Выделение чистой культуры анаэробных бактерий В лабораторной практике часто придется работать с анаэробными микроорганизмами. Они более прихотливы к питательным средам, чем аэробы, чаще нуждаются в специальных ростовых добавках, требуют прекращения доступа кислорода при их культивировании, длительность роста их длиннее. Потому работа с ними более сложна, требует значительного внимания бактериологов и лаборантов. Важной является защита материала, который содержит анаэробные возбудители от токсичного влияния атмосферного кислорода. Потому материал из очагов гнойной инфекции рекомендуется забирать во время их пункции с помощью шприца, время между взятием материала и посевом его на питательную среду должно быть максимально коротким. Поскольку для культивирования анаэробных бактерий используют специальные питательные среды, которые не должны содержать кислорода и имеют низкий окислительно восстановительный потенциал (-20 -150 мВ), к их составу вводят индикаторы – резазурин, метиленовий синей и тому подобное, которые реагируют на смену этого потенциала. При его росте возобновлены бесцветные формы индикаторов изменяют свой цвет: резазурин окрашивает среду в розовый цвет, а метиленовий синей – в голубой. Такие изменения свидетельствуют о невозможности использования сред для культивирования анаэробных микробов. Способствует снижению окислительно восстановительного потенциала введения в среду не меньше 0,05 % агару, который, увеличивая его вязкость, способствует уменьшению поступления кислорода. Это, в свою очередь, достигается еще и использованием свежих (не позже двух часов после изготовления) и редуцируемых питательных сред. Следует учесть, что через особенности бродильного типа метаболизма анаэробных бактерий они требуют более богатых на питательные компоненты и витамины сред. Чаще всего используют сердечно мозговой и печеночный настои, соевые и дрожжевые экстракты, гидролитичний перевар казеина, пептон, триптон. Обязательным является добавление факторов росту, таких как твин-80, гемин, менадион, цельная или гемолизированная кровь.  Выделение чистой культуры аеробних микроорганизмов состоит из ряда этапов. В первый день (1 этап исследования) в стерильную посуду (пробирка, колба, флакон) забирают патологический материал. Его изучают за внешним видом, консистенцией, цветом, запахом и другим признаками, готовят мазок, красят и исследуют под микроскопом. В некоторых случаях (острая гонорея, чума) на этом этапе можно поставить предыдущий диагноз, а кроме того, подобрать среды, на которые будет засеваться материал. Занял проводят бактериологической петлей (применяется чаще всего), с помощью шпателя за методом Дригальского, ватно-марлевым тампоном. Чашки закрывают, переворачивают вверх дном, подписывают специальным карандашом и ставят в термостат при оптимальной температуре (37 °С) на 18-48 год. Цель этапа – получить изолированные колонии микроорганизмов. Однако, порой с целью нагромождения материала его засевают на жидкие питательные среды. Из подозрительных колоний готовят мазки, окрашивают за методом Грамма для изучения морфологических и тинкториальних свойств возбудителей, исследуют подвижную бактерий в “висячей” или “раздавленой” капле. Эти признаки имеют чрезвычайно большое диагностическое значение при характеристике отдельных видов микроорганизмов. Остатки исследуемых колоний осторожно, не касаясь других, снимают из поверхности среды и засевают на скошенный агар или на секторы чашки Петри с питательной средой для получения чистой культуры. Пробирки или чашки с посевами помещают в термостат при оптимальной температуре на 18-24 часа. На жидких питательных средах бактерии также могут расти по-разному, хотя особенности проявлений роста более бедны, чем на плотных. Бактерии способны вызывать диффузное помутнение среды, цвет его при этом может не изменяться или приобретает цвет пигмента. Такой характер роста чаще всего наблюдается в большинстве факультативно анаэробных микроорганизмов. Порой происходит образование осадка на дне пробирки. Он может быть крошкообразным, гомогенным, вязким, слизистым и др. Среда над ним может оставаться прозрачной или становиться мутной. Если микробы пигмента не образуют, осадок имеет сирувато-билий или желтоватый цвет. Подобным чином растут, как правило, анаэробные бактерии. Пристеночный рост проявляется образованием хлопьев, зерен, прикрепленных к внутренним стенкам пробирки. Среда при этом остается прозрачной. Аеробные бактерии имеют тенденцию к поверхностному росту. Часто образуется нежная бесцветная или голубоватая пленка в виде едва заметного налета на поверхности, которая исчезает при стряхивании или взбалтывании среды. Пленка может быть влага, толстая, иметь вязанку, слизистую консистенцию и прилипать к петле, тянется за ней. Однако, встречается и плотная, сухая, хрупкая пленка, цвет которой зависит от пигмента, который производится микроорганизмами. В случае необходимости изготовляется мазок, окрашивается, исследуется под микроскопом, а микроорганизмы засеваются петлей на поверхность плотной питательной среды для получения изолированных колоний. На третий день (3 этап исследования) изучают характер роста чистой культуры микроорганизмов и проводят ее идентификацию. Сначала обращают внимание на особенности роста микроорганизмов на среде и делают мазок, крася его за методом Грама, с целью проверки культуры на чистоту. Если под микроскопом наблюдают бактерии однотипной морфологии, размеров и тинкториальних (способность краситься) свойств, делают вывод, что культура чиста. В некоторых случаях уже за внешним видом и особенностями их роста можно сделать вывод о виду выделенных возбудителей. Определение вида бактерий за их морфологическими признаками называется морфологической идентификацией. Определения вида возбудителей за их культуральными признаками называют культуральной идентификацией. Однако этих исследований недостаточно, чтобы сделать окончательный вывод о виду выделенных микробов. Потому изучают биохимические свойства бактерий. Они достаточно разнообразны. Чаще всего исследуют сахаролитические, протеолитические, пептолитические, гемолитические свойства, образования ферментов декарбоксилаз, оксидазы, каталазы, плазмокоагулазы, ДНК-азы, фибринолизина, восстановление нитратов в нитриты и тому подобное. Для этого существуют специальные питательные среды, которые засевают микроорганизмами (пестрый ряд Гисса, МПБ, свернутая сыворотка, молоко и др.). Определение вида возбудителя за его биохимическими свойствами называется биохимической идентификацией. МЕТОДЫ КУЛЬТИВИРОВАНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЯ ЧИСТОЙ КУЛЬТУРЫ БАКТЕРИЙ Для успешного культивирования, помимо правильно подобранных сред и правильно произведенного посева, необходимы оптимальные условия: температура, влажность, аэрация (снабжение воздухом). Культивирование анаэробов сложнее, чем аэробов, для удаления воздуха из питательной среды используют различные способы. Выделение отдельных видов бактерий (чистой культуры) из исследуемого материала, содержащего, как правило, смесь различных микроорганизмов, является одним из этапов любого бактериологического исследования. Чистой культурой микробовполучают из изолированной микробной колонии. При выделении чистой культуры из крови (гемокультуры) ее предварительно «подращивают» в жидкой среде: 10-15 мл стерильно взятой крови засевают в 100-150 мл жидкой среды. Соотношение засеваемой крови и питательной среды 1:10 не случайно - так достигается разведение крови (неразведенная кровь губительно действует на микроорганизмы). Этапы выделения чистой культуры бактерий I этап (нативный материал) Микроскопия (ориентировочное представление о микрофлоре). Посев на плотные питательные среды (получение колоний). II этап (изолированные колонии) Изучение колоний (культуральные свойства бактерий). Микроскопическое изучение микробов в окрашенном мазке (морфологические свойства бактерий). Посев на скошенный питательный агар для выделения чистой культуры. III этап (чистая культура) Определение культуральных, морфологических, биохимических и других свойств для идентификации культуры бактерий ИДЕНТИФИКАЦИЯ БАКТЕРИЙ Идентификацию выделенных бактериальных культур проводят путем изучения морфологии бактерий, их культуральных, биохимических и других признаков, присущих каждому виду. |