Микробиология Симбиоз. Три богатыря. Типы симбиоза в системе микроорганизммикроорганизм Нейтрализм
 Скачать 1.06 Mb.
|
|
Форма симбиоза. Особенности паразит-хозяинных взаимодействия   Типы симбиоза в системе «микроорганизм-микроорганизм» Нейтрализм – не оказывают друг на друга никакого действия. Метабиоз – один вид продолжает процессы, вызванные другими микроорганизмами, используя продукты их метаболизма. Синергизм – продукты обмена одного микроорганизма стимулируют развитие другого. Антагонизм – продукты обмена одного микроорганизма подавляют жизнедеятельность другого. Микрофлора тела человека, ее роль в норме и при патологии. Нормальная микрофлора тела- человека совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенным составом и занимающих определенный биотоп (кожу и слизистые оболочки) в организме человека, сообщающийся с окружающей средой. Полезные функции нормальной микрофлоры Фактор неспецифической резистентности организма Колонизационная резистентность – физиологический феномен, направленный на поддержание микроэкологического гомеостаза за счет эволюционно сложившихся симбиотических взаимодействий аутохтонной микрофлоры и организма хозяина. Морфокинетическая роль в онтогенезе органов и систем Физиологическое воспаление слизистых оболочек, смена эпителия Участие в обменных процессах Водно-солевой обмен, обмен белков, углеводов, жирных кислот; продукция биологически активных соединений: антибиотиков, витаминов (К, группы В), антиоксидантов (витамина Е и глутатиона) Влияние на формирование и поддержание иммунитета. Антигены бактерий стимулируют иммунную систему, мурамилдипептид КС - неспецифический стимулятор иммуногенеза Антимутагенная функция и расщепление экзогенных и эндогенных токсических продуктов Разрушает канцерогенные вещества в кишечнике Утилизирует биологически активные продукты, которые могут вызывать воспалительные процессы. В условиях голодания – микрофлора активный конкурент за питание с макроорганизмом Иногда способствуют образованию токсических продуктов в ЖКТ Создают витаминный баланс Отрицательное влияние микрофлоры 1. Представители нормальной микрофлоры являются источником эндогенной и аутогенной инфекции 2. Продуцируют вредные для организма продукты гниения. 3. При действии микробных декарбоксилаз и ЛПС высвобождается дополнительное количество гистамина (аллергия) 4. Способны отщеплять патогенные варианты (мутировать – антибиотикорезистентность). Особенности формирования микрофлоры у детей. Эмбрионы в утробе матери, как правило, стерильны, и формирование нормальной микрофлоры начинается сразу после рождения. Формирование микрофлоры новорожденных начинается с попадания микроорганизмов в процессе родов на кожу и слизистые оболочки. Уже через 3-4 часа после появления на свет, в кишечнике новорожденного можно обнаружить в основном факультативные анаэробы, – микрококки, энтерококки, стафилококки и лактобациллы, присутствуют также дрожжевые грибки и клостридии. К 4-5-му дни жизни появляются бифидобактерии, пропионибактерии, бактериоиды и другие анаэробные бактерии. При грудном вскармливании уже в конце первой недели в микроценозе толстого кишечника ребенка начинают преобладать анаэробные микроорганизмы (это бифидобактерии), составляющие более 95% микрофлоры кишечника. В грудном молоке содержатся иммуноглобулины класса IgA, лактоферрины, лизоцим, лактопероксидаза и интерферон Максимум разнообразия микрофлора достигает на 2-4 месяцы жизни ребёнка. В этот период в полости рта выявляется значительное количество лактобацилл, бифидобактерий, нейссерий, гемофильных палочек, микроаэрофильных стрептококков, особенно S. salivarius, а также дрожжей и дрожжеподобных грибов. В складках и лакунах слизистой оболочки появляются облигатные анаэробы - вейллонеллы и некоторые фузобактерии. С появлением зубов создаются условия для роста облигатно анаэробных видов и бактерий, обладающих высокими адгезивными свойствами по отношению к эмали. Так, появляются микроаэрофильные стрептококки S. mutans и S. sanguis, актиномицеты. У детей дошкольного возраста микрофлора слизистой оболочки полости рта и десневого желобка уже напоминает микрофлору взрослых и включает лептотрихии, бифидобактерии, пептострептококки, фузобактерии и спириллы. У большинства детей в норме отсутствуют бактероиды, спирохеты и простейшие. В период полового созревания в составе микробиоценоза определяются практически все виды микроорганизмов, характерные для взрослого организма. На фоне изменения гормонального фона появляются бактероиды, простейшие и спирохеты. Потеря зубов в пожилом возрасте приводит к значительному уменьшению содержания облигатных анаэробов. Микрофлора окружающей среды (вода, воздух, почва) ее роль в распространении патогенных микроорганизмов. Микрофлора почвы Количество микроорганизмов: обработанная почва - 4,8-5,2 млрд. КОЕ/г лесная почва – 2-4 млрд.КОЕ/г пески - 0,9-1,2 млрд. КОЕ/г. Масса микроорганизмов в почве 1000 кг в 1 гектаре Основные обитатели почвы: осуществляющие минерализацию ОВ: спорообразующие палочки, псевдомонады, протей; аммонифицирующие бактерии; азотфиксирующие бактерии: Azotobacter, Azomonas, Mycobacterium; цианобактерии; простейшие; грибы Болезнетворные микроорганизмы попадают с выделениями больных людей и животных, с отбросами, с трупами.  Микрофлора воды Количество микроорганизмов вода поверхностных источников – 10 млн. КОЕ/см3 артезианские воды – 100 КОЕ /см3 Основные микроорганизмы в пресных водоемах: Энтеробактерии, псевдомонады, аэромонады. Со сточными водами попадают: Escherichia(киш.палочка), Citrobacter(цитробактер), Enterobacter, Enterococcus, Clostridium Вода - фактор передачи многих инфекций: холеры, дизентерии, энтеровирусных инфекций. Микрофлора воздуха Верхние слои атмосферы, горный и морской воздух содержит единичные микробные клетки. Количествомикроорганизмов в жилых помещениях - до 1500 КОЕ/м3 В воздухе выживают: споры грибов и бактерий (бациллы, клостридии), сарцины, стафилококки, микрококки Через воздух передаютсяпатогенные микробы: стафилококки, стрептококки; возбудители дифтерии, туберкулеза, коклюша; вирусы гриппа, кори и др. Методы проведения санитарно-микробиологических исследований. Определение понятий: Общее микробное число (ОМЧ) и Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ). Методы санитарной микробиологии 1. прямое обнаружение патогенных микроорганизмов; оптический метод прямого подсчета бактерий под микроскопом в камере Горяева; Прямой метод более надёжный, но трудоёмкий и недостаточно чувствительный. Трудности выделения патогенных микроорганизмов из внешней среды обусловлены их незначительной концентрацией, неравномерностью распределения, конкуренцией между патогенными микроорганизмами и сапрофитной микрофлорой. Огромное значение имеет изменчивость возбудителя во внешней среде. Необходимо вести исследования в широком диапазоне, в том числе и по обнаружению условнопатогенных микроорганизмов, так как выделение одного вида возбудителя не свидетельствует об отсутствии других. Прямое выделение патогенных микроорганизмов проводят только по эпидемиологическим показаниям. 2. косвенная индикация возможного присутствия патогена: бактериологический метод (менее точный); измерение биомассы. Косвенный метод более прост и доступен. Этот метод располагает двумя показателями-критериями, которые позволяют определить санитарноэпидемиологическую ситуацию. К ним относят: Общее микробное число (ОМЧ) — это число всех микроорганизмов в 1 см3 (мл) или в 1 г субстрата Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМО) – микроорганизмы, которые постоянно обитают в естественных полостях тела человека (животных) и постоянно выделяются во внешнюю среду. Основные группы санитарно-показательных микроорганизмов и их значение. Санитарно-показательные микроорганизмы (СПМО) – микроорганизмы, которые постоянно обитают в естественных полостях тела человека (животных) и постоянно выделяются во внешнюю среду. Требования к СПМО 1. Постоянное обитание в естественных полостях человека и животных и постоянное выделение во внешнюю среду. 2. Отсутствие размножения во внешней среде. 3. длительность выживания и устойчивость во внешней среде не меньше или даже выше, чем у патогенных микроорганизмов. 4. Отсутствие «двойников» , с которыми СПМО можно перепутать. 5. Относительно низкая изменчивость во внешней среде. 6. Наличие простых в исполнении и вместе с тем надёжных методов индикации. 1 -я группа (индикаторы фекального загрязнения — представители микрофлоры кишечника человека и животных): ► бактерии группы кишечных палочек (БГКП); ► энтерококки; ► протей; ► сульфитредуцирующие клостридии; ► термофилы, кишечные бактериофаги, сальмонеллы; ► бактероиды, бифидо- и лактобактерии; ► синегнойная палочка; ► грибы рода Candida; ► ацинетобактер. 2 -я группа (индикаторы воздушно- капельного загрязнения - комменсалы верхних дыхательных путей): ► стрептококки; ► стафилококки. 3 -я группа (индикаторы процессов самоочищения - обитатели внешней среды): ► протеолиты; ► аммонификаторы и нитрификаторы; ► аэромоносы и бделловибрионы; ► споровые микроорганизмы; ► грибы и актиномицеты; ► целлюлозобактерии. ► Чем выше концентрация СПМО, тем больше вероятность присутствия патогенных микроорганизмов. Их количество выражают в титрах и индексах. ► Титр - минимальное количество субстрата (в кубических санти метрах или граммах), в котором ещё обнаруживают СПМО. ► Индекс - количество СПМО, которое содержится в 1 л воды или в 1 см другого субстрата. ► Наиболее вероятное число (НВЧ) - количество СПМО в 1 л воды или в 1 г (см 3) другого субстрата. Это более точный показатель, так как он имеет доверительные границы, в пределах которых может колебаться с вероятностью 95%. Санитарно-показательные микроорганизмы для Воды. Методы оценки санитарно- микробиологического состояния воды. Определение коли-титра и коли-индекса.  Методы исследования воды При санитарно-микробиологическом исследовании воды определяют микробное число (численность микроорганизмов в 1 мл), коли-титр или коли-индекс в 1 л воды и наличие энтерококков в 50 мл воды. При специальном санитарно-микробиологическом исследовании воды наряду с этим учитывают патогенные микроорганизмы: возбудителей дизентерии, брюшного тифа, паратифа А, Б и холеры. Установление микробного числа проводят методом культивирования или методом фильтрации с использованием мембранных фильтров. Последний является более точным. При определении микробного числа методом культивирования делают посев воды на МПА. Водопроводную воду засевают в количестве 1 мл, из естественных водоемов для засева используют разведения 1:10, 1:100 и 1:1000. Посевы инкубируют при 37 °С в течение двух суток, ведут подсчет выросших колоний в чашках и делают пересчет количества микроорганизмов на 1 мл воды. Вода считается хорошего качества, если число микроорганизмов менее 100 на 1 мл воды, сомнительной – 100–150 микроорганизмов на 1 мл, загрязненной – 150–500 микроорганизмов на 1 мл, грязной – более 500 микроорганизмов на 1 мл воды. Вода, содержащая в 1 мл 100 и более микроорганизмов, считается непригодной для питья. После установления общего микробного числа определяют бактерии группы кишечной палочки. У нас в стране действуют следующие нормативы для питьевой воды централизованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.1074–01, для питьевой воды нецентрализованного водоснабжения СанПиН 2.1.4.544–96, согласно которым допускается не более трех кишечных палочек на 1000 мл воды. По международному стандарту вода считается превосходной, когда в 100 мл воды нет ни одной кишечной палочки; удовлетворительной – одна–три кишечные палочки; сомнительного качества – четыре–десять и неудовлетворительного качества – более десяти кишечных палочек. Кишечные палочки в санитарной микробиологии воды используются в качестве: показателя чистоты; индикатора фекального загрязнения воды; косвенного показателя загрязнения воды патогенными микроорганизмами – возбудителями кишечных инфекций. После обнаружения кишечной палочки в воде определяют энтерококки. В качестве санитарно-показательных используется два вида стрептококков: Enterococcus faecalis и Enterococcus faecium. Через мембранный фильтр пропускают 50 мл воды и мембранные фильтры выкладывают на агаризованные диагностические среды. Для обнаружения энтерококков используют среды, содержащие 40 % желчи (рН 9.6–10.2) или среды с азидом натрия и азидом калия. На этих средах колонии энтерококков имеют черный цвет. По ГОСТу в питьевой воде не должно содержаться ни одного энтерококка в 50 мл воды. Отбор проб воды Для отбора проб используют специально предназначенную для этих целей: одноразовую посуду или емкости многократного применения, изготовленные из материалов, не влияющих на жизнедеятельность микроорганизмов. Емкости оснащены плотно закрывающимися пробками (силиконовыми, резиновыми) и защитным колпачком. Многоразовая посуда и пробки должны выдерживать стерилизацию сухим жаром или автоклавированием. При отборе проб в одной и той же точке для различных целей первыми отбирают пробы для бактериологических исследований. Отобранную пробу маркируют и сопровождают документом отбора проб воды с указанием места, даты, времени забора, фамилии специалиста, отбиравшего пробу и цели исследования. Указывают особые обстоятельства: глубину отбора, условия транспортировки, время спуска воды из крана и т. д. Доставку проб питьевой воды осуществляют в контейнерах-холодильниках при температуре 4-100 С. При соблюдении указанных условий срок начала исследований от момента отбора проб не должен превышать 6 ч. Определение микробного числа воды С флаконов с пробкой снимают бумажные колпачки, вынимают пробки, горлышки фламбируют, после чего воду тщательно перемешивают. Из каждой пробы делают посев с таким расчетом, чтобы число выросших на чашках колоний колебалось в пределах от 30 до 300. По 1 мл каждого разведения вносят в 2 стерильные чашки Петри, после чего их заливают 10-15 мл расплавленного и остуженного до 45-500С МПА (РПА), который тщательно круговыми движениями перемешивают. Среде дают застыть и инкубируют при 370С. Воду из открытых водоемов засевают параллельно на две серии чашек, одну из которых инкубируют при 370С в течение суток, а другую – 2 суток при 200С. Затем подсчитывают количество выросших на поверхности и глубине среды колоний и вычисляют микробное число воды – количество микроорганизмов в 1 мл. Определение общих и термотолерантных колиформных бактерий К общим термотолерантным бактериям (ОКБ) относятся аэробные и факультативно-анаэробные не образующие спор грамотрицательные оксидазоотрицательные палочки, сбраживающие лактозу с образованием кислоты и газа при температуре 37(±1)0С в течение 24-48 ч. Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) в дополнение к вышеперечисленному сбраживают лактозу до кислоты и газа при 44(±0,5)0С в течение 24 ч. ОКБ и ТКБ определяют титрационным (бродильным) и мембранными методами. Арбитражным является метод мембранной фильтрации. О.М.Ч.= к-во кл. м/о в 1 мл воды (питьевая 10 2–103) Коли-титр = наименьший обьем воды, в котором обнаружена кишечная палочка, мл (питьевая вода >=300мл). Коли-индекс = к-во кишечных палочек в 1 л воды ( <= 3 кл/л). Санитарно-показательные микроорганизмы для воздуха. Методы оценки санитарно- микробиологического состояния воздуха.  Методы •Метод естественной седиментации – открытые чашки Петри с плотной питательной средой раскладывают в различных местах помещения; затем производят учет выросших колоний микроорганизмов • Аспирационный метод– Основан на принудительном оседании микроорганизмов на поверхность плотной питательной среды или в улавливающую жидкость. Используют аппарат Кротова • Метод фильтрации – воздух прокачивают через бактериальный фильтр, который затем накладывают на поверхность чашка Петри с плотной питательной средой Санитарно-показательные Для ПОчвы. Методы оценки санитарно- микробиологического состояния почвы.  Титрационный метод. Из первого разведения почвенной суспензии (1:10), прошедшей предварительную обработку, стерильной пипеткой берут 10 мл, что соответствует 1 г почвы, и засевают во флаконы с 50 мл жидкой лактозо-пептонной среды или среды Кесслера. Посев меньших количеств (0,01 г; 0,001 г и т.д.) делают по 1 мл из соответствующих разведении почвенной суспензии в пробирки с 9 мл той же среды. Посевы инкубируют в течение 48 ч при 37±10С. Через 24±2 ч инкубации проводят предварительную оценку посевов. При отсутствии газообразования и помутнения через 48 ч инкубации выдают отрицательный ответ. При наличии в посевах признаков роста (помутнения и газообразования или только помутнения) производят высев на среду Эндо и инкубируют в течение 18—24 ч при температуре 37±10С. При наличии роста на поверхности среды Эндо розовых или красных колоний, малиновых с металлическим блеском или без него проводят микроскопию колоний с последующей постановкой оксидазного теста. Метод мембранной фильтрации. Метод основан на фильтрации установленного объема — 5-10 мл почвенной суспензии первого разведения (1:10). Метод фильтрации почвы через мембранные фильтры проводится так же, как и фильтрация воды. После окончания фильтрования фильтр переносят, не переворачивая его, на питательную среду Эндо с добавлением розоловой кислоты. Под каждым фильтром на дне чашки делают надпись с указанием объема профильтрованной пробы, номера и даты посева. Чашки с фильтрами ставят в термостат дном вверх и инкубируют посевы при температуре 37±10С в течение 24±2 ч. Если на фильтрах обнаружен рост изолированных типичных лактозоположительных колоний: темно-красных, красных с металлическим блеском или без него или других подобною типа колоний с отпечатком на обратной стороне фильтра, подсчитывают число колоний каждого типа отдельно и подтверждают их принадлежность к ОКБ (наличие оксидазной активности, отношение к окраске по Граму, ферментация лактозы до кислоты и газа). Прямой поверхностный посев на агаризованные питательные среды. Посев почвенной суспензии в количестве 0,1 или 0,2 ми производят на поверхность среды Эндо шпателем. Посев при анализе сравнительно чистых почв производят из разведений от 1:10 до 1:1000, т.е. от 10-1 до 10-3. При работе с загрязненными почвами обычно используют разведения до 10-6. Посевы выращивают в термостате при 37±1°С в течении 24 ч и проводят идентификацию выросших микроорганизмов аналогично тому, как изложено при описании титрационного метода и подсчета количества колиформных бактерий в 1 г почвы. Для этого среднее число колиформных колоний, выросших на чашке, умножают на степень десятикратного разведения. Результат выражают индексом. Определение энтерококков.Энтерококки — грамположительные, не образующие каталазу кокки, слегка вытянутые, с заостренными концами, рас полагающиеся попарно или в виде коротких цепочек, реже одиночными кокками, полиморфны, при росте на жидких средах (лактозопептонная среда) и щелочная энтерококковая среда вызывают диффузное помутнение и образование осадка. Энтерококки определяют титрационным методом и методом мембранной фильтрации. Титрациоиный метод. Из разведений почвенной суспензии, прошедшей предварительную обработку, стерильной пипеткой берут 10 мл и засевают во флаконы с 50 мл жидкой среды ЛПС или ЩЭС. Посевы инкубируют при температуре 37±0,5°С 24 ч. Из среды накопления, где отмечены признаки роста, производят высев петлей на одну из плотных питательных сред МИС, ЖСТ. Через 24-48 ч инкубации посевов при температуре 37±0.5 °С на молоч-но-ингибиторной среде отмечают наличие аспидно-черных, выпуклых, с металлическим блеском (Е. faecalis) или сероватых мелких, плоских колоний (Е. faecium). Подтверждают принадлежность колоний к энтерококкам с помощью микроскопирования окрашенных по Граму мазков и постановкой каталазного теста. Метод мембранных фильтров. Объем испытуемой пробы для посева выбирают с таким расчетом, чтобы не менее чем на двух фильтрах выросли изолированные колонии в количестве от 5 до 50. Через мембранные фильтры профильтровывают два-три десятикратных объема испытуемой пробы. Фильтры с посевом помещают на азидную среду или среду ЖСТ и инкубируют при температуре 37±0,50С в течение 24-48 ч. На среде ЖСТ через 24-28 ч колонии энтерококков плоские крупные с ровными краями, белые или бледно-окрашенные с небольшим кремовым или розовым оттенком, а также малиновые. Последние образованы Е. faecalis. На азидной среде — колонии энтерококков выпуклые с ровными краями, розовые, светло-розовые, равномерно окрашенные или с темно-красным нечетко оформленным центром. Все колонии, которые растут на азидной среде, можно отнести к фекальным энтерококкам, имеющим индикаторное значение. При обнаружении в мазках энтерококков подсчитывают число колоний на фильтрах, суммируют и делят на объем профильтрованной воды. |