Учебник в 2 томах Под редакцией
 Скачать 0.74 Mb.
|
|
2019 Министерство образования и науки РФ Рекомендовано ФГАУ «Федеральный институт развития образования» в качестве учебника для использования в учебном процессе образовательных организаций, реализующих программы высшего образования по специальностям 31.05.01 «Лечебное дело», 31.05.02 «Педиатрия», 32.05.01 «Медико-профилактическое дело» Медицинская микробиология, вирусология, иммунология Учебник В 2 томах Под редакцией академика РАН В.В. Зверева, профессора М.Н. Бойченко 2-е издание, переработанное и дополненное 2019 Медицинская микробиология, вирусология, иммунология Под редакцией академика РАН В.В. Зверева, профессора М.Н. Бойченко 2-е издание, переработанное и дополненное Учебник ТОМ 1 ОГЛАВЛЕНИЕ Авторский коллектив . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Список сокращений и условных обозначений . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 ЧАСТЬ I. ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 Глава 1. Введение в микробиологию и иммунологию (В.Н. Царев) . . . . . . 15 1.1. Предмет «Медицинская микробиология» . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 1.2. Задачи и методы медицинской микробиологии . . . . . . . . . . . . . 17 1.3. Открытие и изучение мира микробов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 Глава 2. Морфология и классификация микробов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.1. Систематика и номенклатура микробов (Е.П. Пашков, Л.И. Петрова) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2. Классификация и морфология бактерий (Е.П. Пашков, А.С. Быков, М.Н. Бойченко) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 2.2.1. Морфологические формы бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 2.2.2. Структура бактериальной клетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30 2.2.3. Особенности строения спирохет, риккетсий, хламидий, актиномицет и микоплазм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 2.3. Строение и классификация грибов (А.С. Быков) . . . . . . . . . . . . . 44 2.4. Строение и классификация простейших (А.С. Быков) . . . . . . . . 48 2.5. Строение и классификация вирусов (А.С. Быков) . . . . . . . . . . . . 53 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Глава 3. Физиология микробов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.1. Физиология бактерий(М.Н. Бойченко, В.В. Тец) . . . . . . . . . . . . . 61 3.1.1. Питание бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61 3.1.2. Ферменты бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 3.1.3. Энергетический метаболизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68 3.1.4. Конструктивный метаболизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73 3.1.5. Транспорт веществ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 3.1.6. Регуляция метаболизма у бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 3.1.7. Морфогенез бактерий и их сообществ . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 3.1.8. Вторичный метаболизм . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 3.1.9. Отношение к факторам окружающей среды . . . . . . . . . . . . 86 3.1.10. Рост и размножение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91 3.1.11. Условия культивирования бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97 3.1.12. Поведение бактерий в бактериальных сообществах . . . . 98 6 Оглавление 3.2. Физиология вирусов (В.В. Зверев, А.С. Быков) . . . . . . . . . . . . . . 101 3.2.1. Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой . . . 102 3.2.2. Программируемая клеточная смерть (апоптоз) . . . . . . . . 108 3.2.3. Непродуктивные инфекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 3.3. Культивирование вирусов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111 3.4. Бактериофаги (вирусы бактерий) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 123 Глава 4. Экология микробов — микроэкология . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.1. Распространение микробов (А.С. Быков, Е.П. Пашков) . . . . . . 125 4.1.1. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125 4.1.2. Микрофлора почвы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126 4.1.3. Микрофлора воды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127 4.1.4. Микрофлора воздуха . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128 4.1.5. Микрофлора бытовых и медицинских объектов . . . . . . . 129 4.2. Микрофлора организма человека (Л.И. Кафарская, А.С. Быков) . . .129 4.3. Уничтожение микробов в окружающей среде (В.Б. Сбойчаков) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 4.3.1. Дезинфекция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143 4.3.2. Стерилизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 4.3.3. Асептика и антисептика . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 4.4. Санитарная микробиология (В.Б. Сбойчаков) . . . . . . . . . . . . . . 150 4.4.1. Санитарно-микробиологическое исследование воды . . . 159 4.4.2. Санитарно-микробиологическое исследование почвы . . . 163 4.4.3. Исследование микробной обсемененности воздушной среды . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 4.4.4. Санитарно-микробиологический контроль объектов продовольственного назначения . . . . . . . . . . . . . . . . . 167 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 178 Глава 5. Генетика микробов (М.Н. Бойченко) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.1. Строение генома бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.1.1. Бактериальная хромосома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181 5.1.2. Плазмиды бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182 5.1.3. Подвижные генетические элементы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184 5.1.4. Интегроны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185 5.1.5. Острова патогенности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187 5.1.6. Системы регуляции экспрессии генома. Защита от чужеродной дезоксирибонуклеиновой кислоты . . . . . . . . . . 187 Оглавление 7 5.2. Мутации у бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188 5.3. Рекомбинация у бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 190 5.3.1. Гомологичная рекомбинация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 5.3.2. Сайт-специфическая рекомбинация . . . . . . . . . . . . . . . . . 191 5.3.3. Незаконная, или репликативная, рекомбинация . . . . . . . 191 5.4. Передача генетической информации у бактерий . . . . . . . . . . . 192 5.4.1. Конъюгация. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192 5.4.2. Трансдукция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194 5.4.3. Трансформация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 195 5.5. Особенности генетики вирусов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197 5.6. Применение генетических методов в диагностике инфекционных болезней . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 5.6.1. Методы, используемые для внутривидовой идентификации бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 5.6.2. Методы, используемые для обнаружения микроба без выделения его в чистую культуру . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 200 5.7. Основы генетической инженерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 207 Глава 6. Антимикробные химиотерапевтические препараты (Л.И. Кафарская, Н.В. Давыдова, Н.В. Хорошко) . . . . . . . . . 209 6.1. Антимикробные химиотерапевтические препараты . . . . . . . . . 209 6.1.1. Антибиотики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 6.1.2. Синтетические антимикробные химиотерапевтические препараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 218 6.2. Механизмы действия антимикробных химиотерапевтических препаратов, активных в отношении клеточных форм микроорганизмов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 220 6.2.1. Ингибиторы синтеза и функций клеточной стенки бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 221 6.2.2. Ингибиторы синтеза белка у бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . 222 6.2.3. Ингибиторы синтеза и функций нуклеиновых кислот . . . 223 6.2.4. Ингибиторы синтеза и функций цитоплазматической мембраны . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223 6.2.5. Побочное воздействие на микроорганизмы . . . . . . . . . . . 224 6.3. Лекарственная устойчивость бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 6.3.1. Природная устойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 6.3.2. Приобретенная устойчивость . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224 6.3.3. Генетические основы приобретенной резистентности . . . . 225 8 Оглавление 6.3.4. Реализация приобретенной устойчивости . . . . . . . . . . . . . 226 6.4. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам . . . 228 6.5. Осложнения антимикробной химиотерапии со стороны макроорганизма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229 6.6. Противовирусные химиотерапевтические препараты . . . . . . . 231 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 233 Глава 7. Учение об инфекции (О.В. Бухарин) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 235 7.1. Инфекция. Формы инфекционного процесса . . . . . . . . . . . . . . 235 7.2. Движущие силы инфекционного процесса . . . . . . . . . . . . . . . . 241 7.3. Роль возбудителя в инфекционном процессе и его основные биологические характеристики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242 7.3.1. Факторы вирулентности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 244 7.3.2. Патогенетические факторы возбудителя при инфекции . . . .248 7.3.3. Генетика вирулентности бактерий . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 254 7.4. Роль макроорганизма в инфекционном процессе. . . . . . . . . . . 257 7.4.1. Анатомо-физиологические барьеры организма при инфекции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 260 7.5. Роль внешней среды в инфекционном процессе . . . . . . . . . . . 263 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 265 ЧАСТЬ II. ОБЩАЯ ИММУНОЛОГИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267 Глава 8. Учение об иммунитете и факторы врожденного иммунитета (И.И. Долгушин, О.А. Свитич). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 8.1. Введение в иммунологию . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 269 8.1.1. Основные этапы развития иммунологии . . . . . . . . . . . . . . 269 8.1.2. Виды иммунитета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 272 8.2. Врожденный иммунитет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276 8.2.1. Факторы врожденного иммунитета . . . . . . . . . . . . . . . . . . 277 8.2.2. Гуморальные факторы врожденного иммунитета . . . . . . 282 8.2.3. Рецепторы врожденного иммунитета . . . . . . . . . . . . . . . . . 290 8.2.4. Клетки врожденного иммунитета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 293 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 301 Глава 9. Антигены и иммунная система человека (Ю.В. Несвижский) . . . 303 9.1. Антигены . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 9.1.1. Общие сведения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303 9.1.2. Свойства антигенов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 304 9.1.3. Классификация антигенов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 308 Оглавление 9 9.1.4. Антигены организма человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 311 9.1.5. Антигены микробов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 318 9.1.6. Процессы, происходящие с антигеном в макроорганизме . . .321 9.2. Иммунная система человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 9.2.1. Структурно-функциональные элементы иммунной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 9.2.2. Организация функционирования иммунной системы . . 342 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 352 Глава 10. Основные формы иммунного реагирования(Ю.В. Несвижский) . . .355 10.1. Антитела и антителообразование . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 10.1.1. Природа антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355 10.1.2. Молекулярное строение антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356 10.1.3. Структурно-функциональные особенности иммуноглобулинов различных классов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 358 10.1.4. Антигенность антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 363 10.1.5. Механизм взаимодействия антитела с антигеном . . . . . 364 10.1.6. Свойства антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 365 10.1.7. Генетика иммуноглобулинов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 367 10.1.8. Динамика антителопродукции . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 368 10.1.9. Теории разнообразия антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371 10.2. Иммунный фагоцитоз . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 10.3. Опосредованный клетками киллинг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373 10.3.1. Антителозависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 374 10.3.2. Антителонезависимая клеточно-опосредованная цитотоксичность . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375 10.4. Реакции гиперчувствительности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376 10.5. Иммунологическая память . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 381 10.6. Иммунологическая толерантность. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 382 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 385 Глава 11. Особенности иммунитета при различных локализациях и состояниях (Ю.В. Несвижский) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 11.1. Особенности местного иммунитета . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 11.1.1. Иммунитет кожи . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 387 11.1.2. Иммунитет слизистых оболочек . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 389 11.2. Особенности иммунитета при различных состояниях . . . . . . 392 11.2.1. Особенности иммунитета при бактериальных инфекциях . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 392 10 Оглавление 11.2.2. Особенности противовирусного иммунитета . . . . . . . . . 393 11.2.3. Особенности противогрибкового иммунитета . . . . . . . . 394 11.2.4. Особенности иммунитета при протозойных инвазиях . . . 394 11.2.5. Особенности противоглистного иммунитета . . . . . . . . . 394 11.2.6. Трансплантационный иммунитет . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395 11.2.7. Иммунитет против новообразований . . . . . . . . . . . . . . . . 396 11.2.8. Иммунология беременности . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 11.3. Иммунный статус и его оценка. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397 11.4. Патология иммунной системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 11.4.1. Иммунодефициты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 399 11.4.2. Аутоиммунные болезни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 11.4.3. Аллергические болезни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402 11.4.4. Лимфопролиферативные заболевания . . . . . . . . . . . . . . . 406 11.5. Иммунокоррекция . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406 Задания для самоподготовки (самоконтроля). . . . . . . . . . . . . . . . . . 407 Глава 12. Иммунодиагностические реакции(Ю.В. Несвижский) . . . . . . 409 12.1. Реакции антиген–антитело и их применение . . . . . . . . . . . . . 409 12.2. Реакция агглютинации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410 12.3. Реакция преципитации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412 12.4. Реакции с участием комплемента . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414 12.5. Реакции с использованием меченых антител или антигенов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416 12.6. Реакция нейтрализации . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419 Глава 13. Иммунопрофилактика и иммунотерапия (В.В. Зверев, Л.И. Петрова) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 13.1. Сущность и место иммунопрофилактики и иммунотерапии в медицинской практике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421 13.2. Иммунобиологические препараты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422 13.2.1. Общая характеристика и классификация . . . . . . . . . . . . 422 13.2.2. Вакцины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 423 13.2.3. Бактериофаги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 13.2.4. Пробиотики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 13.2.5. Иммунобиологические препараты на основе специфических антител . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 429 Задания для самоподготовки (самоконтроля) (к главам 12, 13) . . . 432 Ответы к тестам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 434 Предметный указатель . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 436 |