Темы и лекции 1 модуля. Обычные Bacillus subtilis 0,70,8x23 Escherichia coli 0,31х16 Staphylococcus aureus 0,51,0 Thiobacillus thioparus 0,5х13 Rickettsia prowazeki 0,30,6x0,82 Мелкие
 Скачать 2.33 Mb.
|
|
Санитарная микробиология и вирусология решает вопросы выживания патогенных и условно патогенных микробов в окружающей среде, разрабатывает методы санитарно – бактериологического исследования объектов внешней среды, изучает микробную обсеменённость воды, почвы, воздуха, пищевых продуктов. Медицинская микробиология – изучает патогенные микроорганизмы, вызывающие заболевания у человека, а также те микроорганизмы, которые патогенны и для животных, и для человека. Наряду с этим, медицинская микробиология изучает и не патогенные микробы и выясняет их роль и значение для жизни и здоровья человека. Её основной задачей является борьба с инфекционными заболеваниями, их диагностикой, профилактикой, лечением. В последние годы микробиология занимается решением важнейшей проблемы современной медицины – проблемой злокачественных опухолей, изучает роль вирусов в этиологии злокачественных опухолей и разрабатывает способы получения и применения антибиотиков для лечения этих заболеваний. Медицинская микробиология включает 3 раздела 1.Общая часть- изучает морфологию, физиологию, питания, дыхания, генетику, распространения микробов во внешней среде. Взаимодействие вирусов с чувствительными клетками. 2.Учение об инфекции и иммунитете – изучает процессы взаимодействия патогенных микробов с организмом человека. т. е процессы, обусловливающие возникновение и течение инфекционных заболеваний, закономерности выздоровления и невосприимчивости организма. 3. Специальная, частная – конкретно каждое заболевание, его патогенез, лабораторную диагностику, специфическую профилактику и лечение. За сравнительно короткий период медицинская микробиология достигла колоссальных успехов. Это особенно ярко видно в области борьбы с инфекционными заболеваниями. Известно, что такие болезни, как оспа, чума, холера, малярия, дифтерия и др. были бичом всего человечества. От этих заболеваний вымирали многие населённые местности. Многие из них ушли в область предания. 2.Основные этапы развития микробиологии, вирусологии и иммунологии. К ним можно отнести следующие: 1.Эмпирических знаний (до изобретения микроскопов и их применения для изучения микромира). Дж. Фракастро (1546 г.) предложил живую природу агентов инфекционных заболеваний- contagiumvivum. Но не было никаких доказательств. 1. Морфологический период занял около двухсот лет. Антони ванн Левенгук в 1675 г. впервые описал простейших, в 1683 г. основные формы бактерий. Несовершенство приборов (максимальное увеличение микроскопов Х300) и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах. Первым человеком, перед изумлённым взором которого открылся невидимый таинственный мир малых существ был голландский исследователь Антони ванн Левенгук. У него была страсть – он шлифовал линзы, мастерил микроскопы и рассматривал в них всё, что попадалось под руку. Его микроскоп по тем временам давал сильное увеличение (около 300 раз). Он был далёк от мысли сделать открытие, микроскоп был для него любимой игрушкой. Как-то раз Левенгуку захотелось узнать, почему перец обжигает язык. Может быть, в настое перца есть мельчайшие колючки? Когда он рассмотрел под микроскопом настой, то не поверил своим глазам: крошечные зверьки бегали в нём взад и вперёд, сталкивались, копошились, как муравьи в муравейнике. Левенгук забросил все свои дела, он теперь усердно искал зверюшек и находил их повсюду. В 1675 г. он сообщил в Лондонское королевское сообщество, что в дождевой воде, постоявшей на воздухе, ему удалось обнаружить «мельчайших, живых зверьков», которые отличались друг от друга по своей величине и движению. О живых зверьках зубного налёта он писал: «В моём рту их больше, чем людей в Соединённом королевстве». Эти наблюдения в последующем были обобщены им в книге «Тайны природы, открытие Антонием Левенгуком.» Открытие Левенгука поразило его современников. Русский царь Пётр 1 во время пребывания в Голландии посетил Левенгука для личного ознакомления с его микроскопами. И уже в 1725 г. в мастерских Академии наук в Петербурге стали конструировать и создавать микроскопы. Открытие Левенгука, а он и сам не знал, что всех этих зверюшек и будет изучать наука, которой он положил начало – микробиология. Его открытие явилось основой развития микробиологии, изучения форм микробов и их распространением во внешней среде. Это так названный морфологический период, продолжавшийся два десятилетия. Он был малоплодотворным, так как оптические приборы того времени не позволяли установить вид микробов. Не могли дать представление о роли микробов в природе. 2. Физиологический период (с 1875 г.)- эпоха Л. Пастера и Р. Коха. Л. Пастер – изучение микробиологических основ процессов брожения и гниения, развитие промышленной микробиологии, выяснение роли микроорганизмов в круговороте веществ в природе, открытие анаэробных микроорганизмов, разработка принципов асептики, методов стерилизации, ослабления (аттенуации) вирулентности, получение вакцин ( вакцинных штаммов). Р. Кох – метод выделения чистых культур на твёрдых питательных средах, способы окраски бактерий анилиновыми красителями, открытие возбудителей сибирской язвы, холеры (запятой Коха), туберкулёза (палочки Коха), совершенствование техники микроскопии. Экспериментальное обоснование критериев Хенле, известные как постулаты (триада) Хенле - Коха. С именем гениального французского учёного химика и микробиолога Л. Пастера (1822-1895) связаны важнейшие открытия в области микробиологии. Луи Пастер положил начало изучению физиологии и биохимии микробов, физиологическому периоду – выяснению роли микробов в природе и жизни человека. Л Пастер блестяще осуществил предсказание физика и философа XVII века Р. Бойля о том, что причину заразных болезней поймёт тот, кто объяснит сущность брожения. В 1856 Л. Пастер. Устанавливает биологическую природу молочнокислого, в 1857 г. спиртового брожения и этими исследованиями начинает свои замечательные работы по микробиологии. Занимаясь изучением брожения Л. Пастер делает важнейшее открытие для практики: он устанавливает, что микробы вызывающие спиртовое брожение, при нагревании до 60° гибнут, после чего жидкость не киснет, если в неё вновь не проникнут микробы. Этот способ обеззараживания впоследствии стал очень распространённым и получил название пастеризации. Изучая процесс гниения, приходит к выводу, что гниение вызывают микроорганизмы. Это открытие дало возможность знаменитому английскому хирургу Д. Листеру применять в практике обеззараживания ран дез. средства для уничтожения микробов, что позволило сохранить жизнь миллионам солдат. И уже за одно – это медицинская наука должна быть бесконечно благодарна Пастеру. Затем Л. Пастер исследует вопрос о самопроизвольном зарождении и блестяще решает его в 1860 г. Он доказал, что самопроизвольного зарождения живых существ не происходит. В 1863 г. показал, что болезнь шелковичных червей вызывается микроорганизмами. Полученные им данные послужили основой для развития промышленной микробиологии. Если обычно на юге Франции славившемся шелководством получали в год до 25 тыс. тонн шелка, то в результате болезней шелковичных червей производство упало до 4 тонн. Работы по брожению, изучение болезней шелковичных червей подготовили фундамент для исследования болезней животных и человека. Отправной рабочей гипотезой была чёткая мысль: причина инфекционных болезни микробы. Первая болезнь, вызываемая микробами, которую он изучал была сибирская язва. От неё иногда погибало до 50% животных чем наносила большой экономический ущерб. Пастер разработал метод получения и применения вакцин против сибирской язвы. В 1882 г. Л.С Ценковский приезжает в Париж для того, чтобы работать, освоить методики проведения прививок. Однако ему не удаётся получить на это разрешение, и он, возвратившись на родину самостоятельно в 1884 г. разрабатывает надёжный способ вакцинации животных против сибирской язвы, причём предложенная вакцина была эффективнее чем у Л. Пастера. В последующем было установлено, что Л. Пастер не разрешил Л.С Ценковскому работать в своей лаборатории в связи с тем, что он продал этот секрет акционерному обществу и уже не имел права им распоряжаться. В конце 1880 г. Л. Пастер посетил один госпиталь и увидел мучения ребёнка, погибающего от бешенства, ребёнок погиб. Пастер взял его слюну, развёл её, привил кроликам под кожу, они погибли. Это послужило началом длительных опытов для получения необходимого прививочного материала. Изучая течение болезни, они пришли (Э. Ру, Ш. Шамберлан) к выводу, что микробный ад сосредотачивается в мозговой ткани. Был взят кусочек мозга животного больного бешенством, его размельчили, приготовили суспензию и ввели кролику. Он заболел. Взяли мозг у погибшего кролика и ввели другому и так повторялось 132 раза. У 133 кролика период от введения яда до начала заболевания сокращается до шести дней, и дальше степень ядовитости мозга остаётся постоянной. И затем если вирус несколько дней подвергать специальной обработке, то он полностью теряет свою ядовитость. Опыты провели на 100 собаках – успех! И вот 4 июля 1885 г. девятилетний мальчик Иосиф Мейстер был искусан бешенной собакой. Мать повела его к доктору, но он сказал, что мальчик должен погибнуть и единственный человек, который может его спасти – это Л. Пастер. И Пастер решил делать прививки. С каждой прививкой он волновался всё больше и больше. И вот – полный успех! Мальчик не заболел, выздоровел и ушёл домой 27 июля 1885 г. Таким образом, благодаря работам Пастера микробиология стала наукой. Он открыл тайну инфекционных болезней и предложил метод для борьбы с ними. Обращаясь с ними. Обращаясь к молодёжи в день своего 70-го юбилея, Пастер сказал» Нужно, придя к великой цели, иметь право сказать: я сделал, что мог…. Бесконечное счастье думать, что вы чем-нибудь способствовали прогрессу и благу человечества». Благодарное человечество высоко чтит память Л.Пастера. В 1888 г.- основан институт Пастера. 4. Иммунологический период. Изученные И.И. Мечниковым вопросы фагоцитоза дали толчок к появлению ряда работ, в которых доказано, что в защитных реакциях организма большую роль играют особые вещества сыворотки крови, вырабатываемые специальными клетками под влиянием микробов и их ядов. Так, Эмиль Ру изучая дифтерию, установил, что основным фактором обусловливающим клиническую картину является токсин. Они получили антитоксическую сыворотку путем иммунизации лошадей дифтерийным токсином. Затем были получены антитоксические сыворотки для лечения столбняка, газовой гангрены, ботулизма. В России противодифтерийная сыворотка была изготовлена Г.Н. Габрическим в 1894 г. 12 февраля 1892г. на заседании Российской академии наук Д.И.Ивановский сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д.И. Ивановского - ее основоположником. Впоследствии оказалось, что вирусы вызывают заболевания не только растений, но и человека, животных и даже бактерий. Однако только после установления природы гена и генетического кода вирусы были отнесены к живой природе. Развитие микробиологии оказало благотворное влияние на прогресс учения об инфекционных заболеваниях. Большая заслуга в прогрессе учения об инфекционных болезнях принадлежит многим русским исследователям, самоотверженным борцам за охрану здоровья человека, замечательные открытия которых характеризуются гуманностью и примерами самопожертвования как в научной, так и в практической медицинской деятельности. Заслуженной славой окружено имя Д.К. Заболотного (1866-1929). Много работал по вопросам изучения профилактики холеры – вакциной приготовленной из убитых вибрионов. Он совместно с И.Г. Савченко выпил холерную культуру. Д.К. Заболотный принимал сам активное участие в борьбе с чумой в Индии, Монголии, Маньчжурии. Он доказал лечебное действие противочумной сыворотки, механизм приобретенного иммунитета, научно обосновал эпидемиологическую роль сурков в образовании природных очагов чумы, установил литическое действие сывороток больных сифилисом на трепонем (реакция РИТ). Он был первым эпидемиологом России, поставившим преподавание эпидемиологии как самостоятельной дисциплины. Его ученики М.Н. Соловьев, Л.В. Громашевский. Исключительный героизм проявили И.А. Деминский, М.А, Лебедева, И.В. Мамонтов, которые заразились во время работы по изучению чумы и погибли от неё. Г.Н. Минх и О.О. Мочутковский в опытах на самих себе установили заразность возвратного тифа, сыпного и пришли к заключению, что эти болезни передаются кровососущими насекомыми. П.Ф. Здродовскому принадлежат классические работы по бруцеллёзу, риккетсиозам, столбняку и дифтерии. Блистательный путь страстной научной деятельности прошел. Л.А. Зильбер – микробиолог, иммунолог, вирусолог. Ему принадлежит открытие возбудителя весенне-летнего клещевого энцефалита. Он первый доказал наличие в злокачественных опухолях человека чужеродных для организма антигенов, имеющих, по его мнению, вирусную природу. Он автор вирусно-генетической теории происхождения злокачественных опухолей. Этими именами далеко не исчерпывается список крупных отечественных ученых микробиологов. Важнейшая заслуга отечественных исследователей состоит не только в их научных открытиях. Они всегда ведут обширную практическую работу, находясь всегда в огне эпидемий. С большим энтузиазмом они готовят новую смену микробиологов, продолжая традиции и развивая успехи своих предшественников, прославляя отечественную науку. Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков. В 1929г. А.Флеминг открыл пенициллин и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем выяснилось, что микробы приспосабливаются к антибиотикам, а изучение механизмов лекарственной устойчивости привело к открытию второго - нехромосомного (плазмидного) генома бактерий. Изучение плазмид показало, что они представляют собой еще более просто устроенные организмы, чем вирусы, и в отличии от бактериофагов не вредят бактериям, а наделяют их дополнительными биологическими свойствами. Открытие плазмид существенно дополнило представления о формах существования жизни и возможных путях ее эволюции. Современный молекулярно- генетический этап развития микробиологии, вирусологии и иммунологии начался во второй половине 20 века в связи с достижениями генетики и молекулярной биологии, созданием электронного микроскопа. В опытах на бактериях была доказана роль ДНК в передаче наследственных признаков. Использование бактерий, вирусов, а затем и плазмид в качестве объектов молекулярно-биологических и генетических исследований привело к более глубокому пониманию фундаментальных процессов, лежащих в основе жизни. Выяснение принципов кодирования генетической информации в ДНК бактерий и установление универсальности генетического кода позволило лучше понимать молекулярно- генетические закономерности, свойственные более высоко организованным организмам. Расшифровка генома кишечной палочки сделало возможным конструирование и пересадку генов. К настоящему времени генная инженерия создала новые направления биотехнологии. Расшифрованы молекулярно-генетическая организация многих вирусов и механизмы их взаимодействия с клетками, установлены способность вирусной ДНК встраиваться в геном чувствительной клетки и основные механизмы вирусного канцерогенеза. Подлинную революцию претерпела иммунология, далеко вышедшая за рамки инфекционной иммунологии и ставшая одной из наиболее важных фундаментальных медико-биологических дисциплин. К настоящему времени иммунология- это наука, изучающая не только защиту от инфекций. В современном понимании иммунология – это наука, изучающая механизмы самозащиты организма от всего генетически чужеродного, поддержании структурной и функциональной целостности организма. Иммунология в настоящее время включает ряд специализированных направлений, среди которых, наряду с инфекционной иммунологией, к наиболее значимым относятся иммуногенетика, иммуноморфология, трансплантационная иммунология, иммунопатология, иммуногематология, онкоиммунология, иммунология онтогенеза, вакцинология и прикладная иммунодиагностика. Медицинская микробиология и вирусология изучает возбудителей инфекционных болезней человека (их морфологию, физиологию, экологию, биологические и генетические характеристики), разрабатывает методы их культивирования и идентификации, специфические методы их диагностики, лечения и профилактики. К отдельным наиболее важным разделам медицинской микробиологии и вирусологии можно отнести клиническую микробиологию, санитарную микробиологию, медицинскую микологию и протозоологию, медицинскую паразитологию, учение о сапронозах. Задачи медицинской микробиологии. К ним можно отнести следующие: 1.Установление этиологической (причинной) роли микроорганизмов в норме и патологии. 2.Разработка методов диагностики, специфической профилактики и лечения инфекционных заболеваний, индикации (выявления) и идентификации (определения) возбудителей. 3. Бактериологический и вирусологический контроль окружающей среды, продуктов питания, соблюдения режима стерилизации и надзор за источниками инфекции в лечебных и детских учреждениях. 4.Контроль за чувствительностью микроорганизмов к антибиотикам и другим лечебным препаратам, состоянием микробиоценозов (микрофлорой) поверхностей и полостей тела человека. Методы микробиологической диагностики. Методы лабораторной диагностики инфекционных агентов многочисленны, к основным можно отнести следующие. 1. Микроскопический- с использованием приборов для микроскопии. Определяют форму, размеры, взаиморасположение микроорганизмов, их структуру, способность окрашиваться определенными красителями. К основным способам микроскопии можно отнести световую микроскопию (с разновидностями-иммерсионная, темнопольная, фазово-контрастная, люминесцентная и др.) и электронную микроскопию. К этим методам можно также отнести авторадиографию (изотопный метод выявления). 2.Микробиологический (бактериологический и вирусологический) - выделение чистой культуры и ее идентификация. 3.Биологический - заражение лабораторных животных с воспроизведением инфекционного процесса на чувствительных моделях (биопроба). 4.Иммунологический (варианты - серологический, аллергологический) - используется для выявления антигенов возбудителя или антител к ним. Молекулярно- генетический - ДНК- и РНК- зонды, полимеразная цепная реакция (ПЦР) и многие другие. Заключая изложенный материал, необходимо отметить теоретическое значение современной микробиологии, вирусологии и иммунологии. Достижения этих наук позволили изучить фундаментальные процессы жизнедеятельности на молекулярно- генетическом уровне. Они обусловливают современное понимание сущности механизмов развития многих заболеваний и направления их более эффективного предупреждения и лечения. План 1. Определение понятия инфекционный процесс 2. Условия возникновения и развития инфекционного процесса 3. Общие особенности инфекционных заболеваний 4. Микроорганизм, его роль в инфекционном процессе 5. Динамика развития инфекционного процесса 6. Периоды инфекционной болезни I. Определение понятия инфекция, инфекционный процесс Инфекционные заболевания распространены во всем мире. Известно около 3 тыс. инфекционных болезней, которыми может заболеть человек. Возбудителями их являются различные микроорганизмы: прионы, вирусы, бактерии, спирохеты, риккетсии, актиномицеты, простейшие. Состояние зараженности макроорганизма, в котором происходят совокупные биологические и физико-химические процессы в ответ на внедрение патогенных микробов, называется инфекцией (от лат. infectio – заражение). Существенный вклад в учение об инфекции внес Илья Ильич Мечников. Ссылаясь на результаты полученных им обширных исследований, он показал, что инфекционный процесс обусловлен не только внешними причинами (микроорганизмами), но и внутренними условиями самого организма. Болезнь возникает, когда эти внутренние причины оказываются бессильными помешать развитию болезнетворных микробов. Когда же они успешно борются с микроорганизмами, то организм оказывается невосприимчивым. II. Условия возникновения и развития инфекционного процесса Инфекционный процесс – это сложное явление, связанное со взаимоотношениями между патогенным микробом и макроорганизмом, которые сложились в процессе эволюционного их развития. Инфекционному процессу свойственна специфичность. И микроорганизм оказывает специфическое действие на организм человека или животных, и ответная реакция организма является также специфичной. С биологической точки зрения инфекционный процесс – это разновидность паразитизма, когда один вид (паразит) использует другой вид (хозяин) как источник питания и место обитания, нанося ему вред. Инфекционный процесс возникает в определенных условиях внешней среды. При этом социальные условия могут стать решающим фактором. Для развития инфекционного процесса обязательно необходимы три компонента: 1. микроорганизм-возбудитель, 2. организм хозяина (человек или животное) 3. определенные, в том числе и социальные, условия окружающей среды. Инфекционный процесс может быть По длительности: • острый • хронический По степени распространения: • локальный • генерализованный По выраженности: • манифестный (ярко выраженный) • бессимптомный (слабо выраженный) • абортивный (неполный набор симптомов) • латентный (скрытый) – длительное бессимптомное взаимодействие организма с возбудителем. При этом возбудитель находится в дефектной форме и поддерживает свою жизнедеятельность за счет внутриклеточного паразитизма, не выделяясь в окружающую среду; при воздействие каких-либо факторов латентная инфекция может перейти в острую манифестную форму. В зависимости от возбудителя: • бактериальные инфекции • микозы • вирусные инфекции III. Общие особенности инфекционных заболеваний Инфекционный процесс имеет различные проявления: от бессимптомного носительства до инфекционного заболевания (с выздоровлением или летальным исходом). Инфекционная болезнь – это крайняя форма инфекционного процесса, характеризующаяся определенным симптомокомплексом, отличающим эту болезнь от других. Для инфекционной болезни характерно: 1) наличие патогенного микроорганизма как непосредственной причины болезни; 2) контагиозность (собственно заразность), т.е. возбудители могут передаваться от больного человека здоровым, что приводит к широкому распространению заболевания; 3) наличие определенного инкубационного периода и характерная последовательная смена периодов в течение болезни (инкубационный, продромальный, манифестный (разгар болезни), реконвалесценции (выздоровление)); 4) развитие характерных для данного заболевания клинических симптомов; 5) наличие иммунного ответа (более или менее продолжительный иммунитет после перенесения заболевания, развитие аллергических реакций при наличии возбудителя в организме и др.); 6) возможность развития микробного носительства. Названия инфекционных болезней формируются от названия возбудителя (вида, рода, семейства) с добавлением суффиксов "оз" или "аз" (сальмонеллез, риккетсиоз, амебиаз и пр.). IV. Микроорганизм, его роль в инфекционном процессе Возбудителями инфекционных заболеваний являются прионы, вирусы, бактерии, грибы, простейшие, гельминты (их проникновение – инвазия). Микроорганизмы, способные вызывать инфекционные болезни, называются патогенными, т.е. болезнетворными (pathos – страдание, genos – рождение). Имеются также условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают заболевания при резком снижении местного и общего иммунитета. Возбудители инфекционных заболеваний обладают свойствами патогенности и вирулентности. Патогенность – это способность микроорганизмов проникать в макроорганизм (инфективность), приживаться в организме, размножаться и вызывать комплекс патологических изменений (нарушений) у чувствительных к ним организмов, то есть патогенность – способность вызывать инфекционный процесс. Патогенность – это видовой, генетически обусловленный признак или генотипический признак. Степень патогенности определяется понятием вирулентность. Вирулентность – мера, степень патогенности, связанная с индивидуальным свойством штамма, которая меняется в различных условиях среды (при изменчивости микроорганизмов, изменении восприимчивости макроорганизма). Вирулентность является фенотипическим признаком. Ослабление вирулентности микроорганизмов называется аттенуацией. Количественными показателями вирулентности являются: 1) DCL (dosis certae letalis) – абсолютная летальная доза – наименьшая доза, которая вызывает гибель 100% взятых экспериментальных животных. 2) DLM (dosis letalis minima) – минимальная летальная доза – минимальное количество микробных клеток (или их токсинов), которое вызывает гибель 90-95% восприимчивых животных при данных конкретных условиях опыта (вид животного, вес, возраст, способ заражения, время гибели). 3) LD50 – то количество, которое вызывает гибель 50% экспериментальных животных. Она является наиболее объективной, точной и принятой в лабораторных исследованиях является Поскольку вирулентность – это фенотипический признак, то она изменяется под влиянием естественных причин. Ее можно также искусственно изменить (повысить или понизить). Повышение проводят путем многократного пассирования через организм восприимчивых животных. Понижение – в результате воздействия неблагоприятных факторов: а) высокая температура; б) антимикробные и дезинфицирующие вещества; в) выращивание на неблагоприятных питательных средах; г) защитные силы организма – пассирование через организм мало восприимчивых или невосприимчивых животных. Микроорганизмы с ослабленной вирулентностью используются для получения живых вакцин. Патогенные микроорганизмы обладают также специфичностью, органотропностью и токсичностью. Специфичность – способность вызывать определенную инфекционную болезнь. Холерный вибрион вызывает холеру, микобактерии туберкулеза – туберкулез и пр. Органотропность – способность поражать определенные органы или ткани (возбудитель дизентерии – слизистую оболочку толстого кишечника, вирус гриппа – слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вирус бешенства – нервные клетки аммонова рога). Встречаются микроорганизмы, способные поражать любую ткань, любой орган (стафилококки). Токсичность – способность образовывать токсические вещества. Токсические и вирулентные свойства тесно связаны между собой. Признаки, которые определяют патогенность и вирулентность, называются факторами вирулентности. К ним относятся определенные морфологические (наличие определенных структур – капсул, клеточной стенки), физиологические и биохимические признаки (выработка ферментов, метаболитов, токсинов, оказывающих неблагоприятное влияние на макроорганизм) и др. По наличию факторов вирулентности патогенные микроорганизмы можно отличить от непатогенных. К факторам вирулентности относятся: 1) адгезины (обеспечивают адгезию) – специфические химические группировки на поверхности микробов, которые как "ключ к замку" соответствуют рецепторам чувствительных клеток и отвечают за специфическое прилипание возбудителя к клеткам макроорганизма; 2) капсула – как правило капсула состоит из полисахаридов и содержит мономеры углевода специфического для определенных видов. Капсула слабо иммуногенна и маскирует сильные иммуногены клеточной поверхности, таким образом ограничивает взаимодействие с комплементом и антителами. Капсулообразование обеспечивает защиту против фагоцитоза и антител; бактерии, окруженные капсулой, более устойчивы к действию защитных сил макроорганизма и вызывают более тяжелое течение инфекции (возбудители сибирской язвы, чумы, пневмококки); 3) поверхностные антигены: компоненты, подавляющие защитные функции макроорганизма. Такими свойствами обладают протеин А стафилококка, протеин М стрептококка, Vi-антиген брюшнотифозных палочек, липопротеиды грам «-» бактерий; 4) Инвазивность – способность патогенного микроорганизма преодолевать защитные механизмы макроорганизма, что обеспечивается ферментами патогенности, которые подавляют защитные механизмы организма и усиливают вирулентность патогенных бактерий: протеазы, разрушающие антитела; коагулаза, свертывающая плазму крови; фибринолизин, растворяющий сгустки фибрина; лецитиназа, разрушающая лецитин мембран; коллагеназа, разрушающая коллаген; гиалуронидаза, разрушающая гиалуроновую кислоту межклеточного вещества соединительной ткани; нейраминидаза, разрушающая нейраминовую кислоту. Гиалуронидаза, расщепляя гиалуроновую кислоту, повышает проницаемость слизистых оболочек и соединительной ткани; 5) Токсигенность – способность микроорганизма нарушать метаболические функции макроорганизма. Токсинообразование для некоторых видов микроорганизмов является жизненно необходимым процессом. Ядовитые вещества, вызывающие патологические изменения в клетках, тканях и органах макроорганизма, называются токсинами. По характеру образования микробные токсины подразделяются на экзотоксины и эндотоксины. Экзотоксины выделяются в окружающую среду в процессе жизнедеятельности микроорганизма. Эндотоксины прочно связаны с бактериальной клеткой и выделяются в окружающую среду после гибели клетки.  V. Динамика развития инфекционного процесса Инфекционный процесс возникает при наличии трех взаимосвязанных факторов: патогенного микроорганизма, восприимчивого организма и благоприятной внешней среды, включая социальные условия жизни. Индивидуальная восприимчивость определяется состоянием каждого конкретного организма. Она зависит от многих факторов: 1) качество и количество возбудителя; качество – выраженность инвазивных и агрессивных свойств возбудителя, количество – инфицирующая доза – определенная критическая доза, ниже которой болезнь может не развиться (для заболевания холерой необходимо введение холерных вибрионов в дозе 106-107 пероральным путем); 2) общая физиологическая реактивность организма; она определяется физиологическими особенностями макроорганизма, характером обмена веществ, функцией внутренних органов, эндокринных желез, особенностями иммунитета. На общую физиологическую реактивность влияют: а) пол и возраст: существуют детские инфекции (скарлатина, коклюш, корь, паротит), в преклонном возрасте тяжело протекает пневмония, во время беременности женщины более чувствительны к стафилококковым и стрептококковым инфекциям, до 6 месяцев дети устойчивы к многим инфекциям, т.к. получают антитела от матери; б) состояние нервной системы: угнетение нервной системы способствует более тяжелому течению инфекции; психические расстройства снижают регулирующую функцию ЦНС; в) наличие соматических заболеваний (диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек); г) состояние нормальной микрофлоры, представители которой обладают антагонистическими свойствами; д) питание: при недостаточном и неполноценном питании люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям (туберкулез, дизентерия, холера), при этом наибольшее значение имеют белковые компоненты пищи, витамины и микроэлементы, так как они необходимы для синтеза антител и поддержания активного фагоцитоза; в результате голодания может быть утрачен не только индивидуальный, но и видовой иммунитет; недостаток витаминов приводит к нарушению обмена веществ, что снижает сопротивляемость к инфекциям; е) иммунобиологические особенности организма, т.е. устойчивость естественных защитных факторов. 3) входные ворота – ткань или орган, через которые возбудитель проникает в макроорганизм; для большинства возбудителей необходимо проникновение через определенные входные ворота для развития заболевания (для гонококка – только через слизистые оболочки половых органов или конъюктиву глаза, для возбудителя дизентерии – через слизистую оболочку толстой кишки, для вируса гриппа – через слизистую оболочку дыхательных путей); есть микроорганизмы, способные проникать через любые входные ворота (возбудитель чумы, стафилококки). Источник инфекции – это организм, являющийся биологической средой для естественного накопления и размножения патогенных микроорганизмов. 1) человек (больной или носитель) при антропонозных инфекциях; 2) животные (больные или носители) при зоонозных инфекциях; 3) окружающая среда при сапронозных инфекциях, развивающихся после проникновения свободноживущих бактерий или грибов в организм человека с объектов окружающей среды и поверхности тела (например, при попадании в рану). Наибольшую опасность представляет больной человек, который выделяет в окружающую среду вирулентные микроорганизмы в большом количестве. Механизмы и пути передачи инфекции. Механизмы передачи – способы перемещения инфекционного агента из зараженного организма в восприимчивый организм. Факторы передачи – элементы внешней среды, обеспечивающие передачу возбудителей инфекционных болезней. Ими могут быть вода, различные пищевые продукты, воздух, почва, бытовые предметы и т. д. Пути передачи – определяют конкретные факторы передачи или их сочетание, обеспечивающие перенос инфекционного агента от больного человека или от носителя здоровому. Обычно механизмы передачи инфекционного агента имеют несколько путей. Механизмы передачи инфекционного агента подразделяются на: 1) фекально-оральный – фекалии больного, содержащие возбудителя, попадают в рот и пищеварительную систему здорового (при локализации возбудителя в кишечнике). Это происходит: - алиментарным путем – с пищей; - водным путем – с водой; - контактно-бытовым путем – через предметы быта, руки; - смешанным путем. Заболевания: брюшной тиф, дизентерия, эшерихиозы, холера. 2) аэрогенный или респираторный – возбудители из дыхательных путей больного попадают в дыхательные пути здорового (при локализации возбудителя на слизистых оболочках верхних дыхательных путей). Это происходит: - воздушно-капельным путем – при кашле, чихании, разговоре с капельками слизи; - воздушно-пылевым путем – с вдыхаемой пылью при высыхании капелек слизи из дыхательных путей. Заболевания: туберкулез, дифтерия, коклюш, скарлатина, грипп, корь. 3) гемический – возбудители из крови больного попадают в кровь здорового (при нахождении возбудителя в крови). Это происходит: - трансмиссивным путем – через укусы кровососущих членистоногих; - парентеральным путем – при помощи медицинского инструментария (шприцов, капельниц и пр.); - вертикальным путем – через плаценту от матери к плоду. Заболевания: ВИЧ-инфекция, гепатит В, возвратный тиф, малярия. 4) контактный – возбудители попадают с покровных тканей больного (кожа, ногти, волосы, слизистые оболочки) на покровные ткани здорового. Это происходит: - собственно контактным путем – прямое прикосновение кожи больного и здорового; - при половом контакте – при половом акте; - контактно-бытовым путем – через предметы обихода. Заболевания: сифилис, гонорея, трихомоноз, грибковые заболевания кожи (дерматомикозы, кератомикозы). Если комбинируются эти 4 механизма, то говорят о 5-ом механизме – смешанном (атипичном). VI. Периоды инфекционной болезни Развитие инфекционного процесса подразделяют на несколько периодов: - инкубационный; - продромальный; - разгара заболевания; - реконвалесценции (выздоровления) / летальный исход. Инкубационный период – это время, прошедшее с момента попадания микроорганизма в макроорганизм до появления первых клинических признаков заболевания. Этот период может быть различным по продолжительности и зависит в основном от вида возбудителя. Например, при кишечных инфекциях инкубационный период не длительный – от нескольких часов до нескольких суток. При других инфекциях (грипп, ветряная оспа, коклюш) – от нескольких недель до нескольких месяцев. Но есть и такие инфекции, при которых инкубационный период длится несколько лет: лепра, ВИЧ-инфекция, туберкулез. В этом периоде происходит адгезия клеток и, как правило, возбудители не выявляются. Продромальный период – в этот период идет колонизация возбудителя на чувствительных клетках организма. В этот период появляются первые предшественники заболевания (повышается температура, снижаются аппетит и работоспособность и др.), микроорганизмы образуют ферменты и токсины, которые приводят к местным и генерализованным воздействиям на организм. При таких заболеваниях, как брюшной тиф, оспа, корь, продромальный период очень характерен и тогда уже в этом периоде врач может поставить предварительный диагноз. В этом периоде, как правило, возбудитель не выявляется, кроме коклюша и кори. Период развития заболевания – в этот период идет интенсивное размножение возбудителя, проявление всех его свойств, максимально проявляются клинические проявления, характерные для данного возбудителя (пожелтение кожных покровов при гепатите, появление характерной сыпи при краснухе и т. д.). В этот период формируется защитная реакция макроорганизма в ответ на патогенное действие возбудителя, продолжительность этого периода также бывает различной и зависит от вида возбудителя. Например, туберкулез, бруцеллез текут долго, несколько лет – их называют хроническими инфекциями. При большинстве инфекций этот период является самым заразным. В разгар заболевания больной человек выделяет в окружающую среду очень много микробов. Период клинических проявлений заканчивается выздоровлением или смертью больного. Летальный исход может наступить при таких инфекциях, как менингит, грипп, чума и др. Степень выраженности клинического течения заболевания может быть разной. Болезнь может протекать в тяжелой или легкой форме. А иногда клиническая картина может быть вообще нетипичной для данной инфекции. Такие формы заболевания называют атипичными, или стертыми. Поставить диагноз в таком случае трудно и тогда используются микробиологические методы исследования. Период выздоровления (реконвалесценция) – постепенное угасание всех признаков проявления заболевания, восстановление структуры и функций пораженных органов и систем. В этот период может развиться бактерионосительство: в организме могут сохраняться антигены, которые длительно будут циркулировать по организму. Период выздоровления сопровождается снижением температуры, восстановлением работоспособности, повышением аппетита. В этот период из организма больного выводятся микробы (с мочой, испражнениями, мокротой). Продолжительность периода выделения микробов неодинакова при различных инфекциях. Например, при ветрянке, сибирской язве больные освобождаются от возбудителя при исчезновении клинических проявлений болезни. При других болезнях этот период продолжается 2-3 недели. После перенесенного заболевания возбудитель может «задерживаться» в организме, но уже не проявлять патогенных свойств и не вызывать развитие клинических проявлений. Такое состояние называется – бактерионосительство. Выделяют: - острое (до 3 мес.) - затяжное (до 6 мес.) - хроническое (более 6 мес.) бактерионосительство В зависимости от того является ли кровь только механическим переносчиком возбудителя или возбудитель размножается в крови в пределах генерализованной инфекции различают две формы: - бактериемия (или вирусемия) - сепсис. Формы сепсиса: - септицемия(или первичный сепсис) – при этой форме сепсиса возбудитель сразу с входных ворот инфекции попадает в кровь и розмножается там. - септикопиемия (или вторичный метастатический сепсис) – эта форма развивается вследствие генерализации локального инфекционного процесса. Формы инфекционного процесса: Острая инфекция – возникает сразу же после инкубационного периода как логическое продолжение в более активно реагирующем организме. Хроническая инфекция – характеризуется наличием возбудителя в организме в течение длительного времени (месяцы, годы). Например: сифилис, туберкулез, бруцеллез. Бессимптомная (инаппарантная) инфекция – представляет собой острое заболевание, при котором отсутствуют симптомы. Завершается выздоровлением и освобождением организма от возбудителя. Латентная инфекция – протекает скрыто, без клинических проявлений, однако может перейти в явную форму болезни. Вторичная инфекция – это новая инфекция, возникающая в ослабленном первичной болезнью организме (осложнение основного заболевания другим микробом) – корь осложняется пневмонией. Рецидив – возврат симптомов за счет оставшихся в организме возбудителей (возвратный тиф, малярия). Реинфекция – повторное заражение тем же видом после выздоровления. Суперинфекция – заражение тем же видом во время заболевания (до выздоровления). По степени интенсивности эпидемического процесса различают: 1) спорадическую заболеваемость – единичные случаи на данной территории в конкретный отрезок времени (не более 10 на 100 тыс. населения); 2) эпидемии – распространение инфекционной болезни на большие контингенты населения (20-100 на 100 тыс. населения); 3) пандемии – массовое распространение инфекционной болезни на большие территории. Эндемия – инфекция, встречающаяся в определенной местности: а) природно-очаговые эндемии связаны с природными условиями и ареалом распространения переносчиков и источников инфекции (чума, туляремия, желтая лихорадка); б) статистические эндемии обусловлены комплексом климато-географических и социально-экономических факторов (холера в Индии). Карантинные (конвенционные) болезни – наиболее опасные болезни, склонные к быстрому распространению. Госпитальные (внутрибольничные) инфекции – заболевания, возникающие у ослабленных лиц, заразившихся в больничных условиях (нагноение послеоперационных ран, пневмонии, сепсис). Организация противоэпидемической работы включает профилактические и противоэпидемические мероприятия: • обезвреживание источника инфекции; • разрыв путей передачи возбудителей; • повышение невосприимчивости населения. Учение об иммунитете Цель: изучить строение иммунной системы и особенности защитных реакций как неспецифических, так и специфических. ПЛАН. I. Иммунная система и ее особенности. 1. История развития иммунологии. 2. Сущность и роль иммунитета. 3. Строение иммунной системы. 4. Специфические и неспецифические факторы защиты. 5. Виды иммунитета. II. Антигены. 1. Антигены (определение). 2. Типы антигенной специфичности. 3. Антигены микроорганизмов. 4. Адъюванты. III. Антитела. 1. Антитела (определение). 2. Классы иммуноглобулинов и их функции. 3. Строение иммуноглобулинов. 4. Виды антител. 5. Динамика антителообразования. IV. Виды иммунного ответа. 1. Иммунологическая память. 2. Иммунологическая толерантность. V. Реакции иммунитета. ИММУННАЯ СИСТЕМА И ЕЕ ОСОБЕННОСТИ 1. История развития иммунологии. Около 200 лет назад английский врач Э. Дженнер впервые успешно применил для предохранения от оспы человека вакцинацию вирусом коровьей оспы. Однако это наблюдение было чисто эмпирическим. Поэтому возникновение иммунологии как науки связано с именами выдающегося французского ученого Л. Пастера (1822-1895), который заложил принципы вакцинации и создания невосприимчивости к инфекционным болезням, а также русского ученого И. И. Мечникова, открывшего явления фагоцитоза и по праву считающегося основоположником клеточной иммунологии. Большую роль в развитии иммунологии сыграли немецкий ученый-химик П. Эрлих, разработавший гуморальную теорию иммунитета и учение об антителах; Ж. Борде и Н. Ф. Чистович, описавшие тканевые антигены и таким образом положившие начало трансплантационной иммунологии; австрийский ученый К. Ландштейнер, открывший изоантигены и группы крови и являющийся основоположником иммуногенетики; П. Медавар и М. Гашек, открывшие явление толерантности; австралийский иммунолог Ф. Вернет, сформулировавший клонально-селекционную теорию иммунитета; Л. А. Зильбер, открывший антигены опухолей и стоявший у истоков иммуноонкологии, и ряд других ученых. Современный этап развития иммунологии характеризуется огромными достижениями в области расшифровки молекулярно-генетических и клеточных механизмов иммунитета. К настоящему времени установлены структура антител (Д. Эдельман и Р. Портер); роль и основные механизмы функционирования Т- и В-лимфоцитов и макрофагов, а также кооперативные взаимодействия между ними; генетический контроль иммунного ответа (Ф. Вернет, Ж. Миллер, Б. Бенацерраф, Р. В. Петров и др.); механизмы регуляции иммунных взаимодействий (иммуноцитокины); роль вилочковой железы как органа иммунитета. Расшифрованы многие механизмы тканевой совместимости. Создано Учение об иммунодефицитах и иммунном статусе, получила развитие иммуногенетика. Иммунология проникла буквально во все биологические и медицинские дисциплины. Она является одной из ведущих наук, с помощью которой расшифровываются механизмы многих биологических процессов, разрабатываются способы профилактики, диагностики и лечения инфекционных и неинфекционных болезней человека и животных. О важном биологическом и медицинском значении иммунологии свидетельствует тот факт, что за открытия в области иммунологии многие ученые удостоены Нобелевской премии (И. И. Мечников, П. Эрлих, К. Ландштейнер, Ж. Борде, Ф. Вернет, П. Медавар, Д. Эдельман, Р. Портер, Д. Келлер, Ц. Мильштейн, С. Тонегава и многие другие). 2. Сущность и роль иммунитета. Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, структурной и функциональной целостности организма, биологической (антигенной) индивидуальности каждого организма и вида в целом. 3. Строение иммунной системы. Иммунная система представлена лимфоидной тканью. Это специализированная, анатомически обособленная ткань, разбросанная по всему организму в виде различных лимфоидных образований. Лимфоидные органы подразделяются на первичные (тимус, красный костный мозг) и вторичные (селезенка, лимфоузлы, лимфоидная ткань слизистых оболочек, включая миндалины глоточного кольца и Пейеровы бляшки подзвдошной кишки). Функции иммунитета осуществляют три вида иммунокомпетентных клеток: макрофаги, Т-лимфоциты и В-лимфоциты. Деятельность этих клеток, направленная на распознавание и уничтожение генетически чужеродных веществ, т. е. поддержание гомеостаза, осуществляется в содружестве друг с другом, в так называемом кооперативном взаимодействии. Кооперацию клеток осуществляют медиаторы, иммуноцитокины и другие регуляторные вещества и механизмы. 4. Специфические и неспецифические факторы защиты. Первой линией защиты от любого инфекционного агента является создание врождёнными или неспецифическими защитными факторами макроорганизма эффективного барьера, который препятствует проникновению микроба, угнетает или разрушает его, если он попадет в ткани, и элиминирует или нейтрализует любые токсичные вещества, которые вырабатываются инфекционными агентами. Метаболические или природные механизмы защиты: Температура тела человека. Специфические рецепторы на клетках хозяина.. На рост микробов влияет окружающая среда. Особенности питания и метаболического состояния организма хозяина. К неспецифическим факторам резистентности относят следующие: |