Общая микробиология

физиологическая незрелость моторной функции кишечника;

позднее прикладывание к груди;

искусственное вскармливание;

инфекционные заболевания;

патология ЖКТ;

длительный прием или нерациональное назначение антибиотиков, гормонов и т.д.;

наследственные заболевания: целиакия, муковисцидоз, дисахаридазная недостаточность и др.

13. Дисбактериоз. Факторы, влияющие на его формирование. Классификация по этиологии, по степени компенсации. Бактериологическая диагностика дисбактериоза кишечника

Дисбактериозом следует называть любое количественное или качественное изменение типичного для данного биотопа состава нормальной микрофлоры человека или животного, возникающего в результате воздействия на макроорганизм или микроорганизм различных факторов экзогенного или эндогенного характера и влекущее за собой выраженные клинические проявления со стороны макроорганизма, либо являющееся средством каких-то патологических процессов в организме.

Согласно классификации, предложенной А.А. Воробьевым и соавт., в зависимости от характера изменения просветной микрофлоры толстого кишечника выделяют 3 степени дисбактериоза:

1 степень характеризуется снижением количества бифидобактерий, лактобактерий или тех и других, вместе взятых, на 1-2 порядка. Возможно снижение (менее 106 КОЕ/г фекалий) или повышение содержания кишечных палочек (более 108 КОЕ/г) с появлением небольших титров измененных их форм (более 15 % ).

II степень дисбактериоза определяется при наличии одного вида условно-патогенных микроорганизмов в концентрации не выше 105 КОЕ/г или обнаружении ассоциаций условно-патогенных бактерий в небольших титрах (103-104 КОЕ/л). Для этой степени характерны высокие титры лактозоотрицательных кишечных палочек (более 104 КОЕ/г) или кишечных палочек с измененными ферментативными свойствами (не способных гидролизовать лактозу).

III степень дисбактериоза регистрируется при выявлении в высоких титрах как одного вида УПМ, так и в ассоциациях.

По мнению А.А.Воробьева, нарушения нормофлоры, состояние иммунного статуса и проявления болезни нужно рассматривать в единстве, причем роль пускового фактора в каждом конкретном случае может принадлежать любому из трех компонентов.

14. Эубиотики (пробиотики , пребиотики, синбиотики). Природа, механизм действия. Бактериоцины. Практическое использование эубиотиков

Эубиотики (пробиотики) - препараты, содержащие живые штаммы микроорганизмов (бифидобактерий, лактобактерий и др.).

Общий механизм действия эубиотиков связан с их способностью поддерживать рН среды, выделять антибиотические субстанции, снижать в среде обитания уровень некоторых питательных веществ, необходимых для развития патогенных микроорганизмов.

1) монокомпонентные биопрепараты;

2) комплексные препараты (поликомпонентные);

3) комбинированные

4) рекомбинантные (биопрепараты с иммуномодулирующим действием).

Монокомпонентные пробиотики

Колибактерин - биопрепарат, содержащий живые штаммы E. coli М-17, лиофилизированные, в 1 мл не менее 10 млрд. микробных тел. Предназначен для лечения детей и взрослых, страдающих хроническим колитом, при наличии дисфункций и дисбактериоза у лиц, перенесших острые кишечные инфекции. Бифидумбактерин - представляет собой лиофильную взвесь B. bifidum I, в дозе 100-1000 млн. живых микробных тел. Назначают для лечения детей и взрослых при дисбактериозах, кишечных инфекциях, диарее и запорах, интоксикации, после длительного применения антибиотиков и противоопухолевых препаратов. Лактобактерин. Представляет собой лиофилизированную массу живых бактерий L.fermenti 90 - Т- C-4 и L. plantarium 8- р - А-3. Одна доза содержит 6 - 7 млрд. живых микробных клеток. Назначается детям до 6 месяцев. Лактобактерин предназначен для лечения детей и взрослых, страдающих острым колитом различной этиологии, дисбиозами, возникшими в результате применения антибиотиков, а также дисфункций, вызванных патогенными и УПМ.

Пребиотики

Применяются для стимуляции роста нормальной микрофлоры.

Кальция пантотенат. Участвует в процессах ацетилирования и окисления в клетках, стимулирует образование кортикостероидов в коре надпочечников. Способствует увеличению биомассы бифидобактерий.

ПАМБА (парааминобензойная кислота). Способствует росту бифидобактерий, лактобактерий, кишечных палочек

Хилак-форте. Содержит молочную кислоту, концентрат продуктов метаболизма бактерий тонкого и толстого кишечника. Способствует росту и восстановлению нормофлоры, поддержанию физиологической функции слизистой оболочки кишечника.

Лизоцим - фермент белковой природы. Обладает муколитическими, бифидогенными свойствами, активен в отношении грамположительных кокковых микроорганизмов.



Раздел 4. Влияние факторов внешней среды. антибиотики

1.Действие на микроорганизмы физических факторов окружающей среды

Стерилизация (физическая, химическая, механическая) и методы контроля эффективности стерилизации.

Влияние физических факторов

Влияние температуры. Представители различных групп микроорганизмов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии,

растущие при низкой температуре, называют психрофилами; при средней (около 37 °С) -- мезофитами; при высокой -- термофилами.

К психрофилам относится большая группа сапрофитов -- обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы). Мезофилы растут в диапазоне температур от 10 до 47 °С, оптимум роста около 37 "С. Они включают в себя основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий. Термофильные бактерии развиваются при более высоких температурах (от 40 до 90 °С). На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при температуре 250--300 °С и давлении 265 атм.

Температурный фактор учитывается при осуществлении стерилизации. Вегетативные формы бактерий погибают при температуре 60 °С в течение 20--30 мин., споры -- в автоклаве при 120 °С в условиях пара под давлением.

Высушивание. Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микроорганизмов. Наиболее чувствительны к высушиванию возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и другие патогенные микроорганизмы. Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Так, бактерии туберкулеза в мокроте выдерживают высушивание до 90 дней. Для продления жизнеспособности, при консервировании микроорганизмов, используют лиофилизацию -- высушивание под вакуумом из замороженного состояния.

Действие излучения. Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др.

Влияние химических веществ

Химические вещества могут оказывать различное действие на микроорганизмы: служить источниками питания; не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост, вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используются в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как обладают бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т. д.

Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены хлор-, йод- и бромсодержащие соединения и окислители.

Стерилизация (от лат. sterilis -- бесплодный) предполагает полную инактивацию микробов в объектах, подвергающихся обработке.

Существует три основных метода стерилизации: тепловой, лучевой, химической.

Тепловая стерилизация основана на чувствительности микробов к высокой температуре. При 60 °С и наличии воды происходит денатурация белка, деградация нуклеиновых кислот, липидов, вследствие чего вегетативные формы микробов погибают. Споры, содержащие очень большое количество воды в связанном состоянии и обладающие плотными оболочками, инактивируются при 160--170 °С.

Стерилизацию сухим жаром осуществляют в воздушных стерилизаторах (прежнее название -- «сухожаровые шкафы или печи Пастера»). Обеззараживание материала в нем производят, как правило, при 160 °С в течение 120 мин. Однако возможны и другие режимы: 200 °С - 30 мин, 180 °С - 40 мин. Стерилизуют сухим жаром лабораторную посуду и другие изделия из стекла, инструменты, силиконовую резину, т. е. объекты, которые не теряют своих качеств при высокой температуре.

Обработка паром под давлением в паровых стерилизаторах (старое название -- «автоклавы») является наиболее универсальным методом стерилизации.

атмосферное давление	темп
0,5 атм	80 "С
1 атм	100 РС
2 атм	121 "С
Затм	136'С

Химическая стерилизация предполагает использование токсичных газов: оксида этилена, смеси ОБ (смеси оксида этилена и бромистого метила в весовом соотношении 1:2,5) и формальдегида.

Лучевая стерилизация осуществляется либо с помощью гамма-излучения, либо с помощью ускоренных электронов.

Микробиологический контроль объектов, подвергшихся стерилизации, в повседневной практике не производится. Его заменяет косвенный контроль -- контроль работы стерилизаторов, который осуществляется несколькими способами. Во-первых, персонал должен строго соблюдать и документировать установленный режим стерилизации, который обеспечивает гибель микробов. Во-вторых, косвенно о поддержании определенной температуры можно судить по изменению окраски химических индикаторов (либо индикаторных бумажек, либо порошков, жидкостей -- бензойной кислоты, мочевины, запаянных в ампулы), которые помещают на поверхности и в глубине стерилизуемого объекта. В-третьих, должен регулярно проводиться технический контроль аппаратуры соответствующей службой. В-четвертых, три раза в году осуществляют биологический контроль, помещая внутрь стерилизуемых предметов биотесты, приготовленные из термоустойчивых бацилл Вас. Stearothermophilus ВКМ-718.

2.Дезинфекция. Виды дезинфекции: механические, физические и химические. Механизмы действия дезинфицирующих веществ

Дезинфекция -- процедура, предусматривающая обработку загрязненного микробами предмета с целью их уничтожения до такой степени, чтобы они не смогли вызвать инфекцию при использовании данного предмета. Как правило, при дезинфекции погибает большая часть микробов (в том числе все патогенные), однако споры и некоторые резистентные вирусы могут остаться в жизнеспособном состоянии.

Тепловая дезинфекция. Очень эффективным является действие горячей воды и насыщенного пара. Рекомендуется следующее время воздействия: при 80 °С -- 10 мин, при 85 °С -- 3 мин, при 90 °С -- 1 мин. При этом режиме погибают все вегетативные формы бактерий и большинство вирусов. Температура 100 С в течение 5 мин убивает все вегетативные формы бактерий и все вирусы.

При добавлении в воду 2 % натрия гидрокарбоната (NaHC03) погибают и споры.

По механизму действия дезинфицирующие вещества делят на следующие группы:

1.Окислители - повреждают сульфгидрильные группы белков. К ним относятся галогены (хлор, бром, йод) и их соединения, перекись водорода, перманганат калия.

2. Поверхностно-активные вещества - повреждают клеточную стенку. К ним относятся бактерицидные мыла, сульфонол, амфолан, твины.

3. Соли тяжелых металлов - вызываюткоагуляцию белков, образование нерастворимых альбуминатов. К ним относятся соли ртути, серебра, меди, свинца. Их применение ограничено при наличии дополнительных белков, которые затрудняют доступ к возбудителю.

4. Фенол, крезол иих производные - повреждают клеточную стенку, растворяют липиды цитоплазматической мембраны, нарушая ее полупроницаемость, а затем повреждают белки, вызывая гибель микробов.

5. Щелочи, известь - приводятк набуханию и растворению белков. Их применение ограничено из-за повреждающего действия на различные предметы (посуду).

6. Красители - обладают сродством к фосфорнокислым группам, повреждают нуклеопротеиды и вызывают гибель микроорганизмов. К ним относятся бриллиантовый зеленый, метиленовый синий, риванол, трипофлавин и др.

К наиболее распространенным дезинфицирующим веществам относятся хлорная известь (0,1 -10% р-р), хлорамин (0,5 - 5% р-р), фенол (3-5% р-р). лизол (3-5% р-р). двутретьосновная соль гипохлората кальция (ДТСГК (0,1-10% р-р). 0,1 - 0,2% р-р сулемы и др. соединения ртути, 70° этиловый спирт.

В микробиологической практике дезинфицирующие вещества используют для обработки посуды (пипетки, предметные стекла и пр.), рабочего места, рук и др.

Очень незначительна роль механической дезинфекции: проветривания, вентиляции, обработки пылесосом и т. п.

Различают профилактическую дезинфекцию в эпидемическом очаге, которая осуществляется с целью предупреждения распространения различных болезней. При возникновении эпидемического очага проводят текущую (во время вспышки) и заключительную (после ее окончания) дезинфекцию; подобные процедуры проводятся как в медицинских учреждениях, так и за их пределами.



3. Распространение микроорганизмов в окружающей среде. Понятие о микробных биоценозах. Типы взаимодействия между микробами в биоценозе. Действие на микроорганизмы биологических факторов.

Естественные среды обитания большей части организмов -- вода, почва и воздух. Число микроорганизмов, обитающих на растениях и в организмах животных, значительно меньше. В зонах обитания микроорганизмы образуют биоценозы [от греч. bios, жизнь, + koinos, сообщество] -- сложные ассоциации со специфическими и часто необычными взаимоотношениями. Каждое микробное сообщество в конкретном биоценозе образуют специфичные аутохтонные микроорганизмы [от греч. autos, свой, + chthon, страна, местность], то есть микробы, присущие конкретной области. В состав этих сообществ могут внедрятся аллохтонные микробы [от греч. alios, чужой, + chthon, страна; буквально -- чужестранец] (например, паразитические), обычно в них не встречающиеся.

В основном эти взаимоотношения можно условно подразделить на две большие группы:

благоприятные -- синергизм

неблагоприятные -- антагонизм.

4.Симбиотические взаимоотношения (метабиоз, комменсализм, мутуализм, сателлитизм, синергизм). Примеры. Антагонистические взаимоотношения (антибиоз, конкуренция, хищничество, паразитизм). Примеры

Сосуществованием, или нейтрализмом, называется такая форма взаимоотношений, когда организмы, развиваясь совместно, не приносят друг другу ни вреда, ни пользы.

Метабиоз

В ряде биотопов, особенно в почве, некоторые микроорганизмы утилизируют продукты жизнедеятельности других; например, нитрифицирующие бактерии используют аммиак, который образуют аммонифицирующие бактерии. Подобные взаимоотношения известны как метабиоз.

Симбиоз

Симбиоз [от греч. symbiosis, совместное проживание] -- совместное длительное существование микроорганизмов в долгоживущих сообществах. Взаимоотношения, при которых микроорганизм располагается вне клеток хозяина (более крупного организма), известны как эктосимбиоз; при локализации внутри клеток -- как эндосимбиоз.

Мутуализм [от лат. mutuus, взаимный]-- взаимовыгодные симбиотические отношения. Так, микроорганизмы вырабатывают биологически активные вещества, необходимые организму хозяина (например, витамины группы В).

Комменсализм --разновидность симбиоза, при которой выгоду извлекает только один партнёр (не принося видимого вреда другому); Микроорганизмы-комменсалы колонизируют кожные покровы и полости организма человека (например, ЖКТ), не причиняя «видимого» вреда; их совокупность -- нормальная микробная флора (естественная микрофлора). Типичные эктосимбиотические организмы-комменсалы-- кишечная палочка, бифидобактерии,стафилококки, лактобациллы. Многие бактерии-комменсалы принадлежат к условно-патогенной микрофлоре и способны при определённых обстоятельствах вызывать заболевания макроорганизма (например, при внесении их в кровоток во время медицинских манипуляций

Антагонистический симбиоз --симбиотические отношения, наносящие хозяину более или менее выраженный вред; его крайнее проявление -- паразитизм [от греч. para, при, + sitos, пища]. Если микроорганизмы-сапрофиты [от греч. sapros, гнилой, + phyton, растение] утилизируют мёртвые органические субстраты, то паразитические виды живут за счёт живых тканей растений или животных. Проникая в организм хозяина, они могут вызывать у него заболевание, поэтому их обозначают как патогенные микроорганизмы.

Сателлизм

Некоторые микроорганизмы способны выделять метаболиты, стимулирующие рост других микроорганизмов. Например, сарцины или стафилококки выделяют ростовые факторы, стимулирующие рост бактерий рода Haemophilus.

Ситуации, когда один микроорганизм угнетает развитие другого, известны как микробный антагонизм [от греч. antagonizmai, соперничество] и отражают сложившиеся эволюционно формы борьбы микроорганизмов за существование (то есть за источники питания и энергии). Антагонистические взаимоотношения особенно выражены в местах естественного обитания большого числа различных видов и типов микроорганизмов (например, в почве или ЖКТ), имеющих одинаковые пищевые и энергетические потребности. При этом воздействие на конкурента может быть пассивным или активным. В первом случае (конкуренция)микроорганизмы быстрее утилизируют субстрат, лишая соперника «сырьевых ресурсов»; во втором -- «объявляют войну до полного уничтожения». Формы истребления могут быть вариабельными -- от банального поглощения (хищничество)более мелких видов до выделения высокоспецифичных продуктов, токсичных для конкурентов(антагонизм).

5.Антибиотики. Способы получения. Классификация по происхождению, спектру действия. Примеры

Антибиотики - это вещества природного происхождения, обладающие противомикробной активностью. Антибиотики - это продукты метаболизма любых живых организмов (микробов, растений, животных). Они способны избирательно подавлять рост бактерий (бактериостатическое действие) или убивать их (бактерицидное действие).

По химической структуре антибиотики делят на 8 групп:

1) b- лактамиды - пенициллин, цефалоспорины и др.;

2) макролиды - эритромицин, олеандомицин;

3) аминогликозиды - стрептомицин, канамицин, гентамицин;

4) тетрациклины - окситетрациклин, доксициклин;

5) полипептиды - полимиксины, бацитрины;

6) полиены - нистатин, амфотерицин В;

7) анзимицины - рифампицин;

8) дополнительный класс - левомицетин, линкомицин, гризеофульвин.

По происхождению антибиотики делят 5 классов:

1) из грибов - пенициллин;

2) из бактерий - субтилин, грамицидин;

3) из актиномицетов - стрептомицин;

4) из тканей животных - лизоцим, интерферон;

5) из растений - хлорофилипт из эвкалипта, аллилчеп - из лука, аллилсат - из чеснока, из лишайников - усниновая кислота.

Антибиотики могут быть получены и путем химического синтеза.

По спектру действия антибиотики делят на 4 группы:

1) антибактериальные широкого (тетрациклины, левомицетин) и узкого (полимиксин, бензилпенициллин) спектра действия;

2) противогрибковые широкого (амфотерицин В) и узкого (нистатин) спектра действия;

3) противопротозойные - против простейших ( фумагиллин - антибиотик узкого спектра действия - против амеб);

4) противоопухолевые - препараты, обладающие цитотоксическим действием (рубомицин).

Антибиотики широкого спектра действия - оказывают влияние на все виды бактерий, грибов или простейших.

Антибиотики узкого спектра действия - оказывают влияние на небольшую группу бактерий или других микроорганизмов.

Бактерицидным действием обладают стрептомицин, пенициллины, неомицин, канамицин, полимиксин, цефалоспорины.

Бактериостатическим действием обладают тетрациклины, макролиды, левомицетин. Бактериостатические препараты необходимо использовать длительно. Их можно применять после бактерицидных препаратов для долечивания.

Существует 3 способа получения антибиотиков:

1. Биологический синтез.Для получения антибиотиков используют высокопродуктивные штаммы грибов, актиномицетов, бактерий. Штаммы-продуценты выращивают в оптимальной жидкой питательной среде. При их выращивании антибиотики выделяются микробными клетками в окружающую среду. Из среды их извлекают различными химическими методами (экстракция, ионообменные процессы). Антибиотики очищают, концентрируют, проверяют на безвредность и активность. Так получают, например, пенициллин.

2. Химический синтез.Путем химического синтеза получают антибиотики, для которых известна их химическая структура. Таким образом получают, например, левомицетин.

3. Комбинированный метод -это сочетание биологического и химического синтеза. Сначала получают антибиотик биологическим путем, а затем химическим путем изменяют структуру молекулы антибиотика для создания нужных свойств. Антибиотики, полученные таким способом, называются полусинтетическими. К ним относятся производные пенициллина - оксациллин, метициллин, ампоциллин. К ним чувствительны те микробы, которые устойчивы к природным антибиотикам.

6.Антибиотики. Классификация по механизму действия. Примеры

По механизму действия антибиотики делят на 4 группы:

1) угнетают синтез белков клеточной стенки (b-лактамы - пенициллины, цефалоспорины);

2) нарушают синтез клеточной мембраны (полиены - нистатин; полимиксины)

3) ингибируют синтез белков (тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды - - стрептомицин, мономицин, неомицин, канамицин, гентамицин);

4) ингибируют синтез нуклеиновых кислот ( протитвоопухолевые антибиотики: актиномицин подавляет синтез РНК, рубомицин - синтез ДНК).

7.Противовирусные препараты, механизм действия

Классификация по механизму действия:

1. Угнетающие процесс высвобождения вирусного генома (депроеинизация):

- синтетические - гр.адамантанов - мидантан, ремантадин, тромантадин.

2. Угнетающие абсорбцию вируса на клетку и его проникновение в клетку:

- биогенные - глобулины - иммуноглобулин, интраглобин, пентаглобин, сандоглобулин, гистаглобулин, цитотект;

- инерфероны - a- (лейкоцитарный), b- (фибробластный), g- (Т-лейкоцитарный).

3. Угнетающие синтез «ранних» вирусных белков-ферментов:

- синтетические - гр.аминокислот - гуанидин;

- гр.фосфорноуксус.к-ты - фоскарнет натрия.

4. Угнетающие синтез «поздних» вирусных белков-ферментов:

- синтетические - гр.пентад - санквинавир.

5. Угнетающие синтез нуклеиновых кислот:

- синтетические - гр.нуклеозидов - азидотимидин, ацикловир, аденозина арабинозид, идоксуридин, ганцикловир, рибавирин, эпервудин.

6. Угнетающие сборку вириона:

- синтетические - гр.тиосемикарбизона - метисазон;

- гр.оксилиниевой к-ты - оксолиновая мазь.

Механизм действия:

Аналоги пуринов и пиримидинов - тормозят репликацию вируса, угнетая ДНК-полимеразу Ю прекращается синтез ДНК вируса;

Дидезоксинуклеотиды - угнетают обратную транскриптазу Ю прекращается синтез ДНК Ю прекращается репликация вируса;

Адамантанамины - повышают рН эндосом Ю снижается ацидификация в вакуолях Ю блокируется слияние вирусной оболочки с мембраной эндосом клеток хозяина Ю снижается абсорбция и проникновение вируса Юпрерывается передача вирусного генетического материала в цитоплазму клеток хозяина;

Фосфоноформиаты - ингибируют фосфорилирование пуринов Ю угнетается активность ДНК-полимеразы Ю дефектуется синтез ДНК вируса;

Производ-е тиосемикарбазона - угнетают синтез «поздних» белков оболочки вирусных частиц;

Иммуноглобулины - содержат антитела к поверхностным антигенам вируса Ю препятствуют входу вируса в клетку хозяина;

Интерфероны - индуцируют рибосомальные ферменты клеток хозяина:

- протеинкиназу С - наруш-ся начальный этап построения пептидной цепи вируса;

- олигоизоаденилатсинтетазу - активируется РНК-аза Ю деградируется вирусная и-РНК;

- фосфодиэстеразу - разрушает конечные нуклеотиды т-РНК Ю нарушается элонгация пептида тормозится продукция вируса.



8. Механизмы лекарственности устойчивости бактерий (первичные, приобретенные, хромосомные, внехромосомные), г-гены

Развитие устойчивости объясняется генетическими процессами, что затем проявляется через определенные биохимические механизмы. Например, устойчивость грибов р. Candida к нистатину связана с мутацией генов, которые отвечают за строение клеточной мембраны, которая является «мишенью» для действия нистатина.

Генетические процессы связаны с изменениями в геноме бактерий в результате мутаций и с наличием R-плазмид. В связи с этим различают:

1) хромосомную устойчивость - возникает в результате мутаций в геноме (хромосоме) и обычно бывает к одному антибиотику; такая устойчивость может передаваться по наследству при всех видах генетического обмена;

2) внехромосомную устойчивость (наблюдается значительно чаще) - связана с наличием в цитоплазме бактерий R-плазмиды, которая определяет множественную лекарственную устойчивостью (к нескольким антибиотикам); она может передаваться другим бактериям при конъюгации и трансформации.

Биохимические механизмы:

1) изменение проницаемости мембраны для антибиотика; например, снижение проницаемости наружной мембраны у грамотрицательных бактерий обеспечивает их устойчивость к ампициллину;

2) изменение «мишени»; например, устойчивость к стрептомицину связана с изменением рибосомального белка, с которым взаимодействует стрептомицин;

3) нарушение специфического транспорта антибиотика в бактериальную клетку; например, устойчивость к тетрациклину может быть связана с подавлением транспорта этого антибиотика в клетку;

4) превращение активной формы антибиотика в неактивную (основной биохимический механизм) при помощи ферментов; образование таких ферментов связано с R-плазмидами и транспозонами (отрезками ДНК). Важное значение имеют ферменты пептидазы, которые вызывают гидролиз антибиотиков. Например, ферменты лактамазы, разрушающие b-лактамное кольцо. К этим ферментам относится индуцибельный фермент пенициллиназа. 98% стафилококков образуют пенициллиназу, разрушающую пенициллин, поэтому они обладают устойчивостью к пенициллину. У E.coli и протея пенициллиназа является конститутивным ферментом, чем и объясняется их естественная резистентность к пенициллину. E. сoli образует фермент стрептомициназу, которая разрушает стрептомицин. Имеются бактерии, образующие ферменты, которые вызывают ацетилирование, фосфорилирование и другие изменения структуры антибиотиков, что приводит к потере их активности;

5) возникновение у микробов другого пути метаболизма вместо того пути, который нарушен антибиотиком.



Раздел 5. Инфекция и иммунитет

1. Понятие об инфекции и инфекционном процессе. Факторы, участвующие в формировании инфекционного процесса

Условия возникновения инфекционного процесса:

· Восприимчивый МакроО: состояние хозяина, его резистентностьт, входные ворота

· Микроб-возбудитель: патогенность, инфицирующая доза, скорость размножения

· Окружающая среда: оказывает опосредованное изменение на восприимчивость хозяина.

В зависимости от св-в МО и макроорганизма выделяют формы инфекции:

· Абортивная, латентная (инаппаратная), дремлющая, типичная,

· Атипичная, хроническая (персистентная), медленная, бактерионосительство

· экзогенные - проникновение МО из внешней среды, эндогенные - активация или проникновение МО нормальной микрофлоры из нестерильных полостей во внутреннюю среду организма;

· локальные - протекают в ограниченном, местном очаге и не распространяется по организму, генерализованные - распространяются из первичного очага (обычно по лимфатическим путям и через кровоток);

· моноинфекции - заболевания, вызванные одним видом МО, микстинфекции (смешанные) - развиваются в результате заражения несколькими видами МО;

· реинфекции - повторное заражение одним и тем же возбудителем (гонококковая инфекция);

· суперинфекции - инфекции, возникающие на фоне уже имеющегося заболевания (сифилис);

· оппортунистические - вызванные патогенами, не вызывающими заболевание в здоровом, обладающим нормальным иммунитетом, организме (ВИЧ-инфицированные умирают от пневмонии);

· нозокомиальные = внутрибольничные = госпитальные инфекции.

2. Характерные признаки инфекционных болезней

Признаки общей интоксикации:

· общая слабость, повышенная утомляемость, чувство разбитости, потеря работоспособности и снижение интереса к происходящему;

· ломота в суставах и мышцах;

· тяжесть в голове, головная боль, головокружение;

· озноб, охлаждение конечностей и повышение температуры тела;

Локальная симптоматика зависит от особенностей инфекционного процесса, от нарушения функции тех органов и систем, которые поражаются в первую очередь и главным образом при данном инфекционном заболевании.

3. Роль микроба в инфекционном процессе. Патогенность и вирулентность микроорганизмов. Факторы вирулентности (адгезивность, колонизация, пенетрация, инвазивность, ферменты агрессии, факторы персистенции и др.)

Патогенность - это потенциальная способность микроорганизма вызывать инфекционный процесс. Патогенность представляет собой видовой признак, появившийся в ходе эволюции микроорганизма и приспособления его к паразитированию в организме человека. Для количественной оценки степени патогенности микроорганизма используют термин вирулентность, которая измеряется в условно принятых единицах - DLM, DcL, DL50. DLM (Dosis letalis minima) - минимальная смертельная доза микроорганизмов, которая вызывает гибель 95% восприимчивых лабораторных животных. DL50 вызывает гибель 50% зараженных животных, DcL - смертельная доза, вызывающая гибель всех животных.

Степень патогенности микроорганизма зависит от многих факторов и обусловлена как наличием ферментных систем, обеспечивающих существование возбудителя в макроорганизме, так и его способностью противостоять факторам защиты организма, направленных на уничтожение возбудителя. По степени патогенности различают патогенные и условно-патогенные микроорганизмы. К факторам патогенности относят способность микроорганизмов прикрепляться к клеткам (адгезия), размещаться на их поверхности (колонизация), проникать в клетки (инвазия) и противостоять факторам защиты организма (агрессия).

4. Факторы, подавляющие механизмы иммунитета: капсула, антигены, антигенная мимикрия, L-формы, секретируемые факторы персистенции: антилизоцимная, антиинтерфероновая, антикомплементарная и другие активности микробов

Факторы, препятствующие фагоцитозу, блокируют 1 и 2 этапы фагоцитоза. Это капсула, компоненты клеточной стенки - плазмокоагулаза, пептидогликан, белок А, белок М, тейхоевые кислоты и др. Эти факторы либо маскируют бактерии (гиалуроновая кислота в составе капсулы), либо подавляют активность фагоцитов.

Факторы, подавляющие фагоцитоз, блокируют окислительный взрыв, что приводит к незавершенному фагоцитозу. Это микрокапсула, продолжительность жизнедеятельности бактерий, антигены V-Wи др.

Механизмы персистенции
Капсула, оболочечный антиген	Экранирование клеточной стенки и препятствие фагоцитозу
L-формы	Утрата клеточной стенки
Антигенная мимикрия	Антигенное сходство с клетками макроорганизма
Секретируемые микробные факторы - антилизоцимная активность (АЛА) антикомплементарная активность (АКА) антииммуноглобулиновая активность (АИГА) антиинтерфероновая активность (АИА)	Инактивация механизмов естественной (неспецифической) защиты хозяина

5. Способы повышения и снижения вирулентности бактерий. Практическое применение

Вирулентность может быть снижена, повышена, полностью утрачена. Её можно повысить путём проведения последовательных посажей через организм восприимчивого животного; действием протеолитических ферментов (протеазы); действием бактериофага (биологич фактор). Её можно понизить путём проведения последовательных посажей через организм маловосприимчивых или невосприимчивых животных; длительное пребывание патогенных микроорганизмов в неблагоприятных условиях внешней среды; при длительном культивировании микроорганизмов на питательных средах; можно добавить к культуре микроорганизма химич в-ва (щёлочь, формалин).

6. Эндо- и экзотоксины бактерий, их свойства и получение. Единицы измерения силы токсинов

Экзотоксины продуцируют как грамположительные, так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксфолианты и эритрогемины. По молекулярной организации экзотоксины делятся на две группы:

1. экзотоксины состоящие из двух фрагментов;

2. экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь.

По степени связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три класса.

· Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду;

· Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой;

· Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки.

Эндотоксиныпо своей химической структуре являются липополисахаридами, которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью. При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз, моноцитоз, увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки.

7. Экзотоксины, классификация по механизму действия (цитотоксины, мембранотоксины, функциональные блокаторы, эксофолиатины и эритрогенины). Примеры

8. Роль макроорганизма в инфекционном процессе. Понятие о восприимчивости и инфекционной чувствительности. Факторы естественной: механические(кожа, слизистые), физико-химические, клеточные (нормальная микрофлора, воспаление, фагоцитоз и его стадии, естественные киллерные клетки) и гуморальные(естественные антитела, пропердиновая система; комплемент, интерфероны, бета-лизины и др.)

Восприимчивость - видовой признак, характеризующий способность определенного вида организмов (хозяев) участвовать в инфекционном процессе при взаимодействии с патогеном.

Инфекционная чувствительность - это индивидуальная восприимчивость организма хозяина к патогену, вызывающему болезнь. Естественный иммунитет или естественная резистентность к патогену направлены на поддержание гомеостаза организма. Это неспецифическое распознавание чужеродной для хозяина информации (патогенов) осуществляется по единой программе, активность системы постоянная и не зависит от специфичности чужеродного агента. Он имеет как клеточную (клетки покровов и внутренних барьеров, фагоцитирующие клетки, естественные киллеры), так и гуморальную (лизоцим, комплемент, в-лизины, белки острой фазы и др.) основу. Среди факторов, определяющих естественную резистентность организма к инфекции выделяют: возраст хозяина, эндокринологический и иммунный статус, состояние физической активности, центральной нервной системы, эндогенные биологические ритмы, входные ворота инфекции и др.

Кожа не только является механическим барьером для патогена, но и обладает бактерицидным свойством за счет секретов сальных и потовых желез. Слизистые оболочки обеспечивают защиту не только как механический барьер за счет слизи, целостности эпителиального покрова, функции ворсинок. Эпителиоциты слизистых оболочек и железы разных биотопов выделяют на поверхность бактерицидные секреты: слюну, слезную жидкость, желудочный сок, сок тонкой кишки, вагинальный секрет, лизоцим и т.д.

Второй защитный барьер организма включает функцию лимфатических узлов, клеток ретикулоэндотелиальной системы, развитие воспаления.

Фагоцитоз -- это поглощение клетками каких-либо частиц с последующим их перевариванием.

Стадии фагоцитоза:

1) хемотаксис - целенаправленное движение фагоцита при получении определенного химического сигнала,

2) адгезия, т.е. прилипание бактерии к фагоциту,

3) поглощение бактериальной клетки,

4) исход фагоцитоза - три варианта:

· завершенный фагоцитоз - полное внутриклеточное переваривание,

· незавершенный фагоцитоз - приживление и активное размножение бактерий внутри фагоцита,

· выталкивание объекта обратно в окружающую среду.

Бактерицидная активность крови, т.е. ее способность к самоочищению, обеспечивается комплексом гуморальных и клеточных факторов естественной резистентности организма. Если кровь перестает выполнять свою бактерицидную функцию, то возбудитель беспрепятственно пребывает и размножается в крови, а через кровь проникает и локализуется в разных органах и тканях. В таких случаях развиваются тяжелые, генерализованные формы инфекции, сепсис и септикопиемия, которые создают реальную угрозу жизни организма-хозяина (чумной сепсис, сибиреязвенный сепсис, стафилококковая септикопиемия).

9. Источники и пути передачи инфекционных болезней

Источник возбудителя инфекции - это живой или абиотический объект, являющийся местом естественной жизнедеятельности патогенных микробов, из которого происходит заражение людей или животных.

Источником инфекции могут быть:

1. организм человека (больного или носителя),

2. организм животного (больного или носителя),

3. абиотические объекты окружающей среды (вода, пища и др.).

Инфекции, при которых источником инфекции служит только человек, называются антропонозными. Инфекции, при которых источником являются больные животные, но может болеть и человек -- зоонозными. Инфекции, при которых источником инфекции служат объекты окружающей среды - сапронозные.

Механизм передачи - способ перемещения возбудителя инфекционных и инвазивных заболеваний из зараженного организма в восприимчивый.

1. фекально-оральный,

2. аэрогенный (респираторный),

3. кровяной (трансмиссивный),

4. контактный

5. вертикальный (от одного поколения к другому, т.е. от матери плоду трансплацентарно)

Факторы передачи -- это элементы внешней среды, обеспечивающие перенос микробов из одного организма в другой. К ним относятся вода, пища, почва, воздух, живые членистоногие, предметы окружающей обстановки.

Пути передачи -- это конкретные элементы внешней среды или их сочетание, обеспечивающие попадание возбудителя из одного организма в другой в определенных внешних условиях.

Для фекально-орального механизма передачи характерны:

1. алиментарный (пищевой),

2. водный

3. контактный (непрямой контакт) пути передачи.

Для аэрогенного механизма передачи характерны:

1. воздушно-капельный

2. воздушно-пылевой.

Для трансмиссивного механизма передачи характерны:

1. передача через укусы кровососущих эктопаразитов,

2. парентеральный

3. половой.

Для контактного (прямого) механизма передачи характерны:

1. раневой

2. контактно-половой (прямой контакт).

Для вертикального механизма передачи характерен трансплацентарный путь.



10.Динамика и периоды развития инфекционного заболевания. Исход инфекционного заболевания - выздоровление( формирование иммунитета: постинфекционного, инфекционого, гуморального, клеточного, антитоксического, местного)

1. Инкубационный период

2. Продромальный период

3. Период острых проявлений заболевания -- разгар болезни.

4. Период реконвалесценции

Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет), а пассивный иммунитет формируется за счет введения в организм уже готовых иммунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена.

Различают клеточный, гуморальный, клеточно-гуморальный и гуморально-клеточ-ный иммунитет.

Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также трансплантационный иммунитет, когда ведущую роль в иммунитете играют цитотоксические Т-лимфоциты-киллеры; иммунитет при токсинемических инфекциях (столбняк, ботулизм, дифтерия) обусловлен в основном антителами (антитоксинами); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты) с участием специфических антител; при некоторых вирусных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы.

В инфекционной и неинфекционной патологии и иммунологии для уточнения характера иммунитета в зависимости от природы и свойств антигена пользуются также такой терминологией: антитоксический, противовирусный, противогрибковый, противобактериальный, противопротозойный, трансплантационный, противоопухолевый и другие виды иммунитета.

11. Понятие о раневых, респираторных, кишечных, кожно-венерических, антропо- и зоонозных инфекциях. Примеры

Входные ворота инфекции могут определять клиническую форму заболевания --:

* кожная форма -- вызывается при проникновении микроорганизмов в организм через кожу;

* легочная -- через слизистые оболочки верхних дыхательных путей;

* кишечная -- желудочно-кишечного тракта.

В соответствии с преобладанием того или иного пути передачи -- по эпидемиологическому принципу -- все инфекционные болезни делятся:

* на кишечные;

* воздушно-капельные, или респираторные;

* трансмиссивные;

* инфекции кожных покровов.

12. Инфекционные свойства вирусов. Исходные варианты взаимодействия вируса с клеткой. Механизмы вирусной цитопатогенности (прямые и опосредованные). Апоптоз. Индикация вирусов по цитопатическому действию, по бляшкообразованию, внутриклеточным включениям

Особенности вирусных инфекций.

а) Нет вообще непатогенных вирусов, можно лишь говорить о вирулентности для определенных клеток и организмов, обычно говорят об инфекционности вирусов.

б) Вирионы вне клетки биологически инертны, инертность сохраняется, пока вирусный геном не начинает функционировать внутри клетки;

в) В основе вирусной инфекции лежит взаимодействие вирусного и клеточного геномов; это взаимодействие может ограничиваться переключением синтетических процессов в клетке на биосинтез компонентов вирионов, а может заключаться в интегративном типе взаимодействия, приводящем к объединению геномов вируса и клетки, воспроизводстве вирусного генома вместе с клеточным; такой процесс называется вирогения.

г) В связи с возможностью интегрирования цельного генома вируса или его части в клеточный геном предполагается и доказывается возможность вертикальной передачи вирусной инфекции потомству вместе с генами - "наследственная" инфекция, что имеет значение для вирусного канцерогенеза.

Индикация вирусов в культуре клеток осуществляется, прежде всего, по цитопатическому действию (ЦПД) вирусов, сроки и характер которого зависят от свойств вируса, проявляясь дегенеративными изменениями клеток с последующей их гибелью и отслаиванием от стекла.

Частичная дегенерация культур клеток может протекать по следующим типам:

гроздеобразования (округление, увеличение и слияние клеток с образованием гроздевидных скоплений, типично для аденовирусов),

очаговой деструкции (очаги пораженных клеток на фоне в целом сохранившегося монослоя), характерной для вирусов гриппа;

симпластообразования (слияние клеток с образованием гигантских многоядерных клеток в виде симпластов или синцитиев, характерных для вирусов кори, паротита, парагриппа, респираторно-синцитиального, герпеса, иммунодефицита человека).

Индикация вирусов по образованию бляшек - очагов разрушенных вирусом монослоя культуры клеток под агаровым покрытием. Количество бляшек отражает инфекционную активность вируса.

Для постановки этой пробы вирусную суспензию в разных разведениях вносят в культуры ткани, находящиеся в плоских сосудах, после чего монослой клеток заливают гелем (слой агара с индикатором нейтральным красным). Время бляшкообразования для большинства вирусов, обладающих ЦПД, варьирует от 36 до 48 ч. Бляшки выглядят в виде неокрашенных светлых пятен на розово-красном фоне окрашенного монослоя.

13. Формы вирусных инфекций: продуктивная и персистирующая. Формы персистенции (латентная, хроническая, медленная). Вирусоносительство

При очаговой инфекции действие вируса проявляется непосредственно во входных воротах в связи с его локальной репродукцией, при генерализованной инфекции после ограниченного периода репродукции вируса во входных воротах происходит раcпространение вируса по организму генерализация процесса.

Персистентная инфекция характеризуется большой продолжительностью взаимодействия вируса и организма (лат. persistentia упорство, постоянство). Персистенция вируса может быть в форме латентной, бессимптомной инфекции с вирогенией за счет интеграции вирусного генома в клеточный, или без нее, при этом вирус не выделяется из организма и клеток. При воздействии ряда активирующих факторов возможен переход латентной инфекции в острую или хроническую. Медленные вирусные инфекции - своеобразная форма взаимодействия некоторых вирусов с организмом, при которой характерен очень длительный инкубационный период (месяцы и годы), медленное, но неуклонное развитие симптомов с летальным исходом. Медленные вирусные инфекции могут вызываться типичными вирусами - коревой подострый склерозирующий панэнцефалит, врожденная краснуха, прогрессирующий подострый краснушный панэнцефалит, ВИЧ-инфекция и др.

15. Биологический метод микробиологической диагностики, назначение и принцип метода

Биологические методы направлены на определение наличия токсинов возбудителя в исследуемом материале и на обнаружение возбудителя (особенно при незначительном исходном содержании в исследуемом образце или когда возбудитель не может быть обнаружен методом посева, - например, при вирусных и риккетсиозных).

Методы включают заражение чувствительных лабораторных животных (чувствительных к предполагаемому возбудителю) исследуемым материалом с последующим выделением чистой культуры патогена либо установлением факта присутствия микробного токсина и его природы, либо воспроизводят характерную клиническую картину.

Недостатки: а) необходимость содержания вивария; б) длительность проведения исследования.

16. Понятие об иммунитете. Основные отличия естественного (врожденного) и приобретенного иммунитетов

Иммунитетом (Immunitas-- свобода от чего-либо) называют совокупность свойств и механизмов, обеспечивающих постоянство состава организма и его защиту от инфекционных и других чужеродных для него агентов.

Естественный иммунитет обуславливает постоянный уровень резистентности организма к любому чужеродному субстрату, но вследствие однотипного неспециализированного ответа на разные потенциально-опасные для организма агенты менее эффективен, чем приобретенный иммунитет. Развитие специализированной реакции обеспечивает локальное высокоэффективное воздействие на объект, интенсивность которого на пике реакции на несколько порядков выше, чем в начале процесса.

Врожденный (видовой, генетический, конституциональный, естественный, неспецифический) иммунитет - это выработанная в процессе филогенеза, передающаяся по наследству, присущая всем особям одного вида устойчивость к инфекционным агентам (или антигенам).

Основной особенностью биологических факторов и механизмов, обеспечивающих такую устойчивость, является наличие в организме готовых (преформированных) эффекторов, которые способны обеспечить деструкцию патогена быстро, без длительных подготовительных реакций. Они составляют первую линию защиты организма от внешней микробной или антигенной агрессии.

К факторам врожденного иммунитета относят:

* кожу и слизистые оболочки;

* клеточные факторы: нейтрофилы, макрофаги, дендритные клетки, эозинофилы, базофилы, естественные киллеры;

* гуморальные факторы: система комплемента, растворимые рецепторы к поверхностным структурам микроорганизмов (pattern-структуры), антимикробные пептиды, интерфероны.

Врожденный и приобретенный иммунитет реализуются действием клеток и гуморальных факторов, что привело к формулировке терминов - клеточный и гуморальный иммунитет.

Особенностью приобретенного иммунитета является развитие иммунологической памяти - способности к быстрому и сильному ответу на повторное воздействие антигена. В соответствии с этим реакция организма на первое воздействие антигена получила название «первичный ответ», а реакция на повторное воздействие антигена - «вторичный ответ». После перенесения инфекционного заболевания формируется состояние, именуемое постинфекционным иммунитетом, которое состоит в высокой устойчивости к возможности повторного развития того же заболевания. Аналогом постинфекционного иммунитета является поствакцинальный иммунитет, развивающийся после проведения прививок (вакцинации). При некоторых заболеваниях (туберкулез, сифилис) устойчивость к повторному заражению сохраняется на протяжении того времени, пока в организме присутствует возбудитель болезни. Такой иммунитет называют инфекционным, или нестерильным. Формирование приобретенного иммунитета - процесс активной перестройки иммунной системы, приводящий к образованию гуморального либо клеточного иммунитета - антител и клеток, способных эффективно взаимодействовать с антигенами, вызвавшими развитие иммунной реакции. В этих случаях возникший иммунитет называют активным.

Размещено на Allbest.ru

...