Задачі медичної мікробіології, етапи розвитку. Вдосконалення методів лабораторної діагностики інфекційних хвороб
 Скачать 439.5 Kb.
|
|
Фактори патогенності мікробів та їх виявлення. Адгезивність - здатність прикріплюватись до поверхні чутливих клітин. • пілії адгезії, капсула, пептидоглікан.тейхоєві кислоти,жирні кислоти. Колонізація-процес розмноження мікроорганізмів на поверхні чутливих клітин до кількості яка здатна викликати розвиток патологічного процесу. Інвазивність-здатність мікроорганізмів проникати через імунологічні бар’єри,шкіру,слизові оболонки всередину тканин і органів,розмножуватись в них і протистояти імунним силам макроорганізму. Інвазивність зумовлена:джгутиками,ферментами інвазії та агресії(речовини які сприяють руйнуванню структури клітини і поширенню збудника від місця первинної локалізації). Ферменти патогенності 1. Гіалуронідаза- руйнує гіалуронову кислоту сполучної тканини. 2. Лецитиназа- руйнує лецитин клітинних оболонок. 3. ДНК-аза та РНК-аза. 4. Фібринолізин-руйнує фібрин кров’яних згустків. 5. Плазмокоагулаза- коагулює білки плазми,закриває власні рецептори. 6. Колагеназа- руйнує колаген. 7. Гемолізин- руйнує мембрани еритроцитів. Токсичність-здатність патогенних мікроорганізмів продукувати екзо- та ендотоксини. Ендотоксин-компонент клітинної стінки Гр- бактерій,що виділяється після бактеріолізу.Властивості ендотоксину: ліпополісахарид,має специфічну дію,зумовлює пірогенну реакцію,викликає ендотоксичний шок,підвищує проникність капілярів,діє у великих концентраціях,термостабільний,не переходить в анатоксин. Екзотоксин-продукт життєдіяльності Гр+ та Гр- бактерій, що виділяються клітиною середовище. Саме дія екзотоксину визначає клінічні ознаки інфекційного захворювання. Властивості: представлений білками, має специфічну дію на поверхні клітин,діє в малих концентраціях,переходить в анатоксин, термолабільний.
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) Імунологічна пам'ять. В імунізованому орг, а також в орг. , що перніс інф затвор,але потім втратив здатність зберігати антитіла, під впливом спец і не спец подразників підвищ титр імунологлобулінів в сироватці крові. Кліт пам’яті – це частина довго живучих В і Т-лімф, стимульованих цим антигеном, які після 2-3 поділів переходять у стан спокою.Перебуваючи в орг ці лімф можуть розпізнавати антиген який сенсибілізував і давати імунну відповідь. Ім толерантність- це відсутність імунної відповіді орг. на певний антиген.Відносно інших антигенів такий орг. Може виробляти антитіла і відповідати клітинними імунними р-ми.Ім тол виникає в разі контакту орг. З цим антигеном в ембр періоді(період адаптації).Він може тривати і після народження якщо в орг. Є антиген до якого виникла толер. Види толер: 1) природна-може виникнути як до типових антигенів, так і до ауто антигенів, алергенів, пухл і трансп антигенів. 2) індукована- детермінуєтьсяь деякими лік засобами,які пригнічують вироблення антитіл. Відповідальні за розвиток ім. толер Т і В-супресори.Антигени,які спричиняють ім. тол,дістали назву толерогенів,ними найчастіше можуть бути сироваткові білки.Толерантний орг. Вважає «своїм» чужорідний матеріал і не відповідає на нього ім. р-ми. Ім тол може бути втрачена при видаленні АГ, що є в орг., а також при введенні ім. сиров проти антигенів якими була індукована толерантність. Варіант 12
Класифікація бактерій за типом дихання: 1) Аероби – використовують як кінцевий акцептор кисень облігатні – парціальний тиск кисню 20% мікроаерофіли – парціальний тиск кисню 5% 2) Анаероби – використовують сульфати, карбонати, нітрати, піруват факультативні – можуть використовувати кисень облігатні – гинуть в кисневих умовах Аеробні бактерії в процесі дихання окислюють різні органічні сполуки. При повному окисленні молекули глюкози вивільнюється певна кількість калорій тепла. При неповному окисленні вивільнюється відповідно ступеню окислення менша кількість енергії. Інтенсивність процесів аеробного дихання залежить від віку культури, температури і поживних субстратів. Посилене дихання і прискорений обмін речовин пов’язані зі швидкістю поділу клітин, з підвищенням синтезу білка в клітині, що призводить до посилення відновних властивостей середовища, у якому розвиваються мікроби. Дихання у анаеробів - шляхом ферментації субстрату с утворенням невеликої кількості енергії. До анаеробних процесів належать спиртове бродіння, молочнокисле бродіння, маслянокисле бродіння. Анаероби ферментують здебільшого без азотисті сполуки, викликаючи бродіння. Між аеробним і анаеробними типами дихання немає чіткої межі. Дихання бактерій проходить за участю ферментів оксидаз і дегідраз, яким притаманна виражена специфічність. Способи створення анаеробних умов: Анаеростат – апарат, з якого відкачують повітря і заповнюють інертним газом Хімічний спосіб – культивування в ексикаторі з поглиначами кисню (лужний р-н пірогалолу) Газовий пакет з регенератором Біологічний спосіб – одночасне культивування в герметизованій чашці Петрі облігатних аеробів з анаеробами Культивування в товщі середовища Методи вирощування анаеробних бактерій Для культивування анаеробів потрібно створити знижений парціальний вміст кисню в середовищі чи повітрі , з яким воно межує, що досягається декількома способами. 1. Посів анаеробної культури уколом в високий стовпчик цукрового агару. Це найбільш простий спосіб. 2. Додавання в середовище редукуючи речовин. Найчастіше застосовується середовище Кітта-Тароцці: бульйон з 0,5% глюкозою і шматочками свіжих органів тварин(чи з м’ясним фаршем). Шматочки органів, а також глюкоза володіє редукуючи ми властивостями. Середовище зверху заливають шаром масла. Поживні середовища перед посівом анаеробів «регенерують», кип’ятять для видалення кисню. Після посіву їх заливають зверху шаром парафінового чи вазелінового масла для відокремлення від атмосферного повітря. 3. Видалення повітря. Із середовища механічним шляхом. Для цього використовують анаеростати, з яких повітря викачується насосом. 4. Заміна повітря індиферентним газом. таким газом , наприклад, є водень, який отримують в апараті Кіппа і через приєднану трубку надходить в посудину, де знаходяться посіви анаеробів, витісняючи повітря з киснем. 5. Механічний захист від кисню повітря. Зручний спосіб Віняля-Вейона: беруть скляну трубку довжиною близько 30см і шириною 3-6мм. Один кінець її витягують в капіляр, а з іншого роблять перетяжку і вставляють ватну пробку; засівають в розтоплений агар досліджуваний матеріал, перемішують середовище і потім засипають агар в стерильну трубку. Потім запаюють капіляр і трубку поміщають в термостат. В середовищі виростають видимі ззовні колонії бактерій, які можна дістати, розпилявши трубку. 6. Хімічне поглинання кисню, наприклад основним розчином пірогалолу (10% розчин основи і пірогалолу) в особливих пристроях. 7. Біологічний метод – комбінований посів культури анаеробів і аеробів (способом Фортнера). Посів виконують на чашку з товстим шаром кров’яного агару, розподіленого навпіл вирізаною посередині чашки, прокаленим стерильним скальпелем, невеликою межею. На одній половині агару роблять посів культури аероба, на іншій – посів культури анаероба. Чашку обмащують парафіном і поміщають в термостат. Спочатку відбувається ріст аеробів. Коли вони в достатній мірі вичерпаються з чаші кисень, починається ріст анаеробів. 2. Мікробні токсини та їх класифікація. Основні властивості та хімічний склад токсинів. Ферменти агресії та захисту. Токсичні речовини, які синтезуються бактеріальною клітиною діляться на 2 групи- екзотоксини та ендотоксини. До токсинів білкової природи відносять екзотоксини, повністю чи частково секретовані бактеріями в зовнішнє середовище, а також зв’язані з певними структурами мікробної клітини. Ліпополісахаридними токсинами являються всі ендотоксини. Вони, як правило, локалізуються в ліпополісахаридному шарі клітинної стінки у Гр- бактерій. В наш час відкрито більш ніж 50 токсинів, які синтезуються різноманітними бактеріями: патогенними клостридіями, стафілококами, стрептококами,кишковою паличкою, холерним вібріоном і др. По своїй хімічній природі токсини даної групи відносяться до білків різної молекулярної маси. Вони мають просту і складну структуру. Простими токсинами являються дифтерійний гістотоксин, Бутуліновий нейротоксин, столбнячий екзотоксин. Складні токсини: бацили сибірської язви, α-токсин CI.perfringens. Екзотоксини, як правило, термолабільні, вони характеризуються органотропністю, ядовитістю, антигенністю, імуногенністю, має специфічну дію на поверхні клітин,діє в малих концентраціях,переходить в анатоксин,. Саме дія екзотоксину визначає клінічні ознаки інфекційного захворювання. Ендотоксин-компонент клітинної стінки Гр- бактерій,що виділяється після бактеріолізу. Ендотоксини на відмінну від токсинів білкової природи більш стійкі до високої температури, менш ядовиті і мало специфічні. Різні ендотоксини при введенні в організм піддослідних тварин викликають більш-менш однотипову реакцію незалежно від того з яких бактерій вони виділені. Ендотоксини порівняно слабкі антагенни. Ферменти агресії • Гіалуронідаза- руйнує гіалуронову кислоту сполучної тканини. • Лецитиназа- руйнує лецитин клітинних оболонок. • ДНК-аза та РНК-аза. • Фібринолізин-руйнує фібрин кров’яних згустків. • Плазмокоагулаза- коагулює білки плазми,закриває власні рецептори. • Колагеназа- руйнує колаген. • Гемолізин- руйнує мембрани еритроцитів 3.Види імунітету і форми його прояву Природжений (видовий або спадковий) імунітет — стійкість організму до певних патогенних агентів, яка властива даному виду і передається спадково. Вважають, що цей вид імунітету зв'язаний з особливостями генотипу даного конкретного виду макроорганізму (несприйнятливість людини до чуми рогатої худоби, курячої холери, а тварин — до скарлатини, кору). Видовий імунітет є наслідком тривалої еволюції взаємовідносин організму і патогена. Він може бути абсолютним і відносним та залежить від тих біологічних особливостей цих організмів, які сформувалися у процесі адаптації до умов довкілля. Основу механізмів природженого імунітету до інфекцій становить відсутність у клітинах макроорганізму рецепторів і субстратів, які необхідні для адсорбції і розмноження збудника інфекції, наявність речовин, що блокують його репродукцію, здатність організму-хазяїна синтезувати різні інгібітори у відповідь на проникнення патогенних мікроорганізмів. Під набутим імунітетом розуміють специфічний захист проти генетичне чужорідних субстанцій (антигенів), який здійснюється імунною системою організму через вироблення антитіл або нагромадження сенсибілізованих лімфоцитів. Набутий імунітет виробляється в результаті перенесеного захворювання або вакцинації здорового організму. Розрізняють природний і набутий штучний імунітет. Природний буває активним і пасивним. Природний активний імунітет може виникати після перенесення інфекції і тривати місяцями, роками або все життя. Природний пасивний імунітет має новонароджений організм, набуваючи його від матерів період внутрішньоутробного розвитку або з молоком. Набутий штучний імунітет виробляється в результаті активної або пасивної імунізації організму. Штучний активний імунітет формується під впливом вакцин і може тривати від кількох місяців до кількох років. Імунітет, зумовлений введенням в організм готових захисних речовин (антитіл) у вигляді сироваток, дістав назву набутого штучного пасивного імунітету. Набутий імунітет не успадковується. Він формується щодо конкретного виду патогенного мікроба в результаті контакту з ним, тобто є суворо специфічним. Цей вид імунітету дуже стійкий; наприклад, після віспи він зберігається все життя, а після кору, висипного тифу — тривалі роки. Профілактичне щеплення відіграє важливу роль у боротьбі з інфекційними хворобами. При інфекційних захворюваннях, збудниками яких є патогенні бактерії, формується антибактеріальний імунітет. У крові і лімфоїдномакрофагальній системі бактерії зазнають дії клітинних і гуморальних факторів. Стан несприйнятливості, при якому організм повністю звільняється від патогена, дістав назву стерильного імунітету. При туберкульозі та інших інфекціях, які мають тривалий перебіг, відносна несприйнятливість збігається на певний проміжок часу з наявністю в організмі збудників інфекції. Такий імунітет називають нестерильним. Імунітет, який виробляється в організмі у відповідь на виділення екзотоксинів патогенними мікробами, називається антитоксичним. Отже, в процесі еволюції захисних реакцій організм виробив здатність знешкоджувати не тільки мікробів, а й їхні отрути — токсини. При вірусних інфекціях організм всі свої захисні сили спрямовує на знешкодження вірусу і нейтралізацію його токсинів. Противірусні захисні реакції організму поділяються на неспецифічні і специфічні. Складовою частиною перших є інтерферон, який діє на внутрішньоклітинні етапи репродукції широкого кола РНК і ДНК-вмісних вірусів, пригнічуючи трансляцію вірусних інформаційних РНК та їхній біосинтез. Специфічний клітинний захист організму пов'язаний з участю сенсибілізованих Т-лімфоцитів, які не діють на вірус, а за допомогою лімфотоксинів руйнують заражені вірусами клітини. Несприйнятливість організму до патогенних паразитів (малярійні плазмодії, трипаносоми тощо) дістала назву протипаразитарного імунітету. Вироблення такого імунітету залежить від локалізації паразита. Ця форма імунітету зумовлюється захисною дією І§Е і підвищеною активністю фагоцитів. Крім названих вище форм захисту, існують поняття колективного (групового) імунітету, трансплантаційного імунітету тощо. Колективний імунітет – це несприйнятливість, що виникає в результаті перенесення явних чи прихованих захворювань, а також під впливом носійства в певних вогнищах епідемії.В більшості колективний імунітет є постінфекційним. колективний імунітет є також наслідком планомірної імунізації населення. трансплантаційний імунітет зумовлений клітинною реакцією на пересаджений трансплантат.Лімфоцити володіють цитопатогенетичною дією на клітини, що відрізняються за одним чи декількома генами.Навколо трансплантата і в його судинах накопичуються лімфоцити, судини закупорюються і орган-трансплантант гине внаслідок ішемії.Імунні лімфоцити, руйнуючи клітини трансплантата, самі гинуть.Трансплантаційний імунітет є небажаним явищем в медицині. Однак слід мати на увазі, що абсолютно автономних форм імунітету не існує, всі вони взаємозв'язані івиявляють свою дію в організмі за участю всіх його систем. Варіант 13
Для відтворення метаболічних процесів бактерії використовують ферменти. Їх набір – генетично детермінована ознака. Вивчення ферментативної активності збудників проводять з метою ідентифікації. Класифікація ферментів За механізмом дії: оксидоредуктази трансферази гідролази ліази лігази ізомерази За місцем локалізації: ендоферменти – локалізуються в цитоплазмі, ЦПМ або периплазматичному просторі екзоферменти – виділяються в зовнішнє середовище За генетичним контролем: Конститутивні – постійно синтезуються клітиною Індуктивні – синтезуються в присутності субстрату Репресивні – їх синтез пригнічується надмірним накопиченням продуктів метаболізму реакції, яка ними каталізується За субстратом: протеолітичні цукролітичні - ряд Гісса(глюкоза, лактоза, маніт, мальтоза, сахароза +МПБ+ індикатор); - довгий ряд Гісса - до 20 вуглеводів; - СистемиІндикаторніПаперові; - Тест системи (ентеротести,стафілотести); - системи мультимікротестів; - середовища ДСС(Енна, Лєвіна, Плоскірєва). Лі політичні Амілолітичні Пептолітичні Гемолітичні Лецитиназна активність Окрема група - ферменти захисту та агресії Практичне значення Ферменти використовують: з метою ідентифікації збудників інфекційних хвороб як лікувальні препарати: - фібринолізин – для попередження тромбоемболій при свіжих інфарктах - пеніциліназа – для профілактики анафілаксії на пеніцилін стрептодорназа – для розрідження гною і полегшення дренажування в промисловості їх використовують у виробництві біологічних препаратів (вітаміни групи В, аскорбінової кислоти, амінокислот, генній інженерії ) Ферменти патогенності: - Гіалуронідаза – руйнує гіалуронову кислоту сполучної тканини - Лецитиназа – руйнує лецитин клітинних оболонок - ДНК-аза та РНК-аза - Фібринолізин – руйнує фібрин кров´яних згустків - Плазмокоагулаза – коагулює білки плазми, закриває власні рецептори - Колагеназа – руйнує колаген - Гемолізин – руйнує мембрани еритроцитів |