Задачі медичної мікробіології, етапи розвитку. Вдосконалення методів лабораторної діагностики інфекційних хвороб
 Скачать 439.5 Kb.
|
|
Роль макроорганізму, зовнішнього середовища та соціальних умов у розвитку інфекційних захворювань. У виникненні і розвитку інфекційних захворювань важливе значення має стан організму людини, його індивідуальні властивості, а також умови зовнішнього середовища. Критична доза і вхідні ворота інфекції. Для виникнення інфекції мікроб повинен проникнути в організм у визначеній критичній дозі. Величина дози неоднакова для різних інфекційних агентів. Велике значення мають вхідні ворота інфекції, тобто органи і тканини через які мікроб потрапляє в організм. Так, гонокок викликає захворювання тільки в тому випадку, якщо він попадає на слизову оболонку статевих органів або коньюктиву ока. Реактивність організму. Виникнення інфекційного захворювання і особливості його клінічного прояву залежать від загальної фізіологічної реактивності організму, тобто його здатності вступати у взаємодію з мікроорганізмом і реагувати на нього як на фактор який порушує нормальні фізіологічні функції. Важливе значення при цьому має стан нервової,ендокринної, імунної і других систем організму, вік людини, харчування, умови праці і побуту. Як правило, всі ті фактори які послаблюють захисні функції організму (голодування, переохолодження, перегрівання , радіація, отруєння хімічними речовинами) сприяють інфекції. На виникнення і характер інфекційного процесу впливає підвищена реактивність тканин. Так при алергічних станах і специфічній сенсибілізації організму спостерігається бурний початок і перебіг інфекційного процесу. Вплив кліматичних умов на сприйнятливість до різноманітних інфекцій виявляється у коливанні рівня захворюваності. У різних кліматичних зонах півночі і півдня спостерігається різний рівень захворюваності кишечники інфекціями, дифтерією, скарлатиною, респіраторними вірусними інфекціями. На виникнення і перебіг інфекційних захворювань впливають фактори зовнішнього середовища: ультрафіолетові промені, іонізуюча радіація і різні хімічні речовини.
Під неспецифічним імунітетом розуміють систему захисних факторів організму, притаманних даному виду як спадково обумовлена властивість.. неспецифічні фактори захищають організм від різних екзогенних та ендогенних агресій, вони передаються спадково, їхні захисні функції позбавлені вибірковості і вони не здатні зберігати пам'ять від первинного контакту з чужорідними тілами. Умовно фактори неспецифічного захисту можна розбити на чотири типи: фізичні (анатомічні); фізіологічні; клітинні, здійснюють ендоцитоз або прямої лізис чужорідних клітин; молекулярні (фактори запалення). Фізичні (анатомічні) бар'єри Шкіра. Неушкоджена шкіра представляє собою звичайно непроникний бар'єр для мікроорганізмів.. Здорова неушкоджена шкіра володіє виразною бактерицидну активність відносно тих мікроорганізмів, які не є представниками її нормальної мікрофлори. Слизові оболонки. На рівні слизових оболонок існує безліч різних механізмів захисту внутрішнього середовища організму, в тому числі від проникнення в неї мікроорганізмів (слиз, війки миготливого епітелію, лізоцим, пероксидази, секреторні антитіла, фагоцитуючі клітини, лімфоцити). Нормальна мікрофлора організму. Мікроорганізми, які населяють шкіру і слизові оболонки, сполучені із зовнішнім середовищем, складають нормальну мікрофлору організму. Ці мікроорганізми здатні протистояти дії патогенних мікроорганізмів і згубно діяти на них, тим самим беручи участь в захисті організму. Фізіологічні бар'єри Цей тип захисту включає температуру тіла, рН і напруженість кисню в районі колонізації мікроорганізмами, а також різні розчинні фактори, запалення. Клітинні фактори До клітинних факторів неспецифічного захисту відносяться фагоцитуючі клітини і натуральні кілери. Фагоцитуючі клітини. Одним із потужних факторів резистентності є фагоцитоз. Фагоцитарним властивостями володіють зернисті лейкоцити крові і лімфи, головним чином нейтрофіли, еозинофіли і базофіли, а також моноцити і макрофаги. В даний час під макрофагами розуміють клітини, які мають високу фагоцитарну активність. За класифікацією ВООЗ всі макрофаги об'єднані в систему мононуклеарних фагоцитів (СМФ). Фагоцитами притаманні три функції: • Захисна. Фагоцитозом знищуються чужорідні об'єкти,. • Секреторна. Взаємодія об'єкта фагоцитозу з фагоцитом стимулює бактерицидні системи останнього.Крім того фагоцити синтезують і секретують біологічно активних речовин, необхідних для підтримки імунної відповіді організму на чужорідну речовину. • Представляюча. Переробка антигену (процесинг) і подання його імунокомпетентним клітинам, які беруть участь у формуванні імунної Натуральні кілери. Натуральні кілери або природні кілери представляють собою популяцію лімфоїдних клітин, позбавлених ознак Т-і В-лімфоцитів. Їх участь у неспецифічному імунній відповіді полягає в здатності надавати пряму цитотоксичну дію на злоякіснотрансформовані і вірусінфіковані клітини, а також клітини, що поглинули деякі внутрішньоклітинні бактеріальні патогени. . У процесі цитолізу розрізняють три основні стадії: розпізнавання, виділення цитотоксинів («летальний удар») і лізис клітини-мішені. Гуморальні (молекулярні) фактори неспецифічного захисту У неспецифічному імунітеті проти мікробів беруть участь білки гострої фази запалення: С-реактивний протеїн (білок), , лейкіни(знешкоджують грам позитивні негативні бактерії)інтерферони, система комплементу (комплекс розчинних білків і білків клітинної поверхні, взаємодія яких сприяє лізису бактерій, вібріонів, спірохет, еритроцитів, посилює фагоцитоз), лізоцим (міститься в сльозах, слині, перитонеальній рідині, плазмі та сироватці крові, в лейкоцитах, материнському молоці . Викликає лізис багатьох сапрофітних бактерій), Інтерферон(виробляються багатьма клітинами у відповідь на впровадження вірусу або складних біополімерів,володіє видовою специфічністю). СПЕЦИФІЧНИЙ ІМУНІТЕТ Поряд з факторами неспецифічного захисту середовище організму захищена від проникаючих в неї чужорідних макромолекул, у тому числі від патогенних мікробів, механізмами специфічної імунної відповіді. Ці механізми набуваються організмом після контакту з конкретним чужорідною речовиною, що носить назву антиген. Дія цих механізмів строго вибірково і поширюється тільки на конкретний антиген, який індукував імунну відповідь. Реалізація імунної відповіді є функцією високо спеціалізованої імунної системи організму. Основні захисні функції імунної системи - розпізнавання і елімінацію чужорідних макромолекул - здійснюють імунокомпетентні клітини (лімфоцити), а також продукують і секретуються ними макромолекули - антитіла (імуноглобуліни). Специфічний імунна відповідь є одним з компонентів загальної системи захисту організму, в якій всі перераховані вище клітини і макромолекули взаємопов'язані. Місцем функціональної кооперації всіх перерахованих клітин і макромолекул служать органи і тканини імунної системи організму. Лімфоцити Лімфоцити - це єдині клітини організму, здатні специфічно розпізнавати і розрізняти різні антигени і відповідати активацією на контакт з певним антигеном. Лімфоцити знаходяться в стані рециркуляції, тобто постійно відбувається обмін клітинами між кров'ю, лімфою і лімфоїдними органами. Це необхідно для реалізації специфічної імунної відповіді, тому що імунна система повинна бути готова відповісти на будь-який з безлічі чужорідних антигенів, що потрапляють в будь-яку ділянку тіла. Оскільки кожен окремий антиген розпізнається лише дуже невеликою частиною популяції лімфоцитів, тільки постійна рециркуляція може створити умови для зустрічі кожного антигену з одиничними лімфоцитами, що несуть специфічні для нього антиген-розпізнаючі рецептори. Зустрівши і розпізнавши цей антиген, лімфоцити розмножуються (проліферація) і диференціюються. Велика частина з них бере безпосередню участь по знищенню антигену, а менша частина залишається у вигляді довгоживучих активованих клітин пам'яті і в даний момент участь у захисті не приймає. При досить сприятливими морфології малі лімфоцити діляться на дві популяції, що мають різні функції і продукують різні білки. Залежно від місця дозрівання в організмі поділяються на Т-(тимус) і В-(бурса Фабриціуса, кістковий мозок) лімфоцити. Варіант 14
Ріст – процес збільшення біомаси клітини внаслідок синтезу нових речовин Розмноження – процес відтворення подібних собі особин, який забезпечує існування виду Механізми розмноження(клітинного поділу): бінарний поділ дроблення і спороутворення (у актиноміцетів) брунькування Фази розмноження бактерій в ізольованому середовищі Лаг-фаза – адаптація до нових умов Експоненціальна фаза – інтенсивне розмноження (збільшення кількості особин в геометричній прогресії) Стаціонарна фаза – кількість відмерлих особин дорівнює кількості живих, що розмножуються Фаза відмирання – інтенсивне відмирання (кількість відмерлих збільшується в геометричній прогресії)
Джерело інфекції - різні живі і неживі об'єкти зовнішнього середовища, які містять і зберігають патогенні мікроорганізми. Механізми передачі: • фекально-оральний - збудник локалізується в кишечнику, передача аліментарним шляхом - з їжею, водою; • аерогенний (респіраторний, повітряно-крапельний) - збудник локалізується в дихальних шляхах, передається повітряно-краплинним, повітряно-пиловим шляхом; • кров'яний (трансмісивний) - збудник локалізується у кровоносній системі (малярія, висипний тиф), передається комахами; • контактний - збудник локалізується на зовнішніх покривах (шкіра та слизові) а) прямий - передача збудника відбувається при безпосередньому доторканню (венеричні хвороби), б) непрямий - через заражені предмети навколишнього оточення; • вертикальний - передача збудника через плаценту плоду від інфікованої матері (внутрішньоутробне зараження) при таких хворобах, як токсоплазмоз, краснуха, ВІЛ-інфекція, герпетична інфекція та ін При інфекціях дихальних шляхів немає потреби виявляти фактор, через який передався збудник, тому що він відомий (по¬вітря) У заражених осіб збудники перебувають на слизових обо¬лонках носоглотки, гортані, іноді трахеї та бронхів, звідки під час кашлю, розмови, чхання з крапельками слизу виділяються в дов¬кілля (крапельний механізм передачі) Зараження відбувається при потраплянні цих крапельок або пилу, що утворився при їх підсиханні, у дихальні шляхи сприйнятливої людини До цієї гру¬пи інфекцій відносяться грип, дифтерія, кір, ангіна.При лабораторній діагностиці при первинній локалізації збудника в дихальних шляхах на дослідження беруть мазок з зіву, носоглотки, харкотиння. При кров'яних інфекціях, збудники перебувають у кровоносній системі хворої людини чи тварини, звідки можуть потрапити в кров іншої особи за допомогою кровосисних комах (воша, комар, блоха, москіт, кліщ) Це так званий трансмісивний механізм передачі До цієї групи належать висипний тиф, малярія, геморагічні гарячки, кліщовий енцефаліт, чума та ін Зрозуміло, що розірвати такий механізм передачі збудника можна шляхом зни¬щення комах-переносників, тобто засобами дезінсекції.При трансмісивному шляху потраплянні збудника, він локалізується в крові, тому при лабораторній діагностиці на дослідження беруть кров. При інфекціях зовнішніх покривів збудники потрапляють на шкіру та слизові оболонки завдяки прямому (безпосередньому) контакту з джерелом збудника або через різні предмети (непрямий контакт).Тому лабораторна діагностика найчастіше у таких випадках проводиться дослідження зовнішніх покривів та мазків слизу При фекально-оральному шляху потрапляння збудника, він локалізується в шлунково-кишковому тракті.На лабораторне дослідження найчастіше беруть калові маси. Інфекційною дозою називається певна кількість патогенних бактерій. Здатних викликати захворювання 3. Імунна система, оргни. Імунокомпетентні клітини. 1. Імунітет - спосіб захисту сталості внутрішнього середовища організму від речовин або тіл, які несуть на собі чужорідну генетичну інформацію в ньому самому або що потрапляють в нього ззовні. загальнобіологічне значення імунітету полягає в наступному: • конроль за генетичною сталістю внутрішнього середовища организма; • розпізнавання "свого і чужого"; • охорона генетичної чистоти виду протягом життя індівідуума. Для реалізації цієї важливої функції в ході еволюційного розвитку сформувалася спеціалізована система органів і тканин - імунна система, яка передставлена центральними і периферичними органами. До центральних органів імунної системи відносять: • червоний кістковий мозок; • тимус (вилочкової залози); • лімфоїдний апарат кишечника. У цих органах відбувається первинна диференціювання імунокомпетентних клітин - Т-і В-лімфоцитів (лімфопоезу). Тимус досягає свого максимального розвитку до 10-12 років, після 30 років починається зворотний розвиток залози. Відповідно при вроджених дефектах розвитку тимусу, його опера тивному видаленні або при старінні спостерігається зниження функціональної ак-тивності імунної системи і продукції тимусом відповідних гормоноподібних речовин, що сприяють дозріванню Т-лімфоцитів. У червоному кістковому мозку містяться стовбурні клітини, що являються родоначальниками як Т-і В-лімфоцитів, так і макрофагів та інших формених елементів крові. До периферичних органів імунної системи відносяться: • селезінка; • лімфатичні вузли; • лімфатичні фолікули, розташовані під слизовими оболонками шлунково-кишкового, дихального і сечостатевого тракту; • лімфатичні і кровоносні судини. У периферичних органах імунної системи під впливом антигенів відбуваються проліферація і вторинна диференціація лімфоцитів (іммунопоез). Основні клітини імунної системи - лімфоцити і макрофаги. Специфічною особливістю лімфоцитів, що відрізняє їх від інших клітин крові, є здатність до специфічного розпізнавання чужорідних структур. Вона пов'язана з тим, що на поверхні лімфоцитів є антігенрозпізнаючі рецептори. Кожній популяції лімфоцитів притаманні свої специфічні рецептори. Лімфоцити - це клітини з подвійною діфференііровкой (дозрівання ¬ ням): • перший етап відбувається у центральних органах імунної системи і не залежить від антигенного подразнення. Цей про ¬ цес називають лімфопоезу. Він закінчується утворенням основних субпопуляцій лімфоцитів - Т-і В-лімфоцитів і формуванням на їх поверхні антігенрозпізнаючих рецепторов; • вторинна диференціювання йде в периферичних органах імунної системи. Вона індукується антигеном. Її підсумком є утворення функціонально різних клітин. Т-лімфоцити в процесі диференціювання і проліферації утворюють субпопуляції, що відрізняються один від одного за своїми функціями: одні виконують регуляторні, а інші - ефекторні функції. До регуляторам відносять Т-хелпери (Th), серед них розрізняють такі: • Th0 впізнають детермінантні групи антигену на мембрані макрофагів, з'єднуються з ними і дають імпульс до проліферації і диференціювання, наслідком якої є про ¬ дукція інтерлейкінів. Через ці регуляторні молекули вони стимулюють або пригнічують утворення Th1, Th2, Тh3; • Th1 через свої інтерлейкіни забезпечують утворення ефекторних клітин - Т-кілерів {клітинний імунітет); • Th2 через свої інтерлейкіни стимулюють В-лімфоцити. В-лімфоцити диференціюються в плазматичні клітини, ці клітини-ефектори є продуцентами антитіл {гумо ¬ ральний імунітет); • Тhз також утворюють лімфокіни, стимулюючі проліфера ¬ цію і диференціювання В-лімфоцитів. Але основною їх функцією є продукція інтерлейкінів, що гальмують про-ліферацію і диференціювання як Т-, так і В-лімфоцитів, тобто пригнічують розвиток як клітинної, так і гуморальної імунної відповіді.Це Т-супресори Крім ефекторних клітин (Т-кілери і плазматичні клітини) з антігенстимульованних лімфоцитів формуються клітини іммуннологічної пам'яті. Це популяція довгоживучих клітин, які забезпечують більш швидку та виражену відповідь при повторній зустрічі з тим же антигеном – вторинну імунну відповідь. Описані взаємодії антигенів, макрофагів, Т-і В-лімфоцитів становлять суть імунної відповіді. Маркери лімфоцитів – специфічні поверхневі білкові молекули, притаманні тим або іншим субпопуляціям лімфоцитів і вказують на їх функційну здатність Маркери Т-лімфоцитів – CD3, CD4, CD8 (CD - cluster of differentiation), рецептор до еритроцитів барана (Е-рецептор), молекули MHC класів I і II (major hystocompability complex) Маркери В-лімфоцитів – мембранні Ig певного ідіотипу, рецептор Fc-фрагменту Ig, рецептори C3b, IgD, молекули MHC класів I і II (major hystocompability complex) Варіант 15 | 1. Бактеріологічний метод дослідження. Принципи виділення чистих культур бактерій та їх ідентифікації Методи виділення чистих культур. Виділення окремих видів бактерій і отримання чистої культури є основою бактеріологічної роботи, оскільки на практиці найчастіше доводиться мати справу з матеріалом, що містить суміш мікробів. Встановлення ж виду мікроба і вивчення усіх його властивостей можливе тільки тоді, коли бактерії отримані в чистому, ізольованому вигляді, тобто у чистій культурі. Основним завданням при дослідженні матеріалу, містячого суміш мікробів, являється отримання окремих колоний (скупчення мікробів одного виду, що виросли з одного зародка) по можливості усіх мікробів, що знаходяться в досліджуваному матеріалі. Простий спосіб – механічне відокремлення мікробів на поверхні щільної поживного середовища. Для цієї мети найчастіше застосовується агар, що розливається в так звані чашки Петрі. Виділення чистих культур методом розсівання на чашки. Посів шпателем (метод Дригальского). Простим спо¬обом роз'єднання мікробів являється послідовне розтирання матеріалу скляним шпателем або петлею по поверхні агару на декількох чашках Петрі з поживним середовищем. Агар в чашках готують заздалегідь наступним чином: стерильний агар, що знаходиться в колбах або флаконах, розплавляють на водяній лазні. Колбу з розплавленим агаром беруть в праву руку, а лівою виймають пробку. Обжи¬гают шийка колби і великим і вказівним пальцямі лівої руки підводять кришку чашки лише настількидо, щоб в щілину могло пройти шийку колби з середовищем. Вводять шийку під кришку чашки (не торкаючись її країв), наливають в чашку 10-15 мл поживного середовища, швидко виводять шийку колби з чашки і закривають її кришку. Негайно ж обпалюють край шийки колби і пробку і закривають колбу. Якщо середовище не розподілилося рівномірно по дну чашки, то, обережно погойдуючи чашку, середовище розподіляють рівним шаром завтовшки приблизно 0,5 см Доки середовище не захолоне, чашки не можна пересувати або переносити. Застигле середовище підсушують в термостаті або в закритих чашках протягом 1-2 годин або у відкритих чашках протягом 30 хвилин. У останньому випадку відкриті чашки поміщають дном вгору на полицях термостата, покритих стерильним папером. Перший день: посів досліджуваного матері¬яскраво-червона. Посів виробляється на трьох пронумерованих чашках Петрі (I, II, III) з поживним середовищем. Для посіву заготовляються скляні шпателі, загорнуті в папір і простерилізовані. Можна зробити шпатель з пастерівської піпетки, загнувши під кутом її кінець в.пламе¬ні пальники. Другий день: вивчення колоній і виділені чистих культур. Через добу засіяні чашки виймають з термостата і вивчають отримані посіви. На чашці 1, де було багато матеріалу, вийшло суцільне зростання бактерій і окремих колоній не видно. На чашці II і особливо на чашці III колонії розподілилися, тому легко доступні дослідженню. Передусім вивчають колонії макроскопічно, неозброєним оком. Переглядають чашку (не від¬крывая) з боку дна у світлі, що проходить, тримаючи її на рівні очей на відстані 20-30 см Виявляють, що посів суміші мікробів дав зростання неоднорідних колоній. Від¬мечают величину колоній (велика, дрібна, точкова), форму (правильна кругла, неправильна, плоска, віз¬вышающаяся над поверхнею середовища), колір (безбарвна, забарвлена), консистенцію (щільна, така, що кришиться, мяг¬кая), характер поверхні (гладка, зморшкувата, блес-тящая, тьмяна, волога, суха, слизова оболонка і т. д.). Під мікроскопом різко виявляється будова колоній : характер країв (рівні, фестончасті, зазублені), характер поверхні (гладка, шорстка), структура (гомогенна, зерниста, однорідна або така, що розрізняється в центрі і по периферії). Кожному виду мікробів властивий певний харак¬тер колоній. Нерідко характер колоній має диагности¬ческое значення для визначення збудників хвороби. 3. З частини кожної з намічених колоній роблять маз- I ки, забарвлюють їх по Граму. Третій день: перевірка чистоти культури і вивчення властивостей мікроба. Через добу про¬бирки з посівами виймають з термостата і переконуються, що в кожній з них отриманий посів однорідної культури. Перевіряється чистота культури і вивчається морфологія бактерій в мазаннях, забарвлених по Граму. Посів петлею. Виділення чистих культур з суміші мик¬робов можна зробити посівом петлею штрихом. Рахунок колоній. Для визначення кількості колоній, що виросли, а отже, міри забрудненості матеріалу застосовують або прямий їх підрахунок через лупу, або у випадках великої кількості колоній, що виросли, - за допомогою спеціальних камер. Камерами для підрахунку колоній є скляні пластинки, укріплені на підставках і розділені на ряд квадратів площею 1 cmz. Деякі з цих квад¬ратов у свою чергу разде¬лены на 9 малих квадратів. Виділення чистих культур анаеробів Перший день. 1. Накопичення матеріалу. Иссле¬дуемый матеріал (наприклад, землю, гній) засівають пасті¬ровской піпеткою на середовище Китта - Тароцци, прокип'ячений¬ную протягом 20 хвилин перед посівом и'остуженную. Після посіву матеріалу середовище нагрівають 15 хвилин при 80° для знищення вегетативної флори; спори анаеробів п.^і цьому не гинуть. Пробірки з посівом ставлять в термостат. " Другий день*. Через добу середовище виявляється помутнівши¬ший (зростання мікробів), іноді в ній видно бульбашки газу. Роблять мазання, забарвлюють їх по Граму і виявляють великі спорові і неспорові грампозитивні па¬лочки. Мікроскопічна картина дає тільки ориентиро¬вочное уявлення про мікробну флору досліджуваного ма-териала. |