Микробиология как наука. Медицинская микробиология как научная дисциплина, ее задачи и практическое применение в стомат практике
 Скачать 379.13 Kb.
|
|
Микроскопические методы изучения морфологии микробов. Понятие о световой, темнопольной, фазовоконстрастной, люминисцентной, электронной микроскопии. Микроскопические методы исследования – это способы изучения очень мелких, неразличимых невооруженным глазом объектов с помощью микроскопов. Широко применяются в бактериологических, гистологических, цитологических и других исследованиях. Микроскопические методы исследований включают в себя приготовление мазков и препаратов для микроскопирования. Световая микроскопия обеспечивает увеличение до 2-3 тысяч раз, цветное и подвижное изображение живого объекта, возможность микрокиносъемки и длительного наблюдения одного и того же объекта, оценку его динамики и химизма. Основными характеристиками любого микроскопа являются разрешающая способность и контраст. Темнопольная микроскопия основана на способности микроорганизмов сильно рассеивать свет. Для темнопольнои микроскопии пользуются обычными объективами и специальными темнопольными конденсорами. Основная особенность темнопольных конденсоров заключается в том, что центральная часть у них затемнена и прямые лучи от осветителя в объектив микроскопа не попадают. Объект освещается косыми боковыми лучами и в объектив микроскопа попадают только лучи, рассеянные частицами, находящимися в препарате. Фазово-контрастная микроскопия основана на превращении невидимых фазовых изменений, вносимых объектом, в амплитудные, различимые глазом. Люминесцентная микроскопия — оптическое исследование микрообъектов, окрашенных специальными красителями (флюорохромами), испускающими свечение при воздействии ультрафиолетовыми лучами. Электронная микроскопия — это метод исследования структур, находящихся вне пределов видимости светового микроскопа и имеющих размеры менее одного микрона (от 1 мк до 1—5 Å). Действие электронного микроскопа основано на использовании направленного потока электронов, который выполняет роль светового луча в световом микроскопе, а роль линз играют магниты (магнитные линзы). Основные дифференциальные методы окраски микробов. По Граму – клеточная стенка, рибонуклеат магния, генциан-виолет, раствор люголя, спирт, фуксин. По Цилю-Нильсену – кислотоустойчивые: карболовый фуксин и синька. По Лефлеру: зерна волютина – синька. По Нейссеру – синька и люголь – зерна волютина у коринебактерий. По Романовскому-Гинзе: азур, эозин, синька, бактерии окрашиваются в фиолетово-красный цвет, цитоплазма клеток — в голубой, ядра — в красный. При окрашивании простейших их цитоплазма приобретает голубой цвет, а ядра — красно-фиолетовый. По Бурри-Гинсу: капсула – тушь и карболовый фуксин. Структура клеточной стенки, как принцип классификации прокариот. Формы бактерий и принципы деления на роды. Клеточнаястенка – один из основных структурных элементов бактериальной клетки. Она представляет собой биогетерополимер, являющийся плотной структурой, окружающей протопласт клетки и придающей ей постоянную форму. Химический состав клеточной стенки и её строение характерны для определенных групп прокариотов и служат их отличительными признаками. Однако основой клеточной стенки всегда является пептидогликан муреин (гетерополимерное образование, состоящее из гликановых цепей и перекрёстно связанных пептидов), от которого зависят её прочность и ригидность. По отношению к окраске по методу Грама бактерии разделяются на грамположительные и грамотрицательные. У первых пептидогликан многослоен, поэтому образовавшийся в процессе окраски комплекс генцианового фиолетового с йодом не вымывается спиртом, в то время как грамотрицательные бактерии, имея тонкий пептидогликан, обесцвечиваются им. При последующей окраске фуксином грамотрицательные бактерии окрашиваются в красный цвет, грамположительные сохраняют фиолетовый цвет. Поверх пептидогликана грамотрицательных бактерий расположена наружная мембрана, имеющая мозаичное строение и состоящая из фосфолипидов, липопротеидов и липополисахарида, а также белков-поринов (каналы). Всвязисразличиямивстроенииклеточнойстенкивсебактерииделятсяна4отдела: • грациликуты – бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные (разл. бактерии + риккетсии и хламидии) • фирмикуты – бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные (разл. бактерии + актиномицеты, коринебактерии и микобактерии) • тенерикуты – бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы) • мендозикуты – архебактерии, отличающиеся дефектной клеточной стенкой Существуютследующиеформыбактерий: 1. Палочковидная. Бациллы. Большинство имеет форму прямого цилиндра, некоторые могут иметь слегка изогнутую форму (вибрионы, напр., холерный). Длина от 1 до 8мкм, средний размер в поперечнике 0,5 – 2 мкм. Концы могут быть закруглёнными, ровными, как бы обрубленными (сибирская язва), заострёнными, утолщёнными (дифтерия). Могут располагаться хаотично, попарно – диплобактерии (клебсиеллы), цепочкой – стрептобактерии (мягкий шанкр) и стрептобациллы (сибирская язва). 2. Шаровидная. Кокки. Имеют правильную сферическую или шаровидную форму, почковидную (гонококки), ланцетовидную (пневмококки). Средний диаметр 0,5 – 1,5мкм. Диплококки располагаются попарно (пневмококки, менингококки, гонококки), стафилококки – в виде грозди винограда. Также возможно расположение цепочкой – стрептококки. Могут быть сарцины (пакетами – род Sarcina) и тетракокки (Aerococcusviridans). 3. Спиралевидная. Спириллы. Спирохеты. Имеют изгибы, равные одному или нескольким оборотам спирали. Непатогенные бактерии также могут быть иной формы. Прокариоты – внутриклеточные паразиты. Морфологические особенности реккетсий, хламидий, микоплазм. Риккетсии, хламидии и микоплазмы относятся к облигатным внутриклеточным паразитам, причём хламидии и риккетсии являются энергетическими облигатными внутриклеточными паразитами, не растут на питательных средах и не имеют непатогенных видов (в отличие от микоплазм).
Грибы. Особенности морфологии, виды спорообразования. Одноклеточные и многоклеточные грибы являются эукариотами с различным числом хромосом в ядре. Они снабжены ядерной мембраной, митохондриями и ЭПР. Клеточная стенка грибов представлена микрофибриллярным матриксом углеводной природы. Он состоит преимущественно из гексоз и гексозаминов. В состав клеточной стенки также входит хитин (синтезируется в хитосомах). Больше хитина в клеточных стенках нитчатых форм, чем у дрожжевых микроорганизмов. Последние содержат нерастворимый глюкан с растворимым маннаном, который определяет антигенную специфичность дрожжей. Грибы могут быть одноклеточными (дрожжи) и нитчатыми (плесени). Многие виды проявляют диморфизм: в инфицированных тканях растут в виде дрожжей, а при культивировании in vitro – в форме плесени. Грибы обычно размножаются спорами. В благоприятных условиях спора, прорастая, образует ростковую трубочку, которая удлиняется за счёт дистального конца и превращается в нить – гифу. Впоследствии в гифе могут возникнуть поперечные перегородки – септы, располагающиеся позади верхушки растущей нити. В таком случае образуется септированная гифа (у высших грибов, а у низших – несептированная). Продолжая расти и ветвиться, гифы переплетаются и образуют мицелий (может быть рыхлым – у плесеней; компактным – у плодовых тел шляпных грибов). Часть мицелия, врастающая в субстрат, – вегетативный, субстратный мицелий; часть, направленная вверх и ответственная за спорообразование, – репродуктивный, воздушный мицелий. Последний и образуемые им споры неодинаковы у разных представителей грибов, что используется для их идентификации и систематики. Спорообразующие структуры называются спорофорами. Различают следующие виды спор: 1. эндоспоры – терминальный конец спорофоры увеличивается и превращается в закрытое вместилище спор • спорангий со спорангиоспорами • зооспорангий с зооспорами (если споры имеют жгутики) 2. экзоспоры, или конидии, – свободные споры Спорофора называется соответственно спорангиеносцем либо конидиеносцем. Дрожжевые грибы не образуют мицелия и размножаются различными путями: почкованием, делением, половым путём и эндоспорами, которые располагаются в сумках (аскоспоры). При размножении клетки дрожжеподобных грибов располагаются цепочками и вытягиваются в длинные нити – псевдомицелий. Грибы подразделяются на четыре класса: • Oomycetes – водные грибы, также род Mucor или головчатая плесень (несептированный мицелий, спорангиоспоры) • Ascomycetes – сумчатые грибы, также роды Aspergillus, Penicillium, Candida, дрожжи, спорынья (сумки с аскоспорами) • Basidiomycetes – базидальные грибы, шляпные (половые базидиоспоры на базидиях) • Deuteromycetes – несовершенные грибы, имеют септированные гифы, размножаются бесполым путём с помощью конидий, многие патогенны для человека Способы микроскопического изучения Микроскопия – один из основных методов выявления возбудителей микозов. Позволяет проводить экспресс-диагностику микозов и получать результат в течение 1-2 ч, для выделения культуры нужны недели. Неокрашенные препараты. Используют метод висячей или раздавленной капли без предварительного окрашивания исследуемого материала. Обработка 10% едким калием (КОН) ногтей и волос для визуализации элементов гриба, в которых КОН разрушает кератин волоса. Окрашенные препараты. Окраска по Граму, по Романовскому-Гимзе, по Лефлеру. Иммунофлюоресцентная микроскопия (для выявления грибковых антигенов) Простейшие. Особенности морфологии и жизненного цикла. Принципы классификации. Простейшие (Protozoa) – одноклеточные эукариотные животные организмы микроскопических размеров. Характерная черта морфологии всех простейших – наличие ядра (или нескольких), имеющего мембрану, кариолимфу, хроматин (хромосомы) и ядрышки. Большинство простейших обладает относительно постоянной формой тела, что обусловлено наличием плотной эластичной мембраны (пелликула), образуемой периферическим плотным и гомогенным слоем цитоплазмы (эктоплазма). Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы и минеральный скелет. Цитоплазма простейших содержит ЭПР, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы, различные типы вакуолей и др. Многие простейшие способны активно перемещаться. Движение может осуществляться посредством псевдоподий (временные выросты цитоплазмы, амебоидное движение), жгутиков или ресничек (постоянные органеллы). Дыхание осуществляется всей поверхностью тела. Большинство обладает гетеротрофным типом обмена веществ. У простых форм захват пищи осуществляется посредством фагоцитоза, у более сложно организованных имеются специальные структуры. Многие простейшие являются паразитами человека. Амёбы, лямблии и балантидии могут образовывать цисты. Систематика простейших основана на способах движения, размножения и циклах развития. Тип Protozoa подразделяется на 4 класса: 1. Жгутиковые – передвигаются с помощью жгутиков, размножение продольным делением реже половым путём (лейшмании, трихомонады, трипаносомы, лямблии) 2. Саркодовые – передвигаются благодаря наличию псевдоподий, размножаются простым делением (амёбы) 3. Споровики – спец. органов движения не имеют, размножаются половым и бесполым путём (плазмодии, токсоплазмы) 4. Ресничные – передвигаются с помощью ресничек (балантидии). Способы микроскопического изучения Поиск патогенных простейших обычно проводят в субстратах, являющихся средой их обитания -- испражнениях, крови. Испражнения Для адекватного выявления паразитов в ЖКТ необходимо исследовать не менее трёх проб, полученных в течение 10 сут. Для диагностики амебиаза этого может оказаться недостаточным, и при подозрении на это заболевание необходимо исследовать шесть проб, полученных в течение 14 сут. Следует избегать попадания в материал воды или мочи, губительно действующих на простейших. Если больному в диагностических целях вводили внутрь сульфат бария, минеральное масло, препараты висмута или проводили специфическую терапию, то забор испражнений следует проводить не ранее 8-х суток после последнего введения. Для выявления трофозоитов (подвижных форм) жидкие испражнения необходимо исследовать в течение зо мин после получения; при более оформленном стуле эти исследования можно провести в течение часа; на более поздних сроках трофозоиты обычно разрушаются. При невозможности своевременного обследования в образцы вносят фиксирующие растворы, сохраняющие морфологию взрослых особей. Макроскопическое исследование может выявить примесь крови и слизи (частый диагностический признак амебиаза). Выявление же самих паразитов проводят при светооптической микроскопии влажных нативных препаратов либо в окрашенных мазках. Микроскопия нативных препаратов. Небольшое количество испражнений наносят на предметное стекло, диспергируют в капле физиологического раствора, накладывают покровное стекло и исследуют под микроскопом на наличие трофозоитов (в жидкие испражнения физиологический раствор не вносят). Нативные препараты можно слегка докрашивать раствором Люголя, что облегчает выявление цист. Особенно внимательно необходимо исследовать кровь и слизь; желательно готовить отдельные препараты, не контаминированные (по возможности) фекальными массами. Методы накопления. Для выявления паразитов, присутствующих в незначительных количествах, применяют различные методы накопления. При исследовании кала наиболее часто используют седиментационный метод. Для исследования забирают каплю надосадочной жидкости, наносят на предметное стекло, где смешивают с равным объёмом физиологического раствора, накрывают покровным стеклом и микроскопируют. Смесь на предметном стекле можно подкрашивать раствором Люголя, раствор разрушает трофозоиты, но позволяет хорошо визуализировать ядра и включения гликогена в цистах. Микроскопия окрашенных мазков позволяет не только выявлять, но и дифференцировать простейших; окраску наиболее часто проводят гематоксилином и эозином по Хайденхайну. |