Предмет, методы и содержание микробиологии

Максимально переносимая доза (Dosis tolerantia)

ХТИ = -------------------------------------------------------------

Минимальная терапевтическая доза (Dosis curavita)

ХТИ должен быть не менее 3.

Природные и полусинтетические антибиотики

Природные антибиотики продуцируются живыми организмами (продуцентами). В зависимости от источника получения различают несколько групп природных антибиотиков:

1) антибиотики, продуцентами которых являются микроскопические грибы: пенициллин, цефалоспорин, фузидин, гризеофульвин;

2) антибиотики, полученные из актиномицетов: стрептомицин, тетрациклины, неомицин, эритромицин и другие;

3) антибиотики, полученные из бактерий: полимиксины;

4) антибиотики, полученные из животных тканей: люоцим (из белка куриного яйца), интерферон (продуцируется донорскими лейкоцитами), эктерицид (из рыбьего жира);

5) антибиотики, полученные из растений (фитонциды): хлорофиллипт - из эвкалипта, сальвин - из шалфея.

Полусинтетические антибиотики получают путем модификации структуры природных антибиотиков, с целью придания препарату новых полезных свойств. Так, природный пенициллин имеет недостатки: быстро выводится из организма, разрушается в желудочно-кишечном тракте, имеет узкий спектр действия, разрушается бета-лакта-мазой - ферментом, выделяемым устойчивыми к пенициллину бактериями. Получены полусинтетические препараты пенициллина: 1) устойчивые к действию бета-лактамазы (оксациллин); 2) устойчивые к действию желудочного сока (феноксиметилпенициллин); 3) пенициллины широкого спектра действия (амнициллин, амоксициллин, карбенициллин); 4) пенициллины пролонгированного действия (бициллины).

Получен целый ряд полусинтетических цефалоспоринов.

Химиотерапевтические средства (синтетические антибиотики)

К антимикробным препаратам, полученным методом синтеза, относятся:

сульфаниламиды: сульфадимезин, уросульфан, сульфазин, фталазол, сульгин, сульфадиметоксин и другие;

- комбинированные препараты сульфаниламидов с триметопримом: бактрим (бисептол), сульфатон;производные нитроимидазола: метрони-дазол (трихопол);

- производные нитрофурана (фурацилин, фурадонин, фурагин);

- хинолины (производные 8-оксихинолина): нитроксолин (5-НОК);

- хинолоны I поколения: налидиксовая кислота (невиграмон), пипемидиновая кислота (полин);

хинолоны II поколения (фторхинолоны): ципрофлоксацин (ципробай), офлоксацин, перфлоксацин, норфлоксацин.

Аналогами природных антибиотиков являются синтетические препараты: левомицетин, циклосерин.

По химическому составу антибиотики подразделяют на несколько групп.

1) бета-лактамные антибиотики - гетероциклические соединения с бета-лактамным кольцом. К этой группе относятся пенициллины и цефалоспорины.

2) Тетрациклины: окситетрациклин, хлортетрациклин, доксицик-

лин, метациклин, вибромицин, морфоциклин. Содержат четыре бензольных кольца с радикалами.

3) Аминогликозиды. К ним относится группа стрептомицина и его производные: неомицин, канамицин. Аминогликозиды II поколения: тобрамицин, сизомицин; III поколения: нетилмицин, амнкацин.

4) Полипептиды - полимиксин.

5) Макролиды - соединения, содержащие макроциклическое лак-тонное кольцо: эритромицин, азитромицин (сумамед).

6) Анзамицины - рифампицин.

7) Полиеновые антибиотики - нистатин, леворин, амфотерицин В, имеющие двойные связи СН=СН.

Спектр активности антибиотиков

Спектр активности - это перечень видов микробов, на которые препарат оказывает действие. Принято делить антибиотики по спектру активности в зависимости от того, на какие микробы они действуют: антибактериальные, противогрибковые, противовирусные, противоопухолевые. При этом различают антибиотики широкого и узкого спектра действия.

Антибактериальные антибиотики. Сюда относится большинство препаратов. К антибиотикам узкого спектра активности относится бен-зилпенициллин, который оказывает действие на гноеродные кокки, некоторые грамположительные палочки и на спирохеты. Полимиксин действует только на грамотрицательные бактерии.

Антибиотики широкого спектра действия активны в отношении многих грамположительных и грамотрицательных бактерий, а некоторые из них - также в отношении риккетсий, хламидий, микоплазм. К антибиотикам широкого спектра действия относятся тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды, макролиды.

Противогрибковые антибиотики. Это леворин, гризеофульвин. Широким спектром действия обладает амфотерицин В, активный при многих микозах, в том числе глубоких. Нистатин - антибиотик узкого спектра действия, активен в отношении грибов рода Кандида.

Противовирусный природный антибиотик животного происхождения - интерферон. Это низкомолекулярный белок, образуется в клетках организма или в культуре клеток под действием индукторов инерферона и является одним из факторов неспецифнческой противовирусной защиты. Индукторами могут быть не только вирусы, но и бактерии, ЛПС бактерий, некоторые лекарственные средства. В начале изучения интерферона было открыто его противовирусное действие, в дальнейшем было обнаружено несколько типов интерферонов и многообразное их действие: противовирусное, противоопухолевое, иммуномодулирующее, радиопротекторное. Интерферон неспецифичен в отношении вида вируса, но обладает видовой специфичностью. Поэтому для лечения человека эффективен интерферон, выделяемый культурой человеческих клеток. Интерферон не оказывает непосредственного действия на вирус, но подавляет синтез вирусных белков в клетке и таким образом препятствует образованию вирионов. Известно несколько типов интерферона, из которых в качестве противовирусного средства применяется лейкоцитарный а-интерферон.

С помощью методов генетической инженерии получен рекомби-нантный интерферон - реаферон.

Противоопухолевые антибиотики задерживают размножение или оказывают цитотоксическое действие на опухолевые и быстроразмножающиеся нормальные клетки организма, подавляя синтез нуклеиновых кислот или белка. Это митомицин С, рубомицин, оливомицин и многие другие, применяющиеся при определенных видах опухолей.

Активность каждого антибиотика определяется по его действию на соответствующий тест-микроб. За единицу активности (ЕД) для большинства антибиотиков принимают специфическую активность, содержащуюся в 1 мкг чистого вещества. Для пенициллина 1 мкг = 1,67 БД, для нистатина 1 мкг = 4 ЕД.

Типы и механизмы действия

Различают бактерицидное и бактериостатическое действие:

- бактериостатическое (лат. stasis - стояние) - задержка роста бактерий;

- бактерицидное (лат. caedere - убивать) - губительное действие на бактерии.

Бактериостатическое действие обнаруживается по его обратимости: после пересева бактерий в свежую питательную среду без препарата наблюдается рост бактерий. При бактерицидном действии пересев на свежую среду не дает роста.

Тот или иной тип действия зависит от характера препарата и от дозы. Как правило, при малых дозах препарата наблюдается бактериостатическое действие, при больших - бактерицидное. Но есть исключения. Например, налидиксовая кислота в малых дозах повреждает ДНК и таким образом оказывает бактерицидное действие, а в больших дозах повреждает РНК, вызывает нарушение биосинтеза белка, что ведет к бактериостатическому действию. Большинство антибиотиков обладает бактерицидной активностью. Преимущественно бактериостатическое действие оказывают тетрациклины, левомицетин, макролиды.

По механизму действия различают следующие группы антибиотиков:

1) антибиотики, подавляющие синтез клеточной стенки бактерий: пенициллин, цефалоспорины, циклосерин. Пенициллин нарушает процесс образования полимерного соединения - пептидогликана, поэтому действует на молодые растущие клетки бактерий. Поскольку клетки человеческого организма не содержат пептидогликана, пеницилин не повреждает их;

2) антибиотики, нарушающие функции цитоплазматической мембраны: полимиксины, а также полиеновые противогрибковые антибиотики: нистатин, леворин, амфотерицин В. Полиеновые антибиотики адсорбируются на цитоплзматической мембране, взаимодействуют со стерольным компонентом, повышают проницаемость мембраны, что приводит к нарушению водно-солевого обмена клетки и к ее гибели. У бактерий и риккетсий в мембране нет стеролов, поэтому эти микроорганизмы нечувствительны к полиеновым антибиотикам;

3) антибиотики, ингибирующие синтез белка на рибосомах бактериальных клеток: аминогликозиды, тетрациклины, левомицетин, макролиды. Перечисленные антибиотики блокируют рибосомы бактериальной клетки и не оказывают действия на рибосомы клеток человека вследствие различий в структуре и молекулярной массе рибосом прокариотов и эукариотов.

4) антибиотики, ингибирующие РНК-полпмеразы - рифампицин, подавляющий синтез РНК на матрице ДНК;

5) антибиотики, вызывающие лизис клеточной стенки бактерий - лизоцим.

Механизм действия многих химиотерапевтических препаратов связан с тем, что они являются антиметаболитами, то есть структурными аналогами важнейших метаболитов, участвующих в обмене веществ бактерий. Будучи сходными с метаболитом, они вытесняют его из обменного процесса, но не обеспечивают нормального его течения. Так, сульфаниламиды являются структурными аналогами парааминобензойной кислоты (ПАБК) - кофермента фолпевой кислоты. Норсульфазол - аналог тиамина (витамина В1). Противотуберкулезные препараты - гидразиды изоникотиновой кислоты (ГИНК) - аналоги изоникотиновой кислоты.

Иной механизм действия производных нитрофурана, которые нарушают процесс биологического окисления микробов. Особенно высокой активностью обладают фторхинолоновые препараты, которые подавляют синтез ДНК микробов.

Мишенями действия противовирусных препаратов являются какие-либо этапы репродукции вируса в клетке хозяина. Так, ремантадин повреждает процесс депротеинизации - "раздевания" вируса, а также биосинтез вирусного белка на рибосомах клетки. Ингибиторы проте-аз (е-аминокапроновая кислота) нарушает процесс расщепления белка вируса гриппа, препятствуя таким образом репликации вируса. Рибавирин (виразол), будучи структурным аналогом пуриновых оснований, нарушает репликацию вирусных нуклеиновых кислот. Азидоти-мидин подавляет процесс обратной транскрипции, присущий ретро-вирусам, к которым относится вирус иммунодефицита человека (ВИЧ).

Побочные явления при антибиотикотерапии

К настоящему времени получено несколько тысяч антибиотиков, но для лечения больных применяется только несколько десятков, так как многие антибиотики оказывают вредное воздействие на организм. И даже те, которые нашли практическое применение, не лишены нежелательных реакций. Различают следующие виды побочных действий антибиотиков.

1) Прямое токсическое действие: стрептомицин оказывает токсическое действие на почки и на слуховой нерв; тетрациклин вызывает поражение печени, задержку развития костей и зубов; левомицетин подавляет процесс кроветворения, а также отрицательно влияет на внугриутробное развитие гшода.

2) Обострение течения болезни, повышение температуры, так называемая лихорадка Герца-Геймера, как следствие освобождения сразу большого количества эндотоксинов из разрушенных бактерий.

3) Аллергические реакции вызывают пенициллин, цефалоспори-ны, стрептомицин и др. У людей с повышенной чувствительностью к этим препаратам при их введении могут возникнуть такие явления, как сыпь, зуд, крапивница, в тяжелых случаях - анафилактический шок, который требует оказания немедленной медицинской помощи. Koнтактный дерматит может развиваться как профессиональная болезнь на предприятиях, изготовляющих антибиотики.

4) Дисбактериоз - нарушение состава нормальной микрофлоры организма. Возникает при лечении больного антибиотиками широкого спектра действия, которые подавляют рост не только возбудителей болезни, но и представителей нормальной микрофлоры организма. Следствием этого может быть гиповитаминоз. Кроме того, вследствие дисбактериоза могут развиваться вторичные инфекции, вызванные грибами или бактериями, размножение которых подавлялось микробами-антагонистами. Например, грибы рода Кандида, нечувствительные к антибактериальным препаратам, при гибели микробов-антагонистов начинают безудержно размножаться и вызывают вторичную инфекцию - кандидоз. Вторичные инфекции вызывают также бактерии, которые быстро приобретают устойчивость к антибиотикам, например, стафилококки.

5) Угнетение образования антител может наблюдаться по двум причинам. Во-первых, при лечении антибиотиками возбудитель гибнет в самом начале болезни, поэтому организм не формирует иммунный ответ. Это наблюдается, например, при лечении левомицетином больных брюшным тифом и при лечении пенициллином больных скарлатиной. Поэтому рекомендуется сочетать лечение антибиотиками со средствами, стимулирующими иммунитет. Во-вторых, некоторые антибиотики, в частности, левомицетин, угнетают биосинтез белка и, следовательно, образование антител.

Лекарственная устойчивость микробов

Под устойчивостью микробов к антибактериальному препарату понимают сохранение способности размножаться при таких концентрациях этого препарата, которые создаются при введении в организм терапевтических доз.

Типы антибиотикоустойчивости:

1) природная, свойственная данному виду микробов;

2) приобретенная: а) первичная; б) вторичная.

1) Природная устойчивость обусловлена свойствами данного вида микробов и механизмом действия антибиотика Например, устойчивость грамотрицательных палочек к бензилпенициллину или грибов - к антибактериальным препаратам.

2) Приобретенная устойчивость. Устойчивость называют приобретенной в тех случаях, когда появляются варианты устойчивых микробов, принадлежащих к виду, по природе своей чувствительному к данному антибиотику. Например, появление стафилококков, устойчивых к пенициллину.

Первичной называют устойчивость, которая обнаруживается с самого начала болезни, так как произошло заражение антибиотикоустойчивым возбудителем. Вторичная устойчивость развивается в течение болезни.

Генетические механизмы антибиотикорезистентности: 1) хромосомная и 2) плазмидная.

1) Хромосомная антибиотикорезистентность. В популяции чувствительных бактерий появляются единичные клетки-мутанты, устойчивые к данному антибиотику, причем это происходит не под действием антибиотика Обычно мутанты в отсутствие антибиотика через какое-то время погибают. Если же популяция подвергается действию антибиотика, то чувствительные бактерии погибают, а устойчивые выживают и дают начало резистентной популяции, то есть происходит селекция.

2) Плазмидная антибиотикорезистентность связана с R-плазмидами. Это обычно множественная устойчивость, сразу к нескольким антибиотикам. R-плазмиды могут передаваться бактериям тогЪ же вида или другого вида или даже рода. Например, дизентерийные бактерии могут стать устойчивыми к нескольким антибиотикам, получив R-плазмиду от дизентерийных или от кишечных палочек путем рекомбинации.

Фенотипические проявления антибиотикорезистентности. Устойчивость бактерий к антибиотикам реализуется за счет следующих механизмов:

1) образование специфических ферментов, разрушающих данный антибиотик. Так фермент р-лактамаза разрушает р-лактамное кольцо пенициллинов и цефалоспоринов. Этот фермент продуцируют стафилококки с приобретенной резистентностью к пенициллину. Устойчивость к левомицетину и аминогликозидам связана с продукцией ферментов трансфераз;

2) снижение проницаемости клеточной стенки для данного антибиотика, например, для тетрациклина, или нарушение транспортного механизма цитоплазмагической мембраны;

3) формирование обходного пути метаболизма взамен поврежденного антибиотиком;

4) изменение структуры мишени действия антибиотика;

5) превращение бактерий в L-формы, лишенные клеточной стенки, но способные к реверсии, то есть к обратному превращению в обычные формы.

Устойчивость микробов к антибиотикам в клинике имеет важное значение, так как снижает эффективность лечения. Само по себе возникновение хромосомных мутаций и R-плазмид не связано с открытием антибиотиков и внедрением их в практику. Но антибиотики играют роль фактора отбора устойчивых микробов. Поэтому бесконтрольное, неоправданное, без соответствующих показаний, применение антибиотиков способствует массовой селекции и распространению антибиотикорезистентных бактерий. Кроме того, этому способствует применение антибиотиков в животноводстве и птицеводстве с целью ускорения роста животных и птиц.

Преодоление и предупреждение развития лекарственной устойчивости. Для ограничения распространения лекарственноустойчивых бактерий и повышения эффективности лечения применяются следующие меры:

- получение новых антибиотиков с иным механизмом действия;

- лечение больных с учетом чувствительности возбудителей к антибиотикам;

- применение для лечения сочетания антибиотиков с разным механизмом действия;

- применение антибиотиков только при наличии соотвествующих показаний;

- использование в животноводстве и птицеводстве только таких антибиотиков, которые в медицине не применяются;

- для подавления действия продуцируемых бактериями ферментов, разрушающих антибиотики, используются ингибиторы ферментов. Так, клавулановая кислота и клавуланаты, а также сульбактам ингибируют фермент р-лактамазу. Рекомендуется применять ингибиторы вместе с антибиотиком против возбудителя, устойчивого к антибиотику. Например, амоксициллин + клавуланат (препарат аугментин), ампициллин + сульбактам (уназин).

Определение чувствительности микробов к антибиотикам

Существует несколько методов: метод серийных разведении, метод стандартных дисков, ускоренные методы. При этом материал от больного должен быть взят до начала лечения антибиотиками.

Метод стандартных дисков (метод диффузии в агар) - наиболее простой и широко применяемый. Это качественный метод, позволяющий определить, к каким антибиотикам чувствителен микроб, выделенный от больного. Испытуемую культуру засевают сплошным газоном на чашку с питательным агаром. Затем на поверхность агара помещают бумажные диски, пропитанные антибиотиками. После суточного ин-кубирования в термостате измеряют диаметр зон задержки роста вокруг каждого диска и по таблице проводят оценку результата.

Определение проводят с чистыми культурами бактерий. Однако в некоторых случаях для быстрого получения ориентировочных результатов используют непосредственно патологический материал.

Метод серийных разведении является более точным, количественным, так как позволяет определить не только антибиотики, к которым чувствителен микроб, но и минимальную подавляющую концентрацию (МПК) антибиотика. Для проведения исследования необходима чистая культура испытуемого микроба.

Метод серийных разведении в жидкой питательной среде. В ряду пробирок с жидкой питательной средой готовят последовательные разведения антибиотика. Контролем служит пробирка с питательной средой без антибиотика. Затем в каждую пробирку засевают определенное количество испытуемых микробов. После суточного инкубирования в термостате учитывают результат: отмечают последнюю пробирку с полной задержкой роста. Концентрация антибиотика в этой пробирке является МПК.

Метод серийных разведении на плотной питательной среде. В пробирках с расплавленной агаровой питательной средой готовят последовательные разведения антибиотика, затем выливают в чашки. После застывания агара производят посев испытуемых микробов (по одной петле из разведения 10⁷ микробных тел в 1 мл). На каждую чашку можно засеять до 20 культур. Контролем служит чашка с питательной средой без антибиотика. После суточного инкубирования в термостате учитывают результат по последней чашке с задержкой роста.

ГЛАВА 12 МИКРОФЛОРА ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА

Взаимоотношения микробов и макроорганизма

В отличие от свободноживущих микробов, которые адаптировались к условиям существования на неживых объектах внешней среды, микробы-симбионты в процессе эволюции приспособились к условиям симбиоза (греч. simbiosis - сожительство) с организмом хозяина. Различают формы симбиоза: мутуализм, комменсализм, паразитизм.

Мутуализм (лат. mutuus - взаимный) - взаимно полезное сожительство. Например, для человека полезными симбионтами являются молочнокислые бактерии - антагонисты гнилостной микрофлоры кишечника.

Комменсализм (фр. commensal - сотрапезник) - сожительство, односторонне полезное для одного из симбионтов, не причиняющее вреда другому. Например, комменсалом человека является непатогенная кишечная амеба, питающаяся остатками пищи и не причиняющая человеку вреда.

Эти две формы симбиоза характерны для нормальной микрофлоры организма здорового человека.

Паразитизм (греч. parasites - нахлебник) - взаимоотношения, при которых микроорганизм, питаясь за счет хозяина, причиняет ему вред. К паразитам относятся микробы - возбудители инфекционных заболеваний.

Характеристика микрофлоры организма человека

Микрофлора организма человека является результатом взаимного приспособления в процессе взаимодействия микроорганизмов и хозяина. Все многообразие микробов, встречающихся в организме человека, можно условно разделить на три группы:

Транзиторная микрофлора - микробы, случайно попавшие в организм, не имеющие приспособлений для выживания в нем.

Резидентная микрофлора - микробы постоянно живущие, приспособившиеся к существованию в определенных областях организма, преимущественно полезные для него.

Условно-патогенные, способные вызвать заболевание при ослаблении сопротивляемости организма, при нарушении нормальной микрофлоры.

Организм ребенка при рождении свободен от микробов, но уже в процессе родов и в первые дни жизни микробы заселяют поверхность тела, ротовую полость, дыхательные пути, кишечник. В дальнейшем при взаимодействии микробов с организмом ребенка, в результате взаимной адаптации одни микробы будут удалены, другие приживутся. При этом для каждой области организма характерны определенные виды.

Свободны от микрофлоры кровь и внутренние органы, не сообщающиеся с внешней средой, такие как мозг, сердце, печень, селезенка и другие. В норме не имеют резидентной микробной флоры такие органы, как матка, мочевой пузырь, легкие.

Микрофлора кожи. На поверхности кожи обитают, главным образом, транзиторные микробы: сарцины, стафилококки, коринебактерии; в глубоких слоях кожи постоянным обитателем является эпидермальный стафилококк. Кожа, в особенности чистая, обладает бактерицидностью благодаря действию выделений потовых и сальных желез.

Полость рта наиболее богата по разнообразию видов бактерий, грибов, простейших, вирусов. Постоянные обитатели способны к адгезии - прикреплению к поверхности зубов или слизистой оболочки. Состав микрофлоры зависит от состояния организма, от состава пищи, от гигиены полости рта.

Микрофлора желудка бедна. Несмотря на то, что несколько раз и день в желудок попадает большое количество микробов, многие из них погибают иод действием желудочного сока. Могут встречаться в небольшом количестве сарцины, дрожжи. При пониженной кислотности желудочного сока число микробов возрастает.

Микрофлора тонкой кишки небогата вследствие бактерицидных свойств кишечного секрета.

Микрофлора толстой кишки наиболее обильна по количеству микробов. Состав ее формируется в течение первых месяцев жизни и зависит от способа вскармливания. Вскоре после рождения у грудных детей, питающихся молоком матери, формируется стабильная кишечная микрофлора, состоящая, в основном, из анаэробных неспоровых грам-положительных Bacterium bifidum и факультативно-анаэробных молочнокислых грамположительных Bacterium acidophilum. Эта бифидум-флора является основой микрофлоры толстой кишки здоровых детей первых месяцев жизни. В этом возрасте такие обычные для взрослых бактерии, как кишечная палочка, могут вызвать патологический процесс. Поэтому даже лечебные препараты, содержащие живые кишечные палочки (колибактерин, бифпкол) назначаются только после 6-месячного возраста.

У детей, вскармливаемых искусственно, в кишечной флоре, кроме молочнокислых бактерий, встречаются кишечные палочки, стафилококки, энтерококки, другие микробы, и у таких детей чаще возникают кишечные заболевания.

У более старших детей и у взрослых в кишечной микрофлоре также преобладают анаэробы: грамположительные бифидумбактерии и грамотрицательные анаэробные бактероиды. На них приходится 96-99% всей микрофлоры. От 1 до 4% составляют факультативные анаэробы - кишечные палочки, энтерококки, лактобактерии; на долю остаточной микрофлоры - стафилококков, протея, дрожжей, клостридий -приходится менее 1%.

Микрофлора толстой кишки, в основном, является полезной для человека. Бактерии, тесно связанные со слизистой оболочкой благодаря адгезии (главным образом, бифидо- и лактобактерии), образуют на ее поверхности биологическую пленку, препятствующую размножению и проникновению патогенных микробов. Кроме того, микробная флора является антагонистом гнилостной микрофлоры, а также играет роль в водно-солевом обмене, в превращении пищеварительных ферментов, в продукции витаминов.

Микрофлора дыхательных путей. Микроорганизмы, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, большей частью погибают в полости носа. Постоянными обитателями здесь являются микрококки, стафилококки, дифтероиды, нейссерии. Трахея и бронхи свободны от постоянной микрофлоры.

Микрофлора конъюнктивы глаза, благодаря бактерицидному действию лизоцима очень бедна. В небольшом количестве встречаются Corynebacterium xerosis, стафилококки.

Микрофлора мочеполовой системы. В нижней части мочеиспускательного канала встречаются бактероиды, коринебактерии, микобактерии, кишечные палочки. На наружных половых органах обнаруживаются микобактерии смегмы, сходные по морфологии с палочками туберкулеза, и непатогенные трепонемы, которые следует отличать от возбудителя сифилиса.

Микрофлора влагалища у новорожденных девочек состоит из молочнокислых бактерий, полученных от матери в момент рождения. У девочек до периода полового созревания микрофлора влагалища непостоянна (в основном, это кокки) и во многом зависит от гигиенических навыков ребенка. С наступлением половой зрелости создаются благоприятные условия для развития грамположительной молочно-кислой бактерии, так называемой палочки Додерлейна. Наличие этой палочки препятствует размножению других микробов. Поэтому следует осторожно использовать антибактериальные средства, к которым чувствительны молочнокислые бактерии.

Различают четыре степени чистоты влагалищного секрета: I степень - реакция среды кислая, в мазке - палочки Додерлейна, клетки плоского эпителия; II степень - реакция близка к нейтральной, в мазке палочки Додерлейна, клетки плоского эпителия, небольшое количество других микробов; III степень - реакция слабощелочная, в мазке палочек Додерлейна мало, преобладают кокки, много лейкоцитов; IV степень - палочек Додерлейна нет, много лейкоцитов, кокков, палочек. Неблагоприятное действие на микрофлору влагалища оказывают воспалительные процессы, аборт, нарушение гормонального состояния (диабет). Во время беременности гормональная перестройка способствует нормализации влагалищной микрофлоры, развитию молочнокислых бактерий, с которыми встречается новорожденный в процессе родов.

Значение микрофлоры организма человека Дисбактериоз

И.И. Мечников еще в 1907-1908 годах высказал предположение, что микрофлора организма может быть для человека полезной, вредной или безразличной. Как правило, при физиологических условиях, в местах обычного своего обитания, микроорганизмы оказывают положительное действие. Они обладают антагонистическими свойствами по отношению к патогенным микробам; способствуют созреванию иммунной системы; способствуют пищеварению; синтезируют некоторые витамины.

В то же время при попадании микробов в необычное место обитания возможно развитие воспалительного процесса, например, перитонита при ранении в живот и повреждении кишечника. Кроме того, кишечные микроорганизмы продуцируют вредные для человека продукты гниения. И, наконец, в процессе эволюционного развития происходит отщепление патогенных вариантов бактерий, например, Е. coli.

Дисбактериоз - это нарушение количественного и качественного состава нормальной микрофлоры. Причинами дисбактериоза могут быть:

- кишечные заболевания, например дизентерия;

- заболевания иной локализации;

- длительное применение антибиотиков и антисептиков, которые угнетают развитие одних видов микробов и не влияют на другие; в результате наступает бесконкурентное размножение стафилококков, протея, грибов Candida;

- снижение иммунитета, вызванное облучением, лечением иммунодепрессантами.

Чаще всего в клинической практике сталкиваются с дисбактериозом кишечника.

Диагноз дисбактериоза устанавливается бактериологическими исследованиями, путем посевов на питательные среды и определения количественных соотношений разных видов микробов.

Дисбактериоз проявляется клинически примерно в половине случаев, в виде кишечных расстройств Нормальная микрофлора кишечника, нарушенная из-за лечения антибиотиками, восстанавливается обычно в течение месяца после прекращения лечения.

Для предотвращения и устранения дисбактериоза применяется бак-териотерапия с помощью биологических бактериальных препаратов (ББП), в отношении которых применяются также термины: пробио-тики, эубиотики. ББП содержат живые культуры бактерий: кишечной палочки, бифидобактерий, лактобактерий.

Колибактерин содержит живые Е. coli штамма М-17 - антагониста патогенных энтеробактерий.

Бифидумбакгерин содержит живые бифидумбактерии.

Бификол - сочетание колибактерина и бифидумбактерина

Лактобактерин - живые молочнокислые бактерии.

Препараты выпускаются в лиофилизированном виде, для применения per os или в клизмах. Эффект их состоит в приживлении в кишечнике и замещении нормальной микрофлоры до ее восстановления.

Детям до 6-месячного возраста назначают препараты, не содержащие кишечную палочку. Взрослым же, при нарушении состава аэробных бактерий назначаются колисодсржащие препараты, при нарушении состава аэробных и анаэробных бактерий - бификол. При наличии язвенного процесса кишечника не назначаются колисодержащие препараты.

ББП применяются также в виде вагинальных суппозиториев и гам-ионов - при нарушении вагинальной микрофлоры.

Следует иметь в виду, что бактерии, входящие в состав ББП, чувствительны к определенным антибиотикам и не могут применяться в сочетании с ними. Относительно более устойчивы лактобактерий.

Для нормализации микрофлоры кишечника применяются также бифидогенные средства, благоприятствующие размножению собственных бифидобактерий. К таким препаратам относится лактулоза.

ГЛАВА 13 ИНФЕКЦИЯ

Инфекция (лат. inficere - заражать), или инфекционный процесс -это процесс взаимодействия патогенного микроорганизма и восприимчивого макроорганизма (хозяина) в определенных условиях внешней среды. В крайней своей форме инфекционный процесс выражается в виде инфекционного заболевания.

Попадание микроорганизма в организм человека не всегда приводит к заболеванию. Возникновение, течение и исход инфекционного процесса зависят от трех основных условий. Это: I) свойства патогенного микроорганизма; 2) состояние восприимчивого макроорганизма; 3) условия внешней среды. Кроме того, имеют значение входные ворота инфекции и доза микробов.

Свойства патогенного микроорганизма

Патогенность (лат. pathos - страдание, греч. genesis - происхождение) буквально означает болезнетворность, способность вызвать болезнь. Это видовой признак микроба, передающийся по наследству. Патогенность - потенциальная способность, которая не всегда реализуется, а только при наличии определенных условий. Существуют микроорганизмы безусловно патогенные, условно-патогенные и непатогенные, и резких границ между ними нет. Для патогенных микробов характерна специфичность - способность вызывать определенную болезнь. Туберкулез вызывает только туберкулезная палочка. Органотропность -способность патогенного микроба паразитировать только в определенных органах и тканях. Так, холерный вибрион поражает слизистую оболочку тонкой кишки. В то же время стафилококки не обладают такой органотропностью и могут поражать различные органы и ткани. Патогенность - это признак, который характеризует вид в целом. Например, палочки дизентерии патогенны. Но внутри вида могут быть более или менее патогенные штаммы. Степень или мера патогенности - это вирулентность. Вирулентность определяют на Лабораторных животных. Минимальная смертельная доза, Dosis letalis minima (Dlm) - это минимальная доза, которая вызывает гибель всех зараженных этой дозой животных. Более точной является срединная летальная доза (LD₅₀), вызывающая гибель 50% взятых в опыт животных. Этот показатель вычисляется математически по формуле.

Факторы (материальные основы) патогенности (вирулентности) микробов.

Патогенность микробов обусловлена следующими свойствами:

- адгезивность и способность к колонизации;

- инвазивность;

- антифагоцитарная активность;

- токсинообразование.

Адгезивность (лат. adhaesio - прилипание) - способность микроба прикрепляться к определенным клеткам. Адгезивность гра-мотрицательных бактерий связана с пилями общего типа, грамполо-жительных - с белками и липотейхоевыми кислотами клеточной стенки.

Начало инфекционного процесса связано с адгезией и колонизацией - размножением на поверхности чувствительных клеток.

Инвазивность - способность патогенных микробов проникать и распространяться в тканях организма. Связана с выделением ферментов, разрушающих соединительную ткань или оболочки клеток.

Гиалуронидаза разрушает гиалуроновую кислоту - межклеточное вещество соединительной ткани, коллагеназа - коллагеновые волокна, фибринолизин - фибрин, образующийся в очагах воспаления, му-циназа - слизистое вещество, нейраминидаза - нейрамнновую (сиаловую) кислоту мембраны клеток.

Антифагоцитарная активность - способность противостоять фагоцитозу. Она связана с капсулой патогенных микробов, с поверхностными белками (А-протеин стафилококка, М-протеин стрептококка), с полисахаридной слизью синегнойной палочки.

Токсинообразование. Токсические вещества бактерий подразделяют на экзотоксины и эндотоксины.

Экзотоксины выделяются микробами в окружающую среду в процессе жизнедеятельности. Получают их путем выращивания микробов на жидкой питательной среде с последующим фильтрованием через бактериальный фильтр или центрифугированием для получения бесклеточного фильтрата или центрифугата. По химической природе это белки, в большинстве своем они термолабильны, разрушаются при 60°С. Экзотоксины высокотоксичны. Сила их токсического действия измеряется в Dlm или LD₅₀. Самый сильный из экзотоксинов - ботулинический токсин. Очищенный кристаллический токсин в 1 мг содержит 100 млн. Dlm для белой мыши.

Для экзотоксинов характерна способность избирательно действовать на определенные органы и ткани. Например, столбнячный токсин поражает двигательные нейроны. Клиническая картина заболевания определяется избирательностью действия токсина.

Экзотоксины - сильные антигены, в ответ на них в организме вырабатываются антитела - антитоксины (греч. anti - против), способные специфически нейтрализовывать именно тот токсин, в ответ на который они образовались.

При комбинированном действии формалина и тепла экзотоксины теряют ядовитость, но сохраняют антигенность. Таким образом получают анатоксины (греч. ana - подобно), или, как принято называть их в зарубежной литературе, - токсоиды. Эти препараты используют с профилактической целью, для создания в организме искусственного антитоксического иммунитета.

Бактерии, продуцирующие экзотоксин, называют токсигенными.

Это стафилококки, стрептококки, один из видов бактерий дизентерии, холерные вибрионы, палочки дифтерии, столбняка, ботулизма, газовой анаэробной инфекции и другие.

Эндотоксины содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий, освобождаются при разрушении микробной клетки. По химической природе это липополисахариды (ЛПС). Они термостабильны, переносят кипячение и даже автоклавирование в нейтральной среде. Менее токсичны, чем экзотоксины.

Эндотоксины не обладают избирательностью действия. Независимо от того, из каких бактерий получены эндотоксины, они вызывают однотипную клиническую картину. При больших дозах эндотоксина наблюдается угнетение фагоцитоза, интоксикация, диарея, угнетение сердечной деятельности, понижение температуры тела. При внутривенном и внутримышечном введении малых доз отмечается повышение температуры тела, стимуляция фагоцитоза, активация комплемента по альтернативному пути, повышение проницаемости капилляров.

Эндотоксины грамотрицательных бактерий применяются в качестве пирогенов (греч. pyr - жар) - лекарственных препаратов, вызывающих повышение температуры тела, стимуляцию иммунитета. Это пирогенал, колипироген и другие.

Наличие пирогенов недопустимо в лекарственных препаратах, предназначенных для внутривенного введения. Пирогенный эффект может возникать вследствие присутствия в лекарственных препаратах бактериальных эндотоксинов, не разрушенных при стерилизации.

Бактерии, содержащие эндотоксин, называют токсичными. Эндотоксины содержат грамотрицательные бактерии: палочки дизентерии, брюшного тифа и др.

Некоторые бактерии одновременно образуют и экзо- и эндотоксины, например, кишечная палочка, холерный вибрион.

Генетический контроль вирулентности. Образование факторов вирулентности контролируется хромосомными или плазмидными генами. С плазмидами связаны, например, такие свойства, как продукция гемоли-зинов и энтеротоксинов кишечной палочки. Образование экзотоксина холерного вибриона контролируется хромосомными tox-генами. Среди палочек дифтерии токсигенными являются лизогенные культуры, в составе хромосомы которых имеегся tox-ген, связанный с профагом.

Изменчивость вирулентности, а именно, ослабление ее может быть: 1) фенотипической, нестойкой, связанной с неблагоприятными условиями культивирования и 2) генотипической, наследственной, обусловленной селекцией маловирулентных клеток из гетерогенной бактериальной популяции. Известный авирулентный штамм БЦЖ был получен путем селекции из вирулентной культуры туберкулезных бактерий при многократных пересевах на питательной среде, содержащей бычью желчь. Методы ослабления вирулентности патогенных микроорганизмов применяются для получения живых вакцин.

Повышение вирулентности также происходит в результате селекции вирулентных бактерий при культивировании маловирулентной популяции в благоприятных условиях или при пассажах через организм чувствительного животного.

Значение состояния макроорганизма и условий внешней среды в инфекционном процессе

Для возникновения и течения инфекционного процесса имеет значение восприимчивость - видовая или индивидуальная. Например, дети менее чувствительны к токсинам, для них более характерны септические процессы. Имеет значение гормональное состояние: у больных сахарным диабетом чаще наблюдаются гнойно-воспалительные процессы. Угнетенное состояние центральной нервной системы, физическое и умственное переутомление способствуют возникновению и более тяжелому течению заболевания.

На восприимчивость к инфекционным болезням влияют климатические и погодные условия. Так, амебная дизентерия обычно встречается в условиях жаркого климата; случаи скарлатины и дифтерии чаще наблюдаются на севере.

Но на человека условия внешней среды влияют, как правило, не непосредственно, а опосредованно, через социальные условия. Это, главным образом, условия быта, труда и состояние здравоохранения.

Большое значение имеет значение характер питания, обеспеченность витаминами, особенно витаминами А, С, Г). При белковом голодании и авитаминозе наблюдается повышенная заболеваемость и неблагоприятное течение туберкулеза, холеры, дизентерии.

На возникновение и течение инфекционных заболеваний оказывают влияние ионизирующая радиация, ультрафиолетовое облучение, напряженность естественного геомагнитного поля.

Состояние здравоохранения, противоэпидемические мероприятия, организация и проведение массовых прививок существенно влияют на возникновение и течение инфекционных болезней, особенно таких, как дифтерия, полиомиелит, корь.

Входные ворота или место проникновения патогенного микроба в организм могут иметь значение для возникновения заболевания или для формы его проявления. Так, возбудители холеры, дизентерии вызывают заболевание при проникновении через рот, возбудитель гриппа - при попадании на слизистую оболочку верхних дыхательных путей или глаз, гонококк - на слизистую оболочку мочеполовых органов или конъюнктиву глаза. От места проникновения палочки чумы зависит форма заболевания: бубонная форма - при внедрении в кожу, легочная - через дыхательные пути, кишечная - через рот.

Доза микробов. Инфицирующая доза - минимальное количество микробов, способное вызвать заболевание. Естественно, что в отношении человека этот вопрос изучен мало. Все же, по-видимому, очень малые дозы палочек чумы могут вызвать заболевание у человека, в то время как холера возникает при заражении более высокими дозами. Как правило, условно-патогенные микробы вызывают заболевание при попадании в организм в больших дозах.

Характерные черты инфекционного заболевания

Инфекционные болезни имеют ряд особенностей, отличающих их от неинфекционных болезней. Это:

- наличие возбудителя болезни;

- заразительность;

- способность к эпидемическому распространению;

- наличие инкубационного периода;

- цикличность течения;

-иммунный ответ после перенесенного заболевания: невосприимчивость или повышенная чувствительность к возбудителю.

Периоды течения инфекционного заболевания

Инкубационный период - время от момента заражения до появления первых признаков заболевания. В это время происходит приспособление, размножение, накопление микроба в организме. Длительность периода характерна для каждого вида микроба, но зависит также от инфицирующей дозы, от входных ворот, от состояния организма человека.

При гриппе инкубационный период короткий - от нескольких часов до суток, при большинстве инфекционных болезней - несколько дней или недель, при бешенстве - до нескольких месяцев, при проказе -несколько лет.

Продромальный - период предвестников - неопределенных признаков длится от нескольких часов до нескольких дней: слабость, потеря аппетита, общее недомогание. Наблюдается при брюшном тифе, кори, чуме. Такие заболевания, как малярия, сыпной тиф начинаются без продромы, внезапно.

Период разгара - это период клинических проявлений, характерных для данного заболевания.

Исход: выздоровление, переход в хроническую форму или смерть больного.

Формы проявления инфекционного процесса

По происхождению различают экзогенные и эндогенные инфекции.

Экзогенные инфекции возникают при заражении извне, например, грипп, холера.

Эндогенные или аутоинфекции - без заражения извне, возникают при ослаблении иммунитета вследствие других болезней, охлаждения, голодания, действия ионизирующих излучений. Возбудителями являются условнопатогенные микробы - представители собственной нормальной микрофлоры, например, коли-сепсис при лучевой болезни;

пневмония, вызванная пневмококком.

По длительности течения различают инфекционные болезни острые и хронические. Острые инфекционные болезни протекают кратковременно (грипп, корь, скарлатина, сыпной тиф). Болезни с хроническим течением - большей длительностью - месяцы, иногда годы (бруцеллез, туберкулез, проказа) с чередованием периодов обострения и ремиссий.

По характеру локализации и путям распространения различают очаговые и генерализованные инфекции. При очаговых инфекциях возбудители остаются в ограниченном очаге. При генерализованных - происходит распространение микробов в организме.

Бактериемия - распространение бактерий но кровяному руслу без их размножения, наблюдается как одна из стадий в течении болезни, например, при брюшном тифе.

Сепсис, септицемия - тяжелая генерализованная форма инфекции, когда возбудитель размножается в крови при резком угнетении иммунитета.

Септикопиемия характеризуется тем, что одновременно с размножением микробов в крови развиваются гнойные очаги в органах.

Токсинемия - поступление в кровь экзотоксинов. Инфекции, при которых это происходит, называются токсинемическими, например, столбняк, ботулизм, дифтерия.

При газовой анаэробной инфекции наблюдается сочетание септических и токсйнемических явлений.

Формы инфекционного процесса в зависимости от клинических проявлений. Инфекционный процесс может протекать в форме заболевания, причем различают формы типичные, атипичные, стертые, в зависимости от того, насколько выражены симптомы этого заболевания.

Не всегда заражение ведет к развитию клинических проявлений болезни. Существуют бессимптомные формы инфекционного процесса. К ним относятся латентная форма инфекции и носительство. Латентная или скрытая форма инфекции при неблагоприятных условиях переходит в клинически выраженную форму (туберкулез, герпес, СПИД). Носительство - это бессимптомная форма инфекции, при которой микробы живут и размножаются в организме, причем носитель, ' оставаясь здоровым, является источником инфекции для окружающих. Носительство может сформироваться после перенесенного заболевания (брюшной тиф, вирусный гепатит В) - это носительство реконвалесцентов. Носительство может сформироваться и вне связи с перенесенным заболеванием. Это так называемое здоровое носительство (дифтерия, полиомиелит).

Понятие о смешанной, вторичной инфекции, реинфскции, суперинфекции, рецидиве. Моноинфекция - заболевание, вызванное одним видом микробов. Смешанная инфекция возникает при заражении двумя-тремя видами микробов. Такие заболевания протекают тяжелее и не всегда диагиосцируются. Например, одновременное заболевание корью и туберкулезом, дифтерией и стрептококковой ангиной. Вторичная инфекция - это осложнение основного инфекционного заболевания, вызванное другим видом микробов: например, присоединение стафилококковой инфекции при гриппе. Реинфекция - повторное заражение тем же видом возбудителя после перенесенного заболевания, например, при дизентерии, гонорее и других болезнях, которые не оставляют иммунитета. Суперинфекция - новое заражение тем же видом возбудителя при наличии еще не закончившегося заболевания. Нередко наступает в больничных условиях, при острых и хронических заболеваниях, например, при туберкулезе. Рецидив - возврат клинических проявлений болезни за счет оставшихся в организме возбудителей, например, рецидивы при остеомиелите, ангине, рожистом воспалении.

Особенности вирусных инфекций

Особенности вирусных инфекций связаны со строгим внутриклеточным паразитизмом вирусов на молекулярном уровне. Отсюда -выраженный тропизм вирусов к определенным клеткам. При вирусных инфекциях обязательным является проникновение вируса в клетку. Для некоторых вирусных инфекций характерно образование внутриклеточных включений, например, включений Бабеша-Негри в нервных клетках при бешенстве.

Взаимодействие вируса с клеткой может протекать в виде продуктивной инфекции и интегративной инфекции. Продуктивная инфекция - процесс взаимодействия вируса с клеткой, завершающийся образованием зрелых вирионов и выходом их из клетки, как, например, при гриппе. Интегративная инфекция возникает в результате встраивания (интеграции) вирусного генома в геном клетки. Такой процесс происходит с вирусом гепатита В, с онкогенными вирусами. Интеграция РНК-вирусов в клеточный геном происходит при участии фермента РНК-зависимой ДНК-полимеразы, иначе называемой обратной транскриптазой или ревертазой. Так происходит с вирусом иммунодефицита человека, с РНК-содержащими онкогенными вирусами.

...