Задачі медичної мікробіології, етапи розвитку. Вдосконалення методів лабораторної діагностики інфекційних хвороб
 Скачать 439.5 Kb.
|
|
Специфічність антигенів, їх різновидності (мікробні, гістосумісності, груп крові, ембріоспецифічні, пухлинні, аутоантигени). Практичне використання. Специфічність - це структурні особливості, які відрізняють антигенні речовини одну від одної. Специфічність визначається • структурою епітопу • кількістю епітопів (моновалентні, дівалентні, мультівалентні антигени) За специфічністю розрізняють: • Видові антигени • Групові антигени • Типові антигени Усі природні білка характеризуються антигенною специфічністю,яка визначається амінокислотною послідовністю,вторинною і третинною структурою білкової молекули і найбільшою мірою-поверхнево розташованими групами(антигенними детермінантами).Білки,що належать різним видам тварин,рослин,бактерій,вірусів-видові антигени-можуть бути диференційовані за допомог імунол р-їй. Імунол специф антигенів пов’язана з детермінантною групою,що розташована на поверхні антигену у вигляді 1 або кількох активних ділянок.Її можна відокремити,що дає змогу підвищити ефективність вакцинних препаратів. Групові антигени дають змогу поділяти людей за групами крові,а бактерії за серогрупами. Доведена наявність антигенів,спільних для еритроц людини і стафілококів.стрептококів,сальмонел,вірусів віспи, грипу та ін. інф захв(наслідок антигенної мімікрії). Аутоантигени-речовини,що мають властивість імунізувати орг., з якого їх добуто(кришталик ока,сперма, паращитов залози…)За звичайних умов антитіла до них не утворюються.Однак при ушкодженні цих тканин ауто антигени можуть всмоктуватись у кров і спричиняти утвор антитіл,які ушкоджують відповідні клітини.Під впливом охолодження,опромінювання,ліків,вірусних інф… можуть виникати антигени. Пухлинні антигени, або неоантігени - це такі антигени, які розташовані на поверхні пухлинних клітин. Такі антигени можуть бути представлені пухлинними клітинами, і ніколи — нормальними .У такому разі вони називаються специфічними для пухлини антигенами і, в загальному випадку, є наслідком специфічної для пухлини мутації. Ембріоспецифічні антигени-це антигени ,що притаманні організму в період ембріонального розвитку,але іноді виникають при деяких пухлинах. Антигени гістосумісності – система антигенів лейкоцитів людини, що складається з набору генів і їх продуктів, що грають роль в регуляції імунітету. Основні показання до застосування: вивчення схильності до ряду захворювань, відбір донорів при трансплантації. Мікробні антигени-антигени,які містяться в мікробах. Варіант 9
Найпростіші – одноклітинні еукаріотні тваринні організми, більше організовані у порівнянні із бактеріями. Мають цитоплазму, диференційоване ядро (деякі представники багатоядерні), різну за своїми оптичними властивостями оболонку, примітивні органоїди. Розмножуються простим і множинним поділом, статевим шляхом, складним способом (статевим і нестатевим). Деякі форми можуть утворювати цисти. Тип Найпростіші має чотири класи: джгутикові, саркодові, споровики, війчасті. Патогенними є збудники лейшманіоза, трипаносомоза, тріхомоніаза, лямбліоза, амебіаза, малярії, токсоплазмоза, балантидіаза. Найпростіші (Protozoa) – еукаріотичні одноклітинні мікроорганізми, що складають підцарсвто царства тварин (Animalia). Найпростіші включають 7 типів, із яких 3 типи (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) мають представників, що викликають захворювання у людини. Розміри найпростіших коливаються в межах від 5 до 30 мкм. Ззовні найпростіші вкриті мембраною(пеликулою) – аналогом цитоплазматичної мембрани клітин тварин. Деякі представники найпростіших мають опорні фібрили. Цитоплазма і ядро відповідають по будові еукаріотичним клітинам: цитоплазма складається з ендоплазматичного ретикулума, мітохондрій, лізосом, і ін.; ядро має ядерце і ядерну оболонку. Рух найпростіших здійснюється за допомогою джгутиків, війок і шляхом утворення псевдоподій. Найпростіші можуть харчуватися шляхом фагоцитозу чи утворенням особливих структур. Багато найпростіших при неблагоприємних умовах утворюють цисти – стадію спокою, що стійка до змін температури, вологості і т.д. Тип Sarcomastigophora. Підтип Mastigophora(джгутикові) включає в себе наступних патогенних представників: трипаносому – збудника африканського трипаносомозу (сонної хвороби); лейшманії – збудника шкірної і вісцеральної форм лейшманіозів; трихонади, що передається статевим шляхом і паразитують в товстій кишці людини; лямблії – збудника лямбліозу. Ці найпростіші характеризуються наявністю джгутиків: один у лейшманій, 4 вільних джгутики і ундулююча мембрана у трихомонад. До підтипу Sarcodina (саркодові) відноситься дизентерійна амеба – збудник амебної дизентерії людини. Морфологічно з нею схожа непатогенна кишкова амеба. Ці найпростіші пересуваються шляхом утворення псевдоподій. Поживні речовини захоплюються і погружаються в цитоплазму клітин. Статевий шлях розмноження у амеб відсутній. При несприятливих умовах вони утворюють цисту. Тип Apicomplexa. В класі Sporozoa (споровики) патогенними представниками є збудники токсоплазмозів, кокцидіозів, саркоцистозів, малярії і пневоцистозу. Збудник пнемоцистозу умовно віднесений до найпростіших. Життєвий цикл збудника малярії характеризується чергуванням статевого розмноження (в організмі комарів Anopheles) І безстатевого ( в клітинах тканин і еритроцитів людини вони розмножуються шляхом множинного поділу). Токсоплазми мають півмісяцеву форму. Токсоплазмозом людини заражається від тварин. Токсоплазми можуть передаватися через плаценту і вражати центральну нервову систему і очі плоду. Тип Ciliophora. Патогенний представник – збудник балантидіазу вражає товстий кишечник людини. Балантидії мають численні війки і тому є рухливі. Методи вивчення Морфологія найпростіших вивчається як в живому так і в забарвленому вигляді. Просте забарвлення (фуксином чи синькою) непридатна, так як вона не дозволяє вивявити складну структуру цих мікроорганізмів. Найбільш простим способом, що дозволяє диференціювати окремі елементи клітини, є метод забарвлення за Романовським-Гімзе. При цьому фіксація мазків повинна виконуватись не над полум’ям, а в якому-небуть фіксаторі(наприклад сумішшю спирту з ефіром по Нікіфорову).
Інфекція (від лат.зараження)-активне проникнення патогенного мікроорганізму в макроорганізм,наслідком чого є розвиток інфекційного процесу.Умови виникнення 1.Наявність чутливого макроорганізму(на поверхні клітин є специфічні рецептори здатні до взаємодії з молекулою мікроорганізму) 2.Наявність вхідних воріт(первинне місце локалізації збудника після проникнення) 3. Наявність потенційно патогенного мікроорганізму. Інфекційний процес –сукупність фізіологічних,адаптаційно-пристосувальних і потологічних процесів які виникають і розвиваються в організмі при потраплянні в нього патогенних мікробів, які викликають порушення постійності його внутрішнього середовища і фізіологічних функцій. Виникнення,перебіг та кінець і.п. визначають 3 фактори • Кількість та властивість мікроорганізму • Ступінь сприйнятливості мікроорганізму • Фактори зовнішнього середовища. І.П. може завершитись 1.нейтралізацією збудника в організмі 2.носійством у вхідних воротах 3.інфекційним захворюванням. Інфекційна хвороба-крайній ступінь прояву і.п.,коли внаслідок переважання патологічних реакцій над компенсаторними,виникає порушення гомеостазу організму людини,що проявляється характерними клінічними ознаками,біохімічними,гістологічними та імунологічними змінами. Для них характерні: • Специфічність- кожна І.Х. викликається специфічним збудником. • Контагіозність-здатне передаватися від хворої особи або носія до чутливого організму • Періодичність та циклічність Періоди Інфекційної Хвороби 1.Інкубаційний-від моменту зараження до появи перших клінічних ознак. 2.Продромальний-харакеризується появою симптомів загального типу, які не носять специфічного характеру. 3.Розпалу-характеризується появою специфічних ознак. 4.Розрішення • Одужання-літичне(повільне),критичне(швидке) • Носійство –гостре(до 3 міс.),хронічне(до 6 міс.) • Персистенція(латентна,хронічна,повільна) • Смерть-виникає внаслідок проникнення високо вірулентних збудників,недостатнього імунітету,інших соматичних захворювань,соціальних факторів Умови виникнення І.Х.:сприйнятливість макроорганізму,інфекційна доза патогенна,соціальні умови та фактори зов.середовища. Інфекційна доза- найменша кількість патогенну або його екзотоксину які викликають І.Х. Патогенез інфекційної хвороби-це комплекс взаємопов’язаних стадійних пошкоджуючих реакцій з боку патогенна,та захисно-пристосувальних з боку макроорганізму,які проявляються ураженням і відновленням функцій органів чи систем, а також в зміні поведінки організму в цілому.
Антитіла – це глікопротеїдна фракція гамма-білків сироватки крові, наділена специфічною здатністю взаємодіяти з антигенними речовинами, що індукують їх синтез. З точки зору інфекційної імунології – це захисні специфічні білки, продукти гуморальної імунної відповіді Продуцентами антитіл є плазматичні клітини, що утворюються внаслідок гуморальної імунної відповіді на антиген Функції антитіл: • блокують розвиток патологічного процесу • активують всі системи специфічного захисту і елімінують збудника. Валентність – кількість паратопів антитіл, що взаємодіють з епітопом антигену Ig з 2 і більше валентностями називають повними Ig з 1 валентністю називають неповними (блокуючими) Класи імуноглобулінів: • Ig розрізняються за:1)молекулярною масою2) кількістю мономерів3) валентністю 4) функціями5) кількісним вмістом в сироватці крові6) періодом напіврозпаду. Виділяють 5 класів Ig: • Ig G(проходять через плаценту,містяться в грудному молоці,приймають участь в реакціях лізису, нейтралізації, опсонізації, аглютинації, преципітації антигену). • Ig M (не проходять через плаценту,містяться в грудному молоці, приймають участь в реакціях лізису, нейтралізації, опсонізації, преципітації, аглютинації антигену) • Ig A( містяться в грудному молоці, слині, сльозах, секреті слизових оболонок,не проходять через плацентарний бар’єр,приймають участь в реакції нейтралізації токсину) • Ig E(зв’язуються Fc-фрагментом з рецепторами тучних клітин, еозинофілів та клітин шкіри,викликають викид БАР типу гістаміну,запускають реакції гіперчутливості,синтезуються при глистних інвазіях) • Ig D(не проходять через плацентарний бар’єр,синтезуються при аутоімунних процесах, імунодефіцитах, під час вагітності,регулюють функцію В-лімфоцитів Аутоантитіла — антитіла, здатні взаємодіяти аутоантигенами, тобто з антигенами власного організму. Можуть утворюватися спонтанно або унаслідок перенесених інфекцій. Варіант 10
Форма клітин у молодих культур може бути кругла, яйцеподібна або витягнута, у зрілих клітин – грушоподібна, веретеноподібна, амебоподібна. Гриби мають диференційоване ядро (одне або кілька), клітинну стінку, цитоплазматичну мембрану. У молодих культур цитоплазма гомогенна, у дорослих – зерниста; містяться мітохондрії, комплекс Гольджі, вакуолі, включення. Основний структурний компонент – міцелій, який складається з безбарвних ниток гіфів. Спорин’я утворює склєроций у вигляді щільного сплетення гіф міцелію. Морфологія різноманітна, особливо в культурах на різних поживних середовищах, де спостерігається виражений поліморфізм. Тканинні форми патогенних грибів менш поліморфні, вони відрізняються від культуральних, це враховується в діагностиці мікозів. Найбільше значення для медицини мають ооміцети, аскоміцети, базидіоміцети, дейтероміцети. Культивують в аеробних умовах при т 22-27С на поживних середовищах, які містять азотисті і вуглецевмісні речовини. Найкраще рН 6,0-6,5, але патогенні гриби можуть рости при рН 3-10. Патогенним грибам потрібні різноманітні фактори росту( вітаміни, амінокислоти) і мікроелементи. Виробляють різнокольорові пігменти, які ділять на розчинні у воді і розчинні у спирті, ацетоні. Деяка кількість грибів здатна продукувати екзотоксини, більшість продукує ендотоксини.
Патогенність- видова полідетермінантна ознака збудника, що позначає його потенційну здатність викликати інфекційний (інвазійний) процес у «хазяїна», тобто проникати в організм хазяїна, розмножуватися в ньому та уражувати його. Поняття П. поширюється на всі види мікроорганізмів (віруси, бактерії, гриби, найпростіші), гельмінти. П. збудника виявляється відносно особин одного виду або групи до чітко визначених хазяїв. П., як правило, контролюється сукупністю генів, які зумовлюють проникнення паразита в організм, адаптацію його там, пригнічення захисних сил організму, ушкодження клітин і тканин і перехід до нового хазяїна. Матеріальні носії П. називаються факторами П. Серед бактерій до них відносять адгезини, інвазини, агресини, екзотоксини, ендотоксини, ферменти-токсини, алергени. По відношенню до людини або інших хазяїв усі мікроорганізми поділяють на три групи: патогенні, непатогенні, умовно-патогенні. Вірулентність- міра патогенності,яка визначає основні властивості патогенна. Про величину В. судять за тяжкістю захворювань, що викликаються мікробом чи вірусом, в експериментах на тваринах — за смертельною дозою інфекційного агента. В. визначається не тільки здатністю мікроорганізму проникати в сприйнятливий організм, розмножуватися і поширюватися в ньому, але й тим, що мікроб (чи вірус) виробляє отруйні продукти життєдіяльності — токсини. В. — не видова, а штамова ознака мікроба (вірусу) і може коливатися в широких межах у різних штамів. При порівнянні в суворо контрольованих умовах декількох штамів їх В. може мати кількісне вираження. Показниками В. є умовні величини — мінімальна летальна (DLM, dosis letalis minima — найменша кількість мікроорганізмів, що викликає загибель 95% заражених сприйнятливих лабораторних тварин певного виду стандартної маси) та 50% летальна доза (LD50 — мінімальна доза мікроорганізмів, що викликає загибель 50% експериментальних тварин).
Динаміка антитіло утворення: Первинна імунна відповідь (АГ потрапляє вперше): 1.Індуктивна фаза (24-96 годин) • поглинання та процесінг АГ • активація Т-хелперів • активація В-лімфоцитів, їх проліферація • утворення плазматичних клітин 2.Продуктивна фаза (14 діб) • синтез Ig M (початок на 4-5 добу, максимум на 7-12) • синтез Ig G (початок на 7 добу, максимум на 14) • кількість Ig M i G однакова • формування Т- і В-лімфоцитів пам’яті Вторинна імунна відповідь (АГ потрапляє повторно): 1.Індуктивна фаза (5-6 годин) • кінцева проліферація Т- і В-лімфоцитів пам’яті 2.Продуктивна фаза (14 діб) • одномоментний синтез Ig M і Ig G • синтез Ig G в більших титрах (максимум на 3-5 добу) Теорії антитіло утворення: 1.Клонально-селекційна теорія Бернета • лімфоїдні клітини організму людини клоновані • різноманітність клонів формується в ембріогенезі внаслідок соматичних мутацій • антиген, проникаючи в організм, взаємодіє зі специфічним клоном і сприяє його проліферації • в процесі ембріогенезу, в період контакту з певними антигенами, до них формується імунологічна толерантність 2.Імуногенетична теорія Тенегави • гени лімфоцитів, що контролюють синтез антитіл мають фрагментарну будову • в хромосомі знаходиться велика кількість фрагментів • при диференціації лімфоцитів фрагменти збираються у функціональний ген, який може кодувати синтез антитіл (до 10 млн різновидів) • при проникненні в організм певного виду антигену з ним реагують найбільш адекватні лімфоцити • під дією антигену відбуваються мутації в генних ділянках, які кодують синтез антитіл, внаслідок чого їх специфічність зростає в 100 разів (1 млрд різновидів) Варіант 11
Бактеріям притаманний голофітний тип живлення – вони утилізують поживні речовини із водних розчинів всією поверхнею клітини Механізми проникнення поживних речовин в клітину: Енергонезалежні 1)Проста дифузія: – відбувається за рахунок різниці градієнту концентрації (проникнення мілких молекул) – відбувається проникнення середніх ліпофільних молекул також і при вирівнюванні градієнту концентрації 2)Полегшена дифузія – відбувається за участю мембранних білків-пермеаз, постійно локалізованих в порах Схема полегшеної дифузії: Енергозалежні 1)Активний транспорт – відбувається за участю специфічних для речовин ферментів-перенощиків, локалізованих в ЦПМ, проти градієнту концентрації Механізм активного транспорту: 2)Транспорт, обумовлений фосфорилюванням – забезпечується фосфорильованим мембранним ферментом. Відбувається як за градієнтом концентрації, так і проти нього Класифікація бактерій за типом живлення: Залежно від джерела вуглецю та азоту 1)Аутотрофи (аміноаутотрофи) джерелом є неорганічні сполуки вуглецю і азоту 2)Гетеротрофи (аміногетеротрофи) джерелом є органічні сполуки вуглецю та азоту Гетеротрофи класифікуються: Сапрофіти – засвоюють органічні речовини відмерлих організмів Паразити – засвоюють органічні речовини живих організмів Паразитизм: Умовний (необлігатний) – бактерії можуть засвоювати органічні речовини зі штучних середовищ Обов’язковий (облігатний) – бактерії засвоюють органічні речовини живого організму, розвиваються лише внутрішньоклітинно (рикетсії, хламідії) Класифікація поживних середовищ: за походженням (природні, синтетичні, напівсинтетичні) за консистенцією (рідкі,напіврідкі, щільні) за призначенням: - універсальні - спеціальні(селективні, диференційно-діагностичні, транспортні, консервуючі, середовища накопичення Культуральні властивості бактерій: На рідких середовищах бактерії утворюють: -помутніння -плівку -осад -їх комбінації На твердих середовищах утворюють колонії Колонія – це видиме неозброєним оком скупчення біомаси бактеріальних клітин на поверхні або в товщі щільного поживного середовища Характеристика колонії: Розмір (карликові, малі, середні, великі, гігантські) Колір (залежить від кольору пігментів бактерій) Характер краю (рівний, хвилястий, волокнистий тощо) Форма (кругла, овальна, розеткоподібна тощо) Консистенція (м’яка, в’язка, крихка) |