Микробиология. Общая микробиология
 Скачать 476.77 Kb.
|
|
Субъединичные (химические) вакцины. Достоинства. Получение и применение. Роль адъювантов. Действующим началом этого типа препаратов являются протективные антигены бактерий, полученные путем воздействия ультразвука на бактериальные клетки. Главным преимуществом данного типа вакцин является их низкая реактогеннность. Адьюванты применяются для усиления иммуногенности вакцин. В качестве адъювантов используют минеральные сорбенты (гели гидрата окиси и фосфата аммония), полимеры, и др. хим. соединения, бактерии и компоненты бактерий, липиды, вещества, вызывающие воспалительную реакцию. Они действуют на антиген и организм в целом. Действие на антиген сводится к укрупнению молекул антигена, т. е. превращению растворимых антигенов в корпускулярные, в результате чего антиген лучше захватывается иммунокомпетентными клетками. При воздействии на организм в месте инъекции адьюванты вызывают воспалительный процесс образование фиброзной капсулы, что способствует более длительному сохранению антигена в «депо» и суммации антигенных раздражений. Адьюванты так же непосредственно активируют пролиферацию В, Т и А систем иммунитета. Анатоксины. Получение, очистка, применение. Проверка их безвредности, реактогенности и иммуногенности. Анатоксины – обезвреженные токсины. Токсин обезвреживают формальдегидом (0,4 %) при 37—40˚С в течение 4 нед. При таком режиме полностью утрачивается токсичность, но сохраняются антигенность и иммуногенность токсинов. Получение анатоксина: • культивирование токсигенного штамма (микроорганизм выделяет в среду экзотоксин); • фильтрование через бактериальные фильтры; • обезвреживание формалином; • очистка и стандартизация; • добавление адъюванта. Анатоксины контролируют по основным показателям: остаточной токсичности, концентрации, стерильности, безвредности, аллергенности, иммуногенности и др. В практике применяются анатоксины против столбняка, дифтерии, ботулизма, газовой гангрены, стафилококковых инфекций. При этом все анатоксины подлежат контролю на стерильность, безвредность, специфическую активность, рН, содержание консерванта и сорбента. Медицинская биотехнология, ее задачи и достижения. Генно-инженерные вакцины. Принципы получения и применение. Биотехнология представляет собой область знаний, которая возникла и оформилась на стыке микробиологии, молекулярной биологии, генетической инженерии, химической технологии и ряда других наук. Рождение биотехнологии обусловлено потребностями общества в новых, более дешевых продуктах для народного хозяйства, в том числе медицины и ветеринарии, а также в принципиально новых технологиях. Биотехнология — это получение продуктов из биологических объектов или с применением биологических объектов. В качестве биологических объектов могут быть использованы организмы животных и человека (например, получение иммуноглобулинов из сывороток вакцинированных лошадей или людей; получение препаратов крови доноров), отдельные органы (получение гормона инсулина из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней) или культуры тканей (получение лекарственных препаратов). Однако в качестве биологических объектов чаще всего используют одноклеточные микроорганизмы, а также животные и растительные клетки. Клетки животных и растений, микробные клетки в процессе жизнедеятельности (ассимиляции и диссимиляции) образуют новые продукты и выделяют метаболиты, обладающие разнообразными физико-химическими свойствами и биологическим действием. 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, аминокислоты, гормоны, вакцины, антитела, компоненты крови, диагностические препараты, иммуномодуляторы, алкалоиды, пищевые белки, нуклеиновые кислоты, нуклеозиды, нуклеоти-ды, липиды, антиметаболиты, антиоксиданты, противоглистные и противоопухолевые препараты); • ветеринарии и сельском хозяйстве (кормовой белок: кормовые антибиотики, витамины, гормоны, вакцины, биологические средства защиты растений, инсектициды); • пищевой промышленности (аминокислоты, органические кислоты, пищевые белки, ферменты, липиды, сахара, спирты, дрожжи); • химической промышленности (ацетон, этилен, бутанол); • энергетике (биогаз, этанол). Следовательно, биотехнология направлена на создание диагностических, профилактических и лечебных медицинских и ветеринарных препаратов, на решение продовольственных вопросов (повышение урожайности, продуктивности животноводства, улучшение качества пищевых продуктов — молочных, кондитерских, хлебобулочных, мясных, рыбных); на обеспечение многих технологических процессов в легкой, химической и других отраслях промышленности. Необходимо отметить также все возрастающую роль биотехнологии в экологии, так как очистка сточных вод, переработка отходов и побочных продуктов, их деградация (фенол, нефтепродукты и другие вредные для окружающей среды вещества) осуществляются с помощью микроорганизмов. В настоящее время в биотехнологии выделяют медико-фармацевтическое, продовольственное, сельскохозяйственное и экологическое направления. В соответствии с этим биотехнологию можно разделить на медицинскую, сельскохозяйственную, промышленную и экологическую. Медицинская в свою очередь подразделяется на фармацевтическую и иммунобиологическую, сельскохозяйственная — на ветеринарную и биотехнологию растений, а промышленная — на соответствующие отраслевые направления (пищевая, легкая промышленность, энергетика и т. д.). Биотехнологию также подразделяют на традиционную (старую) и новую. Последнюю связывают с генетической инженерией. Общепризнанное определение предмета «биотехнология» отсутствует и даже ведется дискуссия о том, наука это или производство. Генно-инженерные вакцины – это препараты, полученные с помощью биотехнологии, которая по сути сводиться к генетической рекомбинации . Для начала получают ген, который должен быть встроен в геном реципиента. Небольшие гены могут быть получены методом химического синтеза. Для этого расшифровывается число и последовательность аминокислот в белковой молекуле вещества, затем по этим данным узнают очерёдность нуклеотидов в гене, далее следует синтез гена химическим путем. Крупные структуры, которые довольно сложно синтезировать получаются путем выделения(клонирования), прицельного выщепления этих генетических образований с помощью рестриктаз. Полученный одним из способов целевой ген с помощью ферментов сшивается с другим геном, который используется в качестве вектора для встраивания гибридного гена в клетку. Вектором могут служить плазмиды, бактериофаги, вирусы человека и животных. Экспрессируемый ген встраивается в бактериальную или животную клетку, которая начинает синтезировать несвойственное ей ранее вещество, кодируемое эксперссируемым геном. В качестве реципиентов экспрессируемого гена чаще всего используется E. coli, B. subtilis, псевдомонады, дрожжи, вирусы. некоторые штаммы способны переключаться на синтез чужеродного вещества до 50% своих синтетических возможностей – эти штамм называются суперпродуцентами. Иногда к генно-инженерным вакцинам добавляется адъювант. Примерами таких вакцин служат вакцина против гепатита В (энджерикс), сифилиса, холеры, бруцеллёза, гриппа, бешенства. Есть определённые сложности в разработке и применении: - длительное время к генно-инженерным препаратам относились настороженно. - на разработку технологии для получения вакцины затрачиваются значительные средства - при получении препаратов данным способом возникает вопрос об идентичности полученного материала природному веществу. Антитоксические сыворотки. Получение, очистка, титрование, применение. Проверка их реактогенности и иммуногенности. Осложнения при использовании и их предупреждение. Антитоксические гетерогенные сыворотки получаются путем гипериммунизации различных животных. Они называются гетерогенными т.к. содержат чужеродные для человека сывороточные белки. Более предпочтительным является применение гомологичных антитоксических сывороток, для получения которых используется сыворотка переболевших людей (коревая, паротидная), или специально иммунизированных доноров(противостолбнячная, противоботулинистическая), сыворотка из плацентарной а так же абортивной крови, содержащие антитела к ряду возбудителей инфекционных болезней вследствие вакцинации или перенесенного заболевания. Для очистки и концентрирования антитоксических сывороток используют методы: осаждение спиртом или ацетоном на холоде, обработка ферментами, аффинная хроматография, ультрафильтрация. Активность иммунных антитоксических сывороток выражают в антитоксических единицах, т.е. тем наименьшим кол-вом антител, которое вызывает видимую или регистрируемую соответствующим способом реакцию с определённым кол-вом специфического антигена. активность антитоксической противостолбнячной сыворотки и соответствующего Ig выражается в антитоксических единицах. Антитоксические сыворотки применяются для лечения токсинемических инфекций (столбняк, ботулизм, дифтерия, газовая гангрена). После введения антитоксических сывороток возможны осложнения в виде анафилактического шока и сывороточной болезни, поэтому пред введением препаратов ставят аллергическую пробу на чувствительность к ним пациента, а вводят их дробно, по Безредке. Препараты иммуноглобулинов. Получение, очистка, показания к применению. Проверка их реактогенности и иммуногенности. Нативные иммунные сыворотки содержат ненужные белки (альбумин), из этих сывороток выделяют и подвергают очистке специфические белки- иммуноглобулины. Иммуноглобулины, иммунные сыворотки подразделяют на: 1.Антитоксические - сыворотки против дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой гангрены, т.е. сыворотки, содержащие в качестве антител антитоксины, которые нейтрализуют специфические токсины. 2.Антибактериальные - сыворотки, содержащие агглютинины, преципитины, комплементсвязывающие антитела к возбудителям брюшного тифа, дизентерии, чумы, коклюша. 3.Противовирусныесыворотки (коревая, гриппозная, антирабическая) содержат вируснейтрализующие, комплементсвязывающие противовирусные антитела. Методы очистки: осаждение спиртом, ацетоном на холоде, обработка ферментами, аффинная хроматография, ультрафильтрация. Активность иммуноглобулинов выражают в антитоксических единицах, в титрах вируснейтрализующей, гемагглютинирующей, агглютинирующей активности, т.е. тем наименьшим количеством антител, которое вызывает видимую реакцию с определенным количеством специфического антигена. Иммуноглобулины создают пассивный специфический иммунитет сразу после введения. Применяют с лечебной и профилактической целью. Для лечения токсинемических инфекций (столбняк, ботулизм, дифтерия, газовая гангрена), а также для лечения бактериальных и вирусных инфекций (корь, краснуха, чума, сибирская язва). С лечебной целью сывороточные препараты в/м. Профилактически: в/м лицам, имевшим контакт с больным, для создания пассивного иммунитета. При необходимости экстренного создания иммунитета, для лечения развивающейся инфекции применяют иммуноглобулины, содержащие готовые антитела. Микробиология полости рта Полость рта как экологическая ниша. Функции микрофлоры полости рта. Полость рта человека является местом обитания разнообразных микроорганизмов, формирующих нормальную микрофлору. Микрофлора полости рта – это сложная по составу и строению комбинация видов микробов, прикрепившихся к поверхности. Такой тип популяции называется биопленка. В процессе эволюции между человеком и микроорганизмами полости рта сформировались сложные многокомпонентые и противоречивые отношения. Микроорганизмы полости рта: А)Способствуют перевариванию пищи, синтезу витаминов и в то же время продуцируют органические кислоты, способствующие развитию кариеса зубов. Б)Оказывают мощное модулирующее воздействие на иммунную систему организма и в то же время обеспечивают накопление в биопленке зуба адъювантов и иммуносепрессорных агентов, оказывающих токсическое воздействие на ткани десны и периодонт. В)Являются сильнейшими антагонистами патогенной микрофлоры и в то же время сами способны к инвазии и диссеминации с последующим развитием серьезной патологии. Благоприятные условия полости рта для адгезии, колонизации и размножения различных видов микроорганизмов: а)Обилие питательных веществ, б)постоянная влажность и температура, в)оптимальное значение рН Состав и количество микрофлоры - один из наиболее информативных показателей состояния полости рта. Роль микроорганизмов полости рта : 1)участвуют в переваривании пищи, оказывают большое позитивное влияние на иммунную систему, являются мощными антагонистами патогенной флоры; 2)являются возбудителями и главными виновниками основных стоматологических заболеваний. В полости рта находится от 160 до 300 видов микроорганизмов. Количество микроорганизмов изменяется в сложившейся экосистеме в зависимости от времени суток, года и т. д. Состав микрофлоры полости рта зависит от: слюноотделения, консистенции и характера пищи, гигиенического содержания полости рта, состояния тканей и органов полости рта, наличия соматических заболеваний. Микрофлора полости рта включает: бактерии, спирохеты, актиномицеты, микоплазмы, грибки, простейшие, вирусы. При этом значительную часть микроорганизмов полости рта взрослых людей составляют анаэробные виды. Функции постоянной микрофлоры полости рта: биологический барьер, участвует в самоочищении полости рта, является постоянным стимулятором местного иммунитета. Микрофлора основных биотопов полости рта: слизистая оболочка, протоки слюнных желез, ротовая жидкость. Нормальная микрофлора, микробиоценоз (микробиота) полости рта – это совокупность представителей различных таксономических групп микроорганизмов, населяющих полость рта и вступающих в биохимические, иммунологические и прочие взаимодействия с макроорганизмом. Микрофлора полости рта делится на: индигенную (резидентную, облигатную, аутохтонную) - микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в условиях макроорганизма и постоянно присутствующие в данном биотопе. транзиторную (факультативную, аллохтонную, остаточную) - микроорганизмы, не способные к длительному существованию в организме человека и поэтому являются необязательными компонентами микробиоценоза полости рта. Биотопы полости рта : слизистая оболочка полости рта; протоки слюнных желёз с находящихся в них слюной; десневая жидкость и зона десневого желобка; ротовая жидкость; зубной налёт и зубная бляшка. Слизистая оболочка полости рта – наиболее обширный по площади и разнообразный по условиям обитания биотоп. В подъязычной области, на внутренней поверхности щёк, в складках и криптах слизистой оболочки полости рта обычно преобладают облигатно анаэробные виды: вейллонеллы, пептострептококки, лактобактерии, а также стрептококки (S. oralis, S. mitis). Спинку языка колонизируют стрептококки (S. salivarius). На слизистой оболочке твёрдого и мягкого нёба, нёбных дужках и миндалинах встречаются разнообразные стрептококки, коринебактерии, нейссерии, гемофильные палочки, псевдомонады, а также дрожжеподобные грибы и нокардии. Протоки слюнных желёз здорового человека практически стерильны. Встречаются в незначительном количестве облигатно анаэробные вейллонеллы. Ротовая жидкость: представляет собой важнейший биотоп полости рта, т.к. через неё осуществляется взаимодействие между всеми биотопами полости рта и регуляция микрофлоры со стороны макроорганизма. В ротовой жидкости в значительном количестве содержатся микроаэрофильные S. salivarius, вейллонеллы, а также факультативно-анаэробные стрептококки и микоплазмы. Кроме того, встречаются подвижные виды – вибрионы, спириллы и спирохеты. Микрофлора основных биотопов полости рта: зубные отложения, десневой желобок и десневая жидкость. Нормальная микрофлора, микробиоценоз (микробиота) полости рта – это совокупность представителей различных таксономических групп микроорганизмов, населяющих полость рта и вступающих в биохимические, иммунологические и прочие взаимодействия с макроорганизмом. Микрофлора полости рта делится на: индигенную (резидентную, облигатную, аутохтонную) - микроорганизмы, максимально приспособленные к существованию в условиях макроорганизма и постоянно присутствующие в данном биотопе. транзиторную (факультативную, аллохтонную, остаточную) - микроорганизмы, не способные к длительному существованию в организме человека и поэтому являются необязательными компонентами микробиоценоза полости рта. Биотопы полости рта : слизистая оболочка полости рта; протоки слюнных желёз с находящихся в них слюной; десневая жидкость и зона десневого желобка; ротовая жидкость; зубной налёт и зубная бляшка. Десневая жидкость и зона десневого желобка. Десневая жидкость представляет собой транссудат, который секретируется в области десневого желобка и практически сразу контаминируется микрофлорой слизистой десны и ротовой жидкости. В данном биотопе преобладают нитевидные и извитые виды бактерий: фузобактерии, лептотрихии, актиномицеты, спириллы, кампилобактеры и спирохеты. Это основное место обитания бактероидов. Также здесь встречаются простейшие, дрожжеподобные грибки и микоплазмы. Зубной налёт и зубная бляшка представляет собой наиболее сложный и многокомпонентный биотоп, формирующийся на поверхности зуба. Здесь определяются практически все представители микробной флоры ротовой полости: Стрептококки, Дифтероиды,Пептострептококки,Вейлонеллы,Бактероиды, Фузобактерии, Нейссерии, Вибрионы, Актиномицеты, Лептотрихии и др |