Микра экз. Билет 1 Генетические и биохимические механизмы Лекарственной устойчивости. Путь преодоления лекарственной устойчивости бактерий
 Скачать 0.84 Mb.
|
|
БИЛЕТ 1 Генетические и биохимические механизмы Лекарственной устойчивости. Путь преодоления лекарственной устойчивости бактерий. Биохимические и генетические механизмы лекарственной устойчивости микроорганизмов. Существует два типа лекарственной устойчивости- естественная (природная) и приобретенная (в результате мутаций, обмена R- плазмидами др.). Основную роль в лекарственной устойчивости принадлежит R- плазмидам, способным передаваться в другие бактерии и формировать своеобразный генофонд лекарственной устойчивости микроорганизмов. Резистентность современных стафилококков к пенициллину доходит до 100%. На биохимическом уровне в формировании резистентности могут участвовать различные механизмы. 1.Разрушение молекулы антибиотика (пенициллины и другие бета- лактамные антибиотики разрушаются ферментом бета- лактамазой). 2.Модификация структуры молекулы антибиотика, приводящая к утрате биологической активности ( так действуют изоферменты). 3.Изменение структуры мишеней, чувствительных к антибиотику (белков 70S рибомос- устойчивость к тетрациклинам, стрептомицину, макролидам, гираз- к хинолонам, рнк- полимераз- к рифампицину, пенициллинсвязывающих белков- транспептидаз- к бета- лактамам). 4.Образование бактериями “обходного” пути метаболизма. 5.Формирование механизмов активного выведения ант ибиотика из клетки. Резистентность к антибиотикам • Естественная (первичная) *** отсутствие мишени *** структура клеточной оболочки, препятствующая проникновению антибиотика • Приобретённая (негенотипическая) - модификационная *** ускоренное выведения антибиотика *** уменьшение количества лигандов для связывания АБ *** снижение проницаемости оболочки • Приобретённая (генотипическая) Мутации генов, отвечающих за синтез «мишеней»: компонентов пептидогликана; ЦПМ; рибосомальных белков; транспортных белков; ферментов, регулирующих синтез пептидогликана (ПСБ – пенициллин связывающие белки) 1.изменение структуры мишеней 2.ускоренное выведение АБ из клетки 3. затруднение поступления АБ в клетку Рекомбинации – поступление в геном бактериальной клетки R-плазмид (плазмиды резистентности) R-плазмиды: *** небольшие молекулы ДНК, интегрированные в геном бактерий или расположенные в цитоплазме (кольцевые) *** отвечают за синтез ферментов, инактивирующих АБ (бета-лактамазы, ацетилтрансферазы, фосфорилазы и пр.)31. Профилактика формирования резистентности бактерий к антибиотикам: 1.Выявление резистентности у возбудителя при бактериологическом методе исследования 2. Мониторинг распространённости резистентных штаммов 3. Рациональная антибиотикотерапия 4. Запрет на применение в сельском хозяйстве, животноводстве и пищевой промышленности АБ, используемых в медицине 5. Поиск новых антибиотиков с новыми механизмами действия 6. Модификация «старых» антибиотиков 7. Создание «защищённых» антибиотиков: пенициллины в комплексе с клавулановой кислотой, сульбактамом (ингибиторами бета-лактамаз) Понятия «инфекция», «инфекционный процесс», «инфекционая болезнь». Условия возникновения инфекционной болезни. Инфекция(инфекционный процесс) - совокупность всех биологических явлений и процессов, возникающих в организме при внедрении и размножении в нем патогенных микробов. Может приводить к развитию скрытого или явного патологического процесса, к микробоносительству или длительному персистированию микробов в организме. Инфекционный процесс может быть: по длительности- острый и хронический. Острая циклическая инфекция заканчивается элиминацией (удалением) возбудителя или смертью больного. При хронической инфекции возбудитель длительно сохраняется в организме (это состояние называется персистенция). Для персистенции микроорганизмы имеют ряд механизмов- внутриклеточная локализация (укрываются в клетке), переход в не имеющие клеточной стенки L- формы, антигенная мимикрия (совпадение по химическому составу антигенных детерминант микроба и клеток хозяина ), укрытие в локальных очагах и забарьерных органах (головной мозг), Для вирусов дополнительными факторами персистенции является интеграция генома вируса с хромосомой клетки- мишени, недоступность действию антител, наличие дефектных вирусных частиц и слабая индукция иммунного ответа и др. Персистенция в организме и периодическая смена хозяина- два основных механизма поддержания микробных популяций. по степени распространения- локальный и генерализованный. Локальный инфекционный процесс- возбудитель сосредоточен в определенном очаге, не выходя за его пределы(например в одном органе или ткани) , что сдерживает механизмы защиты. Если микроорганизм способен диссеминировать по организму, возникает генерализованный процесс. Существует два основных пути распространения- лимфогенный (по лимфатической системе) и гематогенный (по кровяным сосудам). по выраженности- манифестный и инаппарантный. Манифестный (ярко выраженный) инфекционный процесс- инфекционная болезнь- типичная, атипичная, хроническая и т.д. Бессимптомный (инаппарантный) инфекционный процесс характерен для латентной инфекции. Размножение возбудителя в организме не сопровождается клиническими проявлениями, а только иммунными реакциями. Инфекционные заболевания имеют ряд отличий от соматических, в том числе- наличие возбудителя, заразность, цикличность течения. Инфекционная болезнь- крайняя степень инфекционного процесса всегда сопровождаемая клин.симптомами Условия возникновения инфекционной болезни: 1. Наличие вирулентного микроба 2. Критическая доза 3. Входные ворота инфекции 4. Состояния организма 5. Окружающая среда и социальные факторы Основные этапы инфекционного процесса. 1.Адгезия- прикрепление микроорганизма к соответствующим клеткам хозяина. 2.Колонизация- закрепление микроорганизмов в соответствующем участке. 3.Размножение (увеличение количества- мультипликация). 4.Пенетрация- проникновение в нижележащие слои и распространение инфекта. 5. Агрессия: 1) способность противостоять защитным факторам организма 2) токсичность Адгезия Адгезия может быть неспецифическая, осуществляется за счет Ван-дер-ваальсовых силых; гидрофобности микробной клетки, водородных связей и пр. Главную роль играет специфическая адгезия, которая осуществляется за счет специфических химических структур на поверхности микробных клеток, взаимодействующих с рецепторами клеток-мишеней организма; разнообразных по химической структуре и локализации в микробной клетки: 1. ворсинки (пили) – у грам «-» преимущественно 2. белки и тейхоевые кислоты – у грам «+» преимущественно 3. капсула (микрокапсула) Инвазия Это процесс проникновения через слизистые, соединительнотканные и другие барьеры вглубь тканей и распространение по организму. Инвазия обеспечивается ферментами Ферменты инвазии: гиалуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту, входящую в состав соединительной ткани, что приводит к повышению её проницаемости, а также к повышению проницаемости слизистых оболочек; нейраминидаза (сиалидаза) – разрушает гликозидные связи в олигосахаридах, гликоконъюгатах, тем самым увеличивая проницаемость тканей; лецитиназа (лецитовителлаза) – разрушает лецитин, входящий в состав оболочек клеток, что ведет к их разрушению; ДНК-аза, РНК-аза – ферменты расщепляющие нуклеиновые кислоты; плазмокоагулаза (коагулаза) – обеспечивает свертывание плазмы, что формирует защитную оболочку вокруг бактерий в тканях, тем самым, защищая возбудитель от иммунных механизмов; фибринолизин – фермент, обеспечивающий разрушение сгустка плазмы; коллагеназа и пр. – ферменты, разрушающие коллагеновые волокна. Пути распространения возбудителей в организме: 1. гематогенный 2. лимфогенный 3. по нервным стволам (для вирусов) Пенетрация. Проникновение внутрь эпителиальных клеток, лейкоцитов, лимфоцитов у бактерий происходит путем связывания с мембранными белками клетки. В результате этого изменяется конформация микротрубочек, и мембрана впячивается – бактерии оказываются внутри клетки. Размножаясь внутри клетки, бактерии могут проникать в соседние клетки без выхода в окружающую среду. При этом происходит разрушение клеток. Например, размножение шигелл (возбудителей дизентерии) в эпителии толстой кишки приводит к нарушению целостности слизистой оболочки, способствует проникновению микроба в подслизистый слой и развитию воспаления. Способность к внутриклеточному размножению свойственна не всем бактериям и связана с устойчивостью к лизосомальным ферментам. Но есть бактерии, которые не могут размножаться вне клеток, так как не способны обеспечить энергией процессы биосинтеза. Такие бактерии называют облигатными (обязательными) внутриклеточными паразитами. К ним относятся хламидии и риккетсии. Находясь внутри клетки, бактерии, как правило, становятся недоступными для действия защитных факторов Агрессия. Под агрессией понимают: I. Способность противостоять защитным факторам организма. II. Способность вызывать интоксикацию организма: Способность противостоять защитным факторам организма, главным образом, и определяет возможность персистенции микроба в организме. Защиту от иммунных механизмов осуществляют как структуры микроорганизма, так и ферменты. · Структуры микроба – капсула препятствует фагоцитозу; белок А у стафилококков связывает иммуноглобулины, тем самым также препятствует фагоцитозу и пр.; · Ферменты микроба: протеазы - разрушают иммуноглобулины, комплемент, лизоцим; каталаза, пероксидаза - инактивируют перекисные соединения фагоцитов, что позволяет микробу выживать внутри фагоцитов и, в ряде случаев, размножаться; плазмокоагулаза - вызывает свёртывание плазмы (см. выше текст). Токсичность микроба связана с эндо- и экзотоксинами, а также с ферментами: декарбоксилазы, уреаза - расщепляют субстрат с накоплением токсических продуктов – аммиака, биогенных аминов и пр. Герпес вирусы, их классификация. Характеристика биологических свойств, патогенез герпесвирусной инфекции, онкогенные функции генома герпес вирусов. Специфическая профилактика. Семейство Herpesviridae Род Simplexvirus Герпесвирусные инфекции: • Группа антропонозных инфекций, вызываемых вирусами герпеса человека; • Развиваются в условиях сниженной иммунной защиты • Протекают в виде: инапарантных инфекций субклинических форм клинически манифестных форм • Характеризуется многообразием клинических проявлений: поражение слизистых, кожи, нервной системы, лимфоидной ткани, висцеральные генерализованные формы • 90% городского населения во всех странах инфицированы одним или несколькими вирусами герпеса • Рецидивирующими герпетическими инфекциями страдают 2-12% населения Семейство Herpesvividae (около 80 вирусов) Включает вирусы позвоночных (обезьян, лошадей, собак, змей, лягушек, птиц и т.д.) и вирусы человека (8 типов) Классифицируются в зависимости от: * типа поражаемых клеток * персистенции у естественных хозяев * по патогенному действию на организм Структура герпесвирусов: Кубический тип симметрии Суперкапсид с гликопротеиновыми шипами Геном: линейная 2-цепочечная ДНК Антигены: нуклеокапсида (группы), гликопротеиновые шипы (типы) Структура герпесвирусов (схема) Герпесвирусы (электронная микроскопия) Патогенные для человека герпесвирусы делят на 3 группы: альфа-, бета- и гамма-герпесвирусы Альфа-герпесвирусы: вирусы простого герпеса 1 и 2 типов (ВПГ1,2); вирус ветряной оспы и опоясывающего лишая (род Poikilovirus – varicella-zoster 3 тип) Бета-герпесвирусы: цитомегаловирус (ЦМВ 5 тип) Гамма-герпесвирусы: вирус Эпстайна-Барра (4 тип) – инфекционный мононуклеоз, лимфома Бёркитта, носоглоточная карцинома, «волосатая» лейкоплакия языка; Лейкоплакия языка (ороговение слизистой), «волосатый язык» ВГЧ (6 тип) – внезапная экзантема у детей (ложная краснуха), В-клеточная лимфома, болезнь Крона, синдром хронической усталости ВГЧ (7 тип) – Т-лимфотропный вирус ВГЧ (8 тип) – роль пока не ясна, возможно, саркома Капоши – мезенхимальная опухоль сосудистой ткани – у ВИЧ-инфицированных людей. Саркома КапошиВПГ 1 и 2 типов Естественный резервуар – человек Обладают пантропизмом, т.е. поражают многие ткани: * слизистые * центральную и периферическую нервную систему * печень * эндотелий сосудов * клетки крови (Т-лимфоциты, эритроциты, тромбоциты) Источник: больные с различными формами; носители (90%) Пути инфицирования: контактный, воздушно-капельный, вертикальный (но плохо проникает через плаценту!) Восприимчивость всеобщая: антитела у 80-90%; особенно возраст до 3 лет Патогенез заболеваний, вызванных ВПГ 1 и 2 типов: I. Вирус попадает на слизистые размножение лимфатические узлы кровь внутренние органы, ЦНС (интеграция с геномом клетки)! В ЦНС вирусы могут попадать по нервным стволам! ВПГ1 типа (лабиальный) поражает тройничный нерв ВПГ2 типа (половой) поражает поясничные ганглии II. При воздействии неблагоприятных факторов на организм, ведущих к снижению иммунитета происходит активация вируса (его размножение) по центробежным нейронам в нервные окончания в эндотелий капилляров, эпителий кожи репродуцируется в них некроз, пузырьки. Высыпания на коже при герпети- Изменения в тканях при герпетической инфекции ческой инфекции (ВПГ1,2) (схема) Клинические проявления Первичная инфекция ВПГ1 типа Инкубационный период: от 2 до 14 дней Локальная инфекция: выздоровление через10-14 дней а) у взрослых - лихорадка, высыпания на красной кайме губ, кожных покровах лица Герпетические высыпания б) у детей (1-3 года) – язвенный стоматит Генирализованная инфекция: лихорадка с интоксикацией; очень тяжело протекает у новорожденных! Вторичная инфекция – рецидивы на фоне снижения иммунитета Осложнения (на фоне снижения иммунитета): энцефалиты, менингиты, кератиты, невриты, гепатиты, пневмонии Инфекция ВПГ2типа – высыпания на слизистой половых органов с рецидивами; рак шейки матки! Методы диагностики: 1.Микроскопический метод: микроскопия мазков-отпечатков содержимого пузырьков – Обнаружение многоядерных гигантских клеток с включениями (проба Цанка) 2.Вирусологический метод: культивирование в тканевых культурах с идентификацией в РН 3.Биологический метод: заражение белых мышей – энцефалит; у кроликов –конъюнктивит 4.Серологический метод: выявление антител в РСК, РН, поиск IgM в ИФ и ИФА 5. Собственно иммунный метод: ИФА, ИФ с целью выявления вируса в патологическом материале Иммунопрофилактика и терапия Инактивированная герпетическая вакцина – для профилактики рецидивов Препараты интерферона – для лечения обострений и профилактики рецидивов Препараты ацикловира – для лечения обострений (мазь, таблетированные формы, глазные капли) Иммуномодуляторы – циклоферон и пр. Ветряная оспа – острое инфекционное заболевание с лихорадкой и пятнисто-везикулярной сыпью на коже и слизистых. Около 80-90% людей болели ветрянкой Чаще болеют дети до 10 лет Возможны осложнения – менингиты и энцефалиты (чаще у взрослых) Заражение - воздушно-капельным и контактным путём Источник – больной ветрянкой или опоясывающим лишаём Высыпания на коже при ветрянке Патогенез ветряной оспы: I. Вирус размножается в эпителии слизистых дыхательных путей кровь кожа сыпь II. Вирус циркулирует в чувствительных ганглиях (персистенция вируса) на фоне иммуносупрессии активация (размножение вируса) опоясывающий лишай Опоясывающий лишай – острое инфекционное заболевание с лихорадкой, интоксикацией, поражением межпозвоночных ганглиев и везикулярной сыпью по ходу пораженного чувствительного нерва (чаще – грудного отдела) Высыпания на коже при опоясывающем лишае Источник: больной опоясывающим лишаём или ветрянкой Заражение: воздушно-капельным, контактным путём; возможна трансплацентарная передача вируса! Патогенез: вирус дермонейротропен! Активируется на фоне иммуносупресии; возможно поражение центральной и периферической нервной системы, внутренних органов; Рецидивирует крайне редко! Иммунопрофилактика веряной оспы и опоясывающего лишая: Живая вакцина против ветряной оспы – практически не используется Иммуноглобулин (Ig)-varicella-zoster – возможно использование для пассивной иммунизации лиц с высоким риском развития тяжелых форм болезни Вирус Эпстайна-Барра ( ВЭБ 4 тип) Тип поражаемых клеток 1. Эпителий ВДП и ЖКТ 2. В-лимфоциты Заболевания Инфекционный мононуклеоз (повсеместное распространение) Лимфома Бёркитта (Африка, Лат.Америка, США, Океания, Индия, Европа) Пути передачи Воздушно-капельный, Контактно-бытовой Редко: трансфузионный, алиментарный Трансмиссивный (комары и москиты) Контингент болеющих До 50%: дети и молодые люди (15-20 лет) До 50%: дети 3-5лет. Вирус может вызвать носоглоточную карциному (у мужчин в Южном Китае), лейкоплакию слизистых полости рта, языка Инфекционный мононуклеоз – острая инфекция, характеризующаяся лихорадкой, тонзиллитом (ангиной), генерализованной лимфаденопатией (увеличением лимфатических узлов), увеличением печени, селезенки и появлением в крови атипичных мононуклеаров. Ангина при инфекционном мононуклеозе Патогенез инфекционного мононуклеоза: 1. Вирус реплицируется в эпителии ВДП и ассоциированной лимфоидной ткани 2. Гематогенно (вирусемия) и лимфогенно попадает в органы РЭС (ретикуло-эндотелиальной системы – печень, селезенки и пр.) 3. Вызывает активацию Т-клеток (атипичные мононуклеары) – диагностический признак! 4. Вызывает поликлональную активацию В-клеток и превращение их в плазмоциты 5. Плазмоциты продуцируют гетерофильные антитела – реагируют с различными антигенами, но имеют низкий аффинитет к ВЭБ (не нейтрализуют вирус!) 6. Вирус (геном) сохраняется в В-лимфоцитах в латентной формеЛимфома Бёркитта – злокачественная лимфоидная опухоль, локализующаяся вне лимфатических узлов в различных органах и тканях (верхняя челюсть, почки, яички, печень, нервная система и пр.) Патогенез: злокачественная трансформация клеток Клинические проявления: множественные или единичные быстрорастущие новообразования, распространяющиеся на другие органы, приводящие к разрушению костей, сдавливанию (почек, яичек, мозга и пр.); Лечение: симптоматическое; в не леченных случаях – смерть через несколько недель или месяцев. Лабораторная диагностика заболеваний, вызываемых ВЭБ Нет клеточных культур для выделения вируса! Инфекционный мононуклеоз 1.Выявление Аg вируса в смывах из носоглотки в ИФ (иммунофлюоресценции) 2.Выявление Ig М в прямой и непрямой ИФ (иммунофлюоресценции) 3.Выявление атипичных мононуклеаров в крови Лимфома Бёркитта 1.Выявление Аg вируса в клетках с помощью ИФ (иммунофлюоресценции) 2.Выявление Ig М с помощью ИФА (иммуноферментного анализа) Цитомегаловирус (ЦМВ 5 тип) Вызывает заболевания • с клиническим полиморфизмом • протекающих в виде локализованных, генерализованных форм или в латентной форме с персистенцией вируса Инфицируются практически все! (антитела выявляются у 100% населения в возрасте старше 50 лет) Наиболее часто клинические проявления развиваются у детей до 2 лет Источник инфекции–только человек (больной или носитель) Вирус выделяется с: мочой, фекалиями, слюной, мокротой, слёзной жидкостью, вагинальным секретом, спермой, грудным молоком (27-39% риск инфицирования) Свойства вируса: Хорошо сохраняется при комнатной температуре! Культивируется только на клеточных культурах человека Механизмы и пути заражения: Воздушно-капельный, алиментарный, контактно-бытовой, половой, парентеральный, во время родов, внутриутробный. Механизмы внутриутробного инфицирования – наибольшая опасность для плода! 1.Через околоплодные воды (аспирация и заглатывание, при повреждении околоплодных оболочек, поврежденные кожные покровы плода) 2.Трансплацентарно Риск внутриутробного инфицирования зависит от наличия острой инфекции у матери (или обострения хронической). Раннее инфицирование плода может привести к гибели плода и нарушениям гисто- и органогенеза. Патогенез ЦМВ-инфекции • Поражаются любые ткани! • Высокая чувствительность: ткань почек и эпителий протоков слюнных желёз • Размножение вируса приводит к вирусемии • Персистирует вирус в лимфоидной ткани • Репликация вируса в Т-лимфоцитах (хелперах и супресорах), в мононуклеарных фагоцитах, В-лимфоцитах • Развивается иммуносупрессия и вирус её поддерживает! • В пораженных тканях развивается ЦПД: гигантские клетки (25-40 мкм) с крупным ядром, окруженные узкой полосой цитоплазмы – «глаз совы» - диагностический признак! Клинические проявления ЦМВ-инфекции • У взрослых и детей старшего возраста чаще всего латентное течение • У новорожденных: до 90% субклиническое течение, крайне редко развиваются тяжелые формы с летальным исходом (поражения ЦНС, гепатиты, пневмонии)Диагностика ЦМВ-инфекции: 1.Микроскопический метод: цитоскопия осадков слюны, мочи, вагинального секрета и пр. с целью выявления гигантских клеток («глаз совы») 2.Вирусологический метод: 2-3 недели; фибробласты эмбриона, культуры диплоидных клеток человека 3.Ускоренный метод культивирования вируса (6 часов) с последующей идентификацией с помощью моноклональных антител 4.Генетический метод: ПЦР, молекулярная гибридизация 5. Собственно иммунный метод: • выявление IgM и IgG с помощью ИФ, ИФА • выявление Ag вируса в патологическом материале (ИФ,ИФА) БИЛЕТ 2 Рациональная антибиотикотерапия. Побочное действие антибиотиков на организм человека и на микроорганизмы. Формирование антибиотикорезистентных и антибиотикозависимых форм микробов. Существует ряд требований к антибиотикам, существенно ограничивающих их терапевтическое применение: - эффективность в низких концентрациях; - стабильность в организме и в различных условиях хранения; - низкая токсичность или ее отсутствие; - выраженный бактериостатический и (или) бактерицидный эффект; - отсутствие выраженных побочных эффектов; - отсутствие иммунодепрессивного воздействия |