Экзамен перечень 77. Основные исторические этапы развития микробиологии, вклад отечественных и зарубежных ученых. Разделы микробиологии
 Скачать 1.87 Mb.
|
|
Экзогенная инфекция - инфекция, вызванная возбудителем, поступившим в организм из окружающей среды. Экзогенная микрофлора вегетирует на поверхности кожи и слизистых оболочек человека, находится на предметах окружающей среды, в воздухе. Экзогенная инфекция подразделяется на воздушную, капельную и контактную. Инфекция очаговая — это И., при ко то рой процесс ло ка ли зу ет ся в опре де лен ном органе или тка ни орга низма; суще ство ва ние И. о. от рица ет ся, мож но го во рить лишь о ло каль ном про яв ле нии вза и модействия воз бу ди те ля с ма к ро орга низмом. Очаговые инфекции вызывают, как известно, иногда, кроме тканевых и висцеральных определений, суставные, почечные, сердечно-сосудистые, эндокринные и пр., и различные неопределенные расстройства общего порядка: астению, адинамию, бессонницу или сонливость, кефалалгию, разные неопределенные мышечные и суставные алгии, пальпитации, диспептические расстройства. Инфекция генерализованная - И., при которой возбудители распространились преимущественно лимфогематогенным путем по всему макроорганизму. Развитие острой инфекции с включением специфических иммунных форм защиты можно разбить на ряд этапов. 1. Начало инфекционного процесса - этап, характеризующийся моментальным включением неспецифических форм иммунного реагирования . 2. Индукция специфического ответа - этап, обусловленный неспособностью врожденного иммунитета нейтрализовать патоген. Начинается формирование пула антигенспецифических Т-клеток и В-клеток . При этом на фоне раннего развития специфического ответа происходит размножение и накопление патогена. 3. Через 4-5 дня от момента заражения сформированные клоны Т- и В-клеток начинают атаку на патоген, завершающуюся его уничтожением. 4. Заключительный этап характеризуется накоплением специфических к патогену клеток памяти. В итоге с окончанием инфекционного процесса при участии факторов специфической иммунной защиты формируется состояние протективного иммунитета к конкретной инфекции. Абортивная инфекция — одна из наиболее распространённых форм бессимптомных поражений. Такие процессы могут возникать при видовой или внутривидовой, естественной либо искусственной невосприимчивости (поэтому человек не болеет многими болезнями других животных). Механизмы невосприимчивости эффективно блокируют жизнедеятельность микроорганизмов, возбудитель не размножается в организме, инфекционный цикл возбудителя прерывается, он погибает и удаляется из макроорганизма. Смешанные инфекции - инфекционные процессы, развивающиеся в организме при одновременном сочетанном воздействии двух и более возбудителей. Реинфекция - повторное заражение переболевшего какой-либо инфекционной болезнью возбудителями той же болезни, приведшее к развитию инфекционного процесса. Суперинфекция - (superinfection) - повторное заражение новым инфекционным заболеванием в условиях незавершившегося инфекционного заболевания, вызванное другим микроорганизмом, обычно устойчивым к лекарственному веществу, которое применялось для лечения первичной инфекции. Возбудителем новой инфекции может быть один из тех микроорганизмов, которые в норме являются безвредными обитателями человеческого организма, но становятся патогенными при удалении других микроорганизмов в результате приема лекарственных веществ; или же он может являться устойчивой разновидностью возбудителя первичной инфекции.; Рецидив в медицине — возобновление болезни после кажущегося полного выздоровления (ремиссии). Рецидив объясняется тем обстоятельством, что патоген в ходе лечения не полностью исчезает из организма и, в определённых условиях, вновь вызывает появление симптомов заболевания. Внутриутробные инфекции (ВУИ) — это различные инфекционные заболевания эмбриона, плода и новорождённого, заражение которыми происходит внутриутробно и в процессе родов. Возбудителями инфекции могут быть вирусы, бактерии и (реже) паразиты. Путь передачи — вертикальный, от матери к плоду. Профессиональные инфекции - Инфекционные заболевания, возникновение которых связано с производственной деятельностью. Профессиональные группы риска: животноводы, заготовители кормов, ветеринары, работники мясокомбинатов, молокозаводов, предприятий по обработке кожи и меха. Заражения - через ЖКТ, поврежденные кожу или слизистые, через легкие, через переносчиков (клещи, кровососущие насекомые). Имеет сезонный характер. Профилактика: механизация процессов, утилизация отходов животного происхождения, СИЗ, личная гигиена. Факторы внешней среды в возникновении инфекционного процесса. Окружающая среда косвенно влияет на инфекционный процесс: оказывает предварительное опосредованное воздействие путем влияния как на возбудителя (физические, химические, биологические и другие факторы среды), так и на макроорганизм (те же факторы плюс социальные условия); любые терапевтические воздействия можно расценивать как текущее влияние факторов внешней среды на инфекционный процесс; комплекс взаимных приспособительных реакций микро- и макроорганизма можно рассматривать в конечном итоге как направленный на восстановление нарушенного гомеостаза и биологического равновесия с окружающей средой. 1. Генотипические особенности, характерные для данного вида индивидуума. Так, человек имеет естественную наследуемую невосприимчивость (видовой иммунитет) ко многим возбудителям болезней животных. С другой стороны, животные не болеют многими инфекционными болезнями человека. 2. Состояние центральной нервной системы оказывает существенное влияние на восприимчивость к инфекции. Известно, что психические расстройства, депрессивные и аффективные состояния снижают резистентность человеческого организма к инфекции. 3. Состояние эндокринной системы и гормональная регуляция играют важную роль как в возникновении, так и в последующем развитии инфекции. В последнее десятилетие доказана роль зобной железы (тимуса) в формировании невосприимчивости к инфекции (иммунитета). Роль гормонов в возникновении и развитии инфекционного процесса неоднотипна. Возможно понижение и повышение устойчивости к патогенными микроорганизмам. Так, например, адренокортикотропный (АКТГ) и соматотропный (СТГ) гормоны гипофизарно-адреналовой системы, подавляя или активируя воспалительные реакции, влияют на развитие в течение инфекционного процесса. На этом, в частности, основано лечебное применение кортикостероидов. 4. Реактивность организма и в связи с этим восприимчивость или, напротив, устойчивость к инфекции имеют отчетливую возрастную зависимость. На разных этапах своего развития организм обладает большей или меньшей резистентностью к определенным инфекциям. Дети до 6 мес устойчивы к ряду инфекций (корь, дифтерия, скарлатина, эпидемический паротит). В то же время они более восприимчивы, чем взрослые, к дизентерии, коли-инфекции, стафилококковым и стрептококковым инфекциям. 5. Возникновение инфекционного процесса и особенности его течения находятся в зависимости от характера питания и витаминного баланса. Для синтеза коферментов и антител необходимы витамины. Недостаток или отсутствие витаминов в пище приводит к нарушению продукции иммуноглобулинов. Дефицит витаминов группы В снижает устойчивость к стафилококковым и стрептококковым инфекциям. При авитаминозе часто возникают конъюнктивиты и кератиты, катары верхних дыхательных путей, синуситы, пневмонии. Дефицит витамина С также снижает устойчивость организма к ряду инфекций и интоксикаций. У больных с авитаминозом С легко возникают пневмонии, энтероколиты. Каждый введенный в организм антиген, каждая вакцина снижают запасы витамина С, поэтому несколько снижается и общая резистентность организма. Витамин С необходим для синтеза антител и для развития плазматических клеток - продуцентов антител. При авитаминозе С плазматические клетки исчезают, лимфоидная ткань атрофируется: при введении аскорбиновой кислоты указанные нарушения исчезают. Витамин С в больших дозах инактивирует вирусы герпеса, гриппа, осповакцины. Витамин D также повышает устойчивость организма к инфекции, особенно при условии облучения ультрафиолетовыми лучами. При дефиците витамина D у детей развивается рахит, при котором снижается фагоцитарная активность лейкоцитов. 6. Перенесенные заболевания, травмы снижают резистентность организма и способствуют развитию инфекции. 7. Физические и химические факторы, роль которых в условиях технической революции необычайно возросла, могут оказывать неблагоприятное воздействие на организм. Действие физических и химических факторов на микроорганизмы. Понятие о стерилизации, дезинфекции, асептике, антисептике. Влияние физических факторов. Влияние температуры. Различные группы микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, растущие при низкой температуре, называют психрофилами, при средней (около 37 °С) — мезофилами, при высокой — термофилами. К психрофильным микроорганизмамотносится большая группа сапрофитов — обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы). Некоторые из них могут вызывать порчу продуктов питания на холоде. Способностью расти при низких температурах обладают и некоторые патогенные бактерии (возбудитель псевдотуберкулеза размножается при температуре 4 °С). В зависимости от температуры культивирования свойства бактерий меняются. Интервал температур, при котором возможен рост психрофильных бактерий, колеблется от -10 до 40 °С, а температурный оптимум — от 15 до 40 °С, приближаясь к температурному оптимуму мезофильных бактерий. Мезофилывключают основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий. Они растут в диапазоне температур 10— 47 °С; оптимум роста для большинства из них 37 °С. При более высоких температурах (от 40 до 90 °С) развиваются термофильные бактерии. На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250—300 °С и давлении 262 атм. Термофилыобитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна, сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. Поскольку навоз наиболее богат термофилами, их рассматривают как показатель загрязненности почвы. Хорошо выдерживают микроорганизмы действие низких температур. Поэтому их можно долго хранить в замороженном состоянии, в том числе при температуре жидкого газа (—173 °С). Высушивание. Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высушиванию патогенные микроорганизмы (возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и др.). Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Высушивание под вакуумом из замороженного состояния — лиофилизацию — используют для продления жизнеспособности, консервирования микроорганизмов. Лиофилизированные культуры микроорганизмов и иммунобиологические препараты длительно (в течение нескольких лет) сохраняются, не изменяя своих первоначальных свойств. Действие излучения. Неионизирующее излучение — ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света, а также ионизирующее излучение — гамма-излучение радиоактивных веществ и электроны высоких энергий губительно действуют на микроорганизмы через короткий промежуток времени. УФ-лучи применяют для обеззараживания воздуха и различных предметов в больницах, родильных домах, микробиологических лабораториях. С этой целью используют бактерицидные лампы УФ-излучения с длиной волны 200—450 нм. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизирующих излучений, например Micrococcus radiodurans была выделена из ядерного реактора. Действие химических веществ. Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источниками питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост. Химические вещества, уничтожающие микроорганизмы в окружающей среде, называются дезинфицирующими. Антимикробные химические вещества могут обладать бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д. Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены вещества, относящиеся к хлор-, йод- и бромсодержащим соединениям и окислителям. Антимикробным действием обладают также кислоты и их соли (оксолиновая, салициловая, борная); щелочи (аммиак и его соли). Стерилизация– предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергшихся обработке. Дезинфекция — процедура, предусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтожения до такой степени, чтобы они не смогли вызвать инфекцию при использовании данного предмета. Как правило, при дезинфекции погибает большая часть микробов (в том числе все патогенные), однако споры и некоторые резистентные вирусы могут остаться в жизнеспособном состоянии. Асептика– комплекс мер, направленных на предупреждение попадания возбудителя инфекции в рану, органы больного при операциях, лечебных и диагностических процедурах. Методы асептики применяют для борьбы с экзогенной инфекцией, источниками которой являются больные и бактерионосители. Антисептика– совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в ране, патологическом очаге или организме в целом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процесса. Механизмы лекарственной устойчивости возбудителей инфекционных болезней. Пути преодоления лекарственной устойчивости. Методы определения чувствительности бактерий к антимикробным препаратам. Антибиотикорезистентность - это устойчивость микробов к антимикробным химиопре-паратам. Бактерии следует считать резистентными, если они не обезвреживаются такимиконцентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность может быть природной и приобретенной. Природная устойчивость.Некоторые виды микробов природно устойчивы к определенным семействам антибиотиков или в результате отсутствия соответствующей мишени (например, микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому не чувствительны ко всем препаратам, действующим на этом уровне), или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата (например, грамотрицательные микробы менеепроницаемы для крупномолекулярных соединений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет «маленькие» поры). Приобретенная устойчивость.Бактерии стали чрезвычайно быстро приспосабливаться, постепенно формируя устойчивость ко всем новым препаратам. Приобретение резистентности — это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиямвнешней среды. В разной степени резистентность характернадля всех бактерий и всех антибиотиков. К химиопрепаратам адаптируются не только бактерии, но и остальные микробы — от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистентности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых такназываемыми «госпитальными штаммами», у которых, как правило, наблюдается множественная устойчивость к антибиотикам (так называемаяполирезистентность).Бактерии, способные к полирезистентности, являются природными хранилищами генов лекарственной устойчивости. Как известно, мутации, в том числе по признаку лекарственной устойчивости, спонтанны и возникают всегда. Плазмидная устойчивость приобретается микробными клетками в результате процессов генетического обмена. Сравнительно высокая частота передачиR-плазмид обеспечивает широкое и достаточно быстрое распространение устойчивых бактерий в популяции, а селективное давление антибиотиков - отбор и закрепление их в биоценозах. Плазмидная устойчивость может быть множественной, т. е. к нескольким лекарственным препаратам, и при этом достигать достаточно высокого уровня. Биохимическую основу резистентности обеспечивают разные механизмы: энзиматическая инактивация антибиотиков - осуществляется с помощью синтезируемых бактериями ферментов, разрушающих активную часть антибиотиков. Одним из таких широко известных ферментов являетсябета-лактамаза, обеспечивающая устойчивость микроорганизмов к бета-лактамным антибиотикам за счет прямого расщепления бета-лактамного кольца этих препаратов. Другие ферменты способны не расщеплять, а модифицировать активную часть молекулы антибиотиков, как это имеет место при энзиматической инактивации аминогликозидов и левомицетина; изменение проницаемости клеточной стенки для антибиотика или подавление его транспорта в бактериальные клетки. Этот механизм лежит в основе устойчивости к тетрациклину, изменение структуры компонентов микробной клетки, например изменение структуры бактериальных рибосом, сопровождается повышением устойчивости к аминогликозидам и макролидам, а изменение структуры РНК-синтетаз — к рифампицину. У бактерий одного и того же вида могут реализовываться несколько механизмов резистентности. В то же время развитие того или другого типа резистентности определяется не только свойствами бактерий, но и химической структурой антибиотика. Для борьбы с лекарственной устойчивостью, т. е. для преодоления резистентности микроорганизмов к химиопрепаратам, существует несколько путей: соблюдение принципов рациональной химиотерапии; создание новых химиотерапевтических средств, отличающихся механизмом антимикробного действия (например созданная в последнее время группа химиопрепаратов — фторхинолоны) и мишенями; постоянная ротация (замена) используемых в данном лечебном учреждении или на определенной территории химиопрепаратов (антибиотиков); комбинированное применение бета-лактамных антибиотиков совместно с ингибиторами бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам). Антибиотики: классификация (по химической структуре, по механизму и спектру действия, по источнику и способу получения). Антибиотики — химиотерапевтические вещества, продуцируемые микроорганизмами, животными клетками, растениями, а также их производные и синтетические продукты, которые обладают избирательной способностью угнетать и задерживать рост микроорганизмов, а также подавлять развитие злокачественных новообразований.За тот период, который прошел со времени открытия П. Эрлиха, было получено более 10 000 различных антибиотиков, поэтому важной проблемой являлась систематизация этих препаратов. В настоящее время существуют различные классификации антибиотиков, однако ни одна из них не является общепринятой.Источники антибиотиков.Основными продуцентами природных антибиотиков являются микроорганизмы, которые, находясь в своей естественной среде (в основном, в почве), синтезируют антибиотики в качестве средства выживания в борьбе за существование. Животные и растительные клетки также могут вырабатывать некоторые вещества с селективным антимикробным действием (например, фитонциды), однако широкого применения в медицине в качестве продуцентов антибиотиков они не получили.Таким образом, основными источниками получения природных и полусинтетических антибиотиков стали: • Актиномицеты(особенно стрептомицеты) — ветвящиеся бактерии. Они синтезируют большинство природных антибиотиков (80 %) .• Плесневые грибы— синтезируют природные бета-лактамы (грибы родаCephalosporiumи Penicillium) ифузидиевую кислоту. • Типичные бактерии— например, эубактерии, бациллы, псевдомонады — продуцируют бацитрацин, полимиксины и другие вещества, обладающие антибактериальным действием. Способы получения.Существует три основных способа получения антибиотиков: • биологическийсинтез (так получают природные антибиотики — натуральные продукты ферментации, когда в оптимальных условиях культивируют микробы-продуценты, которые выделяют антибиотики в процессе своей жизнедеятельности); • биосинтезс последующими химическими модификациями(так создают полусинтетические антибиотики). Сначала путем биосинтеза получают природный антибиотик, а затем его первоначальную молекулу видоизменяют путем химических модификаций, например, присоединяют определенные радикалы, в результате чего улучшаются противомикробные и фармакологические характеристики препарата; • химическийсинтез (так получают синтетическиеаналоги природных антибиотиков, например хлорамфеникол/левомицетин). Это вещества, которые имеют такую же структуру,В основу главной классификации антибиотиков положено их химическое строение.Наиболее важными классами синтетических антибиотиков являются хинолоны и фторхинолоны (например, ципрофлоксацин), сульфаниламиды (сульфадиметоксин), имидазолы (метронидазол), нитрофураны (фурадонин, фурагин).По спектру действия антибиотики делят на пять групп в зависимости от того, на какие микроорганизмы они оказывают воздействие. Кроме того, существуют противоопухолевые антибиотики, продуцентами которых также являются актиномицеты. Каждая из этих групп включает две подгруппы: антибиотики широкого и узкого спектра действия.Антибактериальные антибиотики составляют самую многочисленную группу препаратов. Преобладают в ней антибиотики широкого спектра действия, оказывающие влияние на представителей всех трех отделов бактерий. К антибиотикам широкого спектра действия относятся аминогликозиды, тетрациклины и др. Антибиотики узкого спектра действия эффективны в отношении небольшого круга бактерий, например полимиксины действуют на грациликутные, ванкомицин влияет на грамположительные бактерии.В отдельные группы выделяют противотуберкулезные, противолепрозные, противосифилитические препараты.Противогрибковые антибиотики включают значительно меньшее число препаратов. Широким спектром действия обладает, например, амфотерицин В, эффективный при кандидозах, бластомикозах, аспергиллезах; в то же время нистатин, действующий на грибы родаCandida, является антибиотиком узкого спектра действия.Антипротозойные и антивирусные антибиотики насчитывают небольшое число препаратов.Противоопухолевые антибиотики представлены препаратами, обладающими цитотоксическим действием. Большинство из них применяют при многих видах опухолей, например митомицин С.Действие антибиотиков на микроорганизмы связано с их способностью подавлять те или иные биохимические реакции, происходящие в микробной клетке. В зависимости от механизма действия различают пять групп антибиотиков:1. антибиотики, нарушающие синтез клеточной стенки. К этой группе относятся, например, β-лактамы. Препараты этой группы характеризуются самой высокой избирательностью действия: они убивают бактерии и не оказывают влияния на клетки микроорганизма, так как последние не имеют главного компонента клеточной стенки бактерий — пептидогликана. В связи с этим β-лактамные антибиотики являются наименее токсичными для макроорганизма;2. антибиотики, нарушающие молекулярную организацию и синтез клеточных мембран. Примерами подобных препаратов являются полимиксины, полиены;3. антибиотики, нарушающие синтез белка; это наиболее многочисленная группа препаратов. Представителями этой группы являются аминогликозиды, тетрациклины, макролиды, левомицетин, вызывающие нарушение синтеза белка на разных уровнях;4. антибиотики — ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот. Например, хинолоны нарушают синтез ДНК, рифампицин — синтез РНК;5. антибиотики, подавляющие синтез пуринов и аминокислот. К этой группе относятся, например, сульфаниламиды. |