Объект изучения микробиологии
 Скачать 6.2 Mb.
|
|
Метод последовательных разведений антибиотиков. Готовят серию двукратных разведений антибиотика в жидкой или плотной питательной среде, а затем в пробирки или на поверхность чашек Петри с каждым из разведений засевают испытуемую культуру микробов.Методы разведения основаны на использовании двойных последовательных разведений концентраций антибиотика от максимальной к минимальной (например от 128 мкг/мл, 64 мкг/мл, и т.д. до 0,5 мкг/мл, 0,25 мкг/мл и 0,125 мкг/мл). При этом антибиотик в различных концентрациях вносят в жидкую питательную среду (бульон) или в агар. Затем бактериальную суспензию определенной плотности, соответствующую стандарту мутности 0,5 по MсFarland, помещают в бульон с антибиотиком или на поверхность агара в чашке. После инкубации в течение ночи при температуре 35о-37оС проводят учет полученных результатов. Наличие роста микроорганизма в бульоне (помутнение бульона) или на поверхности агара свидетельствует о том, что данная концентрация антибиотика недостаточна, чтобы подавить его жизнеспособность. По мере увеличения концентрации антибиотика рост микроорганизма ухудшается. Первую наименьшую концентрацию антибиотика (из серии последовательных разведений), где визуально не определяется бактериальный рост принято считать минимальной подавляющей концентрацией (МПК). Измеряется МПК в мг/л или мкг/мл (рис. 3).Минимальная подавляющая концентрация (МПК) - наименьшая концентрация антибиотика (мг/л или мкг/мл), которая invitro полностью подавляет видимый рост бактерий. 49.Сульфаниламиды.Разновидности.Механизм действия. Первые бактериальны препараты широкого спектра действия, сильные бактериостатики, относятся к антиметаболитам(включаются в метаболизм и нарушают его). Получают из сульфаниламида, путём замещения атома водорода в амидной группе. Внешне- белые или желтоватые порошки без запаха, некоторые горького вкуса. Большинство из них плохо растворимы в воде, лучше в разбавленных кислотах и водных растворах щелочей. Хорошей растворимостью обладает только сульфацил. К ним относятся :сульфадимидин, норсульфазол, сульфадиметоксин, сульфаметоксозал... Сейчас используются в комплексе с триметопримом. (Бисептол, сульфатон, что применяются при лечении верхних дыхательных, мочевыводящих путей, бактериальногогастроэнтероколита). механизм действия: угнетают действие дигидроптеоратсиннтетазы, препятствуя синтезу дегидрофолиевой и тетрагидрофолиевойкислот, что нужны для синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований. Итог - подавление синтеза микроорганизмов. действует на - многие грамм+(Стрептококки. актиномицеты,нокардии,сибиреязвенныебацилллы), грибы, простейшие. Почти все грамм- устойчивы к их действию, кроме шигелл, кишечной палочки, иерсинии, хламидии. Для человека - безвреден, т.к. клетки не синтезируют фолиевую кислоту. по строению близки к парааминосалициловой килсоты и сульфоны(дапсон). что проявляется в лечение микобактериозов(туберкулёз, лепра). Используется для комплексной терапии токсоплазмоза, малярии. Классификация сульфаниламидов: 1. Препараты быстро и полно всасывающиеся из желудочно-кишечного тракта (сульфаниламиды резорбтивного действия). Относят стрептоцид, норсульфазол, сульфазин, сульфадимезин и др. 2. Препараты, плохо всасывающиеся из желудочно-кишечного тракта и создающие высокую концентрацию в просвете кишечника (действующие в просвете кишечника). Относят фталазол, сульгин, фтазин. 3. Препараты, применяемые местно (профилактика и лечение инфекций глаз, раневой инфекции, ожоги и раны) - сульфацил-натрий, сульфаргин. 4. Сульфаниламиды специального назначения - салазосульфапиридин, салазопиридазин (применяются при неспецифическом язвенном колите), сульфантрол (противопироплазмидозное средство), диакарб (мочегонное). 5. Комбинированные препараты сульфаниламидов с триметопримом (триметосул, тримеразин и др.). 50.Антимикробные химиопрепараты.Нитрофураны, фторхинолоны. Механизм действия. Нитрофураны. фуразолидон, фурацилин, фурагин, нитрофурантоин, Представляют собой синтетическиенитрофуранальдегиды, что вызывают бактерицидный эффект invitro. Спектр Влияния - бактерии, устойчивые к антибиотикам и сульфаниламидам. Как грамм+, так и граммотрицательные бактерии(стафило/стрептококки, кишечная палочка, шигеллы, сальмонеллы,). фуразолидон применяют так же от трихомонад и лямблий. Так же применяют как а нтисептики(местно - фурацилин), для лечения инфекции ЖКТ(фуразолидон - ректально) и мочевыводящих путей(,фурагин,нитрофурантоин) Механизм действия - нарушение процессов дыхания и других биоэнергетических. Препятствуют переносу электронов в дыхательной цепи, и воздействуют на ДНК микроорганизмов. Фторхинолоны: норфлоксанцин, циплофлоксанцин,офлоксанцин, левоксанцин, монофлоксанцин. плюсы: высокая доступность/широкий антимикробный спект действия/слабой токсичности. Спектр действия - некоторые грам+(стафилококки) и многиеграмотрицательные(всё семейство Enterobacteriaceae, синегнойная палочка, легионеллы, менинго/гонококки) и на внутриклеточных паразитов - хламидии, рикетсии, микоплазмы. монофлоксанцин хорош против аэробных бактерий. Используются в терапии инфекции дыхательных путей, мочеполовой системы, кишечной инфекции, менингита. Не эффективны против грибов и простейших, т.к. в эукариотах нет ДНК-гидразы(мишени их действия). механизм действия - ингибирование фермента ДНК - гидразы и топоизомеразы4, что участвуют в процессах формирования пространственной структуры бактериальной ДНК( в раскручивании суперспирализованных нитей ДНК) . Итог- нарушение процессов репликации, деления и клетка гибнет. Производные нитроимидазола - Метронидазол Спектр действия - бактерицидный эффект для аэробов( род Bacteroides, helicobacterpilory) Механизм действия - влияет на ферродоксины, что участвуют в ОВР, воссанавливая нитрогруппы до нитрозогидроксиламиногрупп, что копятся в клетке в большой концентрации, вызывая токсикацию и нарушение ДНК. Не действует на теплокровных, ибо в них нет пируват-редоксиноксиредуктазы Диамминопиримидины. -триметоприм(используется вместе с сульфометоксозалом, оказывая бактерицидное дей-ие.) ингибируют синтез ДНК у бактерий и грибов, подавляя активность дигидрофталатредуктазы, нарушая синтез фолиевой кислоты. Противотуберкулёзные. из-за устойчивости возбудителя данной болезни для лечения используют комбинацию антибиотиков (римфампицин, стрептомицин,циклосерин, канамицин, виомицин) с синтетическими препаратами( изониазид, этамбутол, натрия аминосалицилат). Изониазид. схож с пироксидином . Механизм - ингибирует активность ферментов, важных для синтеза миколевых кислот, что составляю стенку микобактерий, внутриклеточное действие. Быстрое привыкание. Этамбутол - подавление синтеза ДНК, активен только против возбудителя туберкулёза. Натрия парааминосалицилат - бактериостатичекое действие, только для возбудителя туберкулёза, из-за конкурентных взаимоотношений с p-аминобензойной кислотой. 51.Микрофлора тела человека и ее значение. Организм человека, начиная с первых часов жизни, постоянно соприкасается с окружающей средой и заселяется микроорганизмами. Особенно обильно заселены микроорганизмами те области кожных покровов, которые защищены от действия света и высыхания: подмышечные впадины,межпальцевые промежутки, паховые складки. В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. стерильны. К ним относятся: матка, бронхиолы, альвеолы. На поверхности тела человека обитают стафилококки,микрококки,стрептококки,дрожжи,нитчатые грибы. Качественный и количественный состав микрофлоры человека меняется в течение жизни и зависит от пола, возраста, питания. Микрофлора полости рта многочисленна и разнообразна,т.к. влажность,t , обилие питат. веществ, pH создают благоприятные условия для развития микроорганизмов. Главными обитателями полости рта взрослого человека являются различные виды кокков: анаэробные стрептококки, тетракокки, маловирулентные пневмококки, сапрофитные нейссерии. Микроорганизмы полости рта играют большую роль в возникновении заболевании десен и зубов (кариеса,стоматита). Микрофлора слизистых оболочек глаза немногочисленна,потому что в слезной жидкости содержится лизоцим,подавляющий развитие микробов. Постоянными обитателями конъюктивы в норме яв-ся белые стафилококки и Corynebacterium xerosis. Для нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей характерно почти полное отсутствие микроорганизмов из внешней среды, так как большая часть их задерживается в полости носа, где погибает через некоторое время. Наиболее активно бактерии заселяют ЖКТ. В желудке здорового человека микробов практически нет, что вызвано действием желудочного сока. Тем не менее отдельные виды (например, Helicobacter pylori) адаптировались к обитанию на слизистой оболочке желудка. Верхние отделы тонкой кишки также относительно свободны от бактерий , что связано с неблагоприятным действием щелочного рН и пищеварительных ферментов. Тем не менее в этих отделах можно обнаружить кандиды, стрептококки и лактобациллы. Наибольшее количество МО заселяют толстую кишку:эубактерии, лактбациллы, клостридии перфрингенс,кишечные палочки). ЖКТ новорождённого можно считать стерильным; имеется незначительное число бактерий, проникших во время прохождения по родовым путям. Интенсивная колонизация ЖКТ начинается в течение первых суток внеутробной жизни; в составе микрофлоры в дальнейшем возможны вариации. У естественно вскармливаемых детей доминирует Lactobacillus bifidus; прочие бактерии представлены кишечными палочками, энтерококками и стафилококками. Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микробов, например стимулируя иммунную систему, принимая участие в реакциях метаболизма. В то же время эта флора способна привести к развитию инфекционных заболеваний. 52. Дисмикробиоценоз. Препараты применяемые для лечения. Дисбиоз (дисбактериоз) — качественное и количественное изме нение состава нормальной микрофлоры макроорганизма.Дисбиозы классифицируют по этиологии(грибковый,стафилококковый)и по локализации(дисбиоз рта,кишки).Изменения нормальной микрофлоры сопровождаются различными нарушениями:развитием инфекций, диареи,запора, гастрита,язвенной болезни,аллергии,кариеса,артрита.Для восстановления нормальной микрофлоры проводят селективную деконтаминацию и назначают per os различные препараты: - пребиотики-вещества немикробного происхождения(лактулоза-синтетический дисахарид),стимулирующие рост или метаболитическую активность норм.микрофлоры чел-ка; - эубиотики, содержащие живые бактерии,представителей норм.микрофлоры кишечника,кот. оказывают нормализирующее действие на организм человека и его микрофлору:бифидобактерии(бифибумбактерин),кишечные палочки(коли-бактерин)лактобактерии(лактобактерин); синбиотики-комбинированные препараты,состоящие из пробиотико(эубиотиков и пребиотиков). 53. Изменчивость бактерий. Понятие о генотипе и фенотипе бактерий. Изменчивость м.б. фенотипическая(модификации) и генотипическая (мутации,трансформации,конъюгации, трансдукции). Модификации – это изменения микроорганизмов под влиянием условий среды. Изменяются только фенотипические (внешние) признаки (форма, размеры, цвет колоний). Модификационные изменения легко исчезают при устранении условий, их вызвавших. Мутации – изменения в генетич.аппарате организма,передающиеся по наследству. Изменчивость открывает возможности для селекции с целью отбора полезных видов МО. Так были получены вакцинные штаммы вирусы бешенства,противотуберкулезная вакцина (БЦЖ), живая вакцина против полиомиелита. Трансформация(превращение) бактерий может произойти при передаче ДНК из одной клетки в другую без их непосредственного контакта. Так можно передать различные признаки: устойчивость к лекар.средствам, способность синтезировать ферменты. Трансдукция- это процесс, при котором ДНК доора переносится в клетку реципиента с помощью бактериофага. Конъюгация-процесс,при кот.передача генетич.материала из клетки в клетку происходит при непосредственном контакте МО.В результате конъюгации клетка-донор передает бактерии реципиенту плазмиду F в виде цельной структуры. Плазмида детерминирует какое-то дополнительное свойство у бактерий. 54,56. Плазмиды бактерий и их значение. Использование плазмид в генной инженерии. Бактериальные плазмиды — небольшие кольцевые двухцепочечные молекулы ДНК, способные удваиваться независимо от хромосомы хозяина. Многие плазмиды несут гены, влияющие на фенотип клетки-хозяина, и сообщают ей новые свойства: устойчивость к лекарственным препаратам, способность к образованию токсинов (бактериоцины), к конъюгации. В последние годы описаны скрытые (криптические) плазмиды, которые не имеют фенотипических выражений. Плазмиды используются в практической деятельности человека, в частности в генной инженерии,при конструировании специальных рекомбинантных бактериальных штаммов, вырабатывающих в больших количествах биологически активные вещества. Типы плазмид. Большинство плазмид классифицируют на основании тех свойств бактериальной клетки, которые привели к обнаружению этих плазмид: 1) F-факторы (fertility — плодовитость); 2) R-факторы (resistance — резистентность, устойчивость); 3) Соl-факторы (соlicinogeny — колициногенность); 4) пенициллиназные плазмиды золотистого стафилококка; 5) плазмиды деградации псевдомонад и др. Соl-фактор, или фактор колициногенности, определяет способность бактерий образовывать особые вещества, которые вызывают гибель близкородственных штаммов. Особое значение в мед.микробиологии имеют плазмиды,обеспечивающие устойчивость бактерий к антибиотикам(R-плазмиды),обеспечивают продукцию факторов патогенности, способствующих развитию инфекц.процесса в макроорганизме. Плазмиды широко используются в генной инженерии для переноса генетической информации и генетических манипуляций. Для этого создаются искусственные плазмиды — векторы, состоящие из частей, взятых из разных генетических источников, а также из искусственно созданных фрагментов ДНК. 55.Виды генетических рекомбинаций у бактерий. Генетич.рекомбинация- это взаимодействие между двумя ДНК, обладающими различными генотипами, которое приводит к образованию рекомбинантной ДНК, сочетающей гены обоих родителей. Рекомбинация может происходить путем обмена клеточными ядрами, целыми молекулами ДНК или частями молекул. Особенности рекомбинаций у бактерий определяются отсутствием истинного полового процесса и мейоза у прокариот и гаплоидным набором генов. В процессе рекомбинации бактерии условно делятся на клетки-доноры, которые передают генетический материал, и клетки-реципиенты, которые этот материал воспринимают. В клетку-реципиент проникает не вся, а только часть хромосомы клетки-донора, т.е. один или несколько генов. Образуется только одинрекомбинант, генотип которого представлен в основном генотипом реципиента с включением фрагментов хромосомы донора.Все этапы рекомбинации у бактерий обеспечиваются соответствующими ферментами: рестриктазами, лигазами и др. Три вида рекомбинаций у бактерий: Гомологичная (общая) рекомбинация-обмен между участками ДНК, обладающими высокой степенью гомологии, происходит в процессе разрыва и воссоединения ДНК через образование промежуточного соединения (крестообразной структуры Холидея или полухиазмы).Процесс находится под контролем генов,объединенных в REC-систему,состоящую из генов recA,B,C,D. Продукты этих генов производят расплетание нитей ДНК и их переориентацию с обраованием структуры Холиде, а также разрезает структуру Холидея для завершения процесса рекомбинации. Общая рекомбинация наиболее эффективна при внутривидовом генетическом обмене. Сайтспецифическая рекомбинация –Не зависит от генов REC-системы. происходит в определенных участках генома и не требует высокой степени гомологии ДНК. Для его протекания необходимы строго определенные последовательности ДНК и специальные ферменты(н-р: встраивание плазмиды в хромосому бактерий;интеграция ДНК фага в хромосому бактерии). Незаконная(репликтивная) рекомбинация - происходит на любом участке ДНК, не зависит от генов REC-системы. Например, транспозиция подвижных генетических элементов по репликону или между репликонами. 57.Использование достижений генной инженерии в получении иммунобиологических препаратов. Иммунобиологические препараты - это лекарственные препараты, действующие вещества которых имеют биологическое происхождение (или есть искусственно синтезированными аналогами природных веществ) и предназначены для проведения специфической профилактики (иммунопрофилактики), диагностики и лечения (иммунотерапии) инфекционных или аллергических заболеваний. Относятся: вакцины, анатоксины, иммуноглобулины, сыворотки, интерфероны, бактериальные препараты, аллергены, бактериофаги и другие. Среди многих достижений генной инженерии, получивших применение в медицине, наиболее значительное – получение человеческого инсулина в промышленных масштабах. До стадии производства доведены рекомбинантный интерферон (ряд белков со сходными свойствами, выделяемых клетками организма в ответ на вторжение вируса.) и лекарственные формы на его основе медицинского и ветеринарного назначения, интерлейкин (является частью иммунной системы), эритропоэтин. Около 200 новых диагностических препаратов уже введены в медицинскую практику, и более 100 генно-инженерных лекарственных веществ находится на стадии клинического изучения. Среди них лекарства, излечивающие артрозы, сердечно-сосудистые заболевания, некоторые опухолевые процессы и, возможно, даже СПИД. Активно ведутся исследования по разработке вакцин для профилактики и лечения гепатитов, СПИДа и ряда других заболеваний, а также конъюгированных вакцин нового поколения против наиболее социально значимых инфекций. Полимер-субъединичные вакцины нового поколения состоят из высокоочищенных протективных антигенов различной природы и носителя – иммуностимулятора полиоксидония, обеспечивающего повышенный уровень специфического иммунного ответа. |