Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Конспект лекций
Медицинская
микробиология
ПОСОБИЕ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
К ЭКЗАМЕНАМ
В помощь студенту
Москва 2005
Вопрос 1. Микробиология как наука
/. Понятие и отрасли микробиологии
2. Предмет медицинской микробиологии
1. Микробиология — наука о возбудителях болезней. Зародилась как отрасль медицины.
В качестве самостоятельной науки, имеющей свои объекты и методы исследования, сформировалась во второй половине XIX в. благодаря работам Пастера, Коха, Эрлиха, Мечникова, Ру и др.
В настоящее время постоянно и интенсивно развивается, как и тесно связанные с ней биотехнология и генная инженерия.
В зависимости от решаемых задач микробиология делится на следующие отрасли:
• общая;
• промышленная;
• сельскохозяйственная; ветеринарная; санитарная;
• медицинская микробиология.
2. Предмет изучения медицинской микробиологии:
• микроорганизмы — представители нормальной микрофлоры тела человека и возбудители различных заболеваний человека;
• методы лабораторий диагностики, специфической профилакти ки и этиотропной терапии вызываемых ими заболеваний.
Вопрос 2. Классификация микроорганизмов
/. Понятие микроорганизмов
2. Систематика микроорганизмов
3. Прокариоты
4. Бактерии
1Микроорганизмы — это организмы, невидимые невооруженным глазом из-за их незначительных размеров.
Критерий размера — единственный, который их объединяет.
В остальном мир микроорганизмов еще более разнообразен, чем мир макроорганизмов.
2. Согласно современной систематике, микроорганизмы к 3 царствам:
• Vira — вирусы;
• Eucariotae — простейшие и грибы;
• Procariotae - истинные бактерии, риккетсии, хламидии, мико-плазмы, спирохеты, актиномицеты.
Так же как для растений и животных, для названия микроор ганизмов применяется бинарная номенклатура, т. е. родовое и видовое название.
Если видовую принадлежность исследователям определить не удается и определена только принадлежность к роду, то упот ребляется термин species. Чаще всего это имеет место при идентификации микроорганизмов, имеющих нетрадиционные пищевые потребности или условия существования. Название рода обычно либо основано на морфологическом при знаке соответствующего микроорганизма (Staphylococcus, Vibrio, Mycobacterium), либо является производным от фамилии автора, который открыл или изучил данный возбудитель (Neisseria, Shig-ella, Escherichia, Rickettsia, Gardnerella).
Видовое название часто связано с наименованием основного вы зываемого этим микроорганизмом заболевания (Vibrio cholerae — холеры, Shigella dysenteriae — дизентерии, Mycobacterium tuberculosis — туберкулеза) или с основным местом обитания {Escherihia coli — кишечная палочка).
Кроме того, в русскоязычной медицинской литературе воз можно использование соответствующего русифицированного на звания бактерий (вместо Staphylococcus epidermidis — эпидер-мальный стафилококк; Staphylococcus aureus — золотистый ста филококк и т. д.).
3. Царство прокариот включает в себя отдел цианобактерий и отдел эубактерий, который, в свою очередь, подразделяется на порядки:
• собственно бактерии (отделы Gracilicutes, Firmicutes, Tenericutes, Mendosicutes);
• актиномицеты;
• спирохеты;
• риккетсии;
• хламидии.
Порядки подразделяются на группы.
Прокариоты отличаются от эукариот тем, что не имеют:
• морфологически оформленного ядра (нет ядерной мембраны и отсутствует ядрышко), его эквивалентом является нуклеоид, или генофор, представляющий собой замкнутую кольцевую двуни-тевую молекулу ДНК, прикрепленную в одной точке к цито-плазматической мембране; по аналогии с эукариотами эту мо лекулу называют хромосомной бактерией;
• сетчатого аппарата Гольджи;
• эндоплазматической сети;
• митохондрий.
Имеется также ряд признаков, или органелл, характерных для многих, но не для всех прокариот, которые позволяют отли чать их от эукариотов:
• многочисленные инвагинации цитоплазматической мембраны, которые называются мезосомами, они связаны с нуклеоидом и участвуют в делении клетки, спорообразовании и дыхании бак териальной клетки;
• специфический компонент клеточной стенки — муреин, по хими ческой структуре это пептидогликан (диаминопиеминовая ки слота);
• плазмиды — автономно реплицирующиеся кольцевидные моле кулы двунитевой ДНК с меньшей, чем хромосома бактерий, молекулярной массой. Они находятся наряду с нуклеоидом в цитоплазме, хотя могут быть и интегрированы в него, и несут наследственную информацию, не являющуюся жизненно не обходимой для микробной клетки, но обеспечивающую ей те или иные селективные преимущества в окружающей среде.
Наиболее известны:
. F-плазмиды, обеспечивающие конъюгационный перенос
между бактериями;
. R-плазмиды — плазмиды лекарственной устойчивости, обес печивающие циркуляцию среди бактерий генов, детермини рующих устойчивость к используемым для лечения различ ных заболеваний химиотерапевтическим средствам.
4. Бактерии — прокариотические, преимущественно одноклеточные микроорганизмы, которые могут также образовывать ассоциа ции (группы) сходных клеток, характеризующиеся клеточны ми, но не организменными сходствами.
Основные таксономические критерии, позволяющие отнести штаммы бактерий к той или иной группе:
• морфология микробных клеток (кокки, палочки, извитые);
• отношение к окраске по Граму — тинкториальные свойства (грамположительные и грамотрицательные);
• тип биологического окисления — аэробы, факультативные ана эробы, облигатные анаэробы;
• способность к спорообразованию.
Дальнейшая дифференциация групп на семейства, рода и ви ды, которые являются основной таксономической категорией, проводится на основании изучения биохимических свойств. Этот принцип положен в основу классификации бактерий, приве денной в специальных руководствах — определителях бактерий.
Вид является эволюционно сложившейся совокупностью осо бей, имеющих единый генотип, который в стандартных усло виях проявляется сходными морфологическими, физиологиче скими, биохимическими признаками.
Для патогенных бактерий определение "вид" дополняется спо собностью вызывать определенные нозологические формы забо леваний.
Существует внутривидовая дифференцировка бактерий на
варианты:
• по биологическим свойствам - биовары или биотипы;
• биохимической активности— ферментовары;
• антигенному строению — серовары или серотжы;
• чувствительности к бактериофагам — фаговары или фаготипы;
• устойчивости к антибиотикам — резистентовары.
В микробиологии широко применяют специальные термины — культура, штамм, клон.
Культура — это видимая глазом совокупность бактерий на пи тательных средах.
Культуры могут быть чистыми (совокупность бактерий одного вида) и смешанными (совокупность бактерий 2 или более видов).
Штамм — это совокупность бактерий одного вида, выделенных из разных источников или из одного источника в разное время.
Штаммы могут различаться по некоторым признакам, не вы ходящим за пределы характеристики вида. Клон — это совокупность бактерий, являющихся потомством одной клетки.
Вопрос 3. Особенности морфологии микроорганизмов
1. Основные морфологические формы бактерий
2. Структура бактерий
3. Клеточная стенка
4. Цитоплазматическая мембрана
1 Среди основных морфологических форм бактерий различают: • шаровидные {кокковые);
• палочковидные.
Кокковые бактерии по характеру взаиморасположения делятся:
• на микрококки - отдельное изолированное расположение;
• диплококки - сцепленные попарно;
• тетракокки - сцепленные по четыре;
• стрептококки — сцепленные в цепочку;
• сарцины — сцепленные в пакеты по 8, 12, 16 и т. д.;
• стафилококки — сцепленные беспорядочно в виде виноградной грозди.
Палочковидные бактерии различаются:
• по форме:
• правильная — энтеробактерии, псевдомонады;
• неправильная — коринебактерии;
• размеру.
• мелкие - бруцеллы, бордетеллы;
. средние - бактероиды, кишечная палочка; . крупные — бациллы, клостридии;
• форме концов:
• обрубленные — бациллы;
• закругленные — сальмонеллы, псевдомонады;
• заостренные — фузобактерии; утолщенные — коринебактерии;
расположенные поодиночке;
диплобактерии и диплобациллы — сцепленные попарно;
• стрептобактерии и стрептобациллы — сцепленные в цепочку;
• извитые формы.
Извитые формы — по характеру и количеству завитков:
• вибрионы — слегка изогнутые палочки или неполные завитки;
• спириллы — один или несколько завитков;
• спирохеты, которые, в свою очередь, делятся:
• на лептоспиры (завитки с загнутыми крючкообразными концами — S-образная форма);
• боррелии (4—12 неправильных завитков);
• трепонемы (14—17 равномерных мелких завитков).
2. Структуру бактерий изучают в основном с помощью следующих методов:
• электронная микроскопия (техника ультратонких срезов);
• дифференциальное ультрацентрифугирование;
• цитохимия.
Структурные компоненты бактериальной клетки делятся на обязательные и необязательные.
Обязательные структурные компоненты:
• клеточная стенка;
• цитоплазматическая мембрана;
• цитоплазма с локализованными в ней рибосомами и ядерным аппаратом.
Необязательные структурные компоненты:
• капсула;
• микрокапсула;
• внеклеточная слизь;
• включения;
• жгутики;
• пили;
• споры.
3. Основу клеточной стенки у бактерий составляет пептидогликан муреин.
Функции клеточной стенки состоят в том, что она:
• является осмотическим барьером;
• определяет форму бактериальной клетки;
• защищает клетку от воздействий окружающей среды;
• несет разнообразные рецепторы, способствующие прикреплению фагов, колицинов, а также различных химических соединений,
• через клеточную стенку в клетку поступают питательные веще ства и выделяются продукты обмена,
• в клеточной стенке локализован О-антиген и с ней связан эн дотоксин (липид А) бактерий.
Существуют 2 типа строения клеточной стенки: %/ у бактерий первого типа пептидогликан муреин составляет до 90% массы клеточной стенки и образует многослойный (до 10 слоев) каркас, при этом он ковалентно связан с тейхоевыми кислотами. Такие бактерии при окраске по методу Грама прочно удерживают комплекс генцианового фиолетового и йо да; они окрашиваются в сине-фиолетовый цвет и называются грамположителъными:
• у бактерий со вторым типом строения клеточной стенки по верх 2—3 слоев пептидогликана муреина располагается слой липополисахаридов. Эти бактерии при окраске по методу Гра ма неспособны прочно удерживать комплекс генцианового фиолетового и йода и соответственно обесцвечиваются спир том, прокрашиваясь дополнительным красителем — фуксином — в розово-красный цвет. Они называются грамотрицательными.
В связи с различиями в строении клеточной стенки все бакте рии делятся на 4 отдела:
• грациликуты — бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамот-рицательные, к ним относятся различные извитые, палочко видные, кокковые формы бактерий, а также риккетсии и хла-мидии;
• фирмикуты — бактерии с толстой клеточной стенкой, грампо-ложительные, к ним относятся палочковидные, кокковые формы бактерий, а также актиномицеты, коринебактерии и микобактерии;
• тенерикуты — бактерии без ригидной клеточной стенки (микоплазмы);
• мендозикуты — архебактерии, отличающиеся дефектной кле точной стенкой, особенностями строения рибосом, мембран и рибосомальных РНК. Эта группа бактерий медицинского зна чения не имеет.
Из любой бактериальной клетки можно получить формы, пол ностью или частично лишенные клеточной стенки. Они называются соответственно протопластами и сферопластами и неза висимо от исходного морфологического типа бактерии из-за отсутствия клеточной стенки принимают шарообразную или грушевидную форму.
Кроме того, существуют L-формы бактерий, которые, в отли чие от протопластов и сферопластов, способны к размножению, являясь вполне полноценными микробными клетками данного вида бактерий.
L-формы разных видов бактерий морфологически неразличи мы. Независимо от формы исходной клетки (кокки, палочки, вибрионы) они представляют собой сферические образования разных размеров.
Имеются L-формы:
• стабильные — не реверсирующие в исходный морфотип;
• нестабильные — реверсирующие в исходный при устранении причины, вызвавшей их образование.
В процессе реверсии восстанавливается способность бактерий синтезировать пептидогликан муреин клеточной стенки. L-формы различных бактерий играют существенную роль в па тогенезе многих хронических и рецидивирующих инфекцион ных заболеваний: бруцеллеза, туберкулеза, сифилиса, хрониче ской гонореи и т. д.
4. К клеточной стенке бактерий примыкает цитоплазматическая мембрана, строение которой аналогично мембранам эукарио-тов — она состоит из двойного слоя липидов, главным образом фосфолипидов со встроенными поверхностными и интеграль ными белками).
Цитоплазматическая мембрана обеспечивает:
• селективную проницаемость и транспорт растворимых веществ в клетку;
• транспорт электронов и окислительное фосфорилирование;
• выделение гидролитических экзоферментов, биосинтез различ ных полимеров.
Кроме того, она ограничивает цитоплазму бактерий, которая представляет собой гранулярную структуру.
В цитоплазме локализованы рибосомы и бактериальный нуклеоид, в ней также могут находиться включения и плазмиды (вне-хромосомная ДНК).
Вопрос 4.Необязательные структурные компоненты бактериальной клетки
1. Споры
2. Жгутики
3. Ворсинки
4. Капсула
1. Споры бактерий представляют собой бактериальные клетки в состоянии анабиоза и образуются при неблагоприятных условиях внешней среды.
Располагаются внутри клетки терминально, субтерминально или центрально.
Спорообразуюише палочки называются бациллами. В проиессе спорообразования клетка почти полностью теряет во ду, сморщивается, клеточная стенка уплотняется. Появляется новое вещество — дипиколинат кальция, которое образует комплексы с биополимерами клетки, устойчивые к действию температуры и ультрафиолетовых лучей.
В окружающей среде споры бактерий могут сохраняться года ми, но при попадании в благоприятные условия спора впиты вает влагу, комплексы распадаются, дипиколинат разрушается, и спора превращается в вегетативную клетку. Таким образом, спору следует рассматривать не как способ раз множения, а только как форму существования бактериальной клетки в неблагоприятных условиях.
Преобразования идут по следующей схеме: 1 клетка — 1 спора — 1 клетка, т. е. увеличения количества бактериальных клеток не происходит.
Спорообразование характерно в основном для грамположитель-ных бактерий.
У грамотрицателъных бактерий эквивалентом спорообразова ния является переход в так называемое некультивируемое со стояние. В такой форме они также длительно сохраняются в окружающей среде.
При использовании окраски по Граму споры не воспринимают красителей, поэтому на окрашенном фоне они бесцветны. Ок рашиваются споры с помощью специальных методов окраски, например по Ожешко или Клейну.
2. Многие бактерии имеют жгутики, количество и расппппжение которых у разных родов неодинаково:
• монотрихии имеют только один жгутик (род Vibrio);
• лофотрихии — пучок жгутиков на одном полюсе клетки (род Pseudomonas);
• у амфитрихов жгутики (один или пучок) расположены на обо их полюсах клетки (род Spirillum);
• у перитрихов — по всей поверхности (род Escherichia, Salmonella). По своему строению жгутики представляют собой спирально за крученные нити, состоящие из специфического белка флагелли-на, который по своей структуре относится к сократительным белкам типа миозина.
При окраске по Граму жгутики не видны. Изучать подвижность бактерии можно как с помощью микроскопических методов (фазово-контрастная микроскопия препаратов "висячая" или "раздавленная" капля), так и посевом — уколом в полужидкий агар или специальную среду (среду Пешкова).
3. На поверхности ряда бактерий обнаружены белковые образова ния — ворсинки (фимбрии, пили).
Фимбрии отходят от поверхности клетки и состоят из белка, называемого пилином.
Различают более 60 видов ворсинок, из которых наиболее изу чены следующие:
• F-pili — половые пили;
• common pili — пили, ответственные за адгезию.
4. Капсула бактерий — это утолщенный наружный слой клеточной стенки.
Капсулы могут быть построены из полисахаридов (пневмококк) или белков (возбудитель сибирской язвы).
Большинство бактерий, особенно патогенных, образует капсулу только в организме человека или животных. Однако существу ет род истинно капсулъных бактерий (Klebsiella), представители которого образуют капсулу и при культивировании на искусст венных питательных средах.
Некоторые бактерии могут иметь микрокапсулу, выявляемую только при электронной микроскопии (эшерихии), или неявно выраженную способность к капсулообразованию — так называемую "нежную" капсулу (золотистые стафилококки, менинго кокки).
Основное предназначение капсул — зашита бактерий от фаго цитоза.
При окраске мазков по Граму истинно капсульные бактерии имеют характерное взаиморасположение (на расстоянии друг от друга). При световой микроскопии капсулы четко не видны, в связи с чем наличие капсул у бактерий выявляется с помощью специальных методов окраски, например по методу Гимзе. Для выявления капсул и бактерий, образующих их в организ ме, используют микроскопию мазков, приготовленных из пато логического материала, или мазков-отпечатков из органов по гибших животных.
Вопрос 5. Питание и особенности метаболизма бактерий
1. Химические компоненты бактериальной клетки
2. Питание бактерий
3. Метаболизм бактерий
1. Процесс, в ходе которого бактериальная клетка получает из ок ружающей среды компоненты, необходимые для построения ее биополимеров (органоидов), называется питанием.
Основными химическими компонентами бактериальной клетки являются органогены — кислород, водород, углерод, азот, фосфор. По химическому составу и характеру биополимеров (белки, по лисахариды, нуклеиновые кислоты, липиды) прокариотические клетки не отличаются от эукариотических.
2. Бактериальные клетки не имеют специальных органов питания, т. е. являются голофитными.
Поступление питательных веществ в микробную клетку мо жет происходить за счет:
• осмоса и диффузии по градиенту концентрации без затрат энергии;
• пассивного транспорта, который также осуществляется по градиенту концентрации с помощью белков-переносчиков, но без затрат клеткой энергии, и отличается от диффузии боль шей скоростью;
• активного транспорта, который идет против градиента кон центрации с затратой энергии и возможным частичным рас щеплением субстрата, осуществляется белками-переносчиками или ферментами — пермеазами.
По источникам углерода, необходимого для построения биопо лимеров, бактерии делятся на следующие группы:
• автотрофы — микроорганизмы, которые используют как един ственный источник углерода углекислый газ и не нуждаются в сложных органических соединениях;
• гетеротрофы — микроорганизмы, которые используют в каче стве источника углерода разнообразные органические углеро-досодержащие соединения (углеводы, углеводороды, амино кислоты, органические кислоты) как биологического, так и небиологического происхождения.
В зависимости от источника получения энергии микроорганизмы делятся:
• на фототрофные, способные использовать солнечную энергию,
• хемотрофные, получающие энергию за счет окислительно-вос становительных реакций.
В зависимости от природы доноров электронов:
• фототрофные литотрофы;
• хемотрофные литотрофы — использующие в качестве доноров электронов неорганические соединения;
• фото- и хемоорганотрофы — использующие только органические соединения. К последним принадлежит значительное боль шинство бактерий, в том числе патогенные для человека виды. По источникам азота:
• азотфиксирующие микроорганизмы — способны усваивать моле кулярный азот атмосферы;
• микроорганизмы, ассимилирующие неорганический азот:
• солей аммония — аммонифицирующие;
• нитратов — нитратредуцирующие;
• нитритов — нитритредуцирующие.
Однако большинство патогенных для человека микроорганиз мов способны ассимилировать только азот органических соеди нений.
Микроорганизмы, способные синтезировать все необходимые им органические соединения (углеводы, аминокислоты и др.) из ука занных компонентов, называются прототрофами.
Микроорганизмы, неспособные синтезировать какое-либо из необ ходимых соединений и ассимилирующие их в готовом виде из ок ружающей среды или организма хозяина (человека, животного), называются ауксотрофами по этому соединению. Чаще всего ими являются патогенные или условно-патогенные для чело века микроорганизмы.
3. Метаболизм (обмен веществ) бактерий представляет собой совокупность 2 взаимосвязанных противоположных процессов: катаболизма и анаболизма.
Катаболизм (диссимиляция) — распад веществ в процессе фер ментативных реакций и накопление выделяемой при этом энергии в молекулах АТФ.
Анаболизм (ассимиляция) — синтез веществ с затратой энергии. Особенности метаболизма у бактерий состоят в том, что:
• его интенсивность имеет достаточно высокий уровень, что воз можно обусловлено гораздо большим соотношением поверхно сти к единице массы, чем у многоклеточных;
• процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции;
• субстратный спектр потребляемых бактериями веществ очень широк — от углекислого газа, азота, нитритов, нитратов до ор ганических соединений, включая антропогенные вещества — загрязнители окружающей среды (обеспечивая тем самым про цессы ее самоочищения);
• бактерии имеют очень широкий набор различных ферментов — это также способствует высокой интенсивности метаболиче ских процессов и широте субстратного спектра.
Ферменты бактерий по локализации делятся на 2 группы:
• экзоферменты — ферменты бактерий, выделяемые во внешнюю среду и действующие на субстрат вне клетки (протеазы, поли сахариды, олигосахаридазы);
• эндоферменты — ферменты бактерий, действующие на субстра ты внутри клетки (расщепляющие аминокислоты, моносахара, синтетазы).
Синтез ферментов генетически детерминирован, но регуляция их синтеза идет за счет прямой и обратной связи, т. е. для одних — репрессируется, а для других — индуцируется субстратом. Ферменты, синтез которых зависит от наличия соответствую щего субстрата в среде (бета-галактозидаза, бета-лактамаза), называются индуцибельными.
Другая группа ферментов, синтез которых не зависит от нали чия субстрата в среде, называется конститутивными (фермен ты гликолиза). Их синтез имеет место всегда, и они всегда со держатся в микробных клетках в определенных концентрациях. Изучают метаболизм бактерий с помощью физико-химических и биохимических методов исследования в процессе культивирова ния бактерий в определенных условиях на специальных пита тельных средах, содержащих то или иное соединение в качест ве субстрата для трансформации.
Такой подход позволяет судить об обмене веществ путем более , детального изучения процессов различных видов обмена (белков, углеводов) у микроорганизмов.
Вопрос 6. Особенности белкового и углеводного обмена у бактерий
1. Белковый обмен
2. Углеводный обмен
3. Типы биологического окисления у бактерий
1. Белковый обмен у бактерий:
- процесс синтеза собственных аминокислот и белков путем асси миляции необходимых компонентов из внешней среды;
- внеклеточное расщепление белков под воздействием различных ферментов.
Если расщепление белков происходит в анаэробных условиях, то процесс называется гниением.
Если в аэробных условиях — тлением.
При наличии у бактерий протеаз белки расщепляются ими до промежуточных продуктов распада — пептонов. При наличии пептидаз пептоны расщепляются ими до амино кислот и продуктов их распада (аммиака, сероводорода, индола). Протеолитические (способность расщеплять белки) и пептоли-тические (способность расщеплять пептоны) свойства выражены далеко не у всех бактерий, поэтому их изучение в совокупно сти с другими ферментативными свойствами помогает иден тифицировать бактерии.
2. Углеводный обмен у бактерий также носит двоякий характер — это процесс синтеза и распада углеводов.
Расщепление углеводов бактериями (сахаролитические свойст ва) в аэробных условиях с образованием углекислого газа и воды называется горением, а расщепление ими углеводов в анаэроб ных условиях — брожением.
В зависимости от характера конечных продуктов разложения углеводов в анаэробных условиях различают брожение:
• спиртовое;
• молочнокислое;
• пропионовокислое;
• муравьинокислое;
• маслянокислое;
• уксуснокислое.
Молекулярный кислород в процессах брожения не участвует. Большинство бактерий, осуществляющих брожение, — облигатные анаэробы. Однако некоторые из них — факультативные анаэробы — способны осуществлять процесс брожения в при сутствии кислорода, но без его участия. Более того, кислород подавляет процесс брожения, и оно сменяется горением (дыха нием — конечный акцептор водорода — кислород). Этот эффект был назван эффектом Пастера и является одним из классических примеров смены метаболизма у бактерий в за висимости от условий среды.
3. Синтез биополимеров бактериальной клетки требует энергии. Она образуется в ходе биологического окисления и запасается в виде молекул макроэргов — АТФ и АДФ.
Органеллами дыхания у большинства бактерий являются про изводные цитоплазматической мембраны — мезосомы, на кото рых локализуются специальные дыхательные ферменты типа цитохромоксидаз. Тип биологического окисления является одним из ключевых признаков, позволяющих дифференцировать раз личные микроорганизмы. По этому признаку выделяют 3 груп пы бактерий:
• 1-я группа — облигатные аэробы, которые способны получать энергию только путем дыхания и нуждаются в молекулярном кислороде как конечном акцепторе электронов. Для них как тип окислительно-восстановительных процессов характерно окисление, при котором конечным акцептором электронов яв ляется кислород;
• 2-я группа - облигатные анаэробы — бактерии, способные расти только в среде, лишенной кислорода. Для них как тип окисли тельно-восстановительных процессов характерна ферментация, при которой происходит перенос электронов от субстрата-донора к субстрату-акцептору;
• 3-я группа - факультативные анаэробы — бактерии, способные расти как в присутствии, так и в отсутствие кислорода и ис пользовать в качестве терминальных акцепторов электронов как молекулярный кислород, так и органические соединения. Среди них могут быть:
• факультативно-анаэробные бактерии, способные переклю чаться с окисления на ферментацию (энтеробактерии);
• аэротолерантные факультативно-анаэробные бактерии, ко торые могут расти в присутствии атмосферного кислорода, но не используют его, а получают энергию исключительно с помощью брожения (молочнокислые бактерии).
Вопрос 7. Рост и размножение бактерий
/. Понятия роста и размножения бактерий
2. Бактериальная популяция
3. Колонии
1. Для микробиологической диагностики, изучения микроорганизмов и в биотехнологических целях микроорганизмы культивируют на искусственных питательных средах.
Под ростом бактерий понимают увеличение массы клеток без изменения их числа в популяции как результат скоординирован ного воспроизведения всех клеточных компонентов и структур. Увеличение числа клеток в популяции микроорганизмов обозна чают термином "размножение". Оно характеризуется временем генерации (интервал времени, за который число клеток удваи вается) и таким понятием, как концентрация бактерий (число клеток в 1 мл).
В отличие от митотического цикла деления у эукариотов раз множение большинства прокариотов (бактерий) идет путем бинарного деления, а актиномицетов — почкованием. При этом все прокариоты существуют в гаплоидном состоянии, поскольку молекула ДНК представлена в клетке в единствен ном числе.
2. При изучении процесса размножения бактерий необходимо учитывать, что бактерии всегда существуют в виде более или менее многочисленных популяций, и развитие бактериальной по пуляции в жидкой питательной среде в периодической культуре можно рассматривать как замкнутую систему. В этом процессе выделяют 4 фазы:
• 1-я — начальная, или лаг-фаза, или фаза задержки размноже ния, — характеризуется началом интенсивного роста клеток, но скорость их деления остается невысокой;
• 2-я — логарифмическая, или лог-фаза, или экспоненциальная фа за, — характеризуется постоянной максимальной скоростью деле ния клеток и значительным увеличением числа клеток в популяции;
• 3-я — стационарная фаза — наступает тогда, когда число клеток в популяции перестает увеличиваться. Это связано с тем, что наступает равновесие между числом вновь образующихся и гибнущих клеток. Число живых бактериальных клеток в попу ляции на единицу объема питательной среды в стационарной фазе обозначается как М-концентрация. Этот показатель явля ется характерным признаком для каждого вида бактерий;
• 4-я — фаза отмирания (логарифмической гибели) — характери зуется преобладанием в популяции числа погибших клеток и про грессивным снижением числа жизнеспособных клеток популяции. Прекращение роста численности (размножения) популяции микроорганизмов наступает в связи с истощением питательной среды и/или накоплением в ней продуктов метаболизма мик робных клеток. Поэтому, удаляя продукты метаболизма и/или заменяя питательную среду, регулируя переход микробной по пуляции из стационарной фазы в фазу отмирания, можно соз дать открытую биологическую систему, стремящуюся к устра нению динамического равновесия на определенном уровне развития популяции.
Такой процесс выращивания микроорганизмов называется проточным культивированием (непрерывная культура). Рост в непрерывной культуре позволяет получать большие массы бактерий при проточном культивировании в специаль ных устройствах (хемостатах и турбидистатах) и используется при производстве вакцин, а также в биотехнологии для полу чения различных биологически активных веществ, продуци руемых микроорганизмами.
Для изучения метаболических процессов на протяжении цикла клеточного деления возможно также использование синхронных культур — таких культур бактерий, все члены популяции кото рых находятся в одной фазе цикла. Это достигается с помощью специальных методов культивирования.
Однако через несколько одновременных делений синхронизи рованная клеточная суспензия постепенно снова переходит к асинхронному делению, так что число клеток увеличивается в дальнейшем уже не ступенчато, а непрерывно.
3. При культивировании на плотных питательных средах бакте рии образуют колонии — видимое невооруженным глазом скопле ние бактерий одного вида, являющееся чаще всего потомством одной клетки.
Колонии бактерий разных видов отличаются:
• формой;
• величиной;
• прозрачностью;
• цветом;
• высотой;
• характером поверхности и краев;
• консистенцией.
Характер колоний — один из таксономических признаков бактерий.
Вопрос 8. Генетика бактерий
1. Наследственный аппарат бактерий
2. Функциональные единицы генома
3. Фактор фсртильности
4. Изменчивость бактериальной клетки
1.Важнейшими признаками живых организмов являются измен чивость и наследственность.
Основу наследственного аппарата бактерий, как и всех других организмов, составляет ДНК (у РНК-содержащих вирусов — РНК).
Наряду с этим наследственный аппарат бактерий и возможно сти его изучения имеют ряд особенностей:
бактерии — гаплоидные организмы, т. е. они имеют 1 хромосому. В связи с этим при наследовании признаков отсутствует явле ние доминантности;
• бактерии обладают высокой скоростью размножения, в связи с чем за короткий промежуток времени (сутки) сменяется не сколько десятков поколений бактерий. Это дает возможность изучать огромные по численности популяции и достаточно легко выявлять даже редкие по частоте мутации. Наследственный аппарат бактерий представлен хромосомой. У бактерий она одна. Если и встречаются клетки с 2, 4 хромо сомами, то они одинаковые.
Хромосома бактерий — это молекула ДНК. Длина этой молеку лы достигает 1,0 мм и, чтобы "уместиться" в бактериальной клетке, она не линейная, как у эукариотов, а суперспирализо-вана в петли и свернута в кольцо. Это кольцо в одной точке прикреплено к цитоплазматической мембране. На бактериальной хромосоме располагаются отдельные гены. У кишечной палочки, например, их более 2 тыс.
2. Генотип (геном) бактерий представлен не только хромосом ными генами. Функциональными единицами генома бактерий, кроме хромосомных генов, являются:
• IS-последовательности;
• транспозоны;
• плазмиды.
IS-последовательности — короткие фрагменты ДНК. Они не несут структурных (кодирующих тот или иной белок) генов, а содержат только гены, ответственные за транспозицию (спо собность IS-последовательностей перемещаться по хромосоме и встраиваться в различные ее участки). IS-последовательности одинаковы у разных бактерий. Транспозоны — это молекулы ДНК, более крупные, чем IS-после довательности. Помимо генов, ответственных за транспози цию, они содержат и структурный ген, кодирующий тот или иной признак.
Транспозоны легко перемещаются по хромосоме. Их положе ние сказывается на экспрессии как их собственных структур ных генов, так и соседних хромосомных. Транспозоны могут существовать и вне хромосомы, автономно, но неспособны к автономной репликации.
Плазмиды — кольцевые суперспиралевидные молекулы ДНК. Их молекулярная масса колеблется в широких пределах и может быть в сотни раз больше, чем у транспозонов.
Плазмиды содержат структурные гены, наделяющие бактери альную клетку разными, весьма важными для нее свойствами:
• R-плазмиды — лекарственной устойчивостью;
• Col-плазмиды — способностью синтезировать колицины;
• F-плазмиды — передавать генетическую информацию;
• Шу-плазмиды — синтезировать гемолизин;
• Тох-плазмиды — синтезировать токсин;
• плазмиды биодеградации — разрушать тот или иной субстрат и т. д.
Плазмиды могут быть интегрированы в хромосому (в отличие от IS-последовательностей и транспозонов, встраиваются в строго определенные участки), а могут существовать автономно. В этом .случае они обладают способностью к автономной репликации, и именно поэтому в клетке может быть 2, 4, 8 копий такой плазмиды.
Многие плазмиды имеют в своем составе гены трансмиссивности и способны передаваться от одной клетки к другой при конъюгации (обмене генетической информацией). Такие плаз миды называются трансмиссивными.
3. Наличие F-плазмиды (фактор фертилъности, половой фактор)
придает бактериям функции донора, и такие клетки способны передавать свою генетическую информацию другим, F-клеткам. Можно сказать, что наличие F-плазмиды является фенотипиче-ским выражением (проявлением) пола у бактерий: с F-плазмидой связана не только донорская функция, но и некоторые другие фенотипические признаки — наличие F-пилей (половых ресничек) и чувствительность к L-фагам. С помощью F-ресничек устанавливается контакт между донорскими и реципиентными клетками. Через их канал и передается донорская ДНК при рекомбинации. На половых ресничках расположены ре цепторы для мужских fj-фагов. F-клетки не имеют таких ре цепторов и нечувствительны к таким фагам.
4. У бактерий различают 2 вида изменчивости — фенотипическую и генотипическую.
Фенотипическая изменчивость — модификация — не затрагива ет генотип, но затрагивает большинство особей популяции. Модификации не передаются по наследству и с течением вре мени затухают, т. е. возвращаются к исходному фенотипу через большее (длительные модификации) или меньшее (кратковре менные модификации) число поколений.
Генотипическая изменчивость затрагивает генотип. В ее осно ве лежат мутации и рекомбинации.
Мутации бактерий принципиально не отличаются от мутаций эукариотических клеток. Особенностью мутаций у бактерий является относительная легкость их выявления, так как имеется возможность работать с большими по численности популя циями бактерий. По происхождению мутаиии могут быть:
• спонтанными;
• индуцированными. По протяженности:
• точечными;
• генными;
• хромосомными. По направленности:
- прямыми;
- обратными.
Рекомбинации (обмен генетическим материалом) у бактерий отличаются от рекомбинаций у эукариот:
• у бактерий имеется несколько механизмов рекомбинаций;
• при рекомбинациях у бактерий образуется не зигота, как у эу кариот, а мерозигота (несет полностью генетическую инфор мацию реципиента и часть генетической информации донора в виде дополнения);
• у бактериальной клетки-рекомбината изменяется не только качество, но и количество генетической информации. Трансформация — это обмен генетической информацией у бакте рий путем введения в бактериальную клетку-реципиент готового препарата ДНК (специально приготовленного или непосредст венно выделенного из клетки-до нора). Чаще всего передача генетической информации происходит при культивировании реципиента на питательной среде, содержащей ДНК донора. Для восприятия донорской ДНК при трансформации клетка-реципиент должна находиться в определенном физиологиче ском состоянии (компетентности), которое достигается специ альными методами обработки бактериальной популяции.
При трансформации передаются единичные (чаще 1) признаки. Трансформация является самым объективным свидетельством связи ДНК или ее фрагментов с тем или иным фенотипическим признаком, поскольку в реципиентную клетку вводится чистый препарат ДНК.
Трансдукция — обмен генетической информацией у бактерий пу тем передачи ее от донора к реципиенту с помощью умеренных (трансдуцирующих) бактериофагов.
Трансдуцирующие фаги могут переносить 1 или более генов (признаков). Трансдукиия бывает:
• специфической — переносится всегда один и тот же ген;
• неспецифической — передаются разные гены.
Это связано с локализацией трансдуиируюших фагов в геноме до нора:
• в случае специфической трансдукции они располагаются все гда в одном месте хромосомы;
• при неспецифической их локализация непостоянна. Конъюгация — обмен генетической информацией у бактерий пу тем передачи ее от донора к реципиенту при их прямом контакте. После образования между донором и реципиентом конъюга-ционного мостика одна нить ДНК-донора поступает по нему в клетку-реципиент. Чем дольше контакт, тем большая часть до норской ДНК может быть передана реципиенту.
Основываясь на прерывании конъюгации через определенные промежутки времени, можно определить порядок расположе ния генов на хромосоме бактерий — построить хромосомные карты бактерий (произвести картирование бактерий).
Донорской функцией обладают F+-клетки.
Вопрос 9. Нормальная микрофлора тела человека
/. Понятие микробиоценоза
2. Особенности нормальной микрофлоры
1. Нормальная микрофлора сопутствует своему хозяину на про тяжении всей его жизни. О существенном ее значении в под держании жизнедеятельности организма свидетельствуют на блюдения за животными-гнотобионтами (лишенными собственной микрофлоры), жизнь которых существенно отличается от таковой нормальных особей, а порой просто невозможна. В этой связи учение о нормальной микрофлоре человека и ее на рушениях представляет собой весьма существенный раздел ме дицинской микробиологии.
В настоящее время твердо установленным является положение о том, что организм человека и населяющие его микроорганизмы — это единая экосистема.
С современных позиций, нормальную микрофлору следует рас сматривать как совокупность множества микробиоценозов, ха рактеризующихся определенным видовым составом и зани мающих тот или иной биотип в организме. В любом микробиоценозе следует различать:
• индигенную, автохтонную флору — характерные, постоянно встречающиеся виды микроорганизмов. Их количество относи тельно невелико, но численно они всегда представлены наибо лее обильно;
• аллохтонную флору — транзиторные, добавочные и случайные. Видовой состав таких микроорганизмов разнообразен, но они немногочисленны.
Поверхности кожи и слизистых оболочек тела человека обиль но заселены бактериями. При этом количество бактерий, насе ляющих покровные ткани (кожу, слизистые оболочки), во много раз превосходит число собственных клеток хозяина. Количественные колебания бактерий в биоценозе могут дости гать для некоторых бактерий нескольких порядков и тем не менее укладываются в принятые нормативы. Сформировавшийся микробиоценоз существует как единое целое. как сообщество объединенных пищевыми цепями и связанных мик роэкологией видов.
Совокупность микробных биоценозов, встречающихся в орга низме здоровых людей, составляет нормальную микрофлору человека.
В настоящее время нормальную микрофлору рассматривают как самостоятельный экстракорпоральный орган. Он имеет ха рактерное анатомическое строение — биопленку, и ему присущи определенные функции.
Установлено, что нормальная микрофлора обладает достаточно высокой видовой и индивидуальной специфичностью и ста бильностью.
2. Нормальная микрофлора отдельных биотопов различна, но под чиняется ряду основных закономерностей:
• она достаточно стабильна;
• образует биопленку;
• представлена несколькими видами, среди которых выделяют доминантные виды и виды-наполнители;
• преобладающими являются анаэробные бактерии.
Нормальная микрофлора характеризуется анатомическими особенностями — каждая экологическая ниша имеет свой видо вой состав.
Некоторые биотопы стабильны по своему составу, а другие (транзиторная микрофлора) постоянно меняются в зависимо сти от внешних факторов.
Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру — биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мм.
Биопленка представляет собой полисахаридный каркас, состоя щий из микробных полисахаридов и муцина, который проду цирует клетки макроорганизма. В этом каркасе иммобилизова ны микроколонии бактерий - представителей нормальной микрофлоры, которые могут располагаться в несколько слоев.
В состав нормальной микрофлоры входят как анаэробные, так и аэробные бактерии, соотношение которых в большинстве биоценозов составляет 10 : 1—100 : 1.
Заселение бактериями различных областей тела начинается в момент рождения человека и продолжается на протяжении всей его жизни.
Формирование качественного и количественного состава нор мальной микрофлоры регулируется сложными антагонистиче скими и синергическими отношениями между отдельными ее представителями в составе биоценозов.
Состав транзиторной микрофлоры может меняться в зависи мости:
• от возраста;
• условий внешней среды;
• условий труда, рациона питания;
• перенесенных заболеваний;
• травм и стрессовых ситуаций.
В составе нормальной микрофлоры различают:
• постоянную, или резидентную микрофлору, — представлена относительно стабильным составом микроорганизмов, обычно обнаруживаемых в определенных местах тела человека у людей определенного возраста;
• транзиторную, или временную микрофлору, — попадает на кожу или слизистые оболочки из окружающей среды, не вызывая заболеваний и не обитая постоянно на поверхностях тела че ловека. Она представлена сапрофитными условно-патогенными
' микроорганизмами, которые обитают на коже или слизистых оболочках в течение нескольких часов, дней или недель. При сутствие транзиторной микрофлоры определяется не только поступлением микроорганизмов из окружающей среды, но и состоянием иммунной системы организма хозяина и составом постоянной нормальной микрофлоры.
В норме многие ткани и органы здорового человека свободны от микроорганизмов, т. е. стерильны. К ним относятся:
• внутренние органы;
• головной и спинной мозг;
• альвеолы легких;
• внутреннее и среднее ухо;
• кровь, лимфа, спинномозговая жидкость;
• матка, почки, мочеточники и моча в мочевом пузыре.
Это обеспечивается наличием неспецифических клеточных и гуморальных факторов иммунитета, препятствующих проник новению микробов в эти ткани и органы.
На всех открытых поверхностях и во всех открытых полостях формируется достаточно стойкая микрофлора, специфичная для данного органа, биотопа или его участка — эпитопа. Наиболее богаты микроорганизмами:
• ротовая полость;
• толстый кишечник;
• верхние отделы дыхательной системы;
• наружные отделы мочеполовой системы;
• кожа, особенно ее волосистая часть.
Вопрос 10. Нормальная микрофлора кожи и верхних дыхательных путей
1. Нормальная микрофлора кожи
2. Нормальная микрофлора конъюнктивы
3. Нормальная микрофлора уха
4. Нормальная микрофлора верхних дыхательных путей
5. Заселение микроорганизмами новорожденного
1. Местом обитания транзиторных микроорганизмов чаще всего становится кожа вследствие постоянного контакта с внешней средой.
Имеется стабильная и хорошо изученная постоянная микро флора, состав которой различен в разных анатомических зонах в зависимости от содержания кислорода в окружающей бактерии среде (аэробы — анаэробы) и близости к слизистым обо лочкам (рот, нос, перианальная область), особенностей секре ции и даже одежды человека.
Особенно обильно заселены микроорганизмами те области кожных покровов, которые защищены от действия света и высыхания:
• подмышечные впадины;
• межпальцевые промежутки;
• паховые складки;
• промежность.
При этом на микрорганизмы кожных покровов воздействуют бактерицидные факторы сальных и потовых желез.
В составе резидентной микрофлоры кожи и слизистых оболочек
присутствуют:
• Staphylococcus epidermidis;
• Staphylococcus aureus;
• Micrococcus spp.;
• Sarcina spp.;
• коринеформные бактерии;
• Propionibacterium spp.
В составе транзиторной:
• Streptococcus spp.;
• Peptococcus spp.;
• Bacillus subtilis;
• Escherichia coli;
• Enterobacter spp.;
• Acinetobacter spp.;
• Lactobacillis spp.;
• Candida albicans и многие другие.
В зонах, где имеются скопления сальных желез (гениталии, наружное ухо), встречаются кислотоустойчивые непатогенные микобактерии.
Наиболее стабильной и в то же время очень удобной для изу чения является микрофлора области лба.
Значительное большинство микроорганизмов, в том числе пато генных, не проникает через неповрежденные кожные покровы и погибает под воздействием бактерицидных свойств кожи. К числу таких факторов, которые могут оказывать сущест венное влияние на удаление непостоянных микроорганизмов с поверхности кожи, относятся:
• кислая реакция среды;
• наличие жирных кислот в секретах сальных желез и присутст вие лизоцима.
Ни обильное потоотделение, ни мытье или купание не могут удалить нормальную постоянную микрофлору или существен но повлиять на ее состав, так как микрофлора быстро восста навливается вследствие выхода микроорганизмов из сальных и потовых желез, даже в тех случаях, когда контакт с другими участками кожи или с внешней средой полностью прекращен. Поэтому увеличение обсемененности того или иного участка кожи в результате уменьшения бактерицидных свойств кожи может служить показателем снижения иммунологической ре активности макроорганизма.
2. В нормальной микрофлоре глаза (конъюнктивы) доминирующими микроорганизмами на слизистых оболочках глаза являются следующие:
• дифтероиды (коринеформные бактерии);
• нейссерии;
• грамотрицательные бактерии, преимущественно рода Moraxella.
Нередко обнаруживаются:
• стафилококки;
• стрептококки;
• микоплазмы.
На количество и состав конъюнктивальной микрофлоры зна чительное влияние оказывает слезная жидкость, в которой со держится лизоцим, обладающий антибактериальной активностью.
3. Особенностью нормальной микрофлоры уха является то, что в среднем ухе в норме микробов не содержится, так как ушная сера обладает бактерицидными свойствами. Но они все же могут проникать в среднее ухо через евстахиеву трубу из глотки.
В наружном слуховом проходе могут находиться обитатели кожи:
• стафилококки;
• коринебактерии;
• реже встречаются бактерии рода Pseudomonas;
• грибы рода Candida.
4. Для нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей ха рактерно почти полное отсутствие микроорганизмов из внешней среды, так как большая часть их задерживается в полости носа, где погибает через некоторое время.
Собственная микрофлора носа представлена:
• коринебактериями (дифтероидами);
• нейссериями;
• коагулазо-отрицательными стафилококками;
• альфа-гемолитическими стрептококками.
В качестве транзиторных видов могут присутствовать:
• Staphylococcus aureus;
• Escherihia coli;
• бета-гемолитические стрептококки.
Микробиоценоз зева еще более разнообразен, поскольку здесь смешивается микрофлора полости рта и воздухоносных путей.
Представителями резидентной микрофлоры считаются:
• нейссерии;
• дифтероиды;
• альфа-гемолитические;
• гамма-гемолитические стрептококки;
• энтерококки;
• микоплазмы;
• коагулазо-отрицательные стафилококки;
• моракселлы;
• бактероиды;
• боррелии;
• трепонемы;
• актиномицеты.
В верхних дыхательных путях преобладают:
• стрептококки;
• нейссерии; встречаются:
• стафилококки;
• дифтероиды;
• гемофильные бактерии;
• пневмококки;
• микоплазмы;
• бактероиды.
Слизистая оболочка гортани, трахеи, бронхов и всех нижеле жащих отделов сохраняется стерильной благодаря активности их эпителия, макрофагов, а также продукции секреторного им муноглобулина А.
Несовершенство этих защитных механизмов у недоношенных детей, нарушение их функционирования в результате иммуно-дефицитных состояний или при ингаляционном наркозе при водит к проникновению микроорганизмов вглубь бронхиаль ного дерева и, соответственно, может быть одной из причин тяжелых респираторных заболеваний.
5. В составе нормальной микрофлоры полости рта и пищевари тельного тракта в настоящее время описано несколько сотен видов микроорганизмов.
Уже при прохождении через родовой канал может происходить контаминация слизистой оболочки ротовой полости и глотки ре бенка.
Через 4—12 ч после родов в составе микрофлоры полости рта обнаруживают зеленящие (альфа-гемолитические) стрептокок ки, которые сопутствуют человеку в течение всей его жизни. В организм ребенка они попадают, вероятно, из организма ма тери или от обслуживающего персонала.
К этим микроорганизмам уже в раннем детстве добавляются:
стафилококки;
грамотрицательные диплококки (нейссерии);
коринебактерии (дифтероиды);
иногда молочнокислые бактерии (лактобациллы).
Во время прорезывания зубов на слизистых оболочках поселя ются:
анаэробные спирохеты;
бактероиды;
фузобактерии;
лактобациллы.
Более быстрому становлению нормальной микрофлоры ки шечника способствуют раннее прикладывание к груди и грудное вскармливание.
Вопрос 11. Микробиоценоз верхних отделов желудочно-кишечного тракта
1. Нормальная микрофлора полости рта
2. Нормальная микрофлора пищевода
1. Наибольшие микробные скопления у взрослых образуются в сле дующих отделах полости рта:
межзубных промежутках;
физиологических десневых карманах (гингивальной борозде);
зубных бляшках;
на спинке языка, особенно в задних ее отделах.
При нормальном состоянии зубов и слизистой оболочки и от сутствии нарушений секреции слюны, жевания, глотания коли чество микроорганизмов в ротовой полости взрослых зависит:
от состояния межзубных промежутков;
продолжительности интервалов между приемами пищи;
ее консистенции;
гигиенического ухода за зубами.
Качественный состав резидентной микрофлоры ротовой полос ти каждого здорового человека варьируется в довольно ограни ченных пределах. Различия зависят преимущественно:
от пола;
возраста;
особенностей питания людей.
Например, избыток содержания в пище сахарозы способствует размножению дрожжеподобных грибов, при замене ее глюко зой они убывают или исчезают.
Микрофлора разных отделов полости рта (преддверие, зубо-десневые карманы, щеки, язык, корень языка, глотка) доста точно различна. Возникновение микробных ассоциаций в раз ных областях ротовой полости определяется биологическими особенностями обитающих здесь видов. Так, в зубных бляшках и гингивальной щели преобладают:
бактероиды;
вибрионы;
фузобактерии;
спирохеты.
Представителей нормальной микрофлоры полости рта может разделить на 3 категории:
количество бактерий, измеряемое в 105—108 КОЕ/мл — стрептококки, нейссерии, вейлонеллы;
103—104 КОЕ/мл — стафилококки, лактобактерии, нитевидны бактерии;
10—102 КОЕ/мл — дрожжеподобные грибы.
Количественное соотношение представителей нормальной микрофлоры зависит:
от диеты;
гигиены полости рта;
других факторов.
Основная масса грамположительных кокков в полости рта
представлена гетерогенной группой стрептококков.
Второй по численности группой бактерий полости рта являются грамотрицательные анаэробные кокки — представители рода вейлонелла, их концентрация в слюне приблизительно такая же, как и стрептококка.
Актиномицеты составляют строму зубного камня и входят состав зубного налета, их также обнаруживают в протока слюнных желез.
В составе оральной микрофлоры основная масса представлена:
• гетерогенной группой грамположительных кокков — зеленящих (альфа-гемолитических) стрептококков;
• пептококками, вейлонеллами и коринебактериями, нейссериями (3—5% от общего количества), лактобациллами (1%).
Стрептококки с вейлонеллами составляют также большую часть флоры слюны, в которую они попадают главным обра зом со спинки языка.
Постоянство качественного состава микрофлоры поддержива ется физиологическими процессами, обеспечивающими нормальное функциональное состояние слизистой оболочки и слюнных желез, а также взаимодействием микробных видов.
Непосредственное регулирующее влияние на состав микрофло ры оказывают фагоциты (нейтрофилы) слюны и растворенные в слюне вещества, многие из которых являются продуктами жизнедеятельности самих микроорганизмов (микробные фер менты и витамины, продукты расщепления питательного суб страта и распада микробных клеток).
Важнейшими физиологическими факторами слюны в этом от ношении являются:
интенсивность ее образования;
вязкость;
содержание минеральных компонентов;
ионная сила;
буферные свойства;
среда;
основные метаболиты;
присутствие или отсутствие слюнных газов;
органический состав (особенно аминокислоты, полисахариды,
витамины, пурины и пиримидины).
К образуемым клетками организма антибактериальным факто рам слюны относятся лейкины, иммуноглобулины и некоторые ферменты. Наиболее выраженным антибактериальным дейст вием обладает лизоцим.
2. На протяжении остальной части желудочно-кишечного трак та выделяют несколько биотопов, существенно отличающихся по составу микробиоценоза, что связано с различными морфо логическими, функциональными и биохимическими особенно стями соответствующих его отделов.
У здоровых людей микрофлора пищевода достаточно скудная, состоит из микроорганизмов, поступающих со слюной и пищей.
В проксимальной его части можно обнаружить бактерии, ти пичные для микрофлоры полости рта и глотки, в дистальных отделах — стафилококки, дифтероиды, молочнокислые бактерии.
Вопрос 12. Микробиоценоз средних и нижних отделов желудочно-кишечного тракта
/. Микрофлора желудка
2. Микрофлора двенадцатиперстной и тонкой кишки
3. Микрофлора толстого кишечника
1.В желудке кислая реакция среды (действие соляной кислоты) и наличие лизоцима, различных ферментов желудочного сока способствуют резкому снижению содержания микроорганиз мов до 103—104 КОЕ/мл содержимого. Видовой состав пред ставлен:
лактобактериями;
бифидобактериями;
бактероидами;
стрептококками;
дрожжеподобными грибами.
Гипохлоргидрия (пониженная кислотность) или закупорка привратника способствуют размножению грамположительных факультативно-анаэробных кокков и грамположительных ана эробных палочек (лактобацилл).
2. По мере того как реакция содержимого кишечника становится более щелочной, в начальных отделах кишечника — двенадца типерстной кишке и тонкой кишке — постепенно увеличивает ся количество постоянной микрофлоры, но все микроорганизмы присутствуют сравнительно в небольших количествах — 104— 105 КОЕ/мл содержимого. Это связано с целым рядом неблаго приятных для них факторов:
действием соляной кислоты, желчи и ферментов;
присутствием богатого фагоцитирующими нейтрофилами лим фатического аппарата,
действием секреторных иммуноглобулинов слизистой оболоч ки кишечника
кишечной перистальтикой, обеспечивающей быстрое удаление микроорганизмов.
Микрофлора представлена в основном: молочнокислыми бактериями (лактобактериями); бифидобактериями; бактероидами; энтерококками;
в дистальных отделах тонкого кишечника появляются фекаль ные микроорганизмы, характерные для толстой кишки. По мере продвижения к Остальному отделу толстого кишеч ника действие бактерицидных и бактериостатических факторов ослабевает, и у входа в толстый кишечник для бактерий благо приятные условия — определенные рН и температура, много питательных субстратов, что способствует интенсивному раз множению бактерий.
Из-за слабощелочной реакции рН в этих отделах кишечника и наличия большого количества продуктов распада углеводов и белков постоянная нормальная микрофлора толстого кишечни ка у взрослых занимает первое место по численности (10й— 1012 КОЕ/г фекалий) и многообразию (более 100 различных ви дов микроорганизмов постоянно).
В связи с анаэробными условиями у здорового человека в составе нормальной микрофлоры в толстом кишечнике преобладают (96—98%) анаэробные бактерии:
-бактероиды (особенно Bacteroides fragilis);
-анаэробные молочнокислые бактерии (например, Bifidumbacte-
rium);
-клостридии {Clostridium perfringens);
-анаэробные стрептококки;
-фузобактерии;
-эубактерии;
-вейлонеллы.
И только 14% микрофлоры составляют аэробные и факульта тивно-анаэробные микроорганизмы:
грамотрицательные колиформные бактерии (прежде всего ки шечная палочка); энтерококки;
в небольшом количестве:
- стафилококки;
- протеи;
-псевдомонады;
-лактобациллы;
-грибы рода Candida;
-отдельные виды спирохет, микобактерий, микоплазм, про стейших и вирусов.
Всегда необходимо помнить, что при диареях количество бак терий в значительной степени снижается, тогда как при ки шечном стазе их содержание увеличивается.
Кроме того, даже минимальные травмы кишечника (ректороманоскопия, колоноскопия, ирригоскопия) могут вызывать в 10% случаев транзиторную бактериемию.
Вопрос 13. Микробиоценоз мочеполовой системы
/. Микрофлора уретры
2. Микрофлора женских половых органов
3. Влагалищная микрофлора
1. В наружной части уретры как у мужчин, так и у женщин на ходятся в небольшом количестве в основном те же микроорга низмы, которые обнаруживаются на коже и в промежности, они представлены:
коринебактериями;
микобактериями;
грамотрицательными бактериями фекального происхождения;
неспорообразующими анаэробами (пептококки, пептострепто-
кокки, бактероиды).
Эти микроорганизмы обычно выявляются в нормальной моче в количестве 102—104 КОЕ/мл.
На наружных половых органах мужчин и женщин локализуются микобактерий смегмы (Mycobacterium smegmatis), морфологиче ски сходные с микобактериями туберкулеза. Они обнаруживаются в секрете сальных желез, находящихся на головке полового члена у мужчин и малых половых губ у женщин.
Кроме того, здесь встречаются стафилококки, микоплазмы и сапрофитные трепонемы, морфологически сходные с возбуди телем сифилиса.
Необходимо отметить, что качественный и особенно количест венный состав микрофлоры наружных отделов мочеполовой систе мы у разных людей варьирует в достаточно широких пределах.
Для наружных половых органов мужчин характерна добавочная микрофлора:
стафилококки;
коринебактерии;
микоплазмы;
энтеробактерии;
из анаэробов — бактероиды, фузобактерии, анаэробные кокки. В настоящее время установлено, что нормальный бактериаль ный пейзаж уретры взрослого человека (мужчины) составляют:
стафилококки;
дифтероиды;
диплококки и палочки;
анаэробы (пептококки, бактероиды, энтеробактерии, клостридии);
дифтероиды.
Основная масса аэробных бактерий обитает в области ладье видной ямки.
Бактериальное обсеменение уменьшается по мере продвиже ния вглубь мочеиспускательного канала.
Задняя уретра и предстательная железа обычно в норме стерильны.
2. Маточные трубы, яичники и полость матки в норме стерильны, поскольку цервикальная слизь содержит лизоцим и обладает антибактериальной активностью. Тем не менее в цервикальном канале могут быть обнаружены различные микроорганизмы, количество которых меньше, чем во влагалище.
Половые пути женщины представлены совокупностью микро участков нескольких гистотипов. Это участки:
плоского вагинального эпителия;
цилиндрического эпителия шейки матки;
уникальная область цервикальных желез.
Они характеризуются определенными биохимическими и фи зиологическими особенностями. Поэтому каждому из них при суща своя, несколько отличная от других популяция микроор ганизмов.
Микробами заселены лишь нижние отделы мочеполового тракта:
наружные половые органы;
влагалище;
цервикальный канал.
Видовой состав микрофлоры женских половых органов, как и других эпитопов, относительно стабилен. Определенные разли чия обусловлены:
возрастом;
беременностью;
фазой менструального цикла.
Микрофлора влагалища находится в прямой зависимости от возраста и гормонального статуса женского организма. Она начинает формироваться через 12—14 ч после рождения ре бенка — во влагалищном содержимом появляются молочнокис лые бактерии — аэробные лактобациллы {палочка Дедерлейна), полученные от матери при родах, которые обитают здесь до тех пор, пока реакция среды остается кислой или слабощелочной (несколько недель).
Когда она становится нейтральной (рН среды равна 7,6), что сохраняется до полового созревания, в микробиоценоз влагали ща включается и развивается смешанная флора — анаэробы, эн терококки, стрептококки, стафилококки, коринебактерии. С наступлением половой зрелости под влиянием эстрогенов ва гинальный эпителий увеличивается и в нем сильно возрастает уровень гликогена.
Гликоген — идеальный субстрат для лактобактерий, в связи с этим происходят изменения микробиоценоза влагалища, кото рые характеризуются преобладанием лактобацилл. В результате образования лактобациллами кислоты из углеводов, в том чис ле из гликогена, происходит понижение рН влагалищного сек рета до 4,0-4,2—4,5.
На протяжении всего детородного периода лактобациллы обес печивают поддержание кислой реакции среды на этом уровне. Это важный механизм в предупреждении колонизации влага лища другими, потенциально патогенными микроорганизмами. 3. У здоровых женщин детородного возраста общее количество микроорганизмов в вагинальном отделяемом составляет 6—8 х
104 КОЕ/мл. В зависимости от состава микрофлоры различают следующие степени чистоты влагалища здоровых женщин:
1-я степень: реакция среды кислая, большое количество пало чек Дедерлейна (лактобациллы), других видов микроорганиз мов почти нет;
2-я степень: реакция среды слабокислая, палочек Дедерлейна мало, в микробиоценозе появляется кокковая флора — стреп тококки, стафилококки, обнаруживаются единичные лейкоциты;
3-я степень: реакция среды нейтральная или слабощелочная, единичные палочки Дедерлейна, кокки превалируют, лейкоци тов — до 40 в поле зрения;
4-я степень: реакция щелочная, палочек Дедерлейна нет вооб ще, большое количество кокков, могут быть другие виды мик роорганизмов — энтеробактерии, бактероиды, лейкоциты в ог ромном количестве.
3-я и 4-я степени чистоты влагалища женщины свидетельст вуют о наличии воспалительного процесса урогенитального тракта.
После наступления менопаузы снижается продукция эстроге нов, рН поднимается до 6,0, вагинальный эпителий становится тоньше — количество лактобацилл вновь уменьшается, появля ется смешанная микрофлора. В состав нормальной влагалищной микрофлоры в этот период обычно входят:
клостридии;
анаэробные стрептококки (пептострептококки);
стафилококки;
аэробные гемолитические стрептококки группы В;
колиформные бактерии;
дифтероиды;
иногда листерии.
Необходимо также помнить, что микроорганизмы, присутст вующие во влагалищном содержимом в момент родов (гемоли тические стрептококки группы В, гонококки, спирохеты — возбудители сифилиса, вирус гепатита В), могут инфицировать ребенка.
В результате приема противобактериальных препаратов или в период беременности у некоторых женщин в силу индивидуаль ных особенностей количество молочнокислых бактерий в составе влагалищной микрофлоры уменьшается и увеличивается количество других бактерий и, что особенно важно, дрожжевых грибов рода Candida. Это приводит к развитию воспалительной реак ции и заболеванию кандидозом, широко известному под назва нием "молочница".
Вопрос 14. Дисбаланс микрофлоры
1. Функции нормальной микрофлоры
2. Дисбиоз (дисбактериоз)
1. Нормальная микрофлора выполняет ряд существенных для здоро вья человека жизненно важных функций:
антагонистическая функция — нормальная микрофлора обес печивает колонизационную резистентность, т. е. устойчивость соответствующих участков тела (эпитопов) к заселению слу чайной, в том числе патогенной, микрофлорой. Она обеспечи вается как выделением веществ, оказывающих бактерицидное и бактериостатическое действие, так и конкуренцией бактерий за питательные субстраты и экологические ниши;
иммуногенная функция — бактерии — представители нормальной микрофлоры постоянно "тренируют" иммунную систему свои ми антигенами;
пищеварительная функция — нормальная микрофлора за счет своих ферментов принимает участие в полостном пищеваре нии;
метаболическая функция — нормальная микрофлора за счет своих ферментов участвует в обмене:
-белков;
-липидов;
-уратов;
-оксалатов;
-стероидных гормонов;
-холестерина;
• витаминообразующая функция — в процессе метаболизма от дельные представители нормальной микрофлоры образуют ви тамины. Например, бактерии толстого кишечника синтезируют биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В12, фолиевую кислоту, однако витамины в толстом кишечни ке не всасываются, и поэтому можно рассчитывать лишь на те из них, которые в небольшом количестве образуются в под
вздошной кишке;
• детоксикационная функция — способность обезвреживать обра зующиеся в организме токсические продукты метаболизма или организмы, попавшие из внешней среды, путем биосорбции или трансформации в нетоксические соединения;
• регуляторная функция — нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддержания рН среды;
• генетическая функция — нормальная микрофлора является не ограниченным банком генетического материала, поскольку обмен генетического материала постоянно происходит как ме жду самими представителями нормальной микрофлоры, так и между патогенными видами, попадающими в ту или иную эко логическую нишу.
Кроме того, нормальная микрофлора кишечника играет важную роль:
• в конверсии желчных пигментов и желчных кислот;
• абсорбции питательных веществ и продуктов их расщепления. Ее представители продуцируют аммиак и другие продукты, ко торые могут адсорбироваться и участвовать в развитии пече ночной комы.
Необходимо напомнить, что нормальная микрофлора играет большую роль в качестве и продолжительности жизни челове ка, поэтому важным в микробиологии является вопрос о мето дах выявления и коррекции ее дисбаланса.
Дисбаланс нормальной микрофлоры может проявляться под дей ствием ряда причин:
• нерациональной антибиотикотерапии;
• токсических веществ (интоксикации), в том числе производст венных;
• инфекционных заболеваний (сальмонеллез, дизентерия);
• соматических заболеваний (сахарный диабет, онкологические заболевания);
• гормонотерапии (например, лечение прогестероном, кортико-стероидами нередко сопровождается развитием кандидоза жен ских гениталий или ротовой полости);
• радиационных поражений, в том числе лучевой терапии;
• иммунодефицитных и витаминодефицитных состояний.
2. Дисбиоз (дисбактериоз) — качественное и количественное изме нение состава нормальной микрофлоры макроорганизма. Вследствие общего характера нарушений обменных процессов при дисбактероизе он играет определенную роль в развитии:
• онкологических заболеваний;
• гипертонической болезни;
• мочекаменной болезни;
• атеросклероза;
• нарушений свертываемости крови.
В то же время дисбактериоз может быть ярко выражен клини чески в виде нарушений деятельности дыхательной системы (бронхиты и бронхиолиты, хронические заболевания легких) и желудочно-кишечного тракта (диарея, неспецифический ко лит, синдром малой сорбции), хотя может протекать и без выраженных клинических проявлений.
Диагноз дисбактериоза устанавливается повторным (с интерва лом в 5—7 дней) бактериологическим исследованием материала, взятого из того или иного биотопа.
При этом количественная оценка результатов определения ви дов и вариантов обнаруживаемых микроорганизмов, входящих в состав обследуемого биоценоза, является обязательной. Наличие дисбиоза определяется изменениями состава нормаль ной микрофлоры, а его выраженность — степенью этих изме нении. Показатели дисбактериоза:
• снижение общего количества бактерий, представителей нормальной микрофлоры или их отдельных представителей;
• увеличение числа редко встречающихся в норме микроорганизмов или появление не свойственных данному биотопу видов;
• появление измененных вариантов микроорганизмов — представителей нормальной микрофлоры (изменение биохимических свойств штаммов этих микроорганизмов и/или приобретение ими некоторых факторов вирулентности);
• ослабление антагонистической активности микроорганизмов входящих в состав нормальной микрофлоры.
Вопрос 15. Лечение дисбактериозов
1. Общие принципы терапии дисбиозов
2. Заместительная терапия дисбиозов
3. Бифидобактерии
4. Пробиотические продукты питания и бифидогенные факторы
1. Лечение дисбактериозов должно быть комплексным и направлен ным в основном:
• на выявление и устранение причин его развития;
• восстановление состава нормальной микрофлоры.
Подход к назначению корригирующей терапии при микробио логическом диагнозе "дисбактериоз" должен быть строго инди видуальным.
Дисбиотические состояния сопутствуют многим нарушениям гомеостаза, но необходимо учитывать вторичность многих сдвигов как в количественном, так и в качественном составе нормаль ной микрофлоры, которые имеют скорее адаптивное, нежели патогенетическое, значение. Ликвидация базисного процесса автоматически устраняет такого рода "нарушения". Лечить надо прежде всего кишечник, а уже потом его микро флору, исходя из принципа, что дисбактериоз — состояние все го организма, а не микрофлоры.
Необходимы критерии, по которым можно было бы судить о том. когда дисбактериозы переходят грань адаптивной реакции и трансформируются в патологически значимый механизм. 2. Наиболее логичной коррекиией состава микрофлоры при дисбак-териозе выглядит заместительная терапия живыми бактериями, населяющими толстый кишечник. Она проводится с помощью эубиотиков — препаратов, содержащих леофилизированные жи вые штаммы микроорганизмов — представителей нормальной микрофлоры.
К наиболее известным в настоящее время такого рода препа ратам относятся:
• бифидумбактерин;
• колибактерин;
• бификол (комбинированный препарат из 2 предыдущих);
• эубактерин;
• лактобактерин;
• бактисуптил;
• энтерол;
• бифи-форм (комбинированный препарат из бифидобактерий и энтерококков — Enterococcus faecalis);
• линнекс;
• мутафлор;
• нормофлор;
• бифилакт и др.
Однако применение эубиотиков для лечения больных с дисбактериозом не всегда достигает клинического успеха. Установлено, что входящие в эти препараты микроорганизмы в организме человека стойко, как правило, не приживаются. После пре кращения поддерживающей терапии искусственно введенные штаммы быстро элиминируются из кишечника и замещаются случайной микрофлорой.
Выбор эубиотика по результатам бактериологического анализа (например, назначение бифидумбактерина при дефиците би фидобактерий) — не более чем иллюзия: клинический опыт показывает отсутствие коррелятивной зависимости клинической эффективности назначенного препарата и показателей дисбактериоза.
В связи с этим в последние годы в значительной степени ут вердилось мнение, что применение антибиотиков (что раньше категорически опровергалось), с учетом чувствительности к ним условно-патогенной микрофлоры, одновременно с при менением антибиотикорезистентных вариантов бифидобакте рий и лактобактерий может привести к нормализации микро биоценоза.
3. Многолетние клинические исследования по лечебному и про филактическому применению препаратов на основе представите лей нормальной микрофлоры показали, что наименьшим побочным эффектом при длительном применении обладают эубиотики. в состав которых входят бифидобактерий. Это послужило осно ванием создавать препараты и продукты питания с включени ем в них бифидобактерий.
Установлено, что положительный эффект на организм челове ка оказывают продукты питания, содержащие живые бактерии в количестве не менее 108 КОЕ/мл.
Кисломолочный бифидумбактерин (бифидобактерии, добавлен ные в кисломолочные продукты) и йогурты, содержащие эти микроорганизмы, прошли широкую клиническую апробацию. Спектр показаний к их применению достаточно широк:
• терапия дисбактериозов;
• кишечных инфекций;
• диарей;
• колитов;
• энтероколитов;
• терапия запоров и их профилактика.
Для обозначения препаратов живых культур бактерий — пред ставителей нормальной микрофлоры человека (чаще бифидобак терии, лактобактерий), добавляемых в продукты питания (чаще кисломолочные) в целях профилактики дисбактериозов и обеспечения функционального питания, в последнее время в литературе вместо термина "эубиотики" все чаще используют термин "пробиотики", распространяя его на все остальные ана логичные препараты.
4. В последние десятилетия как компонент функционального пи тания при лечении и профилактике дисбактериоза большое распространение получает применение пищевых продуктов, содержащих бифидогенные факторы, — вещества, стимулирую щие рост и развитие собственных бифидобактерии. В качестве бифидогенных факторов используют:
• лактулозу;
• гидролизат казеина;
• муцин;
• дрожжевой экстракт;
• молочную сыворотку;
• пантетин;
• экстракт моркови;
• кетозу;
• лактоферрин,
а также новые олигосахариды:
• фруктоолигосахариды;
• изомальтоолигосахариды;
• галактоолигосахарид;
• ксилоолигосахарид;
• соевый олигосахарид.
Большого внимания заслуживает еще одна категория функцио нального питания — пищевые волокна.
Не подвергаясь воздействию ферментов пищеварительного тракта, пищевые волокна легко достигают толстого кишечника и встраиваются в его архитектонику.
В толстом кишечнике растительные волокна создают обширную дополнительную поверхность. На этой поверхности осуществля ется формирование микроколоний и в последующем формиру ется биопленка.
Таким образом, благодаря растительным пищевым волокнам в просвете толстой кишки во много раз увеличивается число мест фиксации для кишечных микроорганизмов, что приводит к увеличению количества микроорганизмов на единицу объема кишки.
Вопрос 16. Понятие о химиотерапии
1. Требования, предъявляемые к химиотерапевтичееким средствам
2. Классификация химиотерапевтических средств по направленности действия
3. Классификация химиотерапевтических средств по способности накапливаться
1. Одним из крупнейших достижений медицины второй половины XX в. является широкое использование химиотерапии — лече ния инфекционных и опухолевых заболеваний химическими препа ратами, не являющимися продуктами реакции организма и возбу дителя.
Препараты, используемые для химиотерапии, называются химиотерапевтическими.
К ним предъявляют ряд требований — химиотерапевтический препарат должен:
• обладать этиотропностью, т. е. подавлять жизнедеятельность и развитие возбудителя болезни или опухолевых клеток либо уничтожать его в тканях и средах организма. Вся химиотерапия в целом всегда является этиотропной, т. е. направленной на причину заболевания — микроорганизм — возбудитель заболе вания или опухолевую клетку:
• достаточно хорошо растворяться в воде, так как только в таком виде химиопрепараты могут быть доставлены во внутреннюю среду организма. Для того чтобы соответствовать именно этому условию, для химиотерапии довольно часто используются со ответствующие производные основного действующего вещест ва. Малорастворимые или нерастворимые вещества пригодны только для местного применения;
• быть достаточно стабильным во внутренней среде организма;
• не иметь кумулятивного эффекта — способности накапливаться в макроорганизме;
• быть безвредным.
Требование безвредности к качеству химиопрепаратов означает, что несмотря на то, что любой химиотерапевтический препарат обладает тем или иным побочным действием на организм че ловека, это действие должно быть по возможности минималь ным, а тератогенный (способность вызывать образование от клонений в развитии) и мутагенный (способность вызывать мутации) эффекты должны по возможности отсутствовать. Безвредность оценивается химиотерапевтическим индексом, который представляет собой отношение минимальной терапев тической дозы препарата к максимально переносимой. Очевидно, что чем меньше химиотерапевтический индекс, тем лучше препарат; если же индекс больше или равен 1, то такое веще ство не может быть использовано как средство химиотерапии. Нередко в клинической практике понятия "химиотерапия" и "антибиотикотерапия" используются как синонимы. Однако это неверно, так как антибиотики — только один из классов химиотерапевтических препаратов, и, следовательно, антибио тикотерапия — только один из видов химиотерапии. В настоящее время известно несколько сотен химиотерапевти ческих препаратов, и постоянно ведется поиск все новых и но вых веществ.
2. По направленности действия все химиопрепараты делятся:
• на противопротозойные — метронидазол (флагил, трихопол), орнидазол (тиберал), пентамидин (пентам), пириметамин;
• противовирусные — азидомитидин, фоскарнет (фоскавир), ган-цикловир (цитовен), амантадин, римантадин (ремантадин), ацикловир (зовиракс), рибавирин (виразол, виразид) и др.;
• противогрибковые — полиены — амфотерицин В (фунгилин), нистатин (микостатин), леворин, натамицин (пимофуцин); азолы — клотримазол (кандид), бифоназол (микоспор), мико-назол (монистат), интраконазол (оругал, споранокс), флукона-зол (дифлюкан), кетоконазол (низорал, ороназол) и др. — флу-цитозин, тербинафин, гризеофульвин и др.;
• антибактериальные.
Среди антибактериальных препаратов в клинической практике всегда отдельно вьщеляются противотуберкулезные (антимико-бактериальные) и противосифилитические средства, что связано с особенностями возбудителей этих заболеваний.
3. По способности накапливаться в тех или иных тканях, т. е. по фармакокинетике, клинииисты и фармакологи среди химиотера певтических веществ выделяют:
• цитостатики — накапливаются в опухолевых клетках и подав ляют их рост;
• уросептики — накапливаются в моче и подавляют развитие возбудителей инфекций почек и мочевыводящих путей; и др.
Вопрос 17. Классификация химиопрепаратов по химическому строению
1. Производные мышьяка, сурьмы и висмута
2. Сульфаниламиды
3. Диаминопиримидины
4. Нитрофурановые препараты
5. Хинолоны
6. Азолы
1. По химическому строению выделяют несколько групп химиоте рапевтических препаратов.
Производные мышьяка, сурьмы и висмута — это группа химио терапевтических веществ ~ производных соответствующих со единений.
Эти соединения были первыми препаратами для этиотропной терапии и применялись для лечения паразитарных инфекций (сонная болезнь) и сифилиса.
В настоящее время они практически не используются, хотя эта группа по-прежнему вполне может успешно применяться для местной терапии многих заболеваний.
2. Сульфаниламиды — к этой группе относятся многочисленные производные сульфаниловой кислоты. Они были открыты и ис пользуются с 30-х гг. XX в., но и к настоящему времени многие из них достаточно эффективны:
• сульфаметоксазол (гантанол);
• сульфаметизол (руфол);
• сульфацетамид (альбуцид);
• сульфадиметоксин (препарат пролонгированного действия) и др.
Механизм их действия состоит в том, что они представляют со бой структурные аналоги парааминобензойной кислоты и на рушают синтез фолиевой кислоты, а через него — синтез ДНК, т. е. являются микробными антиметаболитами: будучи близки по структуре, заменяют то или иное соединение, принимаю щее участие в микробном метаболизме.
3. Диаминопиримидины — препараты этой группы также являются антиметаболитами. Но поскольку они подменяют пиримиди-новые основания, то и спектр их действия шире, чем у суль фаниламидов. К ним относятся:
• триметоприм;
• пириметамин (антипротозойный препарат);
• тетроксоприм.
4. Нитрофурановые препараты — производные пятичленного гете роциклического соединения — фурана. К ним относятся:
• фурациллин;
• фурагин;
• фуразолидон;
• нитрофурантоин (фурадонин);
• нитрофаразон;
• солафур и др.
Механизм их действия состоит в одновременной блокаде несколь ких ферментных систем микробной клетки.
5. Хинолоны — группа химиотерапевтических веществ, полученных на основе:
• собственно хинолонов (препараты группы налидиксовой ки слоты):
• налидиксовая кислота (неграм, невиграмон);
• циноксацин (цинобак);
• производных хинолонов:
• 4-аминохинолон (оксолипиевая кислота);
• 8-аминохинолон (нитроксолин- 5-НОК);
• фторхинолонов:
• офлоксацин (заноцин, таривид);
• норфлоксацин (норбактин);
• ципрофлоксацин (цифран, ципробай, ципролет);
• ломефлоксацин (максаквин).
Механизм действия хинолонов состоит в нарушении различных этапов (репликации, дупликации, транскрипции, репарации) синтеза ДНК микробной клетки.
Несмотря на универсальный, казалось бы, механизм действия на микробную клетку, фторхинолоны не оказывают влияния на анаэробные бактерии, а налидиксовая кислота активна толь ко в отношении грамотрицательных микроорганизмов (исклю чая род псевдомонад), что отражено в коммерческом названии одного из препаратов — неграм. 6. Азолы — группа различных производных имидазола:
• клотримазол (канестен, кандид);
• миконазол (монистат);
• кетоконазол (низорал);
• эконазол (экостатин);
и других азолов, к которым относятся:
• бифиназол (микоспор);
• инраконазол (оругал, споранокс);
• флуконазол (дифлюкан).
Все препараты этой группы обладают антимикотической ак тивностью.
Один из механизмов их действия состоит в ингибировании био синтеза стеролов, что приводит к повреждению наружной кле точной мембраны грибов и повышению ее проницаемости. Другой механизм — в ингибировании синтеза триглицеридов, фос-фолипидов, увеличению активности окисления и уменьшению ак тивности ферментов, тормозящих образование свободных ради калов.
Последнее ведет к внутриклеточному накоплению перекиси водорода и повреждению клеточных органелл.
У дрожжеподобных грибов рода Candida азолы ингибируют трансформацию бластоспор в инвазивный мицелий. Среди азолов выделяются 2 группы препаратов:
• для местного применения: . поверхностные микозы;
• кандидозы;
• для системного применения:
• пневмонии;
• менингиты;
• перитониты; . сепсис;
• урогенитальные поражения грибковой этиологии. Наиболее эффективным считается дифлюкан.
Вопрос 18. Антибиотики
1. Понятие антибиотиков
2. Основные классификации антибиотиков
3. Классификация по химическому строению
4. Механизм антимикробного действия антибиотиков
1. Антибиотики — группа соединений природного происхождения или их полусинтетических и синтетических аналогов, обладаю щих антимикробным или противоопухолевым действием.
К настоящему времени известно несколько сотен подобных ве ществ, но лишь немногие из них нашли применение в медицине.
2. В основу классификации антибиотиков также положено не сколько разных принципов.
По способу получения их делят:
• на природные;
• синтетические;
• полусинтетические (на начальном этапе получают естествен ным путем, затем синтез ведут искусственно).
Продуценты антибиотиков:
• по преимуществу актиномицеты и плесневые грибы;
• бактерии (полимиксины);
• высшие растения (фитонциды);
• ткани животных и рыб (эритрин, эктерицид).
По направленности действия:
• антибактериальные;
• противогрибковые;
• противоопухолевые.
По спектру действия — числу видов микроорганизмов, на кото рые действуют антибиотики:
• препараты широкого спектра действия (цефалоспорины 3-го поколения, макролиды);
• препараты узкого спектра действия (циклосерин, линкомицин, бензилпенициллин, клиндамицин). В некоторых случаях могут быть предпочтительнее, так как не подавляют нормальную микрофлору.
3. По химическому строению антибиотики делятся:
• на бета-лактамные антибиотики;
• аминогликозиды;
• тетрациклины;
• макролиды;
• линкозамиды;
• гликопептиды;
• полипептиды;
• полиены;
• антрациклиновые антибиотики.
Основу молекулы бета-лактамных антибиотиков составляет бета-лактамное кольцо. К ним относятся:
• пенициллины ~ группа природных и полусинтетических анти биотиков, молекула которых содержит 6-аминопенициллано-вую кислоту, состоящую из 2 колец — тиазолидонового и бета-лактамного. Среди них выделяют:
. биосинтетические (пенициллин G — бензилпенициллин);
• аминопенициллины (амоксициллин, ампициллин, бекампи-циллин);
. полусинтетические "антистафилококковые" пенициллины (оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклоксациллин, флуклоксациллин), основное преимущество которых — ус тойчивость к микробным бета-лактамазам, в первую оче редь стафилококковым;
• цефалоспорины — это природные и полусинтетические антибио тики, полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кисло ты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо,
т. е. по структуре они близки к пенициллинам. Они делятся на иефалоспорины:
1-го поколения — цепорин, цефалотин, цефалексин;
• 2-го поколения — цефазолин (кефзол), цефамезин, цефаман-дол (мандол);
• 3-го поколения — цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим (кла-форан), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон (лонга-цеф), цефтазидим (фортум);
• 4-го поколения — цефепим, цефпиром (цефром, кейтен) и др.;
• монобактамы — азтреонам (азактам, небактам);
• карбопенемы — меропенем (меронем) и имипинем, применяе мый только в комбинации со специфическим ингибитором почечной дегидропептидазы циластатином — имипинем/цилас-татин (тиенам).
Аминогликозиды содержат аминосахара, соединенные глико-зидной связью с остальной частью (агликоновым фрагментом) молекулы. К ним относятся:
• синтетические аминогликозиды — стрептомицин, гентамицин (гарамицин), канамицин, неомицин, мономицин, сизомицин, тобрамицин (тобра);
• полусинтетические аминогликозиды — спектиномицин, амика-цин (амикин), нетилмицин (нетиллин).
Основу молекулы тетрациклинов составляет полифункцио нальное гидронафтаценовое соединение с родовым названием тетрациклин. Среди них имеются:
• природные тетрациклины — тетрациклин, окситетрациклин (клинимицин);
• полусинтетические тетрациклины — метациклин, хлортетрин, доксициклин (вибрамицин), миноциклин, ролитетрациклин. Препараты группы макролидв содержат в своей молекуле мак-роциклическое лактоновое кольцо, связанное с одним или не сколькими углеводными остатками. К ним относятся:
• эритромицин;
• олеандомицин;
• рокситромицин (рулид);
• азитромицин (сумамед);
• кларитромицин (клацид);
• спирамицин;
• диритромицин.
К линкозамидам относятся линкомицин и клиндамицин. Фар макологические и биологические свойства этих антибиотиков очень близки к макролидам, и, хотя в химическом отношении это совершенно иные препараты, некоторые медицинские ис точники и фармацевтические фирмы - производители хими-опрепаратов, например делацина С, относят линкозамины к группе макролидов.
Препараты группы гликопептидов в своей молекуле содержат замещенные пептидные соединения. К ним относятся:
• ванкомицин (ванкацин, диатрацин);
• тейкопланин (таргоцид);
• даптомицин.
Препараты группы полипептидов в своей молекуле содержат остатки полипептидных соединений, к ним относятся:
• грамицидин;
• полимиксины М и В;
• бацитрацин;
• колистин.
Препараты группы поливное в своей молекуле содержат не сколько сопряженных двойных связей. К ним относятся:
• амфотерицин В;
• нистатин;
• леворин;
• натамицин.
К антрациклиновым антибиотикам относятся противоопухоле вые антибиотики:
• доксорубицин;
• карминомицин;
• рубомицин;
• акларубицин.
Есть еще несколько достаточно широко используемых в на стоящее время в практике антибиотиков, не относящихся ни к одной из перечисленных групп: фосфомицин, фузидиевая ки слота (фузидин), рифампицин.
В основе антимикробного действия антибиотиков, как и дру гих химиотерапевтических средств, лежит нарушение мгтабо-лизма микробных клеток.
4. По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на следующие группы:
• ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина);
• вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны;
• подавляющие белковый синтез;
• ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот.
К ингибиторам синтеза клеточной стенки относятся:
• бета-лактамные антибиотики — пенициллины, цефалоспори-ны, монобактамы и карбопенемы;
• гликопептиды — ванкомицин, клиндамицин.
Механизм блокады синтеза бактериальной клеточной стенки ванкомицином. отличается от такового у пенициллинов и це-фалоспоринов и соответственно не конкурирует с ними за места связывания. Поскольку пептидогликана нет в стенках живот ных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой ток сичностью для макроорганизма, и их можно применять в вы соких дозах (мегатерапия).
К антибиотикам, вызывающим повреждение цитоплазматиче ской мембраны (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т. д.), относятся:
• полиеновые антибиотики — обладают ярко выраженной проти вогрибковой активностью, изменяя проницаемость клеточной мембраны путем взаимодействия (блокирования) со стероид ными компонентами, входящими в ее состав именно у грибов, а не у бактерий;
• полипептидные антибиотики.
Самая многочисленная группа антибиотиков — подавляющие бел ковый синтез. Нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и кончая взаимодействием с рибосомами — блокирование связывания транспортной т-РНК с ЗОБ-субъединицами рибо сом (аминогликозиды), с 508-субъединицами рибосом (макро-лиды) или с информационной и-РНК (на 308-субъединице ри босом — тетрациклины). В эту группу входят:
• аминогликозиды (например, аминогликозид гентамицин, угне тая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нару шать синтез белковой оболочки вирусов и поэтому может об ладать противовирусным действием);
• макролиды;
• тетрациклины;
• хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибо сомы.
Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из анти биотиков, относящихся к этой группе, — рифампицин — инги-бирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу и тем самым блоки рует синтез белка на уровне транскрипции.
Вопрос 19. Осложнения антимикробной терапии
/. Виды осложнения химиотерапии
2. Осложнения со стороны макроорганизма
1. Все основные осложнения терапии при химиотерапии можно разделить на 2 группы:
• со стороны микроорганизма;
• со стороны макроорганизма.
2. Осложнения при химиотерапии со стороны макроорганизма:
• аллергические реакции;
• прямое токсическое (органотоксическое) действие химиопре-паратов;
• побочные токсические (органотропные) эффекты;
• влияние антибиотиков на функциональную активность им мунной системы;
• реакции обострения;
• развитие дисбактериоза.
Аллергические реакции — это наиболее известные и наиболее часто встречающиеся осложнения химиотерапии. При этом степень выраженности аллергии может быть различна — от легких форм до тяжелейших проявлений, вплоть до анафилак тического шока. Как правило, наличие аллергической реакции на один из препаратов той или иной группы, например хино-линовых производных, является абсолютным противопоказа нием для использования и других препаратов этой группы, так как возможна перекрестная гиперчувствительность. Прямое токсическое (органотоксическое) действие химиопрепа-ратов могут оказывать противоопухолевые антибиотики — они
обладают гемато-, гепато- и кардиотоксичностью, а также все аминогликозиды — ототоксичностью и нефротоксичностью. Установлено, что один из самых популярных и широко рекла мируемых фторхинолонов - ципрофлоксацин (ципробай) мо жет оказать токсическое действие на центральную нервную систему, а фторхинолоны в целом — обуславливать появление артропатий.
У препаратов группы тетрациклинов органотоксическое дейст вие проявляется в нарушении формирования зубов и костей у плода, детей и подростков, гипоплазии эмали и желтой окра ске зубов.
Побочные токсические (органотропные) эффекты связаны не с прямым, а опосредованным действием химиопрепаратов на различные системы макроорганизма. Нитрофурановый препарат фурагин, например, проникая через плаценту, может вызвать гемолитическую анемию плода из-за незрелости его фермент ных систем. Хлорамфеникол (левомицетин) может подавлять синтез белков не только в микробной клетке, но и в клетках костного мозга, вызывая у части больных развитие стойкой лейкопении.
Антибиотики, действующие на синтез белка и нуклеиновый обмен, всегда угнетают иммунную систему человека. Оценивая влияние антибиотиков на функциональную актив ность иммунной системы, следует помнить, что все антимик робные агенты снижают напряженность постинфекционного иммунитета, так как, задерживая размножение возбудителя за болевания, они снижают интенсивность антигенного раздра жения.
Тетрациклины, рифампицин, аминогликозиды и изониазид уг нетают иммунную систему, в то же время большинство бета-лактамных антибиотиков, полимиксин таким действием не обладают.
Однако ряд бета-лактамных антибиотиков, например цефалос-порин 4-го поколения — цефпиром, а также макролиды, фтор хинолоны усиливают фагоцитарную активность нейтрофилов и макрофагов, а цефтазидим при системном применении и био-парокс — при местном — обладают истинной иммуностимули рующей активностью.
Реакции обострения — применение бактерицидных антибиоти ков в первые дни заболевания при общем тяжелом состоянии больного нередко приводит к резкому ухудшению его состоя ния, вплоть до развития инфекционно-токсического шока.
В основе этого явления лежит массовая гибель возбудителей, сопровождающаяся освобождением большого количества эндо токсина и других токсических продуктов распада бактериальных клеток. Такие выраженные реакции обострения чаще развива ются у детей, так как процессы детоксикации у них развиты слабее, чем у взрослых.
Развитие дисбактериоза — нарушения качественного и количе ственного состава нормальной микрофлоры — также одно из частых осложнений химиотерапии. Оно чаще возникает на фоне использования антибиотиков широкого спектра действия. Одним из наиболее тяжелых клинических проявлений дисбио-за является кандидоз полости рта, гениталий или кишечника.
Вопрос 20. Лекарственная устойчивость
1. Понятие лекарственной устойчивости
2. Биохимическая основа резистентности
3. Борьба с лекарственной устойчивостью
1. Осложнение химиотерапии со стороны микроорганизмов прояв ляется развитием лекарственной устойчивости.
В настоящее время лекарственная устойчивость микроорга низмов — возбудителей различных заболеваний — не только чисто микробиологическая, но и огромная государственная проблема (например, смертность детей от стафилококкового сепсиса находится в настоящее время примерно на том же вы соком уровне, что и до появления антибиотиков). Это связано с тем, что среди стафилококков — возбудителей различных гнойно-воспалительных заболеваний — довольно часто выде ляются штаммы, одновременно устойчивые ко многим препара там (5—10 и более).
Среди микроорганизмов — возбудителей острых кишечных инфекций до 80% выделяемых возбудителей дизентерии устой чивы ко многим используемым антибиотикам.
В основе развития лекарственной устойчивости к антибиоти кам и другим химиотерапевтическим препаратам лежат мутации хромосомных генов или приобретение плазмид лекарственной устойчивости.
Существуют роды и семейства микроорганизмов, природно-устойчивыё к отдельным антибиотикам; в их геноме есть гены, контролирующие этот признак. Для рода ацинетобактер, на пример, устойчивость к пенициллину является таксономиче ским признаком. Полирезистентны к антибиотикам и многие представители псевдомонад, неклостридиальных анаэробов и другие микроорганизмы.
Такие бактерии являются природными банками (хранилища ми) генов лекарственной устойчивости.
Как известно, мутации, в том числе по признаку лекарствен ной устойчивости, спонтанны и возникают всегда. В период массового применения антибиотиков в медицине, ветеринарии и растениеводстве микроорганизмы практически живут в сре де, содержащей антибиотики, которые становятся селективным фактором, способствующим отбору устойчивых мутантов, по лучающим определенные преимущества.
Плазмидная устойчивость приобретается микробными клетка ми в результате процессов генетического обмена. Сравнитель но высокая частота передачи R-плазмид обеспечивает широкое и достаточно быстрое распространение устойчивых бактерий в популяции, а селективное давление антибиотиков — отбор и закрепление их в биоценозах.
Плазмидная устойчивость может быть множественной, т. е. к нескольким лекарственным препаратам, и при этом достигать достаточно высокого уровня.
2. Биохимическую основу резистентности обеспечивают разные механизмы:
• энзиматическая инактивация антибиотиков — осуществляется с помощью синтезируемых бактериями ферментов, разрушаю щих активную часть антибиотиков. Одним из таких широко известных ферментов является бета-лактамаза, обеспечиваю щая устойчивость микроорганизмов к бета-лактамным анти биотикам за счет прямого расщепления бета-лактамного кольца этих препаратов. Другие ферменты способны не расщеплять, а модифицировать активную часть молекулы антибиотиков, как это имеет место при энзиматической инактивации аминогли-козидов и левомицетина;
• изменение проницаемости клеточной стенки для антибиотика или подавление его транспорта в бактериальные клетки. Этот механизм лежит в основе устойчивости к тетрациклину,
• изменение структуры компонентов микробной клетки, например изменение структуры бактериальных рибосом, сопровождается повышением устойчивости к аминогликозидам и макролидам, а изменение структуры РНК-синтетаз - к рифампицину.
У бактерий одного и того же вида могут реализовываться не сколько механизмов резистентности.
В то же время развитие того или другого типа резистентности определяется не только свойствами бактерий, но и химической структурой антибиотика.
Так, цефалоспорины 1-го поколения устойчивы к действию стафило кокковых бета-лактамаз, но разрушаются бета-лактамазами грамот-(рицательных микроорганизмов, тогда как цефалоспорины 4-го поко ления и имипинемы высокоустойчивы к действию бета-лактамаз и 1грамположительных, и грамотрицательных микроорганизмов.
3. Для борьбы с лекарственной устойчивостью, т. е. для преодоле ния резистентности микроорганизмов к химиопрепаратам, cyществует несколько путей:
• в первую очередь — соблюдение принципов рациональной химио терапии;
• создание новых химиотерапевтических средств, отличающихся механизмом антимикробного действия (например созданная в последнее время группа химиопрепаратов — фторхинолоны) и мишенями;
• постоянная ротация (замена) используемых в данном лечебном учреждении или на определенной территории химиопрепара тов (антибиотиков);
• комбинированное применение бета-лактамных антибиотиков со вместно с ингибиторами бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам).
Принципы рациональной химиотерапии, к сожалению, очень часто не соблюдаются, хотя достаточно просты и состоят в следующем:
• химиотерапия должна назначаться строго по показаниям (т. е. только в тех случаях, когда без нее нельзя обойтись) и с уче том противопоказаний (например повышенной чувствительно сти или аллергической реакции к препаратам той или иной группы). Выбор препарата для химиотерапии может прово диться в различных вариантах;
• при этиологически расшифрованных заболеваниях выбор пре парата должен определяться с учетом чувствительности возбу дителя (антибиотикограмма), выделенного от данного кон кретного больного в результате бактериологического исследо вания;
• при выделении возбудителя без определения его чувствитель ности к химиопрепаратам или при эмпирической инициальной химиотерапии заболевания с неидентифицированным, но предполагаемым возбудителем выбор препарата для химиоте рапии должен основываться на показателях антибиотикочув-ствительности соответствующих микроорганизмов — наиболее вероятных возбудителей данной нозологической формы забо левания по данным литературы или при ориентации на данные о региональной чувствительности тех или иных инфекционных агентов — возбудителей данного заболевания;
• лечение должно проводиться строго по схеме, рекомендованной для выбранного химиопрепарата (способ и кратность введения препарата, длительность лечения), а также с учетом коэффици ента увеличения концентрации препарата в целях создания эф фективных концентраций препарата непосредственно в орга нах и тканях (примерно 4 МПК — минимальная подавляющая концентрация, определенная методом серийных разведений);
• длительность приема химиопрепаратов должна составлять, как минимум, 4—5 дней в целях профилактики формирования ус тойчивости возбудителя к данному препарату, а также форми рования бактерионосительства (при дерматомикозе, кандидозе и трихомониазе влагалища с целью предупреждения рецидивов лечение продолжают в течение 2—4 недель после исчезновения симптомов заболевания);
• химиотерапию желательно дополнить применением средств, способствующих повышению активности защитных механиз мов макроорганизма — принцип иммунохимиотерапии;
• весьма эффективны при проведении химиотерапии комбинации препаратов с различными механизмами и спектром действия (в настоящее время в гинекологической практике в России ши роко используется для местного лечения вагинитов неясной этиологии препарат полижинакс, представляющий собой ком бинацию неомицина, полимиксина и нистатина);
• при эмпирической терапии, т. е. при неизвестной чувствитель ности возбудителей, желательно комбинировать препараты с взаимодополняющим спектром действия — для расширения спек тра действия фторхинолонов на анаэробы и простейшие во многих случаях рекомендуется их комбинация с метронидазо-лом (трихополом), обладающим бактерицидным действием по отношению к этим микроорганизмам.
При комбинированном применении препаратов необходимо учи тывать несколько факторов:
• лекарственную совместимость предполагаемых к совместному использованию химиопрепаратов. Например, совместное на значение тетрациклинов с пенициллинами противопоказано, так как тетрациклины уменьшают бактерицидное действие пе-нициллинов;
• возможность того, что препараты, содержащие одно и то же ве щество в качестве активного действующего начала, могут носить различные торговые названия, так как выпускаются разными фирмами, и могут быть дженериками (препаратами, произво димыми по лицензии с оригинала) одного и того же химиоп репарата. Например, комбинированный препарат из сульфани ламидов и триметоприма — котримоксазол — в странах СНГ больше известен как бисептол или бактрим; а один из фторхи нолонов — ципрофлоксацин — известен в СНГ и широко при меняется в практике как ципробай, цифран, квинтор, неоф-локсацин;
• комбинированное применение антибиотиков повышает риск развития дисбаланса нормальной микрофлоры.
Вопрос 21. Инфекционное заболевание
/. Понятия инфекции и инфекционного заболевания
2. Клинические стадии инфекционного заболевания
1. Инфекция — сумма биологических реакций, которыми макроорга низм отвечает на внедрение микробного (инфекционного) агента, вызывающего нарушение постоянства внутренней среды (гомео-стаза).
Аналогичные процессы, вызванные простейшими, называются инвазиями.
Сложный процесс взаимодействия между микроорганизмами и их продуктами, с одной стороны, клетками, тканями и органа ми человека — с другой, характеризуется чрезвычайно широ ким разнообразием своего проявления. Патогенетические и клинические проявления этого взаимодействия между микроорга низмами и макроорганизмом обозначаются термином инфекцион ная болезнь (заболевание).
Другими словами, понятия "инфекционная болезнь" и "инфекция" абсолютно не равнозначны, заболевание — это только одно из проявлений инфекции. Хотя даже в специальной медицинской литературе в настоящее время термин "инфекция" достаточно широко употребляется для обозначения соответствующих ин фекционных болезней.
Например, в выражениях "кишечные инфекции", "воздушно-капельные Sинфекции", "инфекции, передающиеся половым путем".
Инфекционные болезни по-прежнему наносят огромный ущерб человечеству. Они вышли на первое место среди других болезней, составляя 70% всех заболеваний человека.
За последние годы зарегистрировано 38 новых инфекций — так называемых эмерджентных болезней, в том числе ВИЧ, гемор рагические лихорадки, "болезнь легионеров", вирусные гепати ты, прионные болезни; причем в 40% случаев это нозологиче ские формы, ранее считавшиеся неинфекционными.
Особенности инфекционных болезней состоят в следующем:
• их этиологическим фактором является микробный агент;
• они передаются от больного здоровому;
• оставляют после себя ту или иную степень невосприимчивости;
• характеризуются цикличностью течения;
• имеют ряд общих синдромов.
2. В соответствии с этими особенностями любое инфекционное заболевание имеет определенные клинические стадии (периоды) своего течения, выраженные в той или иной степени:
• инкубационный период — период от момента проникновения инфекционного агента в организм человека до появления пер вых предвестников заболевания. Возбудитель в этот период обычно не выделяется в окружающую среду, и больной не представляет эпидемиологической опасности для окружающих;
• продромальный период — проявление первых неспецифических симптомов заболевания, характерных для общей интоксикации макроорганизма продуктами жизнедеятельности микроорга низмов и возможным действием бактериальных эндотоксинов, освобождающихся при гибели возбудителя; они также не вы деляются в окружающую среду (хотя при кори или коклюше больной в этот период уже эпидемиологически опасен для ок ружающих);
период разгара заболевания — проявление специфических сим птомов заболевания. При наличии в этом периоде развития за болевания характерного симптомокомплекса клиницисты на зывают такое проявление заболевания манифестной инфекцией, а в тех случаях, когда заболевание в этот период протекает без выраженных симптомов, — бессимптомной инфекцией. Этот пе риод развития инфекционного заболевания, как правило, со провождается выделением возбудителя из организма, вследст вие чего больной представляет эпидемиологическую опасность для окружающих; период исходов. В этот период возможны:
• рецидив заболевания — возврат клинических проявлений бо лезни без повторного заражения за счет оставшихся в орга низме возбудителей;
• суперинфекция — инфицирование макроорганизма тем же возбудителем до выздоровления. Если это происходит после выздоровления, то будет называться реинфекцией, так как возникает в результате нового заражения тем же возбудителем (как это часто бывает при гриппе, дизентерии, гонорее);
. бактерионосительство, или, вернее, микробоносительство, — носительство возбудителя какого-либо инфекционного за болевания без клинических проявлений;
• полное выздоровление (реконвалесценция) — в этот период воз будители также выделяются из организма человека в больших количествах, причем пути выделения зависят от локализа ции инфекционного процесса. Например, при респираторной инфекции — из носоглотки и ротовой полости со слюной и слизью; при кишечных инфекциях — с фекалиями и мочой, при гнойно-воспалительных заболеваниях — с гноем;
• летальный исход. При этом необходимо помнить, что трупы инфекционных больных подлежат обязательной дезинфек ции, так как представляют собой определенную эпидемио логическую опасность из-за высокого содержания в них микробного агента.
В учении об инфекции существует также понятие персистент-ности (инфицированности): микроорганизмы попадают в орга низм человека и могут существовать в нем, не проявляя себя достаточно долгое время.
Это происходит с вирусом герпеса и очень часто с возбудителем
туберкулеза и ВИЧ-инфекции.
Отличие бактерионосительства от персистениии:
- при носительстве человек выделяет возбудитель в окружающую среду и является опасным для окружающих;
- при персистенции инфицированный человек в окружающую среду микроорганизм не выделяет, следовательно, не опасен для окружающих в эпидемиологическом отношении.
Кроме перечисленных терминов, существует еще понятие "ин фекционный процесс" — это ответная реакция организма на проникновение и циркуляцию в нем микробного агента.
Из определения понятия "инфекция" становятся очевидными и факторы, необходимые для ее возникновения и развития:
- микроорганизм-возбудитель;
- восприимчивый макроорганизм;
- внешняя среда, в которой они взаимодействуют.
Вопрос 22. Пути передачи инфекций
1. Понятие входных ворот инфекции
2. Понятие путей передачи инфекции
3. Классификация инфекционных заболеваний в зависимости от пути передачи
1. Для возникновения и развития инфекционного заболевания боль шое значение имеют:
• инфицирующая доза — минимальное количество микробных клеток, способных вызвать инфекционное заболевание;
• входные ворота инфекции — ткани организма, через которые микроорганизм проникает в макроорганизм.
Входные ворота инфекции часто определяют локализацию возбу дителя в организме человека, а также патогенетические и клини ческие особенности инфекционного заболевания.
Для одних микроорганизмов существуют строго определенные входные ворота.
Вирус кори, гриппа - верхние дыхательные пути, энтеробактерии -В желудочно-кишечный тракт.
Для других микроорганизмов входные ворота могут быть раз личны, и они вызывают разные по своим клиническим прояв лениям заболевания.
Стафилококки, стрептококки, протеи при попадании на слизистую верхних дыхательных путей вызывают бронхиты, пневмонии, а при попадании на слизистую оболочку уретры - гнойные уретриты.
2. С понятием "входные ворота инфекции" очень тесно связано понятие о путях передачи возбудителей инфекционных болезней.
Входные ворота инфекции могут определять клиническую форму заболевания — один и тот же микроорганизм-возбудитель, по падая в макроорганизм различными путями, вызывает разные клинические формы заболевания, как это имеет место при си бирской язве:
• кожная форма — вызывается при проникновении микроорга низмов в организм через кожу;
• легочная — через слизистые оболочки верхних дыхательных путей;
• кишечная — желудочно-кишечного тракта.
С другой стороны, от пути передачи зависит, какую именно но зологическую форму заболевания может вызвать микроорганизм-возбудитель:
• при попадании воздушно-капельным путем стрептококки вы зывают ангину;
• контактно-бытовым — стрептодермию (гнойно-воспалительное заболевание кожных покровов).
Выделение того или иного пути передачи инфекционных заболе ваний достаточно условно, но существуют следующие:
• воздушно-капельный — характерен для ветряной оспы, туберку леза, коклюша, гриппа;
• фекально-оральный, в котором иногда выделяют: . водный — характерный для холеры;
. алиментарный — характерный для дизентерии;
• трансмиссивный путь — связан с передачей возбудителя через укусы кровососущих насекомых (клещевой энцефалит, блоши ный и вшивый сыпной тиф);
• контактно-бытовой, который, в свою очередь, делится:
• на прямой контакт — от источника к хозяину — в том числе заболевания, передающиеся половым путем, включая ВИЧ-инфекцию;
. косвенный контакт - через промежуточный объект — это могут быть руки (при раневой инфекции, кишечных ин фекциях) или различные предметы, в том числе медицин ского назначения (при гнойно-воспалительных заболевани ях и парентеральных гепатитах);
• в последнее время отдельным считается искусственный (арти-фициалъный) путь распространения инфекционных заболеваний, связанный в первую очередь с врачебными манипуляциями. Он может моделировать:
• трансмиссивный путь передачи — парентеральные и особен но внутривенные инъекции;
• контактно-бытовой — различного рода лабораторные обсле дования с использованием приборов медицинского назна чения — бронхоскопов, цистоскопов и т. д.
3. В соответствии с преобладанием того или иного пути передачи — по эпидемиологическому принципу — все инфекиионные болезни делятся:
• на кишечные;
• воздушно-капельные, или респираторные;
• трансмиссивные;
• инфекции кожных покровов.
Близка к этой классификации клиническая классификация ин фекционных заболеваний в зависимости от поражаемой систе мы органов. Выделяют:
• кишечные инфекции;
• респираторные инфекции;
• менингоэнцефалиты;
• гепатиты;
• инфекции мочеполовой сферы (урогенитальные);
• инфекции кожных покровов.
Вопрос 23. Классификации инфекций
1. Различные типы классификаций
2. Классификация в зависимости от резервуара возбудителя
3. Классификация по распространенности
1. По биологической природе возбудителя все инфекционные заболе вания делятся на инфекиии: • на бактериальные;
• вирусные;
• грибковые;
• протозойные.
По числу возбудителей, вызывающих инфекционное заболевание,
они делятся:
• на моноинфекции;
• смешанные (ассоциированные) — микст-инфекции.
От последних надо отличать вторичную инфекцию, при которой к основной, первоначальной, уже развившейся, присоединяет ся другая, вызываемая новым возбудителем; хотя в некоторых случаях вторичная инфекция может превышать, и значительно, первичную инфекцию. По длительности течения инфекиионные заболевания делятся:
• на острые;
• хронические.
По происхождению возбудителя:
• экзогенные — инфекции, возбудителями которых являются микроорганизмы, поступающие из окружающей среды с пи щей, водой, воздухом, почвой, выделениями больного человека или микробоносителя;
• эндогенные — возбудителями являются микроорганизмы — представители собственной нормальной микрофлоры человека (часто возникают на фоне иммунодефицитного состояния че ловека); в том числе аутоинфекция — разновидность эндоген ной инфекции, которая возникает в результате саморазмноже ния путем переноса возбудителя из одного биотопа в другой (например, из полости рта или носа руками самого больного на раневую поверхность).
1. Деление инфекций в зависимости от источника, т. е. резервуа ра возбудителя, достаточно условно, однако по этому признаку можно выделить несколько групп:
- сапронозные инфекции — заболевания, основным местом обита ния и размножения возбудителей которых являются объекты окружающей среды, откуда и попадают в организм человека (заболевания, вызванные легионеллами, синегнойной палоч кой и др.);
- антропонозные инфекции — заболевания, при которых единствен ный источник возбудителя — человек (менингококковая инфекция, дизентерия, холера, дифтерия, сифилис, гепатит В, эпиде мический сыпной тиф, эпидемический возвратный тиф и др.);
- зоонозные инфекции — заболевания, при которых единственный источник возбудителя — животные (туляремия, бруцеллез, бе шенство);
-зооантропонозные инфекции — заболевания, при которых источ ником являются животное и больной человек, в том числе тру пы умерших (чума, сибирская язва, туберкулез, риккетсиозы).
3. По распространенности различают:
• эндемические заболевания — регистрируются на строго опреде ленных территориях); тесно связаны с ареалом (местом) обита ния животных — хозяев и переносчиков. К ним можно отнести:
• эндемические риккетсиозы;
• клещевой возвратный тиф (боррелиоз);
• клещевые вирусные энцефалиты;
• эпидемические заболевания — распространенные на различных территориях.
Кроме того, для характеристики распространенности того или иного инфекционного заболевания (число заболевших на 100 000 жителей) существуют следующие понятия:
• "спорадическая заболеваемость" — когда регистрируются только единичные случаи заболевания,
• "групповые вспышки" — ограниченные небольшим числом забо левших,
• "эпидемия" — число заболевших измеряется несколькими сот нями или тысячами, т. е. может охватывать большое количест во людей на большой территории (грипп, эпидемический вши вый сыпной тиф),
• "пандемия" — заболевание охватывает несколько стран и даже континентов. К наиболее широко известным относятся панде мии холеры, чумы, гриппа, которые сопровождают человечест во на всем протяжении его истории.
По тяжести течения все инфекционные заболевания делят:
- на легкие;
- средней тяжести;
- тяжелые.
Степень тяжести инфекционного заболевания имеет прямую зависимость от вирулентности микроорганизма-возбудителя и
обратную зависимость от силы защитных механизмов макроор ганизма.
Степень тяжести инфекционного заболевания также непосред ственно связана с локализацией возбудителя в макроорганизме — по этому критерию все инфекции делятся:
• на очаговые, при которых микроорганизмы локализуются в ме стном очаге и не распространяются по организму (ангина, фу рункулез);
• генерализованные, при которых возбудитель распространяется по организму лимфогенным или гематогенным путем (сепсис). Наиболее тяжелой формой генерализованной инфекции явля ется сепсис, который характеризуется размножением возбуди теля в крови, как правило, тяжелым течением заболевания, так как почти всегда развивается на фоне резкого угнетения ос новных механизмов защиты.
Сепсис отличается от бактериемии тем, что при бактериемии кровь выполняет только транспортную роль, а размножения в ней возбудителя, как при сепсисе, не происходит. При сепсисе, как правило, происходит возникновение вторич ных очагов гнойного воспаления в органах. Это состояние час то называют септикопиемия.
При развитии генерализованной формы инфекции может на ступить массовое поступление в кровь бактерий и их токсинов — как следствие, нередко развивается токсико-септический или бактериальный шок, вызывающий летальный исход в довольно короткие сроки.
Известно, что подавляющее большинство микроорганизмов не может вызвать инфекцию. По способности вызывать инфекцию микроорганизмы делят на 3 группы:
• сапрофиты — микроорганизмы, которые неспособны вызывать инфекцию;
• патогенные микроорганизмы — всегда вызывают инфекцию;
• условно патогенные микроорганизмы — способны вызывать ин фекцию, но только при определенных условиях, и в первую очередь при снижении антимикробной резистентности макро организма.
Патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, в отличие от сапрофитов, обладают патогенностью, т. е. потенциальной, генетически обусловленной способностью проникать в макро-организм, размножаться в нем и вызывать ответную реакцию организма. Патогенность — это стойкий видовой признак, т. е. признак, присущий всем бактериям данного вида; качествен ная характеристика.
Вопрос 24. Вирулентность микроорганизмов
1. Понятие вирулентности
2. Взаимодействие микроорганизмов с клетками макроорганизма
3. Ферменты агрессии и защиты
1. Для того чтобы патогенный микроорганизм мог вызвать инфек ционную болезнь, он должен обладать еще одной характеристи кой — вирулентностью: способностью не только проникать в макроорганизм, размножаться в нем, но и подавлять его защит ные механизмы, следствием чего и является развитие инфекци онной болезни.
Вирулентность — признак не видовой, как патогенность, а штаммовый, т. е. присущ не всему виду, а конкретным штаммам. Вирулентность можно также определить как фенотипическое проявление патогенного генотипа микроорганизмов. Как количественный признак вирулентность, в отличие от ка чественного — патогенности, имеет единицы измерения: она из меряется количеством, т. е. дозой микроорганизмов, вызываю щих определенной биологический эффект:
• DCL (dosis certae letalis) — абсолютно летальная доза — мини мальное количество возбудителя, которое вызывает гибель 100% взятых в опыт лабораторных животных;
• DLM (dosis letalis minima) — минимальная летальная доза — ми нимальное количество возбудителя, вызывающее гибель 95% взятых в опыт лабораторных животных;
LD50 — минимальное количество возбудителя, вызывающее ги бель 50% взятых в опыт лабораторных животных (используется для измерения вирулентности наиболее часто). При этом все гда указывается вид лабораторного животного, на котором оп ределялась данная доза, так как чувствительность разных видов лабораторных животных к тем или иным микроорганизмам раз лична.
Обязательно указывается также и способ введения культуры микроорганизмов:
• внутрибрюшинно;
• внутримышечно;
• интраназально;
• внутривенно.
Вирулентность является лабильным признаком — она может из меняться как в сторону повышения, так и снижения; как in vivo, так и in vitro.
При максимальном снижении вирулентности патогенные мик роорганизмы могут стать авирулентными, т. е. невирулентны ми. Но вирулентные микроорганизмы всегда патогенны. 2. Вирулентность реализуется через ряд последовательных процес сов взаимодействия микробных клеток с клетками и тканями макроорганизма:
• адгезивность — способность прикрепляться к клеткам;
• колонизационностъ — способность размножаться на их поверх ности;
• инвазивность — способность проникать в клетки и подлежащие ткани и образование биологически активных продуктов, в том числе токсинов.
Адгезия микроорганизмов к рецепторам чувствительных клеток макроорганизма — важнейший элемент их взаимодействия, так как если не произошло адгезии микроорганизмов, то обычно они и не размножаются, а выводятся из организма. Многие микроорганизмы в процессе эволюции приобрели осо бые морфологические и химические структуры, которые обеспе чивают адгезию: к ним относятся ворсинки и адгезины — спе цифические структуры (белки и углеводы) на поверхности микробной клетки, соответствующие рецепторам клеток мак роорганизма.
3. Для осуществления колонизаиии и инвазии многие бактерии выде ляют ферменты агрессии и защиты:
• нуклеазы;
• протеазы, действие которых в первую очередь направлено на разрушение антител;
• лецитовителлаза — лецитиназа, разрушает клеточные мембраны;
• плазмокоагулаза — способствует образованию фибриновых барь еров;
• антифагин — липополисахарид, оказывающий токсическое действие на фагоциты;
• фибринолизин — протеолитический фермент, который растворя ет сгустки фибрина;
• гиалуронидаза — фермент, гидролизующий гиалуроновую ки слоту — основной компонент соединительной ткани;
• нейраминидаза — отщепляет от различных гликопротеидов, гликолипидов, полисахаридов сиаловую (нейраминовую) ки слоту, повышая проницаемость различных тканей.
Три последних фермента облегчают распространение микроор ганизмов в тканях организма.
Вопрос 25. Бактериальные токсины
1. Понятие о бактериальных токсинах
2. Классификация токсинов по механизму действия
3. Группы факторов патогенности
1. Кроме ферментов агрессии и защиты микроорганизмы, раз множаясь, могут вырабатывать биологически активные вещест ва, повреждающие клетки и ткани макроорганизма. — токсины. Некоторые токсины (дифтерийный, столбнячный, ботулиниче-цкнп) являются ведущими факторами развития соответствую щих заболеваний. Действие других (гемолизины стафилококка, лейкоцидины) более ограничено.
Силу токсинов, как и вирулентность самих возбудителей, изме ряют DLM или LD50-По своим свойствам токсины делятся на 2 группы:
• эндотоксины — липополисахариды; термостабильны, продуци руются, как правило, грамотрицательными бактериями, обла дают общетоксическим действием, являются слабыми антиге нами, не переходят в анатоксин;
• экзотоксины — белки; термолабильны, продуцируются, как правило, грамположительными бактериями, обладают специ фичностью действия, сильные антигены, при специальной об работке переходят в анатоксины.
Наиболее значимыми для медицинской практики продуцентами экзотоксинов являются возбудители:
• среди грамположительных бактерий — дифтерии, ботулизма, столбняка, газовой гангрены, некоторые виды стафилококков и стрептококков;
• среди грамотрицательных — холерный вибрион, некоторые ви ды псевдомонад, шигелл.
Экзотоксины в зависимости от прочности их соединения с мик робной клеткой подразделяются:
• на полностью секретируемые (собственно экзотоксины) в ок ружающую среду;
• частично секретируемые;
• несекретируемые.
Последние освобождаются только в процессе разрушения бак териальных клеток, что делает их сходными по этому свойству с эндотоксинами.
2. По механизму действия на клетки макроорганизма бактериаль ные токсины делятся на несколько типов, хотя это деление дос таточно условно и некоторые токсины могут быть отнесены сразу к нескольким типам:
• 1-й тип — мембранотоксины (гемолизины, лейкоцидины);
• 2-й тип — функциональные блокаторы, или нейротоксины (тета-носпазмин, ботулинический токсин), — блокируют передачу нервных импульсов в синапсах (в клетках спинного и головно го мозга);
• 3-й тип — термостабильные и термолабильные энтеротоксины — активизируют клеточную аденилатциклазу, что приводит к на рушению энтеросорбции и развитию диарейного синдрома. Такие токсины продуцируют холерный вибрион (холероген), энтеротоксигенные кишечные палочки;
• 4-й тип — цитотоксины — токсины, блокирующие синтез белка на субклеточном уровне (энтеротоксин золотистых стафило кокков, дерматонекротоксины стафилококков, палочек сибир ской язвы, сине-зеленого гноя и возбудителя коклюша); сюда же относят антиэлонгаторы — препятствующие элонгации (на ращиванию) или транслокации, т. е. передвижению и-РНК вдоль рибосомы, и тем самым блокирующие синтез белка (дифтерийный гистотоксин, токсин синегнойной палочки);
• 5-й тип — эксфолиатины, образуемые некоторыми штаммами золотистого стафилококка, и эритрогенины, продуцируемые пиогенным стрептококком группы А. Они влияют на процесс взаимодействия клеток между собой и с межклеточными веще ствами и полностью определяют клиническую картину инфек ции (в первом случае возникает пузырчатка новорожденных, во втором — скарлатина).
Многие бактерии образуют не один, а несколько белковых токсинов, которые обладают разным действием — нейротокси-ческим, цитотоксическим, гемолитическим: стафилококк, стрептококк.
В то же время некоторые бактерии могут одновременно обра зовывать как белковые экзотоксины, так и эндотоксины: ки шечная палочка, холерный вибрион.
3. Все факторы патогенности по их функции принято подразде лять на 4 группы:
• 1-я — бактерии с эпителием соответствующих экологических ниш (биотопов);
• 2-я — интерферирующие с клеточными и гуморальными за щитными механизмами хозяина и обеспечивающие размноже ние возбудителя in vivo;
• 3-я — бактериальные модулины, индуцирующие синтез неко торых цитокинов и медиаторов воспаления, приводящих к им-муносупрессии;
• 4-я — токсины и токсические продукты, оказывающие повреж дающее действие, связанное, как правило, со специфическими патоморфологическими изменениями различных органов и тканей организма.
Вопрос 26. Механизмы противомикробной защиты
1. Понятие противомикробной резистентности
2. Неспецифическая микробная резистентность
3. Фагоцитоз
1. Одним из определяющих факторов, участвующих в развитии ин фекции и соответственно инфекционных заболеваний, является восприимчивый макроорганизм. Совокупность механизмов, опре деляющих невосприимчивость (устойчивость) организма к дейст вию любого микробного агента, обозначается термином "противомикробная (антимикробная) резистентность". Это одно из проявлений общей физиологической реактивности макроорга низма, его реакции на своеобразный раздражитель — микроб ный агент.
Противомикробная резистентность сугубо индивидуальна, ее уровень определяется генотипом организма, возрастом, усло виями жизни и труда и т. д.
Повышению широкого комплекса факторов неспецифической защиты, в частности, способствуют ранее прикладывание к груди и грудное вскармливание.
По специфичности механизмы противомикробной зашиты делятся:
-на неспецифические — первый уровень защиты от микробных агентов;
-специфические — второй уровень защиты, обеспечиваемый им мунной системой. Реализуется следующим образом:
-через антитела — гуморальный иммунитет; .
- через функцию клеток-эффекторов (Т-киллеров и макрофа гов) — клеточный иммунитет.
Первый и второй уровни защиты тесно связаны между собой через макрофаги.
Неспецифические и специфические механизмы противомик робной защиты могут быть тканевыми (связанными с клетка ми) и гуморальными.
2.Неспецифическая микробная резистентность — это врожденное свойство макриорганизма, обеспечивается передаваемыми по на следству достаточно многочисленными механизмами, которые делятся на следующие типы:
- тканевые;
- гуморальные;
- выделительные (функциональные).
К тканевым механизмам неспецифической естественной про тивомикробной защиты относятся:
• барьерная функция кожи и слизистых оболочек;
• колонизационная резистентность, обеспечиваемая нормальной микрофлорой;
• воспаление и фагоцитоз (может также участвовать в специфи ческой защите);
• барьерфиксирующая функция лимфоузлов;
• ареактивность клеток;
• функция естественных киллеров.
Первым барьером на пути проникновения микробов во внут реннюю среду организма являются кожа и слизистые оболочки. Здоровая неповрежденная кожа и слизистые для большинства микроорганизмов непроницаемы. Однако некоторые виды воз будителей инфекционных заболеваний способны проходить и через них. Такие возбудители получили название особо опас ных, к ним относят возбудителей чумы, туляремии, сибирской язвы, некоторых микозов и вирусных инфекций. Работа с ни ми проводится в специальных защитных костюмах и только в специально оборудованных лабораториях.
Помимо чисто механической функции, кожа и слизистые обо лочки обладают антимикробным действием — нанесенные на кожу бактерии (например, кишечная палочка) довольно быст ро погибают. Бактерииидность кожи и слизистых оболочек обеспечивают:
• ее нормальная микрофлора (функция колонизационной рези-стентности);
• секреты потовых (молочная кислота) и сальных (жирные ки слоты) желез;
• лизоцим слюны, слезной жидкости и др.
Если возбудитель преодолевает кожно-слизистый барьер, то он попадает в подкожную клетчатку/подслизистый слой, где реа лизуется один из основных неспецифических тканевых механизмов защиты — воспаление. В результате развития воспаления проис ходит:
• отграничение очага размножения возбудителя от окружающих тканей;
• его задержка в месте внедрения;
• замедление размножения;
• в конечном счете — его гибель и удаление из организма.
3. В ходе развития воспаления реализуется еще один универсаль ный тканевой механизм неспецифической защиты — фагоцитоз.
Явление фагоцитоза было открыто и изучено великим русским ученым И. И. Мечниковым.
Итогом этих многолетних работ стала фагоцитарная теория иммунитета, за создание которой Мечников был удостоен Но белевской премии.
Фагоцитарный механизм защиты слагается из нескольких по следовательных фаз:
• узнавание;
• таксис;
• аттракция;
• поглощение;
• киллинг;
• внутриклеточное переваривание.
Фагоцитоз со всеми стадиями называется завершенным. Если фазы киллинга и внутриклеточного переваривания не на ступают, то фагоцитоз становится незавершенным. При незавершенном фагоцитозе микроорганизмы сохраняются внутри лейкоцитов и вместе с ними разносятся по организму. Таким образом, незавершенный фагоцитоз вместо механизма защиты превращается в его противоположность, помогая мик роорганизмам защищаться от воздействия макроорганизма и распространяться в нем.
Вопрос 27. Тканевые и гуморальные механизмы неспецифической резистентности
1. Барьерная функция лимфатических узлов
2. Прочие тканевые механизмы противомикробной защиты
3. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности
1. Если микроорганизмы прорывают воспалительный барьер, т. е. воспаление как механизм неспецифической защиты не сраба тывает, то возбудители попадают в лимфатические сосуды, а оттуда в региональные лимфатические узлы. Барьерфиксирующая функция лимфатических узлов реализуется следующим образом:
• с одной стороны, региональные лимфатические узлы задержи вают микроорганизмы чисто механически;
• с другой — в них обеспечивается усиленный фагоцитоз.
2. К тканевым механизмам неспецифической противомикробной защиты относятся также ареактивность клеток и тканей и активность естественных киллеров (NK-клеток), которые про
являют свои свойства, если возбудитель, прорвав лимфатический барьер, попадает в кровь.
В норме кровь стерильна, так как обладает выраженным бакте рицидным действием, которое обеспечивается фагоцитарной ак тивностью нейтрофилов, макрофагов, эндотелия сосудов. Существенный вклад в бактерицидные свойства крови вносят естественные клетки-киллеры, которые составляют от 2 до 12% лимфоцитов и представляют собой большие гранулосодержа-щие лимфоциты, обладающие неспецифической противомик робнои, противоопухолевой, противовирусной и противопара-зитарной активностью.
3. К гуморальным механизмам естественной неспецифической противомикробнои защиты относятся содержащиеся в крови и других жидкостях организма ферментные системы:
• система комплемента (может также участвовать в специфиче ской защите). Комплемент — это неспецифическая ферментная система крови, включающая 9 различных протеиновых фрак ций, адсорбирующихся в процессе каскадного присоединения на комплексе антиген — антитело, и оказывающая лизирующее действие на связанные антителами клеточные антигены. Ком племент нестабилен, он разрушается при нагревании, хране нии, под действием солнечного света;
• лизоцим — белок, содержащийся в крови, в слюне, слезной и тканевой жидкости. Он активен в отношении грамположи-тельных бактерий, так как нарушает синтез муреина в клеточ ной стенке бактерий;
• бета-лизины — более активны в отношении грамотрицательных бактерий;
• лейкины — протеолитические ферменты, освобождающиеся при разрушении лейкоцитов. Они нарушают целостность поверх ностных белков микробных клеток;
• интерферон — продукт клеток, обладающий противовирусной и регуляторной активностью;
• система пропердина — комплекс белков, обладающих противо вирусной, антибактериальной активностью в присутствии со лей магния;
• эритрин.
К выделительным (функциональным) механизмам неспецифиче ской естественной противомикробнои защиты относятся:
• кашель;
• чихание;
• выделительная функция почек и кишечника;
• лихорадка.
Защита от микроорганизмов — не основная функция этих ме ханизмов, но их вклад в освобождение организма от них доста точно высок.
Все многочисленные вышеперечисленные механизмы естест венной неспецифической противомикробнои защиты активны всегда и в отношении любых микробных агентов: активность этих механизмов не становится более выраженной при повтор ном или неоднократном контакте с микроорганизмами. Этим механизмы неспецифической противомикробнои защиты отличаются от механизмов специфической противомикробнои резистентности, входящих в иммунитет.
Вопрос 28. Иммунная система
1. Понятие об иммунитете
2. Центральные органы иммунной системы
3. Периферические органы иммунной системы
1. Иммунитет — способ защиты генетического постоянства внут ренней среды организма от веществ или тел, несущих на себе от печаток чужеродной генетической информации е. нем самом или попадающих в него извне. Обшебиологическое значение иммунитета состоит в следующем:
• надзор за генетическим постоянством внутренней среды орга низма;
• распознавание "своего и чужого";
• охрана генетической чистоты вида на протяжении жизни ин дивидуума.
Для реализации этой важной функции в ходе эволюционного развития сформировалась специализированная система (ком плекс) органов и тканей — иммунная система, которая пред ставлена центральными и периферическими органами. Это такая же функционально значимая система организма человека, как пищеварительная, сердечно-сосудистая, дыхательная и др.
2. К центральным органам иммунной системы относят:
• красный костный мозг;
• тимус (вилочковую железу);
• лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих — функ циональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).
В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток — Т- и В-лимфоцитов (лимфопоэз). Тимус достигает своего максимального развития к 10—12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответст венно при врожденных дефектах развития тимуса, его опера тивном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.
В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, яв ляющиеся родоначальниками как Т- и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.
3. К периферическим органам иммунной системы относятся:
• селезенка;
• лимфатические узлы;
• лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполо вого тракта;
• лимфатические и кровеносные сосуды.
В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференци ровка лимфоцитов (иммунопоэз).
Основные клетки иммунной системы — лимфоциты и макрофаги. Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную ин формацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимаю-щим клеткам.
Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована, и каждому клону присущ свой спе цифический рецептор.
Лимфоциты — это клетки с двойной дифферениировкой (созрева нием):
• первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот про цесс называют лимфопоэзом. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов — Т- и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих ре цепторов;
• вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, следова тельно антигензависима. Ее итогом является образование функ ционально различных клеток.
Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям: одни выполняют регуляторные, а другие — эффекторные функции.
К регуляторам относят Т-хелперы (Th); среди них различают
следующие:
• Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролифера ции и дифференцировке, следствием которой является про дукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Тh3;
• Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток — Т-киллеров {клеточный иммунитет);
• Th2 через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител {гумо ральный иммунитет);
• Тhз также образуют лимфокины, стимулирующие пролифера цию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих про лиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморально го иммунного ответа.
Помимо эффекторных клеток (Т-киллеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выра женный ответ при повторной встрече с тем же антигеном — вторичный иммунный ответ.
Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т- и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.
Вопрос 29. Виды иммунитета
/. Типы и фазы иммунного ответа
2. Понятие о видах иммунитета
1. Иммунный ответ — совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т- и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунекомпетентными. Иммунный ответ может быть:
• первичным — при первой встрече с антигеном. Его выражен ность достигает максимума к 7—8-му дню, сохраняется в тече ние 2 недель, а затем снижается;
• вторичным — при повторной встрече с антигеном. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее и достигает большей (в 3—4 раза) интенсивности.
По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать 3 типа иммунного ответа:
• гуморальный иммунный ответ;
• клеточный иммунный ответ;
• иммунологическую толерантность.
При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов — плазматические клетки, точнее, про дукты их жизнедеятельности — антитела.
При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками яв ляются потомки Th1 — Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены. Иммунологическая толерантность — это специфическая имму нологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируются эффекторные механизмы, спо собные его элиминировать. Иммунный ответ любого типа проходит 2 фазы:
• 1-я, непродуктивная, — распознавание антигенов и взаимодей ствие иммунокомпетентных клеток;
• 2-я, продуктивная, — пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.
Иммунный ответ развивается при контакте иммунной системы с любым антигеном. Иммунный ответ на антигены микробного происхождения лежит в основе инфекционного иммунитета. Инфекционный иммунитет — это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов. Его основные механизмы:
• гуморальный — продукция эффекторных молекул — антител;
• клеточный — образование клеток-эффекторов.
По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:
• антибактериальным;
• антитоксическим;
• противовирусным;
• противогрибковым;
• противопротозойным.
2. Различают несколько видов иммунитета:
• врожденный — обнаруживается уже при рождении. Это генотипический признак, который передается по наследству. Если он присущ всем особям данного вида, его называют видовым, ес ли отдельным особям данного вида — индивидуальным. При мером такого иммунитета может быть невосприимчивость че ловека к возбудителю чумы собак или животных к гонококку;
• приобретенный — приобретаемый в течение жизни данного ин дивидуума. Это фенотипический признак, он не передается по наследству.
Различают естественный и искусственный приобретенный им мунитет. И тот и другой может быть активным или пассивным:
• естественный активный возникает после перенесенной ин фекции;
• естественный пассивный обеспечивается за счет антител, пере даваемых от матери через плаценту или с грудным молоком;
• искусственный активный — после введения вакцин или анаток синов, на которые организм вырабатывает иммунитет;
• искусственный пассивный — после введения извне готовых ан тител или клеток-эффекторов.
Иммунитет может быть стерильным, когда организм свободен от соответствующего возбудителя, и нестерильным, при кото ром возбудитель соответствующего заболевания сохраняется в организме, и только при этом условии поддерживается имму нитет. Таков иммунитет при туберкулезе, сифилисе и некото рых других заболеваниях.
Вопрос 30. Антигены и антитела
/. Понятие об антигенах
2. Классификация антигенов
3. Антитела и их свойства
1.Антигенами называются вещества или тела, несущие на себе отпечаток чужеродной генетической информации, те самые ве щества, то "чужое", против которого "работает" иммунная сис тема. Любые клетки (ткани, органы) не собственного организма (не свои) являются для иммунной системы комплексом анти генов, даже некоторые собственные ткани (хрусталик глаза) — так называемые забарьерные ткани: в норме они не контакти руют с внутренней средой организма.
Антигены обладают 2 свойствами:
• антигенностью, или антигенным действием, — они способны индуцировать развитие иммунного ответа;
• специфичностью, или антигенной функцией, — взаимодейство вать с продуктами иммунного ответа, индуцированного анало гичным антигеном.
Химическая природа антигенов различна. Это могут быть белки:
• полипептиды;
• нуклеопротеиды;
• липопротеиды;
• гликопротеиды;
• полисахариды;
• липиды высокой плотности;
• нуклеиновые кислоты.
2. Антигены делят на следующие:
• сильные, которые вызывают выраженный иммунный ответ;
• слабые, при введении которых интенсивность иммунного ответа невелика.
Сильные антигены, как правило, имеют белковую структуру.
Некоторые (обычно небелковые) антигены не способны инду цировать развитие иммунного ответа (не обладают антигенно стью), но могут вступать во взаимодействие с продуктами им мунного ответа. Их называют неполноценными антигенами, или гаптенами. Многие простые вещества и лекарственные средст ва являются гаптенами, при попадании в организм они могут конъюгировать с белками организма хозяина или другими но сителями и приобретать свойства полноценных антигенов.
Для того чтобы какое-либо вещество проявляло свойства ан тигена, кроме главного — чужеродное™, оно должно обладать еше иелым рядом признаков:
• макромолекулярностью (молекулярная масса более 10 тыс. дальтон);
• сложностью строения;
• жесткостью структуры;
• растворимостью;
• способностью переходить в коллоидное состояние.
Молекула любого антигена состоит из 2 функиионально различ ных частей:
• 1-я часть — детерминантная группа, на долю которой прихо дится 2—3% поверхности молекулы антигена. Она определяет чужеродность антигена, делая его именно этим антигеном, от личающимся от других;
• 2-я часть молекулы антигена называется проводниковой, при ее отделении от детерминантной группы она не проявляет анти генного действия, но сохраняет способность реагировать с го мологичными антителами, т. е. превращается в гаптен.
проводниковой частью связаны все остальные признаки ангенности, кроме чужеродноти.
Любой микроорганизм (бактерии, грибы, вирусы) представляет
собой комплекс антигенов.
По специфичности микробные антигены делятся:
• на перекрестно-реагирующие (гетероантигены) — это антигены, общие с антигенами тканей и органов человека. Они имеются у многих микроорганизмов и рассматриваются как важный фактор вирулентности и пусковой механизм развития аутоим мунных процессов;
• группоспецифические — общие у микроорганизмов одного рода или семейства;
• видоспецифические - общие у разных штаммов одного вида микроорганизмов;
• вариантспецифические (типоспецифические) — встречаются у отдельных штаммов внутри вида микроорганизмов. По нали чию тех или иных вариантспецифических антигенов микроор ганизмы внутри вида делят на варианты по антигенному строе нию — серовары.
По локализации антигены бактерий делятся:
• на целлюлярные (связанные с клеткой);
• экстрацеллюлярные (не связанные с клеткой). Основные иеллюлярные антигены:
• соматический - О-антиген (глюцидо-липоидо-полипепдидный комплекс);
• жгутиковый - Н-антиген (белок);
• поверхностные — капсульные - К-антиген, fi-антиген, Vi-антиген.
Экстрацеллюлярные антигены — это продукты, секретируемые бактериями во внешнюю среду, в том числе антигены экзоток синов, ферментов агрессии и защиты и др.
3. Антителами называются сывороточные белки, образующиеся в ответ на действие антигена. Они относятся к сывороточным глобулинам, поэтому называются иммуноглобулинами (Ig). Че рез них реализуется гуморальный тип иммунного ответа. Антитела обладают 2 свойствами:
• специфичностью, т. е. способностью вступать во взаимодейст вие с антигеном, аналогичным тому, который индуцировал (вызвал) их образование;
• гетерогенностью по физико-химическому строению, специфич ности, генетической детерминированности образования (по происхождению).
Все иммуноглобулины являются иммунными, т. е. образуются в результате иммунизации, контакта с антигенами. Тем не менее по происхождению они делятся:
• на нормальные (анамнестические) антитела, которые обнару живаются в любом организме как результат бытовой иммуни зации;
• инфекционные антитела, которые накапливаются в организме в период инфекционной болезни;
• постинфекционные антитела, которые обнаруживаются в организме после перенесенного инфекционного заболевания;
• поствакцинальные антитела, которые возникают после искус ственной иммунизации.
Антитела (иммуноглобулины) всегда специфичны антигену, индуцировавшему их образование. Тем не менее противомик-робные иммуноглобулины по специфичности делятся на те же группы, что и соответствующие микробные антигены:
• группоспецифические;
• видоспецифические;
• вариантспецифические;
• перекрестнореагирующие.
В настоящее время довольно часто методами биотехнологии и/или генной инженерии получают иммуноглобулины, продуци руемые одним клоном кЛеток. Они называются моноклональными антителами. Их продуценты — клетки-гибридомы, являющиеся потомками, полученными при скрещивании В-лимфоцита (плазматической клетки) с опухолевой клеткой. От плазмати ческой клетки-гибридома наследуется способность к синтезу антител, а от опухолевой клетки — способность длительно культивироваться вне организма.
Помимо специфичности одним из основных свойств иммуно глобулинов является их гетерогенность, т. е. неоднородность популяции иммуноглобулинов по генетической детерминиро ванности их образования и по физико-химическому строению.
Вопрос 31. Иммуноглобулины
/. Строение иммуноглобулинов
2. Защитная роль иммуноглобулинов разных классов
1. По своему химическому строению иммуноглобулины — это глико-протеиды.
По физико-химическим и антигенным свойствам иммуноглобули ны делятся на классы: G, M, A, E, D.
Молекула иммуноглобулина G построена из 2 тяжелых (Н-цепей) и 2 легких полипептидных цепей (L-цепей).
Каждая полипептидная цепь состоит из вариабельной (V), ста бильной (константной, С) и так называемой шарнирной частей.
Тяжелые цепи иммуноглобулинов разных классов построены из разных полипептидов (гамма-, мю-, альфа-, дельта-, эпсилон-пептидов) и потому являются разными антигенами.
Легкие цепи представлены 2 типами полипептидов — каппа- и лямбда-пептидами.
Вариабельные участки значительно короче константных участ ков. Каждая пара легких и тяжелых полипептидных цепей в их С-частях, а также тяжелые цепи между собой связаны дисуль-фидными мостиками.
Ни тяжелые, ни легкие цепи свойствами антител (взаимодей ствие с гаптенами) не обладают. При гидролизе папаином мо лекула иммуноглобулина G распадается на 3 фрагмента — 2 Fab-фрагмента и Fс-фрагмент.
Последний представляет собой остатки тяжелых цепей, их константные части. Он не обладает свойством антитела (не взаимодействует с антигеном), но обладает сродством к ком плементу, способен фиксировать и активировать его. В связи с этим фрагмент и обозначается как Fс-фрагмент (фрагмент комплемента). Этот же Fс-фрагмент обеспечивает прохождение иммуноглобулинов G через гематоэнцефалический или плацен тарный барьеры.
Два других фрагмента иммуноглобулина G представляют собой остатки тяжелой и легкой цепи с их вариабельными частями. Они идентичны друг другу и обладают свойством антител (взаимодействуют с антигеном), в связи с этим эти фрагменты и обозначаются как Fab,-(фрагмент-антитело).
Поскольку ни тяжелые, ни легкие цепи не обладают свойством антитела, но оно выявляется у Fаь-фрагментов, очевидно, что за взаимодействие с антигеном ответственны именно вариа бельные части тяжелых и легких цепей. Они формируют уни кальную по строению и пространственной организации струк туру — активный центр антитела. Каждый активный центр любого иммуноглобулина соответствует детерминантной груп пе соответствующего антигена как "ключ замку.
Молекула иммуноглобулина G имеет 2 активных центра. По скольку строение активных центров иммуноглобулинов одного
класса, но разной специфичности неодинаково, то эти молеку лы (антитела одного класса, но разной специфичности) явля ются разными антителами. Эти различия обозначаются как идиотипические различия иммуноглобулинов, или идиотипы.
Молекулы иммуноглобулинов других классов построены по тому же принципу, что и IgG, т. е. из мономеров, имеющих 2 тяже лых и 2 легких цепи, но иммуноглобулины класса М являются пентамерами (построены из 5 таких мономеров), а иммуногло булины класса А — димерами или тетрамерами.
Количество мономеров, входящих в состав молекулы того или иного класса иммуноглобулина, определяет ее молекулярную массу. Самые тяжелые — это IgM, самые легкие — IgG, вслед ствие чего они и проходят через плаценту.
Очевидно также то, что иммуноглобулины разных классов имеют разное число активных центров: у IgG их 2, а у IgM — 10. В связи с этим они способны связать разное число молекул антигена, и скорость этого связывания будет различной.
Скорость связывания иммуноглобулинов с антигеном — это их авидность.
Прочность этой связи обозначают как аффинитет.
IgM высокоавидны, но низкоафинны, IgG — наоборот, низко-авидны, но высокоафинны.
Если в молекуле антитела функционирует лишь один актив ный центр, она может связаться лишь с одной антигенной де-терминантой без последующего образования сетевой структуры комплексов антиген — антитело. Такие антитела называются неполными. Они не дают видимых на глаз реакций, но тормозят реакцию антигена с полными антителами.
Неполные антитела играют важную роль в развитии резус-конфликта, аутоиммунных заболеваний (коллагенозы) и др. и выявляются с помощью реакции Кумбса (антиглобулиновый тест).
2. Защитная роль иммуноглобулинов разных классов также не одинакова.
Иммуноглобулины класса Е (реагины) реализуют развитие ал лергических реакций немедленного типа (гиперчувствитель ность немедленного типа - ГНТ). К FаЬ-фрагментам фиксиро ванных в тканях реагинов (Fс-фрагмент связан с рецепторами тканевых базофилов) присоединяются поступающие в орга низм аллергены (антигены), что приводит к освобождению биологически активных веществ, запускающих развитие аллер гических реакций. При аллергических реакциях тканевые базо-филы повреждаются комплексом антиген — антитело и выде ляют гранулы, содержащие гистамин и другие биологически активные вещества.
Иммуноглобулины класса А могут быть:
• сывороточными (синтезируются в плазматических клетках селе зенки, лимфатических узлов, имеют мономерную и димерную структуру молекулы и составляют 80% содержащегося в сыво ротке IgA);
• секреторными (синтезируются в лимфатических элементах сли зистых оболочек).
Последние отличаются наличием секреторного компонента (бета-глобулина), присоединяющегося к молекуле иммуногло булина при его прохождении через эпителиальные клетки сли зистой.
Секреторные иммуноглобулины играют существенную роль в ме стном иммунитете, препятствуя адгезии микроорганизмов на слизистых оболочках, стимулируют фагоцитоз и активируют комплемент, могут проникать в слюну, молозиво.
Иммуноглобулины класса М первыми синтезируют в ответ на антигенное раздражение. Они способны связывать большое количество антигенов и играют важную роль в формировании антибактериального и антитоксического иммунитета. Большую часть сывороточных антител составляют иммуноглобу лины класса G, на долю которых приходится до 80% всех им муноглобулинов. Они образуются на высоте первичного и вто ричного иммунного ответа и определяют напряженность имму нитета против бактерий и вирусов. Кроме того, они способны проникать через плацентарный и гематоэнцефалический барьер. Иммуноглобулины класса D, в отличие от иммуноглобулинов других классов, содержат N-ацетилгалактозоамин и неспособны фиксировать комплемент. Уровень IgD повышается при мие-ломной болезни и хронических воспалительных процессах.
Вопрос 32. Иммунный статус
1. Понятие об иммунном статусе
2. Первичные иммунодефицитные состояния
3. Вторичные иммунодефицитные состояния
4. Методы оценки иммунного статуса
1. Состояние функциональной активности иммунной системы чело века в целом имеет жизненно важное значение для организма и обозначается понятием "иммунный статус ".
Иммунный статус — это количественная и качественная харак теристика состояния функциональной активности органов им мунной системы и некоторых неспецифических механизмов про-тивомикробной защиты.
Нарушения иммунного статуса и способности к нормальному иммунному ответу на разные антигены называют иммунодефи-цитными состояниями (иммунодефицитами), которые делятся.
• на первичные (врожденные, наследственные);
• вторичные (приобретенные).
2. Первичный иммунодефицит человека — генетически обусловлен ная неспособность организма реализовать то или иное звено им мунитета. Проявляются вскоре после рождения, наследуются, как правило, по рецессивному типу.
Первичные иммунодефицитные состояния могут выражаться в поражениях В- и Т-системы иммунитета и вспомогательных клеток (антителообразование и клеточные формы) иммунного ответа, а могут быть и комбинированными, но все они назы ваются специфическими, в отличие от наследственно обуслов ленных дефектов неспецифических факторов защиты — фаго цитоза, системы комплемента и др.
Наиболее характерным клиническим проявлением первичных иммунодефицитных состояний являются рецидивирующие ин фекции верхних дыхательных путей и пищеварительного трак та, пиодермии, артриты, остеомиелиты.
При недостаточности гуморального иммунитета преобладают бактериальные инфекции; при недостаточности клеточного — вирусные и грибковые.
3. Вторичные иммунодефицитные состояния возникают как след ствие нарушений иммунорегуляции и других патологических про цессов, сопровождаются лимфопенией и гипогаммаглобулинемией.
Вторичные иммунодефициты связаны со следующими обстоя тельствами:
• перенесенными инфекционными заболеваниями (корь, грипп, проказа, кандидоз);
• соматическими (с нефротическим синдромом);
• онкологическими (опухоли лимфоретикулярной природы) за болеваниями;
• ожогами;
• тяжелыми травмами;
• обширными хирургическими вмешательствами;
• некоторыми лечебными воздействиями (рентгеновское облуче ние, лучевая терапия опухолей, терапия кортикостероидами, цитостатиками и иммунодепрессантами при трансплантации тканей и органов, тимэктомия, спленэктомия и др.).
При хроническом лимфолейкозе, миеломе, макроглобулине -мии и заболеваниях, сопровождающихся потерей белка, пре имущественно страдает В-система иммунитета.
При лимфогранулематозе, болезни Ходжкина, проказе, вирус ных инфекциях — Т-система.
Старость представляет собой выраженный Т-иммунодефицит.
4. Для выявления иммунодефицитных состояний возникает необхо димость оценки показателей функциональной активности им мунной системы, т. е. иммунного статуса. Оценка иммунного статуса слагается из нескольких этапов:
• клинико-лабораторного, который включает в себя:
• сбор и оценку иммунологического анамнеза (частота ин фекционных заболеваний, характер их течения, выражен ность температурной реакции, наличие очагов хронической инфекции, реакции на вакцинации или введение лекарст венных средств);
• оценку результатов общего клинического анализа крови (содержание гранулоцитов, моноцитов, лимфоцитов);
• выявление с помощью бактериологических, вирусологиче ских и/или серологических исследований бактерионоси тельства и вирусоносительства;
• лабораторно-иммунологического. На этом этапе в иммунологи ческой лаборатории проводятся исследования, целью которых, собственно, и является качественная и количественная оценка функциональной активности иммунной системы (иммуннокомпетентных клеток). Для этого разработан ряд (набор) тес тов, которые делят на тесты 1-го (ориентировочного) и 2-го (аналитического) уровней.
Тесты 1-го уровня являются ориентировочными и позволяют выявить грубые нарушения деятельности иммунной системы.
Они включают в себя определение:
• общего и относительного числа лимфоцитов;
• основных субпопуляций (Т- и В-клетки);
• фагоцитарной активности лейкоцитов;
• концентрации иммуноглобулинов разных классов в сыворотке крови.
Общее (абсолютное) и относительное число лимфоцитов опре деляют по данным клинического анализа крови. Содержание Т- и В-лимфоцитов подсчитывают в реакции иммунофлюорес-ценции, используя меченые моноклональные флюоресцирую щие сыворотки к специфическим поверхностным антигенным маркерам, обозначаемым символами CD (claster differentiation). Таких антигенных маркеров известно несколько десятков, но отдельные из них характерны для того или иного типа клеток:
• рецептор CD3 — всех Т-лимфоцитов;
• рецепторы CD19, 20, 21, 72 - В-лимфоцитов;
• рецепторы CD4 — Т-хелперы;
• рецепторы CD8 — Т-супрессоры;
• рецепторы CD16 — NK-клетки (натуральные киллеры).
Более доступным и простым, но менее точным и устаревшим является метод розеткообразования. Он основан на том, что В-лимфоциты могут адсорбировать на своей поверхности эрит роциты мышей, а Т-лимфоциты — эритроциты барана (их также могут образовывать NK-клетки). Лимфоцит с прилип шими к нему эритроцитами — это и есть розетка, их подсчи тывают в окрашенных по Романовскому-Гимзе мазках из смеси лимфоцитов и соответствующих эритроцитов.
Для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови оп ределяют процент фагоцитирующих клеток и фагоцитарный по казатель (среднее количество микробных клеток, поглощен ных одним лейкоцитом).
Концентрацию (уровень) иммуноглобулинов разных классов G, М, А и Е в сыворотке крови определяют в реакции преципитащи в геле {радиальная иммунодиффузия по Манчини) с анти-глобулиновыми сыворотками к IgG, IgM, IgA, IgE, но этот метод дает достаточно большую ошибку при определении: ± 15%.
Тесты 2-го уровня позволяют провести более глубокий анализ состояния иммунной системы и уточнить характер дефектов, выявленных с помощью тестов 1-го уровня. К ним относятся, например, определение отдельных субклассов иммуноглобули нов (особенно IgG, секреторного IgA) и В-лимфоцитов, регу-ляторных и эффекторных клеток.
Кроме того, с помощью иммуноферментных и радиоиммунных методов можно определить концентрации отдельных цитоки-нов — главных регуляторных молекул, определяющих тип им мунного ответа.
Например, интерлейкин-2 является обязательным компонентом иммун-I ного ответа на любые антигены, в том числе микробные, так как • обеспечивает пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов.
Вопрос 33. Коррекция иммунитета
1. Понятие иммунокорригирующей терапии
2. Характеристика иммунокорректоров
3. Иммунопрофилактика
1.Иммунодефицитные состояния (особенно вторичные иммуно-дефициты) в настоящее время встречаются достаточно часто, что послужило толчком для развития нового направления меди цины — иммунокорригирующей терапии, основанной на последних достижениях теоретической иммунологии.
Такая терапия направлена на нормализацию нарушений функ циональной активности иммунной системы (коррекцию наруше ний иммунного статуса человека), поэтому она должна назна чаться и проводиться под строгим контролем работы иммунной системы — с учетом как клинических, так и лабораторных по казателей ее активности путем периодического определения клинического и иммунного статуса.
Больным, имеющим клинические проявления нарушения функции иммунной системы и изменения иммунологических показателей, иммуномодуляторы безусловно показаны.
Для больных, имеющих клинические проявления нарушения функции иммунной системы, но при отсутствии изменений иммунологических показателей, выявляемых лабораторными тестами, терапия данными препаратами только рекомендуется. Для лиц, имеющих только изменения иммунологических пока зателей без клинических проявлений недостаточности функции иммунной системы, препараты-иммуномодуляторы не показаны, так как выявленные изменения иммунограммы для данного индивидуума могут быть нормой.
2. По эффекту действия на иммунную систему иммунотропные препараты делятся:
• на иммунодепрессанты (иммуносупрессоры);
• иммуностимуляторы (препараты, стимулирующие иммунную систему);
• иммуномодуляторы, которые оказывают разнонаправленный эффект в зависимости от исходного состояния иммунной сис темы.
По происхождению иммунокорректоры делятся на 3 группы:
• препараты экзогенного (микробного) происхождения;
• препараты эндогенного происхождения;
• синтетические и химически чистые препараты.
К группе препаратов экзогенного (микробного) происхождения относятся вещества в основном бактериального и грибкового происхождения (пирогенал, продигиозан, рибомунил, а также нуклеинат натрия). Показанием к применению этих иммуностимуляторов являются:
• хронические инфекции бактериальной, грибковой или вирус ной природы;
• длительно не заживающие раны;
• лейкопении;
• псориаз.
В последние годы делается акцент на использование иммуномо-дуляторов именно микробного происхождения, обладающих одно временно свойствами и иммуностимулятора, и вакцины.
К группе препаратов эндогенного происхождения относятся им-мунорегуляторные пептиды, образующиеся в центральных ор ганах иммунной системы (вилочковой железе, костном мозге), и получаемые из них экстракты. Среди них выделяют препараты тимусного происхождения:
• тималин;
• Т-активин;
• тимоптин;
• тимактид (полипептиды из вилочковой железы крупного рога того скота);
• тимостимулин;
• вилозен (экстракты вилочковой железы крупного рогатого скота). Они показаны больным с поражением Т-системы иммунитета или с аллергическими заболеваниями верхних дыхательных пу тей (вилозен).
Вторую группу препаратов эндогенного происхождения со ставляют препараты костномозгового происхождения, которые в нашей стране представлены таким средством, как миелопид (пептиды, синтезируемые клетками костного мозга), которое достаточно широко применяется при заболеваниях с пораже нием В-системы иммунитета.
К препаратам эндогенного происхождения относятся также и цитокины — биологически активные белки, продуцируемые Лимфоцитами и макрофагами (интерлейкины, монокины и ин-терфероны).
Среди препаратов этой группы в медицинской практике при лечении лейкопении довольно широко используются колоние-стимулирующий фактор — молграмостин (лейкомакс), а для терапии вирусных инфекций и опухолей — генно-инженерный рекомбинантный препарат альфа-интерферона — реаферон. К синтетическим и.химически чистым препаратам относятся синтетические аналоги препаратов эндогенного или экзогенно го происхождения, такие, как ликопид, тимоген. Показанием к их применению являются заболевания, сопровождающиеся по ражением клеточного иммунитета, острые и хронические гнойно-воспалительные процессы, хронические заболевания легких, кожи, псориаз.
К этой же группе относят и ранее известные лечебные препа раты, обладающие иммуностимулирующими (иммуномодули-рующими) свойствами — левомизол, диуцифов. Их применяют при лечении первичных и вторичных иммунодефицитов, ауто иммунных процессов, некоторых опухолей и заболеваний с поражением Т-системы иммунитета, а также для подавления трансплантационного отторжения при пересадке органов.
В результате направленного синтеза получен ряд новых актив ных иммунокорректоров (собственно синтетические препараты):
• полудан, применяющийся для лечения вирусных заболеваний глаз;
• леакалин — использующийся при терапии лейкопений, тром-боцитопений;
• кемантан - при терапии многих вторичных иммунодефицитов и синдрома хронической усталости.
В качестве иммуномодуляторов можно применять также анти-лимфоцитарную сыворотку и иммуноглобулины (пентаглобин, интраглобин).
3. Иммунопрофилактика — это использование иммунологических закономерностей для создания искусственного приобретенного иммунитета (активного или пассивного). Для иммунопрофилактики используют:
• антигенные препараты (вакцины, анатоксины), при введении которых у человека формируется искусственный активный иммунитет;
• антительные препараты (иммунные сыворотки, иммуноглобу лины, плазма), с помощью которых создается искусственный пассивный иммунитет.
Вакцинами называются препараты, которые используются для создания искусственного активного приобретенного иммуните та. Вакцины готовят из специально отобранных штаммов, об ладающих полноценными иммуногенными свойствами, т. е. обеспечивающих развитие выраженного иммунного ответа. Такие штаммы называются вакцинными. Большинство из них получе но путем селекции спонтанных или индуцированных мутантов с максимально выраженными иммуногенными свойствами, из обычных популяций бактерий, вирусов или риккетсий. Вакци ны должны обладать:
• высокой иммуногенностью (обеспечивать надежную противо-инфекционную защиту);
• ареактивностью (не давать выраженных побочных реакций);
• безвредностью для макроорганизма;
• минимальным сенсибилизирующим действием.
Вопрос 34. Характеристика вакцин
1. Классификация вакцин
2. Живые вакцины
3. Убитые вакцины
4. Комбинированные вакцины
1. По назначению вакцины делятся на профилактические и лечебные.
По характеру микроорганизмов, из которых они созданы, вакии ны бывают:
• бактериальные;
• вирусные;
• риккетсиозные.
Существуют моно- и поливакцины — приготовленные соответст венно из одного или нескольких возбудителей.
По способу приготовления различают вакцины:
• живые;
• убитые;
• комбинированные.
Для повышения иммуногенности к вакцинам иногда добавляют различного рода адъюванты (алюмо-калиевые квасцы, гидроксид или фосфат алюминия, масляную эмульсию), создающие депо антигенов или стимулирующие фагоцитоз и таким обра зом повышающие чужеродность антигена для реципиента.
2. Живые вакцины содержат живые аттенуированные штаммы возбудителей с резко сниженной вирулентностью или штаммы непатогенных для человека микроорганизмов, близкородственных возбудителю в антигенном отношении (дивергентные штаммы). К ним относят и рекомбинантные (генно-инженерные) вакци ны, содержащие векторные штаммы непатогенных бакте рий/вирусов (в них методами генной инженерии введены ге ны, ответственные за синтез протективных антигенов тех или иных возбудителей).
Примерами генно-инженерных вакцин могут служить вакцина против гепатита В - Энджерикс В и вакцина против коревой краснухи - Ре-комбивакс НВ.
Поскольку живые вакцины содержат штаммы микроорганиз мов-возбудителей с резко сниженной вирулентностью, то, по существу, они воспроизводят в организме человека легко проте кающую инфекцию, но не инфекционную болезнь, в ходе которой формируются и активируются те же механизмы защиты, что и при развитии постинфекционного иммунитета. В связи с этим живые вакцины, как правило, создают достаточно на пряженный и длительный иммунитет.
С другой стороны, по этой же причине применение живых вакцин на фоне иммунодефицитных состояний (особенно у детей) может вызвать тяжелые инфекционные осложнения.
Например, заболевание, определяемое клиницистами как БЦЖит после введения вакцины БЦЖ.
Живые вакиины применяют для профилактики:
• туберкулеза;
• особо опасных инфекций (чумы, сибирской язвы, туляремии, бруцеллеза);
• гриппа, кори, бешенства (антирабическая);
• паротита, оспы, полиомиелита {вакцина Сейбина-Смородинцева-Чумакова);
• желтой лихорадки, коревой краснухи;
• Ку-лихорадки.
Между введениями живых вакцин рекомендован интервал не менее 1 мес, в противном случае возможны тяжелые побочные реакции, иммунный ответ может быть пониженным. 3. Убитые вакцины содержат убитые культуры возбудителей (цельноклеточные, цельновирионные). Их готовят из микроор ганизмов, инактивированных прогреванием (гретые), ультрафио летовыми лучами,, химическими веществами (формалином — формоловые, фенолом — карболовые, спиртом — спиртовые и др.) в условиях, исключающих денатурацию антигенов. Иммунногенность убитых вакцин ниже, чем у живых. Поэтому вызываемый ими иммунитет кратковременный и сравнительно менее напряженный. Убитые вакиины применяют для профилактики:
• коклюша, лептоспироза,
• брюшного тифа, паратифа А и В,
• холеры, клещевого энцефалита,
• полиомиелита {вакцина Солка), гепатита А.
К убитым вакцинам относят и химические вакцины, содержащие определенные химические компоненты возбудителей, обла дающие иммуногенностью (субклеточные, субвирионные). Поскольку они содержат только отдельные компоненты бактери альных клеток или вирионов, непосредственно обладающих иммуногенностью, то химические вакцины менее реактогенны и могут использоваться даже у детей дошкольного возраста. Известны еще и антиидиотипические вакцины, которые также относят к убитым вакцинам. Это антитела к тому или иному идиотипу антител человека (анти-антитела). Их активный центр аналогичен детерминантной группе антигена, вызвавше го образование соответствующего идиотипа.
4. К комбинированным вакцинам относят искусственные вакцины.
Они представляют собой препараты, состоящие из микробного антигенного компонента (обычно выделенного и очищенного или искусственно синтезированного антигена возбудителя) и синтетических полиионов (полиакриловая кислота и др.) — мощных стимуляторов иммунного ответа. Содержанием этих веществ они и отличаются от химических убитых вакцин. Первая такая отечественная вакцина — гриппозная полимер-субъединичная ("Гриппол"), разработанная в Институте иммуно логии, уже внедрена в практику российского здравоохранения. Для специфической профилактики инфекционных заболева ний, возбудители которых продуцируют экзотоксин, применя ют анатоксины.
Анатоксин — это экзотоксин, лишенный токсических свойств, но сохранивший антигенные свойства. В отличие от вакцин, при использовании которых у человека формируется антимик робный иммунитет, при введении анатоксинов формируется антитоксический иммунитет, так как они индуцируют синтез антитоксических антител — антитоксинов. В настоящее время применяются:
• дифтерийный;
• столбнячный;
• ботулинический;
• стафилококковый анатоксины;
• холероген-анатоксин.
Вакцины, содержащие антигены бактерий и анатоксины, на зываются ассоциированными. Примерами ассоциированных вак цин являются:
- вакцина АКДС (адсорбированная коклюшно-дифтерийно-столб-нячная вакцина), в которой коклюшный компонент представлен убитой коклюшной вакциной, а дифтерийный и столбняч ный — соответствующими анатоксинами;
- вакцина ТАВТе, содержащая О-антигены брюшнотифозных, паратифозных А- и В-бактерий и столбнячный анатоксин; брюшнотифозная химическая вакцина с секстаанатоксином (смесь анатоксинов клостридий ботулизма типов А, В, Е, клостридий столбняка, клостридий перфрингенс типа А и эдематиенс — 2 последних микроорганизма — наиболее частые воз будители газовой гангрены) и др.
В то же время АДС (дифтерийно-столбнячный анатоксин), часто используемый вместо АКДС при вакцинации детей, яв ляется просто комбинированным препаратом, а не ассоцииро ванной вакциной, так как содержит только анатоксины.
Вопрос 35. Иммунизация населения
1. Показания к иммунизации
2. Календарь профилактических прививок
3. Экстренная иммунопрофилактика
1. Вакцины используются для проведения плановой (обязательной) иммунизации и для иммунизации по эпидемическим показаниям
(при возникновении опасности заражения среди отдельных ог раниченных групп населения):
• в определенных районах (вакцина против клещевого энцефа лита, туляремии, холерная вакцина);
• при профессиональном контакте с возбудителем, например военные иммунизируются вакциной ТАВТе, брюшнотифозной вакциной с секстанатоксином, медперсонал — дифтерийным анатоксином, вакциной против гепатита В.
Для обязательной плановой вакцинации детского населения в России используются:
• туберкулезная вакцина БЦЖ;
• вакцина АКДС;
• живая полиомиелитная вакцина;
• коревая вакцина, паротитная вакцина;
• с 1997 г. — вакцина против коревой краснухи и против гепати та В.
Проведение иммунопрофилактики осуществляется в строгом со ответствии с разработанным прививочным календарем России, т. е. определенными конкретными сроками (возрастными группами) обязательных профилактических прививок в детском возрасте и у взрослых, который регламентируется приказами Минздрава России.
Профилактические прививки должны проводиться строго в сроки, установленные календарем профилактических прививок, совмещая указанные для каждого возраста вакцины. При его нарушении допускается одновременное проведение и других прививок отдельными шприцами в разные участки тела. Для проведения последующих прививок минимальный интер вал составляет 4 недели.
Во избежание контаминации недопустимо совмещение в 1 день прививки против туберкулеза с другими парентераль ными манипуляциями.
Календарь профилактических прививок
Сроки начала проведения Наименование вакцины
вакцинации
4-7 дней БЦЖ или БЦЖ-М
3 мес АКДС, оральная полиомиелитная вакцина
4 мес АКДС, оральная полиомиелитная вакцина
5 мес АКДС, оральная полиомиелитная вакцина
12-15 мес Вакцина против кори, эпидемического паротита и краснухи
18 мес АКДС, оральная полиомиелитная вакцина - однократно
24 мес Оральная полиомиелитная вакцина - однократно
6 лет АДС-м, оральная полиомиелитная вакцина, вакцина против кори, эпидемического паротита, краснухи
7 лет БЦЖ (ревакцинация проводится детям, не инфицированным туберкулезом)
11 лет АД-м
14 лет БЦЖ (ревакцинация проводится детям, не инфицированным туберкулезом и не получившим прививку в возрасте 7 лет)
16-17 лет АДС-м
Взрослые однократ- АДС-м (АД-м)
но каждые 10 лет
|
Календарь профилактических прививок |
против гепатита В |
|
|
Сроки вакцинации |
||
|
1 схема |
2 схема |
|
|
Первая вакцинация |
Новорожденные в первые 24 ч жизни (перед прививкой БЦЖ) |
4-5-й мес жизни ребенка |
|
Вторая вакцинация |
1-й мес жизни ребенка |
5-6-й мес жизни ребенка |
|
Третья вакцинация |
5-6-й мес жизни ребенка |
12-13-й мес жизни ребенка |
Для создания более выраженного иммунного ответа (более на пряженного иммунитета) для некоторых вакцин, входящих в прививочный календарь, предусматривается ревакцинация че рез определенные интервалы 30—45 дней.
Более того, в связи с тем что искусственный иммунитет после вакцинации сохраняется сравнительно недолго, прививки про тив одного и того же заболевания проводят неоднократно в те чение жизни человека.
3. В отличие от плановой иммунопрофилактики антигенными препаратами (вакцинами и анатоксинами) при экстренной имму нопрофилактике некоторых инфекционных болезней у контактных лиц (бывших в контакте больных) необходимо быстро создать пассивный искусственный иммунитет. Для этих иелей могут быть использованы соответствующие антительные препараты:
• антимикробные и антитоксические иммунные сыворотки, ис пользуемые для иммунотерапии (будут рассмотрены позднее);
• концентрированные и при этом высокоочищенные от балласт ных белков препараты — иммуноглобулины (гамма-глобулины). В российской медицинской практике для введения контактным лииам используются иммуноглобулины:
• противостафилококковый;
• противосибиреязвенный;
• противочумный;
• противококлюшный;
• противокоревой;
• противогриппозный;
• противостолбнячный и антирабический (против бешенства) — гамма-глобулины вводятся при получении человеком соответст вующих травм (укуса) для экстренной профилактики этих за болеваний по показаниям.
Продолжительность защитного действия используемых сыво роток и иммуноглобулинов находится в пределах 8—20 дней, а напряженность создаваемого пассивного иммунитета невысока. Кроме указанных препаратов для иммунопрофилактики можно также использовать человеческий нормальный иммуноглобулин. Его получают из донорской, плацентарной или абортивной крови. Он содержит антитела против возбудителей многих ин фекционных заболеваний, образовавшихся как результат бытовой иммунизации, перенесенных заболеваний или вакцинаций. Он достаточно широко используется, например для профилак тики кори, коклюша, скарлатины, менингита, полиомиелита.
Вопрос 36. Иммунотерапия
1. Понятие об иммунотерапевтических средствах
2. Антитоксические сыворотки
3. Антимикробные сыворотки
4. Аутовакцины
5. Принципы иммунотерапии
1. Иммунотерапия — это использование иммунологических законо мерностей для лечения больных.
При лечении острых тяжелых генерализованных форм инфек ционных заболеваний, особенно тех, возбудители которых про дуцируют экзотоксин, возникает, как правило, необходимость экстренного создания пассивного искусственного приобретенного иммунитета. Для этих иелей используются следующие анти тельные препараты:
• антитоксические и антибактериальные (антимикробные) им мунные сыворотки;
• иммуноглобулины (гамма-глобулины);
• плазма.
Иммунные сыворотки, используемые в практике специфиче ской профилактики и терапии инфекционных болезней, полу чают от иммунизированных животных, переболевших людей или специально иммунизированных доноров.
2. Антитоксические сыворотки содержат антитела против экзо токсинов. Их получают путем гипериммунизации животных (лошадей) анатоксином.
Активность таких сывороток измеряется в АЕ (антитоксиче ских единицах) или ME (международных единицах) — это ми нимальное количество сыворотки, способное нейтрализовать определенное количество (обычно 100 DLM) токсина для жи вотных определенного вида и определенной массы. В настоящее время в России
антитоксические сыворотки:
• противодифтерийная;
• противостолбнячная;
широко используются следующие
• противогангренозная;
• противоботулиническая.
Применение антитоксических сывороток при лечении соответ ствующих инфекций обязательно.
3. Антимикробные сыворотки содержат антитела против клеточных антигенов возбудителя. Их получают иммунизацией животных клетками соответствующих возбудителей и дозируют в милли литрах. Антимикробные сыворотки могут применяться при лечении:
• сибирской язвы;
• чумы;
• стрептококковых инфекций;
• стафилококковой инфекции;
• синегнойной инфекции.
Их назначение определяется тяжестью течения заболевания и, в отличие от антитоксических, не является обязательным. При лечении больных с хроническими, длительно, вяло текущи ми формами инфекционных заболеваний возникает необходи мость стимулировать собственные механизмы специфической зашиты путем введения различных антигенных препаратов и создания активного приобретенного искусственного иммуните та {иммунотерапия антигенными препаратами). Для этих целей используются в основном лечебные вакцины и значительно реже — аутовакцины или стафилококковый ана токсин.
Убитые лечебные вакцины — дизентерийная, гонококковая (го-новакцина), бруцеллезная, стафилококковая — используются довольно давно.
4. Особую, отдельную группу лечебных вакцин представляют аутовак цины, приготовленные из убитых прогреванием при 70—80 °С в течение 1 ч штаммов возбудителей, выделенных в результате бактериологического исследования от данного больного. Аутовакцины имеют определенные преимущества: они создают игены конкретного возбудителя, учитывая его штаммовые осо бенности.
5. При проведении иммунотерапии необходимо учитывать несколь ко важных моментов:
• противовирусные антительные препараты не используются, так как антитела не действуют на внутриклеточные формы вирусов;
• лечение путем введения антитоксических сывороток должно быть начато как можно раньше, не дожидаясь результатов микробиологического диагноза, так как серотерапия ими эф фективна только до адсорбции (фиксации) токсина клетками организма;
• антитоксические иммунные сыворотки часто содержат лоша диный белок, и введение таких сывороток пациентам допусти мо лишь в случае отсутствия в течение 20-30 мин выраженной реакции на лошадиную сыворотку (в разведении 1 : 100, в объ еме 1 мл);
• в некоторых случаях возможно одновременное введение и ан тигенных, и антительных препаратов (столбнячный анатоксин с противостолбнячным иммуноглобулином при первичной хи рургической обработке раны);
• клинически доказано, что использование препаратов иммуногло булинов, полученных от иммунизированных людей, при иммуно терапии гнойно-воспалительных заболеваний стафилококковой этиологии и столбняка более эффективно, чем использование соответствующих иммунных антитоксических сывороток (ло шадиных).
Вопрос 37. Вирусология
/. Вирусы как живые микроорганизмы
2. Формы существования вирусов
3. Вирион
1. Вирусы — это уникальные микроорганизмы, составляющие третье царство живой природы — царство Vim. В отличие от всех ор ганизмов представители этого царства характеризуются сле дующими признаками:
• они содержат лишь один тип нуклеиновой кислоты;
• не имеют собственных белоксинтезирующих и энергетических систем;
• не имеют клеточной организации;
• обладают уникальным разобщенным способом репродукции. Уникальность этого способа состоит в том, что синтез основ ных структурных компонентов вирусов (белков и нуклеиновых кислот) происходит в разное время и в разных местах пора женной клетки, т. е. разобщен во времени и пространстве;
• облигатный паразитизм вирусов реализуется на генетическом уровне, так как вирусы репрессируют (подавляют) функцию клеточного генома и используют ее метаболические системы для синтеза собственных структурных компонентов. Более того, генетический аппарат вирусов может полностью или частично встраиваться в клеточный геном и в дальнейшем функциони ровать и воспроизводиться как его часть. Этим паразитизм ви русов отличается от облигатного внутриклеточного паразитизма, свойственного гонококкам, риккетсиям, хламидиям, малярий ному плазмодию;
• фильтруемость — прохождение вирусов через бактериальные фильтры, что связано с малыми размерами вирусов (их разме ры выражаются в нанометрах, т. е. они в тысячи раз меньше клеток).
2. Несмотря на то что само существование вирусов очень тесно связано с клеткой хозяина, они могут существовать в 2 фор мах — внутриклеточной и внеклеточной (вирион). В связи с от сутствием собственных синтезирующих белок и энергетических систем вирусы не растут на искусственных питательных сре дах, да и само понятие рост как увеличение биомассы, к ним неприменимо.
Близки к вирусам вириоиды и прионы.
Вириоиды — инфекционные молекулы кольцевой РНК, весьма близкие внехромосомным генетическим элементам бактерий (плазмидам).
Прион — общее определение возбудителей категории прионных инфекций (наиболее известна болезнь Крейцфельдта-Якоба). Прионом называется инфекционная белковая частица очень ма ленького размера и молекулярной массы (около 30 кД), устой чивая к инактивации факторами, влияющими на нуклеиновые кислоты (температура, формальдегид). Белок приона кодирует ся генами организма хозяина, которые содержатся в репресси рованном состоянии в каждой клетке, накапливаться прионы в клетках могут только после депрессии генов изоформами при она, попавшего в организм извне.
Прионные инфекции — категория трансмиссивных нейродегене-ративных болезней животных и человека из группы медленных вирусных инфекций, выделенных на основе общности прион-ной этиологии и основных патогномоничных признаков:
- необычно длительного инкубационного периода;
- медленно прогрессирующего течения;
-патологических изменений опустошительного характера ис ключительно в нервной ткани;
- отсутствия признаков инфекционного воспаления и иммунно го ответа;
- неизбежного летального исхода.
Эта группа включает 12 нозологических единиц, называемых трансмиссивными спонгиозными (губкообразными) энцефалопа-тиями из-за характерных клинических проявлений, связанных с поражением клеток центральной нервной системы (разраста ние глиальных клеток, накопление мозгового амилоида, губко-образное перерождение клеток).
3. Внеклеточная форма существования вирусов называется вирионом. Вирионы имеют различную форму — круглую, нитевидную, па лочковидную, многогранника — и величину: самые мелкие ви русы близки к размерам крупных белковых молекул, самые крупные — мельчайшим бактериям.
Вирионы имеют единую схему организации. В центре вириона располагается нуклеиновая кислота вируса (какая-либо одна — или ДНК, или РНК).
По своему составу вирусные нуклеиновые кислоты не отлича ются от нуклеиновых кислот прокариотов и эукариотов, а вот их строение может быть различным. Это могут быть одно- или двунитевые, линейные или кольцевые, цельные или фрагмен-тированные молекулы или ДНК, или РНК.
Тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК) и ее строение —
важнейший таксономический признак вирионов.
Вирусная нуклеиновая кислота покрыта белковой оболочкой, которую называют капсидной.
Капсидная оболочка состоит из отдельных субъединиц — капсо-меров, их количество может быть различным. Белки капсидной оболочки обычно простые и способны к са мосборке. Пространственная организация белков капсидной оболочки, их взаиморасположение определяют тип симметрии нуклеокапсида: %/ спиральный;
• кубический;
• смешанный (сложный).
Тип симметрии нуклеокапсида — еще один важный таксономи ческий критерий, позволяющий дифференцировать вирусы. Простейшие вирусы представляют собой нуклеокапсид. Наличие или отсутствие в строении вириона суперкапсидной оболочки (поверх капсидной) — еще один из важнейших таксо номических признаков вирусов.
Суперкапсид — это сложноорганизованная структура, вклю чающая белковый, углеводный и липидный компоненты, на личие липидов делает вирусы, имеющие суперкапсидную обо лочку, чувствительными к эфиру.
Белки суперкапсидной оболочки — это сложные белки. В со став суперкапсидной оболочки могут входить элементы клетки хозяина.
Вопрос 38. Нуклеиновые кислоты и белки
1. Функции вирусных нуклеиновых кислот
2. Вирусные белки
3. Процессы взаимодействия вируса с клеткой макроорганизма
1.Функция вирусных нуклеиновых кислот независимо от их типа состоит в хранении и передаче генетической информации. Ви русные ДНК могут быть линейными (как у эукариотов) или кольцевыми (как у прокариотов), однако в отличие от ДНК тех и других она может быть представлена однонитевой молеку лой. Вирусные РНК имеют разную организацию (линейные, кольцевые, фрагментированные, однонитевые и двунитевые), они могут быть представлены плюс- или минус-нитями. Плюс-нити функционально тождественны и-РНК, т. е. спо собны транслировать закодированную в них генетическую ин формацию на рибосомы клетки хозяина.
Минус-нити не могут функционировать как и-РНК, и для трансляции содержащейся в них генетической информации необходим синтез комплементарной плюс-нити. РНК плюс-нитевых вирусов, в отличие от РНК минус-нитевых, имеют специфические образования, необходимые для узнавания рибосомами. У двунитевых как ДНК-, так и РНК-содержащих вирусов информация обычно записана только в одной цепи, чем достигается экономия генетического материала. 2. Вирусные белки по локализации в вирионе делятся:
• на капсидные;
• белки суперкапсидной оболочки;
• геномные.
Белки капсидной оболочки у нуклеокапсидных вирусов вы полняют защитную функцию — защищают вирусную нуклеино вую кислоту от неблагоприятных воздействий — и рецептор-ную (якорную) функцию, обеспечивая адсорбцию вирусов на клетках хозяина и проникновение в них.
Белки суперкапсидной оболочки, как и белки капсидной обо лочки, выполняют защитную и рецепторную функции. Это сложные белки — липо- и гликопротеиды. Некоторые из этих белков могут формировать морфологические субъединицы в виде шипованных отростков и обладают свойствами гемагглю-тининов (вызывают агглютинацию эритроцитов) или нейрами-нидазы (разрушают нейраминовую кислоту, входящую в состав клеточных стенок).
Отдельную группу составляют геномные белки, они ковалентно связаны с геномом и образуют с вирусной нуклеиновой кисло той рибо- или дезоксирибонуклеопротеиды. Основная функ ция геномных белков — участие в репликации нуклеиновой кислоты и реализации содержащейся в ней генетической ин формации, к ним относятся РНК-зависимая РНК-полимераза и обратная транскриптаза.
В отличие от белков капсидной и суперкапсидной оболочки это не структурные, а функциональные белки. Все вирусные белки выполняют и функцию антигенов, по скольку являются продуктами вирусного генома и, соответст венно, чужеродными для организма хозяина. Представители царства Vira по типу нуклеиновой кислоты де лятся на 2 подцарства — рибовирусные и дезоксирибовирусные. В подцарствах выделяют семейства, рода и виды. Принад лежность вирусов к тому или иному семейству (всего их 19) оп ределяется:
• строением и структурой нуклеиновой кислоты;
• типом симметрии нуклеокапсида;
• наличием суперкапсидной оболочки. Принадлежность к тому или иному роду и виду связана с другими биологическими свойствами вирусов:
• размером вирионов (от 18 до 300 нм);
• способностью размножаться в культурах ткани и курином эм брионе;
• характером изменений, происходящих в клетках под воздейст вием вирусов;
• антигенными свойствами;
• путями передачи;
• кругом восприимчивых хозяев.
Вирусы — возбудители болезней человека относятся к 6 ДНК-содержащим семействам (поксвирусы, герпесвирусы, гепаднави-русы, аденовирусы, паповавирусы, парвовирусы) и 13 семействам РНК-содержащих вирусов (реовирусы, тогавирусы, флавирусы, коронавирусы, парамиксовирусы, ортомиксовирусы, рабдовирусы, бунъявирусы, аренавирусы, ретровирусы, пикорнавиру-сы, калицивирусы, филовирусы).
3. Взаимодействие вируса с клеткой — это сложный процесс, ре зультаты которого могут быть различны. По этому признаку (конечный результат) можно выделить 4 типа взаимодействия вирусов и клеток:
%/ продуктивная вирусная инфекция — это такой тип взаимодейст вия вируса с клеткой, при котором происходит репродукция ви русов, а клетка погибает (для бактериофагов такой тип взаи модействия с клеткой называют литическим). Продуктивная вирусная инфекция лежит в основе острых вирусных заболева ний, а также в основе условных латентных инфекций, при ко торых погибают не все клетки пораженного органа, а только часть, а остальные неповрежденные клетки этого органа ком пенсируют его функции, вследствие чего заболевание некото рое время не проявляется, пока не наступит декомпенсация;
• абортивная вирусная инфекция — это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором репродукция вирусов не происхо дит, а клетка избавляется от вируса, функции ее при этом не нарушаются, поскольку это происходит только в процессе ре продукции вируса;
• латентная вирусная инфекция — это такой тип взаимодействия вируса с клеткой, при котором происходит репродукция и виру сов, и клеточных компонентов, но клетка не погибает; при этом клеточные синтезы преобладают, и поэтому клетка достаточно длительно сохраняет свои функции — этот механизм лежит в основе безусловных латентных вирусных инфекций;
• вирус-индуцированные трансформации — это такой тип взаимо действия вируса с клеткой, при котором клетки, пораженные вирусом, приобретают новые, ранее не присущие им свойства. Геном вируса или его часть встраивается в геном клетки, и ви русные гены превращаются в группу клеточных генов. Этот интегрированный в хромосому клетки-хозяина вирусный ге ном называется провирусом, а такое состояние клеток обозна чается как вирогения.
При любом из указанных типов взаимодействия вирусов и клеток можно выделить процессы, направленные на то, чтобы доставить вирусную нуклеиновую кислоту в клетку, обеспечить условия и механизмы ее репликации и реализации содержа щейся в ней генетической информации.
Вопрос 39. Особенности репродукции вирусов
1. Периоды осуществления продуктивной вирусной инфекции
2. Репликация вируса
3. Трансляция
1.Продуктивная вирусная инфекция осуществляется в 3 периода:
• начальный период включает стадии адсорбции вируса на клетке, проникновения в клетку, дезинтеграции (депротеинизации) или "раздевания" вируса. Вирусная нуклеиновая кислота была доставлена в соответствующие клеточные структуры и под дей ствием лизосомальных ферментов клетки освобождается от защитных белковых оболочек. В итоге формируется уникаль ная биологическая структура: инфицированная клетка содер жит 2 генома (собственный и вирусный) и 1 синтетический аппарат (клеточный);
• после этого начинается вторая группа процессов репродукции вируса, включающая средний и заключительный периоды, во время которых происходят репрессия клеточного и экспрессия вирусного генома. Репрессию клеточного генома обеспечивают низкомолекулярные регуляторные белки типа гистонов, синтезируемые в любой клетке. При вирусной инфекции этот про цесс усиливается, теперь клетка представляет собой структуру, в которой генетический аппарат представлен вирусным геномом, а синтетический аппарат — синтетическими системами клетки.
2. Дальнейшее течение событий в клетке направлено на репликацию вирусной нуклеиновой кислоты (синтез генетического материала для новых вирионов) и реализацию содержащейся в ней генети ческой информации (синтез белковых компонентов для новых вирионов). У ДНК-содержащих вирусов, как в прокариотиче-ских, так и в эукариотических клетках, репликация вирусной ДНК происходит при участии клеточной ДНК-зависимой ДНК-полимеразы. При этом у однонитевых ДНК-содержащих вирусов сначала образуется комплементарная нить — так назы ваемая репликативная форма, которая служит матрицей для дочерних молекул ДНК.
3. Реализация генетической информации вируса, содержащейся в ДНК, происходит следующим образом: при участии ДНК-зави симой РНК-полимеразы синтезируются и-РНК, которые по ступают на рибосомы клетки, где и синтезируются вирусспе-цифические белки. У двунитевых ДНК-содержащих вирусов, геном которых транскрибируется в цитоплазме клетки хозяина, это собственный геномный белок. Вирусы, геномы которых транскрибируются в ядре клетки, используют содержащуюся там клеточную ДНК-зависимую РНК-полимеразу.
У РНК-содержащих вирусов процессы репликации их генома, транскрипции и трансляции генетической информации осуще ствляются иными путями. Репликация вирусных РНК, как минус-, так и плюс-нитей, осуществляется через репликативную форму РНК (комплементарную исходной), синтез которой обеспечивает РНК-зависимая РНК-полимераза — это геном ный белок, который есть у всех РНК-содержащих вирусов. Ре пликативная форма РНК минус-нитевых вирусов (плюс-нить) служит не только матрицей для синтеза дочерних молекул ви русной РНК (минус-нитей), но и выполняет функции и-РНК, т. е. идет на рибосомы и обеспечивает синтез вирусных белков (трансляцию).
У плюс-нитевых РНК-содержащих вирусов функцию трансля ции выполняют ее копии, синтез которых осуществляется че рез репликативную форму (минус-нить) при участии вирусных РНК-зависимых РНК-полимераз.
У некоторых РНК-содержащих вирусов (реовирусы) имеется со вершенно уникальный механизм транскрипции. Он обеспечива ется специфическим вирусным ферментом — ревертазой (обрат ной транскриптазой) и называется обратной транскрипцией. Суть ее состоит в том, что вначале на матрице вирусной РНК при участии обратной транскрипции образуется транскрипт, представляющий собой одну нить ДНК. На нем с помощью клеточной ДНК-зависимой ДНК-полимеразы синтезируется ,вторая нить и формируется двунитевой ДНК-транскрипт. С не го обычным путем через образование и-РНК происходит реа лизация информации вирусного генома.
Результатом описанных процессов репликации, транскрипции и трансляции является образование дочерних молекул вирусной нуклеиновой кислоты и вирусных белков, закодированных в геноме вируса.
После этого наступает третий, заключительный период взаимо действия вируса и клетки. Из структурных компонентов (нук леиновых кислот и белков) на мембранах цитоплазматического ретикулума клетки собираются новые вирионы. Клетка, геном которой был репрессирован (подавлен), обычно гибнет. Вновь сформировавшиеся вирионы пассивно (в результате гибели клетки) или активно (путем почкования) покидают клетку и оказываются в окружающей ее среде.
Таким образом, синтез вирусных нуклеиновых кислот и белков и сборка новых вирионов происходят в определенной последова тельности (разобщены во времени) и в разных структурах клетки (разобщен в пространстве), в связи с чем способ репро дукции вирусов и был назван дизъюнктивным (разобщенным). При абортивной вирусной инфекции процесс взаимодействия вируса с клеткой по тем или иным причинам прерывается до того, как произошло подавление клеточного генома. Очевидно, что в этом случае генетическая информация вируса реализова на не будет и репродукции вируса не происходит, а клетка со храняет свои функции неизменными.
При латентной вирусной инфекции в клетке одновременно функционируют оба генома, а при вирус-индуцированных трансформациях вирусный геном становится частью клеточно го, функционирует и наследуется вместе с ним.
Вопрос 40. Культивирование вирусов в культурах тканей
1. Характеристики тканевых культур
2. Цитопатическое действие вирусов
1.Для культивирования вирусов используют ряд методов. Это культивирование в организме экспериментальных животных, раз вивающихся куриных вибрионах и культурах тканей (чаще — эмбриональные ткани или опухолевые клетки). Для выращива ния клеток тканевых культур используют многокомпонентные питательные среды (среда 199, среда Игла и др.). Они содержат индикатор измерения рН среды и антибиотики для подавления возможного бактериального загрязнения.
Культуры тканей могут быть переживающими, в которых жиз неспособность клеток удается сохранить лишь временно, и растущими, в которых клетки не только сохраняют жизнедея тельность, но и активно делятся.
В роллерных культурах клетки ткани фиксированы на плотной основе (стекло) — чаще в один слой (однослойные), а в суспензированных —взвешены в жидкой среде. По количеству пассажей, выдерживаемых растущей культурой тканей, среди них различают:
• первичные (первично-трипсинизированные) культуры тканей, которые выдерживают не более 5—10 пассажей;
• полуперевиваемые культуры тканей, которые поддерживаются не более чем в 100 генерациях;
• перевиваемые культуры тканей, которые поддерживаются в те чение неопределенно длительного срока в многочисленных ге нерациях.
Чаще всего используются однослойные первично-перевиваемые и перевиваемые тканевые культуры.
2. О размножении вирусов в культуре ткани можно судить по ци-топатическому действию (ЦПД):
• деструкции клеток;
• изменению их морфологии;
• формированию многоядерных симпластов или синтиция в ре зультате слияния клеток.
• в клетках культуры ткани при размножении вирусов могут об разовываться включения — структуры, не свойственные нор мальным клеткам.
Включения выявляются в окрашенных по Романовскому-Гимзе мазках из зараженных клеток. Они бывают эозинофильные и базофильные.
По локализации в клетке различают:
• цитоплазматические;
• ядерные;
• смешанные включения.
Характерные ядерные включения формируются в клетках, за раженных вирусами герпеса (тельца Каудри), цитомегалии и полиомы, аденовирусами, а цитоплазматические включения — вирусами оспы (тельца Гварниери и Пашена), бешенства (тель ца Бабеша-Негри) и др.
О размножении вирусов в культуре ткани также можно судить по методу "бляшек" (негативных колоний). При культивирова нии вирусов в клеточном монослое под агаровым покрытием на месте пораженных клеток образуются зоны деструкции моно-сом — так называемые стерильные пятна, или бляшки. Это дает возможность не только определить число вирионов в 1 мл сре ды (считается, что одна бляшка является потомством одного вириона), но и дифференцировать вирусы между собой по фе номену бляшкообразования.
Следующим методом, позволяющим судить о размножении вирусов (только гемагглютинирующих) в культуре ткани, мож но считать реакцию гемадсорбции. При культивировании виру сов, обладающих гемагглютжирующей активностью, может происходить избыточный синтез гемагглютининов. Эти моле кулы экспрессируются на поверхности клеток культуры ткани, и клетки культуры ткани приобретают способность адсорбиро вать на себе эритроциты — феномен гемадсорбции. Молекулы гемагглютинина накапливаются и в среде культивирования, это приводит к тому, что культуральная жидкость (в ней нака пливаются новые вирионы) приобретет способность вызывать гемагглютинацию.
Наиболее распространенным методом оценки размножения вирусов в культуре ткани является метод "цветной пробы". При размножении в питательной среде с индикатором незараженных
клеток культуры ткани вследствие образования кислых продук тов метаболизма она изменяет свой цвет. При репродукции вируса нормальный метаболизм клеток нарушается, кислые продукты не образуются, среда сохраняет исходный цвет.
Вопрос 41. Механизмы противовирусной защиты макроорган изма
/. Неспецифические механизмы
2. Специфические механизмы
3. Интерфероны
1.Существование вирусов в 2 (внеклеточной и внутриклеточной) формах предопределяют и особенности иммунитета при вирус ных инфекциях. В отношении внеклеточных вирусов действуют те же неспецифические и специфические механизмы антимик робной резистентности, что и в отношении бактерий. Клеточная ареактивность — один из неспецифических факто ров защиты. Она обусловлена отсутствием на клетках рецеп торов для вирусов, что делает их невосприимчивыми к вирус ной инфекции. К этой же группе защитных факторов можно отнести лихорадочную реакцию, выделительные механизмы (чихание, кашель и др.). В защите от внеклеточного вируса участвуют:
• система комплемента;
• пропердиновая система;
• NK-клетки (естественные киллеры);
• вирусные ингибиторы.
Фагоцитарный механизм защиты малоэффективен в отноше нии внеклеточного вируса, но достаточно активен в отношении клеток, уже инфицированных вирусом. Экспрессия на поверхно сти таких вирусных белков делает их объектом макрофагально-го фагоцитоза. Поскольку вирусы представляют собой ком плекс антигенов, то при их попадании в организм развивается иммунный ответ и формируются специфические механизмы защиты — антитела и эффекторные клетки.
2. Антитела действуют только на внеклеточный вирус, препятст вуя его взаимодействию с клетками организма и неэффектив ны против внутриклеточного вируса. Некоторые вирусы (вирус гриппа, аденовирусы) недоступны для циркулирующих в сыворотке крови антител и способны персистировать в организме человека достаточно долго, иногда пожизненно.
При вирусных инфекциях происходит продукция антител классов IgG и IgM, а также секреторных антител класса IgA. Последние обеспечивают местный иммунитет слизистых обо лочек на входных воротах, что при развитии вирусных инфек ций желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей может иметь определяющее значение. Антитела класса IgM появля ются на 3—5-й день болезни и через несколько недель исчеза ют, поэтому их наличие в сыворотке обследуемого отражает острую или свежеперенесенную инфекцию. Иммуноглобули ны G появляются позже и сохраняются дольше, чем иммуног лобулины М. Они обнаруживаются только через 1-2 недели после начала заболевания и циркулируют в крови в течение длительного времени, обеспечивая тем самым защиту от по вторного заражения.
Еще более важную роль, чем гуморальный иммунитет, при всех вирусных инфекциях играет клеточный иммунитет, что связано с тем, что инфицированные вирусом клетки становят ся мишенью для цитолитического действия Т-киллеров. Кроме всего прочего, особенностью взаимодействия вирусов с иммунной системой является способность некоторых из них (так называемые лимфотропные вирусы) поражать непосредст венно сами клетки иммунной системы, что приводит к разви тию иммунодефицитных состояний.
Все перечисленные' механизмы защиты (исключая фагоцитоз зараженных клеток) активны только в отношении внеклеточ ного вируса. Попав в клетку, вирионы становятся недоступ ными ни для антител, ни для комплемента, ни для иных меха низмов защиты. Для защиты от внутриклеточного вируса в ходе эволюции клетки приобрели способность вырабатывать осо бый белок — интерферон.
3. Интерферон — это естественный белок, обладающий противови русной активностью в отношении внутриклеточных форм вируса. Он нарушает трансляцию и-РНК на рибосомах клеток, инфи цированных вирусом, что ведет к прекращению синтеза вирус ного белка. Исходя из этого универсального механизма дейст вия интерферон подавляет репродукцию любых вирусов, т. е. не обладает специфичностью, специфичность интерферонаиная. Она носит видовой характер, т. е. человеческий интер ферон ингибирует репродукцию вирусов в клетках человека, мышиный — мыши и т. д.
Интерферон обладает и противоопухолевым действием, что яв ляется косвенным свидетельством роли вирусов в возникновении опухолей. Образование интерферона в клетке начинается уже через 2 ч после заражения вирусом, т. е. намного раньше, чем его репродукция, и опережает механизм антителообразования. Интерферон образуют любые клетки, но наиболее активными его продуцентами являются лейкоциты и лимфоциты. В на стоящее время методами генной инженерии созданы бактерии (кишечные палочки), в геном которых введены гены (или их копии), ответственные за синтез интерферона в лейкоцитах. Полученный таким образом генно-инженерный интерферон широко используется для лечения и пассивной профилактики вирусных инфекций и некоторых видов опухолей. В последние годы разработан широкий круг препаратов — ин дукторов эндогенного интерферона. Их применение предпочти тельнее, нежели введение экзогенного интерферона. Таким образом, интерферон является одним из важных факто ров противовирусного иммунитета, но в отличие от антител или клеток-эффекторов он обеспечивает не белковый, а гене тический гомеостаз.
Вопрос 42. Вирусные инфекции и методы их диагностики
1. Вирусные инфекции человека
2. Лабораторная диагностика вирусных инфекций
1.В настоящее время вирусные инфекции составляют преобладаю щую часть инфекционной патологии человека. Самыми распро страненными среди них остаются острые респираторные (ОРВИ) и другие вирусные инфекции, передаваемые воздушно-капель ным путем, возбудители которых относятся к абсолютно раз личным семействам, чаще всего это РНК-содержащие вирусы (вирус гриппа А, В, С, вирус эпидемического паротита, вирусы парагриппа, кори, риновирусы и др.).
Не менее распространены и кишечные вирусные инфекцион ные заболевания, вызываемые вирусами, также относящимися к различным семействам РНК- и ДНК-содержащих вирусов (энтеровирусы, вирус гепатита А, ротавирусы, калициновирусы и др.).
Широко распространены во всем мире такие вирусные инфек ционные заболевания, как вирусные гепатиты, особенно гепа тит В, передаваемый трансмиссивным и половым путем. Их возбудители - вирусы гепатита А, В, С, D, E, G, ТТ - отно сятся к разным таксономическим группам (пикорнавирусов, гепаднавирусов и др.), имеют разные механизмы передачи, но все обладают тропизмом к клеткам печени.
Одна из самых известных вирусных инфекций — ВИЧ-инфек ция (часто называемая СПИДом - синдромом приобретенного иммунодефицита, который является ее неизбежным исходом). Вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) — возбудитель ВИЧ-инфекции — относится к семейству РНК-вирусов Retroviridae, роду лентивирусов.
Весьма распространены в настоящее время арбовирусные ин фекционные заболевания. Естественные хозяева их возбудите лей — мелкие грызуны и их эктопаразиты. Человеку эти виру сы передаются через укусы кровососущих насекомых, т. е. пе реносчиками являются членистоногие, поэтому и называются все эти вирусы, независимо от их таксономической принад лежности, арбовирусами.
Большинство из них - РНК-содержащие, входят в семейства -тога-, флави-, буньявирусов и являются возбудителями энце фалитов и геморрагических лихорадок. Возбудителями тяжелых форм геморрагических лихорадок (лихорадки Эбола, Марбург-ская лихорадка и др.) являются фило-, аденовирусы. Но транс миссивный путь заражения при этих инфекционных заболева ниях не является единственным. Вышеназванные инфекции в основном представляют собой эндемичные заболевания, но тяжелые вспышки некоторых из этих заболеваний (крымской геморрагической лихорадки, лихорадки западного Нила) имели место в Ростовской и Волгоградской областях летом 1999 г.
Кроме инфекционной патологии человека, доказана роль ви русов и в развитии некоторых опухолей животных и человека (онкогенные, или онковирусы). Среди известных вирусов, обла дающих онкогенным действием, есть представители как ДНК-содержащих (из семейства паповавирусов, герпесвирусов, аде новирусов, поксвирусов), так и РНК-содержащих (из семейства ретрорвирусов, род пикорновирусов) вирусов.
2. Для лабораторной диагностики вирусных инфекций используют ся различные методы.
Вирусологическое исследование (световая микроскопия) позволяет обнаружить характерные вирусные включения, а электронная микроскопия — сами вирионы и по особенностям их строения диагностировать соответствующую инфекцию (например, ро-тавирусную).
Вирусологическое исследование направлено на выделение вируса и его идентификацию. Для выделения вирусов используют за ражение лабораторных животных, куриных эмбрионов или культуры тканей.
Первичную идентификацию выделенного вируса до уровня семей ства можно провести с помощью:
• определения типа нуклеиновой кислоты (проба с бромдезоксиу-ридоном);
• особенностей ее строения (электронная микроскопия);
• размера вириона (фильтрование через мембранные фильтры с порами диаметром 50 и 100 нм);
• наличия суперкапсидной оболочки (проба с эфиром);
• гемагглютининов (реакция гемагглютинации);
• типа симметрии нуклеокапсида (электронная микроскопия).
Результаты оцениваются по заражению культуры ткани про бой, подвергнутой соответствующей обработке, и с последую щим учетом результатов заражения методом цветной пробы фильтрования. Существенное значение для идентификации вирусов (до рода, вида, внутри вида) имеет также изучение их антигенного строения, которое проводится в реакции вирусо-нейтрализации с соответствующими иммунными сыворотками. Сущность этой реакции состоит в том, что после обработки гомологичными антителами вирус утрачивает свою биологиче скую активность (нейтрализуется) и клетка хозяина развивает ся так же, как и неинфицированная вирусом. Об этом судят по отсутствию цитопатического действия, цветной пробе, резуль татам реакции торможения гемагглютинации (РТГА), отсутст вию изменений при заражении куриных эмбрионов, выживае мости чувствительных животных.
Вирусологическое исследование — это "золотой стандарт" виру сологии и должно проводиться в специализированной вирусо логической лаборатории. В настоящее время оно используется
практически только в условиях возникновения эпидемической вспышки того или иного вирусного инфекционного заболевания.
Для диагностики вирусных инфекций широкое применение нашли методы иммунодиагностики (серодиагностики и имму-ноиндикации). Они реализуются в самых разнообразных реакци ях иммунитета:
• радиоизотопный иммунный анализ (РИА);
• иммуноферментный анализ (ИФА);
• реакция иммунофлюоресценции (РИФ);
• реакция связывания комплемента (РСК);
• реакция пассивной гемагглютинации (РПГА);
• реакции торможения гемагглютинации (РТГА) и др.
При использовании методов серодиагностики обязательным яв ляется исследование парных сывороток. При этом 4-кратное на растание титра антител во второй сыворотке в большинстве случаев служит показателем протекающей или свежеперене-сенной инфекции. При исследовании одной сыворотки, взятой в острой стадии болезни, диагностическое значение имеет об наружение антител класса IgM, свидетельствующее об острой инфекции.
Большим достижением современной вирусологии является внедрение в практику диагностики вирусных инфекций моле-кулярно-генетических методов (ДНК-зондирование, полимераз-ной цепной реакции — ПЦР). В первую очередь с их помощью выявляют персистирующие^ вирусы, находящиеся в клиниче ском материале, с трудом обнаруживаемые или не обнаружи ваемые другими методами.
Вопрос 43. Профилактика и лечение вирусных инфекций
1. Методы профилактики вирусных инфекций
2. Противовирусные химиотерапевтические средства
1. Лля активной искусственной профилактики вирусных инфекций. в том числе плановой, широко используются живые вирусные вак цины. Они стимулируют резистентность в месте входных ворот инфекции, образование антител и клеток-эффекторов, а также синтез интерферона. Основные виды живых вирусных вакцин:
• гриппозная, коревая;
• полиомиелитная (Сейбина-Смородинцева-Чумакова);
• паротитная, против коревой краснухи;
• антирабическая, против желтой лихорадки;
• генно-инженерная вакцина против гепатита В - Энджерикс В. Цля профилактики вирусных инФекиий используются и убитые вакцины:
• против клещевого энцефалита;
• омской геморрагической лихорадки;
• полиомиелита (Солка);
• гепатита А (Харвикс 1440);
• антирабическая (ХДСВ, Пастер Мерье);
• а также химические — гриппозные.
Для пассивной профилактики и иммунотерапии предложены сле дующие антительные препараты:
• противогриппозный гамма-глобулин;
• антирабический гамма-глобулин;
• противокоревой гамма-глобулин для детей до 2 лет (в очагах) и для ослабленных детей старшего возраста;
• противогриппозная сыворотка с сульфаниламидами.
Универсальным средством пассивной профилактики вирусных инфекций являются интерферон и индукторы эндогенного ин терферона.
2. Большинство известных химиотерапевтических препаратов не обладают противовирусной активностью, так как механизм действия большинства из них основан на подавлении микроб ного метаболизма, а у вирусов собственные метаболические системы отсутствуют.
Антибиотики и сульфаниламиды при вирусных инфекциях ис пользуют только с целью профилактики бактериальных ослож нений. Тем не менее в настоящее время разрабатываются и применяются химиотерапевтические средства, обладающие противовирусной активностью.
Первая группа — аномальные нуклеозиды. По строению они близки к нуклеотидам вирусных нуклеиновых кислот, но, включенные в состав нуклеиновой кислоты, они не обеспечи вают ее нормальное функционирование. К таким препаратам относятся азидотимидин — препарат, активный в отношении вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-инфекция). Недостаток этих препаратов — в высокой токсичности для клеток мак роорганизма.
Вторая группа препаратов нарушает процессы абсорбции виру сов на клетках. Они менее токсичны, обладают высокой изби рательностью и весьма перспективны. Это тиосемикарбозон и его производные, ацикловир (зовиракс) - герпетическая ин фекция, ремантадин и его производные — грипп А и др.
Универсальным средством терапии, так же как и профилакти ки, вирусных инфекций является интерферон.
Вопрос 44. Бактериофаги
1. Понятие о бактериофагах
2. Классификация бактериофагов
3. Диагностическая и терапевтическая роль фагов
1. Бактериофаги (фаги) — это вирусы, поражающие бактериальные клетки (в качестве клетки-хозяина). Вирионы фагов состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту вируса, и более или менее выраженного отростка. Нуклеокапсид головки фага имеет кубический тип симметрии, а отросток — спиральный тип, т. е. бактериофаги имеют смешанный тип симметрии нук-леокапсида.
Большинство фагов содержат кольцевую двунитчатую ДНК, и лишь некоторые - РНК или однонитчатую ДНК. Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и содержат группоспецифические (по ним делятся на серотипы) и типо-специфические антигены. Сыворотки, содержащие антитела к этим антигенам (антифаговые сыворотки), нейтрализуют лити-ческую активность фагов. Взаимодействие бактериофага с клеткой происходит в соответствии с основными типами взаи модействия, характерными для всех вирусов, — продуктивная (литическая), абортивная вирусная и латентная (лизогения, вирогения) инфекция, а также вирус-индуцированная транс формация.
По характеру взаимодействия фага с клеткой все бактериофа ги делятся:
• на вирулентные (литические), вызывающие продуктивную ин фекцию и лизис бактериальной клетки;
• умеренные, вызывающие латентную инфекцию и ассоциацию генома вируса с бактериальной хромосомой. Умеренные фаги, в отличие от вирулентности, не вызывают ги бели бактериальных клеток и при взаимодействии с ней пере ходят в неинфекционную форму фага, называемую профагом. Профаг — геном фага, ассоциированный с бактериальной хромо сомой. Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геномом бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке в неограниченном числе поколений. Бактериальные клетки, содержащие в своей хромосоме профаг, называются лизогенными. Профаг в лизогенных бактериях са мопроизвольно или под влиянием различных индуцированных агентов может переходить в вегетативный фаг. В результате та кого превращения бактериальная клетка лизируется и продуци рует новые фаговые частицы. В ходе лизогенизации бактериаль ные клетки могут дополнительно приобретать новые признаки, детерминируемые геномом вируса. Такое явление — изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага — называется фаговой, или лизогенной, конверсией (проявление вирус-инду-цироанной трансформации).
Умеренные фаги, неспособные ни при каких условиях перехо дить из профага в вегетативный фаг (образовывать зрелые фа говые частицы), называются дефектными, чаще это происходит в результате нарушения стадии сборки вирусных частиц. Неко торые умеренные фаги называются трансдуцирующими, по скольку с их помощью осуществляется один из механизмов ге нетической рекомбинации у бактерий - трансдукции. Такие фаги могут использоваться, в частности, в генной инженерии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК и/или приготовлении рекомбинантных (генно-инженерных) вакцин.
2. Специфичность фагов послужила основанием для их наименова ния по видовым и родовым названиям чувствительных к ним бак терий. Так, например, фаги, лизирующие стрептококки, назы ваются стрептококковыми, лизирующие холерные вибрионы -холерные, стафилококки — стафилококковыми. По признаку специфичности выделяют поливалентные бакте риофаги, лизирующие культуры одного семейства или рода бактерий, моновалентные (монофаги) — лизирующие культуры только одного вида бактерий, а также отличающиеся наиболее высокой специфичностью — типовые бактериофаги, способные вызывать лизис только определенных типов (вариантов) бакте риальной культуры внутри вида бактерий.
Наборы таких типоспецифических фагов используются для дифференцировки бактерий внутри вида — это метод фаготи-пирования бактерий. С помощью этого метода можно устано вить источник и пути передачи инфекционного заболевания, т. е. провести его эпидемиологический анализ, поскольку он позволяет сравнивать фаготипы (фаговары) чистых культур бактерий, выделенных в ходе бактериологического исследова ния от больного и от окружающих его лиц — возможных бак терионосителей.
Фаги получают индукцией из лизогенных культур или из объек тов, содержащих соответствующие бактерии, при культивиро вании на жидкой питательной среде с последующим выделе нием из культуральной жидкости путем фильтрования через бактериальные фильтры. Активность полученного (выделенно го) фага определяют путем титрования или определения коли чества фаговых частиц в единице объема среды методом агаро вых слоев по Трациа. Суть его состоит в том, что на газон чув ствительной культуры (первый слой) наносят определенное разведение фага в полужидком агаре (второй слой). Каждая фаговая частица, размножаясь на бактериальном газоне, обра зует на поверхности выросшей культуры стерильное пятно ("бляшка", или негативная колония фага). Таким образом, по количеству стерильных пятен можно подсчитать количество фаговых частиц в единице среды (титр фага).
3. Фаги могут применяться в качестве диагностических препара тов для установления рода и вида бактерий, выделенных в ходе бактериологических исследования. Однако чаще всего их ис пользуют для лечения и профилактики некоторых инфекцион ных заболеваний (перорально или местно). Активность фага выражают числом частиц фага, содержащихся в 1 мл или 1 таблетке. Лечебное и профилактическое действие фагов ос новано на их литической активности.
Отличительной чертой бактериофагов как терапевтических средств является почти полное отсутствие у них побочного дей ствия, что позволяет назначать эти препараты различным воз растным группам без каких-либо ограничений, и возможность назначения поливалентных бактериофагов до получения ре зультатов бактериологического исследования. Препараты диаг ностических бактериофагов вводить категорически запрещается. В настоящее время в России для фаготерапии и фагопрофилак тики производятся и используются:
• поливалентный сальмонеллезный бактериофаг;
• моновалентные бактериофаги — брюшнотифозный, дизенте рийный, протейный, синегнойный, холерный, стафилококко вый, стрептококковый, коли-фаг (кишечной палочки);
• комбинированные препараты поливалентных бактериофагов — колипротейный, пиобактериофаг (включающий стафилококко вые, стрептококковые, клебсиеллезные, эшерихиозные, про тейные и синегнойные бактериофаги) и др.
Вопрос 45. Общая микология
. Биологические особенности грибов
2. Особенности строения генетического аппарата грибов
3. Способы размножения грибов
4. Культивирование грибов
1. Микология — это наука о грибах, выделившаяся в самостоятель ную отрасль микробиологии.
Грибы представляют собой обширную гетерогенную группу мак ро- и микроорганизмов растительного происхождения, лишенных хлорофилла. Грибы являются эукариотами и выделены в особое царство Mycota, так как имеют черты как растительных, так и животных клеток.
Общими с растительными клетками в характеристике грибов можно выделить следующие признаки:
• наличие клеточной стенки;
• неподвижность;
• неограниченный апикальный (верхушечный) рост;
• способность к активному синтезу витаминов. Сходство с животными клетками грибам придает:
• наличие хитина в клеточной стенке,
• структура цитохромов,
• гетеротрофный тип питания,
• способность запасать в клетке гликоген и синтезировать моче вину.
По типу дыхания в окружающей среде грибы — аэробы, их тканевые формы (при попадании в макроорганизм) — факуль тативные анаэробы.
Как уже было указано, грибы представлены как одноклеточ ными, так и многоклеточными микроорганизмами. К однокле точным грибам относят дрожжи и дрожжеподобные клетки не правильной формы, значительно крупнее по размерам бактерий. Многоклеточные грибы-микроорганизмы — это плесневые, или мицелярные, грибы.
Тело многоклеточного гриба называют талом, или мицелием. Основу мицелия составляет гифа — многоядерная нитевидная клетка. Мицелий может быть септированный (гифы разделены перегородками и имеют общую оболочку) и несептированный (представлен разветвлениями одной гифы без перегородок). Тканевые формы дрожжей могут быть представлены псевдоми целием, его образование — результат почкования одноклеточ ных грибов без отхождения дочерних клеток. Общую оболочку псевдомицелий, в отличие от истинного, не имеет.
2. Грибы — эукариоты, их клетки содержат оформленное ядро, имеющее ядерную мембрану и ядрышки. Для грибов характер на большая вариабельность в строении ядерного аппарата, его гетерогенность. У многоклеточных грибов может быть дика-риотический и даже гетерокариотический ядерный аппарат. В последнем случае ядра одной клетки отличаются хромосом ным составом, набор хромосом у грибов может быть как дип лоидным, так и гаплоидным.
3. У грибов различают бесполое и половое размножение, последнее присуще только высшим грибам. При бесполом размножении возможны процессы почкования (характерны для дрожжепо-добных грибов) и спорообразования. Дочерние клетки, образую щиеся при почковании дрожжей, называют бластоспорами. Сре ди спор бесполого размножения различают экзо- и эндоспоры.
Экзоспоры (конидии) образуются на терминальных нитевидных отростках специализированных гиф — конидиеносцев, например у плесневых грибов. По размерам различают микро- и макро конидии. Среди конидий особо выделяют алейрии, при их формировании мицелий становится нежизнеспособным, так как вся протоплазма клеток уходит на формирование спор.
Эндоспоры бесполого размножения образуются внутри клетки гриба. Их разновидности достаточно многочисленны. Так, к эндоспорам относят:
• артроспоры;
• хламидоспоры;
• спорангиоспоры;
• ондии и др.
Артроспоры образуются при фрагментации концов гиф много клеточного гриба, хламидоспоры могут образовывать и дрожи, и многоклеточные грибы. Эти споры характеризуются образо ванием утолщенных оболочек.
Спорангиоспоры созревают в особых образованиях — споранги ях. Спорангии представляют собой колбовидные или шаровид ные вздутия специализированных гиф многоклеточного гриба, называемых спорангионосцами.
Ондии — очень мелкие зерна-споры, образующиеся при фраг ментации любой гифы многоклеточного гриба.
У высших многоклеточных грибов различают мужские и жен ские гифы, обозначаемые как F+ и F. Наряду с бесполым раз множением для них характерно половое размножение. В этом случае процесс спорообразования идет после слияния мужской и женской гифы. Среди спор полового размножения грибов раз личают:
• зигоспоры;
• оосгоры; ^
• аскоспоры;
• базидиоспоры.
Зигоспоры образуются в результате мейоза внешне одинаковых гиф, а ооспоры — после слияния внешне различных гиф.
Аскоспоры присущи только одному классу высших грибов — аскомицетам. Для них характерно образование спор после слия ния половых гиф и процесса мейоза в особых вместилищах — сумках (асках).
Базидиоспоры присущи высшим грибам из класса базидиоми-цетов, особенность их образования заключается в том, что процессы слияния половых гиф, мейоз и последующее созре вание идут только в основании мицелия.
4. В лабораторных условиях чистые грибные культуры получают при выделении из исследуемого материала методами механиче ского разобщения и культивирования на искусственных пита тельных средах. Грибы растут медленнее бактерий, видимый рост их колоний на твердых питательных средах обычно на блюдается на 3—5-й день. Образование колоний грибов на твердых питательных средах - результат апикального роста главной гифы и ее ответвлений.
Грибы обладают выраженной сахаролитической активностью, поэтому их выращивают на специальных средах, содержащих углеводы:
• среда Сабуро;
• сусло-агар;
• морковный агар и др., при этом рН среды должно составлять 6,0-6,5.
Для роста грибам необходимы соли фосфора и серы, накопить большую биомассу грибов для промышленных целей позволя ют добавки ионов меди, магния и натрия, витаминов: биотина, рибофлавина, тиамина.
Грибы растут в широком диапазоне температур (20-45 °С), грибы, вызывающие заболевания человека, обычно культиви руются при температуре 37 °С. При росте многоклеточных грибов на питательных средах различают субстратный, или погружной, мицелий (врастающие колонии, большая часть в среде) и воз душный мицелий (ббльшая часть его находится над питательной средой). С воздушным мицелием связано образование конидий, с субстратным — бласто-, хламидо- и артроспор.
Вопрос 46. Особенности метаболизма грибов
/. Биохимические свойства грибов
2. Антигены грибов
1.Грибы биохимически очень активны, в природе они участвуют в круговороте азота и углерода, в процессах минерализации.
Грибы образуют целлюлозы, выделяемые из мицелия и пита тельной среды, и активно разрушают целлюлозу растительных остатков в аэробных условиях, в том числе древесины. Они эффективнее бактерий, особенно в кислых почвах. Большинство грибов продуцируют ксиланазы, расщепляя уси-лан, второй по распространенности вслед за целлюлозой в природе углевод, входящий в состав соломы и луба, древесины хвойных и лиственных пород, сахарного тростника. Грибы синтезируют альфа-амилазы, осуществляя гидролиз крахмала; при росте на углеводных средах (с глюкозой, сахаро зой) многие дрожжи синтезируют бета-1-6-глюкан, входящий в состав их клеточной стенки в качестве нерастворимой опорной структуры. Некоторые дрожжеподобные грибы выделяют глю-кан-пуллулан и маннаны, а плесневые грибы рода пеницилли на активно накапливают в мицелиях полисахарид нигеран. Ас-пергиллы активно расщепляют фруктаны, хитин. Многим грибам присуща способность расщеплять пектины, что используется при аэробной росяной мочке льна и конопли. Базидиомицеты активно разрушают лигнин живых растений. При этом выделяют возбудителей бурой гнили, разрушающих целлюлозные и гемицеллюлозные компоненты древесины и возбудителей белой гнили, разрушающих собственно лигнин. Дрожжи рода Candida способны разрушать метанол и алканы с длинной цепью.
Многие грибы разрушают ароматические углеводороды за счет ферментативного разрыва ароматического кольца. Все указан ные процессы идут с участием экзоферментов грибов. В анаэробных условиях дрожжи активно осуществляют броже ние, но рост их резко замедляется, в аэробных условиях идут процессы дыхания с активным размножением грибов. Дрож жевые грибы широко используют в технологических процессах хлебопекарного и пивоваренного производства, виноделия. Главные продуценты этанола — грибы рода Saccharomyces, кото рые без доступа кислорода сбраживают глюкозу с его образо ванием. Помимо глюкозы дрожжи способны сбраживать пиру-ват. Брожение дрожжами в присутствии бисульфата использу ют для промышленного производства глицерина.
Многочисленные грибы, наряду с бактериями, осуществляют распад белков в почве, минерализацию азота. Многие плесне вые грибы являются продуцентами антибиотиков (пеницилли на, эритромицина и др.) и используются в антибиотической промышленности. Многие грибы способны разлагать кератин, что обусловливает многочисленные поражения кожи и ее де риватов, в том числе у человека.
Изучение биохимических свойств грибов имеет важное значе ние для развития не только промышленной микробиологии, но и медицинской микологии. По биохимическим свойствам идентифицируют вид чистой культуры гриба, выделенной в ходе микологического исследования из материла от больного, что позволяет поставить точный диагноз. Набор ферментов строго специфичен для вида.
2. Антигенное строение грибов достаточно сложное и требует дальнейшего изучения. Условно антигены грибов можно разде лить на 2 группы по биохимической природе: белковые и полиса-харидные.
Белковые — сильные иммуногены и ответственны за развитие гуморального иммунного ответа в макроорганизме с образова нием иммуноглобулинов классов G и М. Белковые антигены грибов и антитела к ним можно выявить в реакции агглютина ции, РСК и использовать эти реакции в иммунодиагностике микозов — заболеваний, вызываемых грибами.
Вторая группа антигенов (полисахаридной природы) обусловли вает клеточный иммунный ответ и развитие гиперчувствитель ности замедленного типа. Сенсибилизация организма грибами и проявление микозов всегда сопровождаются состоянием ин фекционной аллергии, что позволяет использовать в диагностике этих заболеваний внутрикожные аллергические пробы с соответ ствующими аллергенами из грибов-возбудителей.
Вопрос 47. Основы систематики грибов
/. Отделы царства грибов
2. Классы грибов
3. Дальнейшее подразделение грибов
1. Царство грибов Mycota разделено на 2 отдела:
- Myxomycota;
- Eumycota.
К последнему относятся грибы-микроорганизмы, изучаемые ме дицинской микологией.
2. Многоклеточные грибы подразделяются на классы по способу размножения, морфологии гифов и характеру мииелия.
Грибы, у которых нет мицелия и полового размножения (архимицеты), отнесены к 2 классам: Chytridiomycetes и Hypho-chridiomycetes.
Грибы, для которых характерен несептированный мицелий и образование спорангиоспор при бесполом размножении (фикомицеты), в зависимости от типа спор, образуемых при поло вом размножении, делятся на 2 класса: Oomycetes и Zygomycetes (соответственно для них характерны ооспоры или зигоспоры). Высшие многоклеточные грибы с септицированным мицелием, для которых наряду с бесполым характерно половое размноже ние, отнесены к классам Ascomycetes (характерны половые аскоспоры) и Basidiomycetes (характерно образование базидио-спор при половом размножении).
Отдельную группу составляет класс Deuteromycetes, или несо вершенных грибов, сюда отнесены дрожжевые, плесневые и некоторые другие грибы, не имеющие полового размножения. Большинство возбудителей микозов человека относится к классу дейтеромицетов, хотя некоторые зигомицеты, аскомицеты и базидиомицеты также могут вызвать заболевания у че ловека.
3. Классы грибов делятся на семейства, семейства на роды, рода на виды. При этом учитывается:
• расположение и характер спор;
• морфология грибов;
• метаболическая активность;
• продукция пигментов;
• ареал распространения;
• характер вызываемых заболеваний.
Вопрос 48. Возбудитель туберкулеза
1. Морфология, биология и кулътуральные свойства возбудителя туберкулеза
2. Устойчивость возбудителя туберкулеза
1.Возбудитель туберкулеза — микобактерия, относится к семей ству Micobacteriaceae. Различают туберкулезные микобактерии человеческого, бычьего и птичьего типов. Для человека они па тогенны. Помимо патогенных для человека, в природе широко распространены сапрофитные микобактерии, или так называе мые паратуберкулезные бациллы. Они содержатся в водопро водной и сточной воде, в молоке и масле, на овощах и ягодах. Их обнаруживают на коже, в промывных водах желудка и глотки, они выделяются со слюной, мокротой, калом и мочой.
Морфологически они напоминают патогенные микобактерии, характеризуются кислотоустойчивостью. По этой причине воз можны ошибки при распознавании природы микобактерии, а следовательно, и характера патологического процесса. Паратуберкулезные бациллы, в отличие от патогенных, не вызывают типичных изменений в организме людей и животных. Принад лежность их к тому или другому виду устанавливается главным образом на основании их культуралъных свойств и результатов прививки морским свинкам.
Микобактерии туберкулеза (МБТ) были открыты Р. Кохом в мокроте больного туберкулезом. Человеческий тип туберкулез ного возбудителя: палочки прямые или изогнутые длиной 1,5— 4 м толщиной 0,3—0,5 м. Величина палочек зависит от возраста микроба и условий его обитания. В тканях живого организма палочки могут удлиняться, что, по-видимому, зависит от за медленного их деления. В казеозных массах палочки располага ются неровными кучами по 2—3 и более. В различных условиях пребывания в организме палочки могут образовать нитевид ные, ветвящиеся формы с булавовидными образованиями на концах нитей. Полиморфизм является характерным свойством микобактерии. Кислотоупорные МБТ обладают свойством медленно воспринимать анилиновые красители. Поэтому их окраска производится с применением протравы (карболовая кислота). При подогревании наиболее распространенные способы окраски следующие:
• Циля-Нильсена;
• Идиля-Хузе;
• Муха;
• Муха-Вейса;
• Шиенглера.
При этих окрасках в палочках отмечаются более яркие крас ные или фиолетовые гранулы. Исследование в электронном микроскопе позволило установить сложное строение их стенки из 3 слоев, а также наличие в цитоплазме ядра и гранул. В пре паратах из культур, особенно на жидких средах, вирулентные МБТ располагаются в виде жгутов. В препаратах почти всегда имеются разной степени окраски округлые тельца (зерна). Это вегетативные формы, которые получаются в результате раз множения микроба поперечным делением, и формы развития из зерен. Некоторыми учеными было доказано существование
некислотоустойчивых культур МБТ, которые названы L-формами. Эти формы способны расти на обычных средах и пре вращаться в бактерии. L-формы представляются в виде телец с венцолъю, внутри которого 1 или 2 тельца. Эта пребациллярная некислотоустойчивая стадия является нормальной стадией мик роба. Фильтрующиеся формы, зерна, кокки и палочки представ ляют формы закономерно протекающих стадий развития воз будителя. В частности, полагают, что зернистые формы, среди которых могут быть мелкие фильтрующие элементы, представ ляют неклеточную стадию, а кокковые формы и палочки, вы растающие из кокков, — клеточную стадию развития микроба. Микобактерии туберкулеза вне организма растут в чистых культурах на плотных и жидких средах, с хорошим доступом воздуха; однако они могут развиваться и в относительно ана эробных условиях, но очень медленно, скудно. На жидких специальных питательных средах МБТ растут на поверхности среды в виде морщинистой пленки. МБТ растут на питатель ных средах, содержащих минеральные соли, аминокислоты, углеводы, яичный белок и желток и особенно глицерин! Могут расти (более скудно) в средах из минеральных солей, особенно аммония. Оптимальная температура для роста 37—38 °С. На плотных питательных средах МБТ растут в виде светло-кремового морщинистого или чешуйчатого суховатого налета, запах культур ароматический, очень характерный, очень редко микобактерии человеческого типа могут давать гладкие коло нии. Культуры МБТ не всегда бывают типичны (особенно при антибактериальной терапии больных); они могут быть не сколько влажными, содержать отдельные гладкие или пигмен тированные колонии. Туберкулезную природу выделенных не типичных культур устанавливают "мышиной пробой" (1 или 0,1 мг вводят в вену хвоста 2 белым мышам, смерть наступает при явлениях генерализованного туберкулеза через 2—4 мес) наряду с пробой патогенности на морских свинках.
МБТ экзотоксина не выделяют. Однако фильтраты их культур на жидких питательных средах токсичны для животных, боль ных туберкулезом, что связанно с выделением в среду эндо токсина. МБТ выделяют также летучие токсины. Особенно стью этих токсических веществ является их специфическое действие только на инфицированных и больных туберкулезом людей и животных.
2. Благодаря особому химическому строению микобактерии туберку леза обладают значительной устойчивостью к физическим и хи мическим агентам. Во влажной мокроте микобактерии выдер живают нагревание в течение 30 мин при 75 "С, при кипячении погибают через 5 мин. В выделенной мокроте МВТ погибают при 100 "С через 45 мин. В мокроте, выделенной и сохраняе мой в темноте при комнатой температуре, жизнеспособность палочек сохраняется не менее 4 мес, в рассеянном свете они погибают через 1—1,5 мес. В суховоздушной камере при ув лажнении с температурой 80 °С МВТ выживают в течение 2 ч. В уличной пыли МВТ сохраняются до 10 дней, на страницах книг до 3 мес. В воде палочки выживают не менее 150 дней после заражения. МВТ выдерживают процессы гниения и мо гут несколько месяцев сохраняться в погребенных трупах. Препараты хлора и йода хорошо действуют на микобактерии.
Лекарственно устойчивые или резистентные микобактерии по являются у больных при антибактериальной химиотерапии, а иногда возникают и спонтанно (первичная устойчивость).
При испытании на лекарственную устойчивость следует поль зоваться плотными питательными средами Гельберга, Петрань-яни, Герольда и жидкими — синтетической средой Сотона (с плазмой), кровяной средой или плазмой.
Вопрос 49. Лабораторная диагностика туберкулеза
/. Бактериоскопическое исследование
2. Бактериологическое исследование
3. Биологическая проба
1. Лабораторная диагностика туберкулеза используется для уста новления специфической этиологии заболевания, подозрительного на туберкулез. Производят микробиологическое исследование материала от больных:
- мокроты;
- спинномозговой жидкости,;
- плевральной жидкости;
- гноя;
- мочи, кала;
- пунктатов лимфатических узлов.
Исследование на возбудителя туберкулеза производят непо средственно в доставленном материале бактериоскопическими, а кроме того, бактериологическими и биологическими метода ми. При необходимости исследовать свежую мокроту делают мазки препарата на предметных стеклах, высушивают на воз духе, фиксируют на пламени горелки. Затем препарат окраши вают карболовым фуксином, промывают водой и обесцвечи вают 15—25%-ным раствором серной кислоты, промывают и докрашивают водным раствором метиленового спирта. После подсыхания препарат подвергают иммерсионной микро скопии, просматривают 100 полей зрения (практически весь препарат). Туберкулезные микобактерии визуализируются как ярко-красные, тонкие, изящные, в одиночку или группами, большей частью лежащие вне клеток палочки. В настоящее время имеет распространение метод флотации с последующей микроскопией. Промывные воды желудка бактериоскопически, дальнейшее исследование проводят так же, как и при исследо вании мокроты. Мазок из гортани или зева окрашивают по Цилю-Нильсену. Мочу центрифугируют и готовят мазок из осадка мочи. Спинномозговую жидкость, взятую асептично, отстаивают сутки на холоде, после чего образуется тонкая фибринозная пленка (паутинка), в которой содержатся туберкулезные мико бактерии. Делают мазок на предметном стекле, высушивают на воздухе, фиксируют, окрашивают по Цилю-Нильсену. Если пле ночка не образовалась, то исследованию подвергают отцен-трифугированный осадок.
Для обнаружения туберкулезных микобактерии применяется люминесцентная микроскопия, которая имеет ряд преимуществ перед прямой бактериоскопией в окрашенных препаратах. При люминесцентной микроскопии туберкулезные микобактерии светятся обычно золотисто-оранжевым светом на черном фоне (картина "звездного неба"); кислотоупорные сапрофиты — зе леноватым с апельсиновым оттенком.
При исследовании спинномозговой жидкости методом люми несцентной микроскопии положительные результаты можно получить в 12,5 раза чаще, чем при просмотре препаратов, ок рашенных по Цилю-Нильсону.
2. Бактериологическое исследование. Методика бактериологиче ского обнаружения туберкулезных микобактерии основана на их способности противостоять воздействию кислот и щелочей.
Туберкулезная бактерия после такой обработки остается впол не жизнеспособной, что позволяет еще до посева материала избавиться от находящихся в нем посторонних микробов. Ми-кобактерии туберкулеза характеризуются некоторыми основ ными свойствами, используемыми для их дифференцирования. Они неподвижны, растут только в животном организме или на питательных средах специального состава (обычно с глицери ном и яичным желтком); на обычных питательных (МПА) сре дах не растут. Оптимальная температура, при которой растут туберкулезные бактерии, равна 37 °С, хотя возможен рост в пределах от 30 до 42 °С. Для размножения микробов требуется длительное время: на искусственных питательных средах рост появляется только через 10-30 дней. Колонии микобактерий туберкулеза имеют своеобразный вид, отличающийся шерохо ватостью (в виде плоских чешуек с возвышенным центром или розеток с углублением в центре), или же они могут быть глад кими блестящими, похожими на капли. На жидких питатель ных средах образуется толстая морщинистая пленка.
Обычно для посева наследуемого материала пользуются среда ми Любенац или Петракины. Посев выдерживают в термостате при температуре 37 °С в течение 3 мес, проверяя наличие роста каждую неделю. Наиболее часто рост наблюдается в сроки от
3 до 6 недель. Штаммы, выделенные от больных, леченных химиопрепаратами, вырастают в гораздо более поздние сроки (через 50—70—80 дней). В настоящее время предложены и ис пытаны ускоренные методы выращивания культур туберкулез ных микробов на препаратах - мазках (по Прайсу) и на кро вяной среде.
Серологические исследования имеют относительное значение.
3. Биологическая проба является по праву наиболее рациональным диагностическим приемом. Материал может быть введен под кожу или в полость живота морским свинкам. При наличии в материале вирулентных туберкулезных микобактерий обычно на 10-12-й день в месте его введения под кожей образуется уплотнение, переходящее в дальнейшем в незаживающую язву. Свинки погибают от генерализованного туберкулеза через 2—
4 мес. Ускоренная биологическая проба: через регионарный лим фатический узел морской свинки вводят несколько капель на следуемого материала. На 8—10-й день увеличенный лимфатиче ский узел вырезают и исследуют бактериоскопически в препара тах-отпечатках на присутствие туберкулезных микобактерий.
Вопрос 50. Возбудитель дифтерии
1. Морфология возбудителя дифтерии
2. Биология возбудителя дифтерии
3. Серотипы дифтерийных бактерий
1. Возбудитель дифтерии Corynebacterium diphtheriae выделен в чистой культуре Леффлером в 1884 г.
Размеры дифтерийной палочки: длина 1—6 мкм, толщина 0,3— 0,8 мкм. Отличительной особенностью возбудителя дифтерии является многообразие форм — наряду с длинными изогнутыми, изящными "типичными" палочками микробов встречаются ко роткие толстые с колбовидными вздутиями на концах, иногда коккообразные клетки, что придает микробу сходство с була вой. В колбовидных вздутиях часто находят волютиновые зер на (тельца Бабеша-Эрнета).
Характерен общий вид препарата, особенно если мазок взят с большим количеством микробов. Микробы лежат большими скоплениями и напоминают пакет булавок. В окрашенных мазках могут быть расположены попарно, под острым или прямым углом друг к другу, напоминая римскую цифру V. Дифтерийные микробы неподвижны, спор не образуют, жгу тиков не имеют, грамположительные, хорошо окрашиваются основными анилиновыми красками, причем особенно интен сивно окрашиваются волютиновые зерна. При окрашивании по Кецссеру характерной особенностью является то, что зерна волютина окрашиваются в сине-черный цвет, контрастирующий со светло-коричневой окраской всей микробной клетки.
2. Биология: дифтерийные микробы хорошо развиваются при сво бодном доступе кислорода; растут при температуре от 15 до 40 °С. Могут расти на обычных питательных средах, но лучше и с характерной морфологией развиваются на средах, содер жащих кровь или сыворотку любого вида животного. На этих средах дифтерийные бактерии вырастают уже через 8—10—12 ч.
Наиболее распространены:
• свернутая лошадиная сыворотка (среда РУ);
• среда Леффлера (3 части сыворотки + 1 часть мясного бульона с 1% виноградного сахара, 1% пептона);
• теллуритовые среды.
Очень характерен общий вид роста дифтерийных микробов в пробирках на скошенных свернутых сывороточных средах: ко лонии не сливаются вместе, вся культура представляется усе янной зернышками, напоминая шагреневую кожу. Колонии круглые, гладкие или слегка зернистые, непрозрачные с полу прозрачной периферией, края ровные, но впоследствии стано вятся извилистыми или даже зазубренными. На теллуритовых средах дифтерийные палочки образуют темно-серые или чер ные колонии вследствие восстановления теллурита до метал лического теллура. Восстановление происходит внутри бакте риальной клетки.
Типы дифтерийных микробов. На основании культуральных свойств различают 3 типа дифтерийных микробов:
• gravis (тяжелый);
• mitis (средний);
• intermedius (промежуточный).
Тип гравис дает зернистый осадок и пленку на бульоне, на плотных средах образует плоские матовые колонии неправиль ных очертаний, напоминающие маргаритку. Тип митис равно мерно мутит бульон и образует выпуклые полупрозрачные ко лонии. Третий тип обладает некоторыми свойствами первого и второго типов. Часто встречаются также атипичные формы. У дифтерийных бактерий, как и у других микроорганизмов, на блюдаются:
• гладкие (S) формы колоний;
• шероховатые (R) формы;
• промежуточные (RS).
У высокотоксичных штаммов обычно преобладают R-формы. Дифтерийная палочка вырабатывает кислоту без газообразова ния в средах с глюкозой, мальтозой и галактозой, но не с лак тозой, сахарозой и маннитом. Сбраживание крахмала и глико гена считают характерной особенностью типа гравис. Многие штаммы дают гемолиз на кровяном агаре и лизируют эритро циты, добавленные к культуре.
Дифтерийные бактерии чувствительны к дезинфицирующим средствам: 10%-ная перекись водорода убивает их в течение 3 мин; 1%-ная сулема, 5%-ная карболовая кислота, 50— 60%-ный алкоголь — в течение 1 мин. Низкие температуры (до -190 °С) не убивают дифтерийные бактерии длительное время. Высокая температура приводит к быстрой их гибели. Под действием прямого солнечного света палочки дифтерии гибнут в течение нескольких дней. В пыли они сохраняют жизнедеятельность до 5 недель, в воде и молоке до 6—20 дней. В трупах сохраняются до 2 недель.
3. Серотипы. Дифтерийные бактерии гетерогенны по антигенной структуре, но все вырабатывают одинаковый токсин. Серологи ческая гетерогенность наблюдается в пределах одного типа. Между 3 типами — гравис, митис и интермедиус — серологиче ская связь отсутствует. Токсин, продуцируемый всеми 3 типа ми дифтерийных микробов, тождествен и хорошо нейтрализу ется обычными противодифтерийными сыворотками. Среди дифтерийных микробов имеются токсичные и нетоксичные штаммы. Дифтерию вызывают только токсичные штаммы, об ладающие способностью продуцировать экзотоксины. Степень токсичности дифтерийных микробов может быть раз личной. Единицей измерения силы токсина служит минимальная смертельная доза — наименьшее количество токсина, убиваю щее морскую свинку массой 250 г в течение 3—4 суток. Кроме экзотоксина дифтерийная палочка продуцирует дермонекроток-син, гемолизин, нейраминидазу и гиалуронидазу.
Вопрос 51. Лабораторная диагностика дифтерии
/. Забор и посев материала
2. Бактериоскопическое и бактериологическое исследования
3. Реакции ферментации углеводов
1. Лабораторная диагностика дифтерии производится с иелью:
• постановки диагноза острого заболевания;
• установления бациллоносительства;
• определения вирулентности (токсичности) дифтерийных палочек.
Материал для исследования (чаще всего мазок из носа) берут стерильным ватным тампоном. Не следует брать материал после приема пищи или полоскания дезинфицирующими растворами.
Посев необходимо произвести сразу после взятия материала (не позже 5—6 ч) в пробирку со свернутой кровяной сывороткой и сывороткой Леффлера, а затем поставить в термостат при 37 °С.
2. Бактериоскопическое и бактериологическое исследования
Через 18—20 ч роста в положительных случаях на поверхности среды видны многочисленные бисерные, близко расположен ные друг к другу колонии. Предварительный диагноз можно дать уже через 8 ч. Материал с тампона можно засеять на чаш ку с кровяным теллуровым агаром или на среду Клауберга II. Колонии, выросшие на чашках через 24—48 ч, изучают микро скопически и отсевают на чашки Петри со специальной средой для определения токсичности. На следующие сутки учитывают результаты посева культур на средах для определения токсично сти и биохимических свойств и микроскопируют чистую культуру со свернутой сыворотки. Если выделена разлагающая углеводы нетоксичная культура, необходимо поставить дополнительные пробы на цистиназу и реакцию агглютинации с политиповой дифтерийной сывороткой. Реакцию агглютинации ставят на стекле с помощью монотиповых дифтерийных сывороток.
3. Для идентификации чистой культуры дифтерийной палочки и дифференцировки ее от псевдодифтерийной палочки Гормана
исследуют биохимические свойства выделенной чистой культуры. Исследование проводится на средах Yucca или на водно-сывороточной среде (20%-ной лошадиной сыворотке).
Дифтерийная палочка расщепляет только глюкозу — имеет только столбик, дифтероиды ферментируют глюкозу и сахарозу — синий цвет будет у всей среды, ложнодифтерийная палочка не расщепляет Сахаров, но разлагает мочевину — вся среда приоб ретает оранжевый цвет.
На основании реакций ферментации углеводов можно также установить 2 основных биологических типа дифтерийной па лочки: гравис и митис.
Формулировка окончательного ответа при положительном ана лизе: "Выделены токсичные (нетоксичные) дифтерийные палоч ки", в случае изучения культурально-биохимических признаков указывается принадлежность к типу гравис или митис, а при серотипировании культуры указывается серологический тип.
Вопрос 52. Возбудитель коклюша
/. Морфология, биология, кулыпуральные свойства возбудителя коклюша
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Антигенное строение, патогенность, вирулентность
1. Возбудитель коклюша — Bordetella pertussis — был выделен из мокроты ребенка, больного коклюшем, в 1906 г. Борде и Жангу. В 1937 г. был описан микроб от больного коклюшем, сходный, но не идентичный с бактерией пертуссис (коклюша), назван ный бактерией парапертуссис (паракоклюша). Морфология: короткая грамотрицательная овоидной формы па лочка размером 0,2 на 0,4—1,2 мкм. При окраске толуидиновым синим обнаруживаются биполярно расположенные метахрома-тические гранулы. У палочки коклюша можно обнаружить также капсулу.
Биология палочки, культуральные свойства: свежевыделенные культуры коклюшных микробов, S-форма, или 1 фаза по Лесли и Гарднеру, растут только на питательной среде, состоящей из картофельно-глицеринового агара с добавлением крови {среда Барде-Жангу).
Колонии палочки коклюша гладкие, блестящие, прозрачные, ку полообразные с жемчужным или ртутным оттенком, размером около 1 мм в диаметре. Колонки бактерии паракоклюша по внешнему виду очень похожи на бактерии коклюша, но они более крупные по размерам и появляются раньше, чем кок люшные колонии.
Бактерии коклюша, так же как атипичные и паракоклюшные, растут на обычных питательных средах. На полусинтетической среде — казеиново-угольном агаре (КУА) — колонии коклюш ных микробов мелкие (0,5—1 мм), выпуклые, четко контуриро-ванные, блестящие, гладкие, серовато-кремового цвета и вяз кой консистенции.
Колонии коклюшных и паракоклюшных микробов на среде Борде-Жангу окружены характерной зоной гемолиза (зона не резко отграничена и распространяется диффузно в окружаю щую среду). Коклюшные микробы не редуцируют сахара, не образуют индола, не редуцируют нитратов и не используют цитратов. Коклюшный микроб - факультативный аэроб. Оп тимальные условия культивирования 35-36 °С.
Дифференциальными признаками бактерии пертуссис и бакте рии парапертуссис служат данные серологических исследова ний (реакция агглютинации и биохимическая характеристика). Основные отличительные признаки, позволяющие дифферен цировать коклюшные и паракоклюшные культуры: паракок-люшные растут при первых пересевах на простом агаре (без крови), на казеиново-угольном агаре и мясо-пептонном агаре (особенно с добавлением тирозина), а также на кусочке карто феля, образуя коричневый пигмент, расщепляют мочевину, утилизируют цитраты.
Коклюшный микроб на простом агаре не растет, пигмента не образует и мочевину не расщепляет. Кроме того, антительной сывороткой коклюшные и паракоклюшные возбудители агглю тинируются примерно до Vio титра. Также ставят пробу на уреазу — в пробирку с исследуемой культурой добавляют моче вину и фенолфталеин, пробирку встряхивают и ставят в термо стат. Реакция (изменение цвета) может наступить через 15— 20 мин. Окончательный результат учитывается через 2 ч. По ложительная реакция — окрашивание жидкости в малиновый цвет — свойственна культурам паракоклюшных бактерий.
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам. Кок люшный микроб — облигатный паразит, вне организма он со храняется очень недолго. В сухой мокроте — несколько часов; при температуре 50—55 °С погибает в течение 30 мин. Очень чувствителен к УФ-свету и химическим антисептикам. Кок люшные и паракоклюшные микробы (в меньшей степени) чувст вительны к антибиотикам. Наиболее эффективными из них яв ляются полимиксин, левомицитин, стрептомицин и биомицин.
3. Антигенное строение. Коклюшный микроб по антигенным свойствам однотипен, но отличается сложностью антигенного строения — у него удается выявить до 12 антигенных компо нентов. Коклюшный микроб имеет собственные видовые анти гены и общие с паракоклюшными. Общие антигены имеются как у обоих видов (О-антиген), так и отдельно с каждым из них. Из коклюшных микробов были выделены фракции, обла дающие иммунологическими свойствами: агглютиноген, ге-магглютинин и протективный антиген.
Патогенность, вирулентность, образование токсина. В естест венных условиях к коклюшу восприимчив только человек. Наиболее близкая по симптоматике к коклюшу картина забо левания была экспериментально воспроизведена у обезьян. Куриные эмбрионы, крысы и морские свинки при введении культуры погибают от интоксикации. Внутрикожное введение культуры коклюшных микробов экспериментальным животным вызывают образование некроза в результате освобождения при разрушении микробных клеток ее токсичных компонентов.
Вопрос 53. Лабораторная диагностика коклюша
1. Забор и посев материала
2. Бактериологическое исследование
3. Серологические исследования
1.Лабораторная диагностика коклюша. Материалом для исследо вания служит слизь, выделяемая при кашле. В выделениях ды хательного тракта больного коклюшем бактерии могут быть обнаружены посевом во всех стадиях болезни, но особенно в ранний период заболевания. Материал для посева может быть получен 2 способами:
• методом "кашлевых пластинок";
• путем забора материала носоглоточным тампоном. Кашлевые пластинки — в момент появления кашля открытую чашку с питательной средой подносят на расстоянии 8—10 см ко рту ребенка и держат ее так в течение нескольких секунд (6—8 кашлевых толчков). Желательно посев делать на 2 чашки. После забора материала4 чашку закрывают как можно быстрее, для того чтобы избежать загрязнения. Чашку помещают в тер мостат.
Посев носоглоточным тампоном. Стерильный тампон вводят в ноздрю ребенка до задней стенки глотки, где снимают слизь. Взятие материала тампоном через рот со шпателем более сложная и неприятная для ребенка процедура и не имеет пре имуществ перед носоглоточным тампоном. Извлеченным из ноздри тампоном немедленно делают посев на чашки с пита тельной средой. Посев должен быть сделан в течение 1-2 ч по сле забора материала.
2. Бактериологическое исследование. Наилучший рост палочка коклюша дает на питательных средах с добавлением большого количества крови. Таковы среды:
• картофельно-глицериновый агар с 20—30% крови по Борде-Жангу;
• молочно-кровяной агар;
• среда на казеиновом гидролизате с 25% крови.
Можно пользоваться средой на казеиновом гидролизате и с меньшим количеством крови. Для подавления роста сопутст вующей микрофлоры к питательным средам прибавляют рас творы пенициллина, к которому палочка коклюша нечувстви тельна. Чашки с посевом оставляют в термостате при 37 "С на 2—3 суток. Через 48—72 ч просматривают чашки. При наличии большого количества характерных колоний из них делают маз ки, которые окрашивают по Грому, ставят на предметном стек ле реакцию агглютинации с антительной сывороткой, разве денной 1 : 10. Если на чашке появляются единичные колонии, делают пересев в пробирку со скошенной средой. Используют те же питательные среды. Через 24—48 ч роста в термостате ис следуют мазки, окрашенные по Граму, и ставят реакцию агглю тинации на предметном стекле. Идентификацию микробов коклюша проводят на основании морфологических, биохими ческих, серологических, токсических и патогенных свойств выделенных культур.
3. Серологические исследования: серологическая реакция (агглюти нация, связывание комплемента и опсано-фагоцитарная реак ция) в некоторой мере помогает подтвердить диагноз при ати пичном течении коклюша (появляются антитела со 2—3-й не дели заболевания в низких титрах), а также установить его ретроспективно.
В условиях массовой иммунизации против коклюша значение этих серологических показателей весьма ограниченно.
Для получения агглютинирующей сыворотки применяют имму низацию кроликов.
Вопрос 54. Возбудитель менингококковой инфекции
/. Морфология менингококка
2. Биология и кулыпуральные свойства менингококка
3. Антигенное строение, серотипы
1. Возбудитель эпидемического менингита человека — менингококк (Neisseria meningitidis) впервые был открыт в 1887 г. Менинго кокки могут быть обнаружены в носоглотке человека и вызы вают у последнего в ряде случаев ринофарингит. Особого внимания в патологии человека заслуживают как возбудители воспаления мозговых оболочек (цереброспинальный менингит) и иногда сепсиса.
Морфология менингококка. Менингококки представляют собой грамотрицательные сферические клетки диаметром 0,6— 0,8 мкм. Расположенные попарно. Парное расположение вы ражено особенно ясно при рассмотрении мозгов, изготовлен ных из спинномозговой жидкости. В спинномозговой жидко сти менингококки часто располагаются внутриклеточно и имеют форму кофейного зерна. В ряде случаев можно наблюдать их в значительном количестве внеклеточно. В мазках из культур менингококки располагаются попарно, иногда в виде тетрад. Характерной особенностью менингокок ков является их полиморфизм. В мазках из свежих культур они имеют вид небольших сферических клеток, в старых (3—5 су ток) культурах наряду с небольшими сферическими клетками могут наблюдаться в значительном количестве гигантские клетки этих микробов. Менингококки неподвижны, жгутиков не имеют, спор не образуют.
При изучении культур под электронным микроскопом обнару жена трехслойная клеточная стенка, образованная белками, липидами и липополисахаридами, снаружи имеется слой поли сахарида, который формирует капсулу.
2. Менингококки — аэробы, биохимически малоактивны, разлага ют только глюкозу и мальтозу. Оптимальная температура, при которой наблюдается хороший рост, лежит в пределах 35— 37 "С. Менингококки исключительно требовательны к составу питательных сред, размножаются только в присутствии челове ческого или животного белка или специального набора амино кислот.
Хорошо растут на таких питательных средах, как среда Леффлера и различные яичные среды. При посеве на плотные пи тательные среды (сывороточный агар) через 18—24 ч образуют ся колонии менингококка. Они бесцветны, нежны, имеют диаметр от 0,5 до 1,5 мм, по внешнему виду напоминают ко лонии шигелл Флекснера. На средах с добавлением крови коло нии непрозрачны, беловато-серые и достигают больших разме ров. В бульоне рост появляется в виде равномерной мути с нежной пленкой на поверхности.
Устойчивость к физическим и химическим факторам. Устой чивость менингококка к различным физическим и химическим факторам весьма низкая. Менингококки гибнут в течение 5 мин и даже быстрее при температуре 55 °С. К низкой темпе ратуре они устойчивы. 1%-ный раствор фенола или 0,1%-ный раствор сулемы убивают менингококков в течение 1—2 мин, очень чувствительны они ко всем дезинфектантам. Прямой солнечный свет убивает менингококки за 2—8 ч, под действием ультрафиолетовых лучей возбудитель погибает практически мгновенно.
3. Возбудители экзотоксина не образуют, но при гибели микроб ной клетки высвобождается эндотоксин липополисахаридной природы. По антигенной структуре менингококки подразделяют ся на ряд серологических групп: А, В, С, D, X, Y, Z и др. Серо логические группы менингококков отличаются друг от друга особенностями антигенной структуры. Менингококки имеют следующие виды антигенов:
• представленные белками и полисахаридами;
• видовой антиген белковой природы;
• группоспецифические, представленные гликопротеидным комп лексом;
• типоспецифические, белковой природы, позволяющие разгра ничивать различные серотипы, в основном серологических групп В и С. Менингококковые антигены не являются строго специфичными. Это затрудняет оценку результатов серологи ческого обследования людей при изучении иммунологического к менингококковой инфекции.
Под влиянием сульфаниламидов и антибиотиков проявляется изменчивость менингококков. Изменчивость касается морфо логических, гистохимических и антигенных свойств микробов. Особенно лабильными являются антигенные свойства: образо вание неагглютинирующихся типовыми сыворотками вариантов и штаммов, агглютинирующихся несколькими типовыми сыво ротками. Установлена способность менингококка к образова нию таких измененных вариантов, как L-формы, формы гете-роморфного роста.
L-формы могут быть стабильными и нестабильными, они обла дают значительной резистентностью к пенициллину. L-формы являются одним из причинных факторов затяжного течения менингококковых менингитов.
Вопрос 55. Лабораторная диагностика менингококковой инфекции
1. Забор материала
2. Бактериоскопический и бактериологический методы исследования
1. Для исследования берут:
• слизь из носоглотки;
• спинномозговую жидкость;
• розеолы при менингококковом сепсисе;
• кровь;
• у умерших исследуют гной из спинномозговых оболочек и ма териал из воспалительных органов.
Спинномозговая жидкость берется при люмбальной пункции в 3 пробирки. Спинномозговая жидкость исследуется в лаборато рии с помощью:
• общего анализа (реакция Панди, количество белка и цитоз);
• биохимического анализа (определение сахара и хлоридов);
• бактериологического анализа.
Пробирка со спинномозговой жидкостью может сохраняться в течение нескольких часов в термостате при температуре 37 °С.
Макроскопически жидкость при менингококковом менингите может быть слегка мутноватой, мутной, гнойной, густой с жел товатым или зеленоватым оттенком. В клеточном составе пре обладают нейтрофилы, общее количество белка повышенно —от 0,66 до 3—8% и более. Содержание сахара и хлоридов не сколько снижается.
2. Наиболее ранним простым методом исследования является бак териоскопия мазка спинномозговой жидкости. Для этого из осадка приготовляется мазок, фиксируется, окрашивается ме-тиленовой синькой или по Граму. Обнаружение внутри- и вне-клеточно расположенных грамотрицательных диплококков, имеющих типичную морфологию, является важным диагности ческим признаком. Бактериоскопическим анализом диагноз под тверждается в 50—70% случаев. Выделение чистой культуры ме нингококка из ликвора более достоверно, но занимает 3—4 дня. Предварительный ответ может быть получен через сутки.
Бактериологический метод по частоте обнаружения возбудителя уступает бактериоскопическому. При одновременном использо вании обоих методов частота подтверждения диагноза достига ет 70%. Отрицательные результаты бактериологического иссле дования не исключают менингококковой природы заболевания.
П.П. Чибирас предложена бактериоскопия мазков крови или толстой капли крови в целях обнаружения менингококка. Ме тод прост и высокорезультативен, является экспресс-методом. Мазки крови окрашиваются после фиксации по Романовскому-Гимзе, а препараты толстой капли - без фиксации 1%-ным водным раствором метиленовой синьки в течение 2 мин. В мазках крови почти в каждом поле зрения удается обнару жить 5—20 менингококков, фагоцитированных нейтрофилъными лейкоцитами. Аналогичным методом предлагается исследовать спинномозговую жидкость.
Серологические методы диагностики последнее время не нашли широкого применения в силу малой результативности. Из иммулогических методов наиболее чувствительны и инфор мативны реакция непрямой гемагглютинации и иммунофер-ментный метод.
Вопрос 56. Возбудитель стрептококковой инфекции
/. Стрептококковые инфекции
2. Морфология, биология стрептококка
3. Антигенное строение; классификация
4. Лабораторная диагностика стрептококковых инфекций
1. Стрептококки (Streptococcus) — возбудители большого числа ин фекций человека и животных, они вызывают рожистое воспале ние, сепсис и гнойные инфекции, скарлатину, ангину. Имеются непатогенные разновидности, обитающие в полости рта и ки шечника человека. Анаэробные штаммы стрептококков обла дают незначительной степенью активности, и их обнаружива ют обычно в полости рта и пищеварительном тракте человека. В некоторых случаях они вызьшают хронические воспалительные процессы и являются возбудителями раневых инфекций. Значи тельно большее значение в патогенезе стрептококковых инфек ций человека имеют факультативные анаэробы, которые разделе ны по характеру гемолиза на агаре с кровью на следующие типы:
• бета-гемолитические стрептококки;
• альфа-гемолитические стрептококки;
• гамма-гемолитические стрептококки, не вызывающие видимо го гемолиза на твердых питательных средах с кровью.
Наибольшей патогенностью обладают бета-гемолитические стрептококки, которые являются возбудителями большинства стрептококковых инфекций у человека. Патогенность альфа-гемолитических стрептококков менее выражена. Обнаружива ются они в слизи зева здоровых людей, но в некоторых случа ях и при хрониосепсисе, подостром септическом эндокардите, инфекциях полости рта. Гамма-гемолитические стрептококки — сапрофиты верхних дыхательных путей и кишечного тракта че ловека. В некоторых случаях они вызывают подострый септиче ский эндокардит, инфекции мочевых путей, раневые инфекции.
2. Морфология стрептококков: это неподвижные шаровидные или овальные кокки диаметром 0,8—1 мкм, образующие це почки различной длины и положительно окрашивающиеся по Граму. Часть штаммов образуют капсулу. Длина цепочек связа на с условиями выращивания. В жидкой питательной среде они длиннее, на плотных средах нередко расположены в виде
коротких цепей и пучков. Кокки перед делением могут быть овоидными. Деление происходит перпендикулярно по отноше нию к цепи. Каждый кокк делится на 2.
Биология стрептококков, культуральные свойства: на агаре с кровью стрептококк образует мелкие (1—2 мм в диаметре) по лупрозрачные палочки, сероватые или бесцветные, которые хорошо снимаются петлей. Величина зоны гемолиза варьирует у разных штаммов: группа А образует зону гемолиза, несколько превышающую диаметр колонии, группа В дает большую зону гемолиза. Стрептококки типа А образуют зеленоватую или зе леновато-коричневую зону гемолиза, мутноватую Или прозрач ную, варьирующую по величине и интенсивности окраски. В некоторых случая сама колония приобретает зеленоватое ок рашивание. В жидких питательных средах для стрептококков характерен придонный, часто поднимающийся по стенкам рост. При взбалтывании зернистая или хлопьевидная взвесь. Общепринятые среды для выращивания: мясо-пептонный агар с добавлением крови кролика или барана, полужидкий агар с сывороткой.
Хороший рост и токсинообразование могут быть обеспечены на "комбинированном бульоне" или на средах, содержащих ка зеиновый гидролизат и дрожжевой экстракт. Гемолитические стрептококки метаболизируют глюкозу с образованием молоч ной и других кислот, что является фактором, лимитирующим рост микробов в питательной среде. Устойчивость к физиче ским и химическим факторам.
Гемолитические стрептококки группы А в течение длительного времени могут сохраняться на предметах, в пыли в высушен ном состоянии. Однако эти культуры, сохраняя жизнеспособ ность, утрачивают вирулентность.
Стрептококк группы А высокочувствителен к пенициллину, который оказывает на него бактерицидное действие. Сульфа ниламид действует на стрептококк А бактериостатически.
3. Современная классификация стрептококков основана на их се рологических различиях. Известно 17 серологических групп: А, В,
С, D, E, F и т. д. Деление на группы основано на наличии у представителей разных групп специфического полисахарида (субстанция С). Патогенны для человека стрептококки груп пы А. Стрептококки разных групп отличаются не только поспособности вызывать заболевания у человека и животных и по своему природному обитанию, но и по биохимическим и культуральным особенностям.
Кроме серологических различий, при дифференииаиии штаммов учитывают следующие показания:
• источник выделения;
• характер гемолиза;
• способность к образованию растворимого гемолиза;
• резистентность к различным температурам;
• особенность расти в молоке с метиленовым синим;
• ферментацию Сахаров;
• разжижение желатина.
Серологические серотипы: методом агглютинации на стекле штаммы бета-гемолитического стрептококка, выделенного при скарлатине и других стрептококковых инфекциях и от здоро вых носителей, были разделены на 50 серологических типов. Культуры 46 типов отнесены к группе А, типы 7, 20, 21 — к группе С и тип 16 — группе Г.
Деление стрептококков на типы производится и с помощью реакции преципитации. Результаты определения типа по реак ции агглютинации и в реакции преципитации обычно дают совпадающие результаты. При скарлатине обычно преобладает
1 или 2—3 типа. Обнаружены общие антигенные субстанции в штаммах, принадлежащих к группам А, С, Q.
В стрептококковом (при скарлатине) токсине содержатся
2 фракции:
• термолабильная или истинный скарлатинозный токсин;
• термостатическая, которая обладает свойствами аллергена.
Истинный эритрогенный токсин является протеином. Это эк зотоксин стрептококка, который вызывает реакцию Дика у восприимчивых к скарлатине людей. Очищенный эриторген-ный токсин применяют для кожных проб с целью определения уровня антитоксического иммунитета (реакция Дика).
4. Для бактериологического исследования материал, собранный тампоном со слизистой зева и носа, засевают на чашку Петри с кровяным агаром, ставят в термостат на 3—4 ч при 37 °С. При наличии стрептококков через сутки на агаре вырастают характерные палочки. Для микроскопического исследования изолированную колонию пересевают в жидкую питательную среду (мясо-пептонный бульон с сывороткой) и через 24 ч вы ращивания в термостате подвергают исследованию. Мазки ок рашивают по Граму или метиленовым синим по Леффлеру. За тем изучают биохимические свойства культур и определяют тип стрептококка с помощью реакции агглютинации на стекле и реакции преципитации с типовыми сыворотками. Из сероло гических реакций применяют реакцию связывания комплемента (РСК) с сывороткой иммунизированного кролика.
Вопрос 57. Капсульные бактерии
/. Группа капсульных бактерий
2. Морфология, биология и антигенные свойства капсульных бактерий
3. Лабораторная диагностика
1.Капсульные бактерии. К ним относятся клебсиелды — группа грамотрицателъных неспорообразующих и неподвижных палочек, которые обладают обычными капсулами и на питательных сре дах образуют слизь.
Основными видами этого рода являются палочка склеромы (ри-носклеромы), палочка озены и дигаюбациллы Фридлендера, вы зывающие пневмонию. Капсульные бактерии обнаруживаются в слизи носа и зева больных склеромой и озеной, в мокроте и в тканях легких больных фридлендеровской пневмонией, при инфекциях мочевых путей и в испражнениях человека, а также в объектах внешней среды.
2. Морфология: короткие с закругленными концами палочки, 2— 3 мкм в длину и 0,5—1 мкм в ширину, располагаются одиночно или часто попарно. Они не имеют жгутиков и не образуют спор. Слизистая форма микроба окружена широкой овальной или круглой капсулой. Ввиду того что капсула слабо окраши вается анилиновыми красками, для окрашивания самой капсу лы препарат обрабатывают этиловым или метиловым спиртом, смешанным с уксусной кислотой и солями некоторых тяжелых металлов.
Биология капсульных бактерий, культуральные свойства: клебсиеллы хорошо растут и размножаются на простых питатель ных средах. В качества источника азота и углерода, необходи мых для построения белка, они используют аммонийные соли, глюкозу или молочную кислоту.
При определении ферментативной способности ограничиваются всего лишь 3 углеводами: лактозой, глюкозой, сахарозой. На плотных питательных средах нейтральной или слабо щелочной реакции капсульные бактерии дают типичные вязкие, выпук лые колонии, нередко сливающиеся в виде сплошного перла мутрового слизистого слоя.
Из всех микробов капсульной группы наименее устойчивой является палочка склеромы (Klebsiella rinoscleromatis). Ценным дифференциально-диагностическим признаком этого микроба является его неустойчивость к действию желчи быка, в отли чие от других видов клебсиелл. Цитраль обладает бактериоста-тическими и бактерицидными свойствами в отношении кап сульной группы, причем наиболее выраженный эффект отме чен по отношению к палочке склеродермы. Сулема убивает палочки склеромы через 3 ч, фенол — через 24 ч. Нагревание до 70 °С капсульных бактерий в водной взвеси приводит к их гибели в течение часа. Капсульные бактерии отличаются зна чительным разнообразием антигенной структуры в связи с осо бенностями соматических (S и R) и капсульных (К) антигенов. В настоящее время различают более 60 капсульных типов. Па лочка склеромы серологически однообразна, и все штаммы па лочки склеромы входят в одну антигенную группу.
Известно несколько серотипов палочки озены {Klebsiella ozenae) (К 4, 5 и 6) и большое количество серотипов палочки Фридлендера (Klebsiella pneumoniae) с ее многочисленными капсульными антигенами. Все указанное заставляет использовать комплексно все методы исследования: данные морфологии, культуральных, биохимических и антигенных свойств, для того чтобы отнести данный штамм к определенному виду или груп пе внутри рода капсульных бактерий.
3. Лабораторная диагностика склеромы — основана на примене нии патогистологического, цитологического, бактериологическо го и серологических методов.
Бактериоскопическое исследование позволяет обнаружить в сре зах и в препаратах-отпечатках инфильтратов типичные для склеромной гранулемы гидропические клетки Микулича, гиа линовые шары и плазматические клетки.
Бактериологическое исследование — диагностика склеромы, ос нована на обнаружении в слизи носа, зева, трахеи, гортани, бронхов, в кусочках, полученных путем биопсии, капсульной бактерии и выделении ее в чистой культуре. Посев делают на 2—3 чашки Петри со слабощелочным мясо-пептонным агаром или глицериновым агаром, затем пересевают культуру в цвет ной ряд (лактоза, глюкоза, сахароза) для определения фермен тации; изучение чувствительности микробов при посеве на агар, смешанный напополам с бычьей желчью; исследование серологических свойств микробов с помощью антисыворотки-1 в реакции связывания комплемента; определение вирулент ности культуры в опыте на белых мышах; изучение чувстви тельности выделенных микробов к лизирующему действию специфического бактериофага.
Бактериофаг палочки склеромы может быть легко обнаружен в летнее время, непосредственно после фильтрации взвеси па лочки склеромы из агаровых и бульонных культур. Бактерии других капсульных микробов склеромным фагом не лизируются.
Серологическая диагностика склеромы основана на исследова нии сыворотки больного в реакции связывания комплемента с антигеном из слизистой культуры палочки склеромы и реак ции агглютинации с антигеном из бесслизистой культуры это го микроба.
Диагностическим титром реакции агглютинации считают титр 1 : 600 (слабо положительная), а в более высоких титрах 1 : 3200 как положительную. Лабораторный диагноз заболева ний, вызываемых пневмобациллой Фридлендера, основывается исключительно на данных бактериологического анализа (посев на мясо-пептонный агар с последующей дифференциацией и описание морфологических, культуральных, биохимических и антигенных свойств выделенных микроорганизмов).
Вопрос 58. Палочка инфлюэнцы
/. Заболевания, вызываемые палочкой инфлюэнцы
2. Морфология, биология, культуральные и антигенные свойства
3. Лабораторная диагностика
1. Бактерии инфлюэнцы Haemophilus influenza (б. Афанасьева-Пфейффера), встречаясь довольно часто на слизистой оболочке верхних дыхательных путей человека, при ослаблении устойчивости организма к инфекции могут вызвать менингит (особенно у ослабленных детей), острые воспаления дыхательных путей:
• пневмонию;
• бронхит;
• ларингит;
• конъюнктивит;
• острый и хронический отит и др.
2. Морфология: маленькая палочка почти кокковидной формы. Очень полиморфны, могут образовывать нити. Неподвижны, спор не образуют, грамотрицательны. Бактерии медленно ок рашиваются анилиновыми красками; окраску мазка карболо вым фуксином, разведенным в 10 раз, нужно производить в течение 5—15 мин.
Биология, культуральные свойства: большую роль при выращи вании на питательных средах играют ростовые витамины — кровь различных животных или водный раствор хлористого гематина и дрожжевой экстракт.
Антигенное строение: серотипы — капсулы отдельных штаммов отличаются по антигенным свойствам в связи с присутствием в них 6 различных полисахаридов.
По капсульным антигенам бактерии инфлюэнцы разделяются на 6 типов: а, Ь, с, d, e, f. У людей чаще выделяется тип Ь. С помощью капсульных антигенов можно получить специфи ческие антисыворотки с высоким титром, применение которых дает возможность быстро и точно определить серологические типы палочки инфлюэнцы.
3. При воспалении дыхательных путей и среднего уха берут слизь и гной с помощью тампона, при пневмонии собирают мокроту в чашку Петри; при эмпиеме плевры исследуют экссудат, а при менингите — спинномозговую жидкость.
Микроскопия и бактериоскопическое исследование: посев делают на кровяной (шоколадный) агар Левинталя и одновременно на свежий кровяной агар с 10% крови кролика или лошади. Па лочка инфлюэнцы очень неустойчива во внешней среде, быст ро погибает при высыхании слизи, мокроты, гноя, поэтому по сев необходимо делать немедленно после взятия материала. На среде Левинталя колонии бактерий вырастают довольно больших размеров, слепки беловатые с гладкой поверхностью, ровные, круглые (у капсульных бактерий). У некапсульных штаммов колонии меньше с неровными краями и выпуклым центром. С колоний делают мазки на предметном стекле, ок рашивают фуксином Циля и микроскопируют.
Типичные бактерии подвергают серологическому исследова нию и пересевают на жидкие среды для дальнейшего исследо вания. При пересеве с колоний на жидкие кровяные среды {бульон Левшталя) палочка инфлюэнцы дает гомогенный рост с небольшим осадком на дне. Коккообразные формы дают равномерную слизь. Нитевидные формы дают хлопья. Для ди агностики применяют реакцию преципитации с различными жидкостями, полученными от больного.
Вопрос 59. Возбудители кокковых пневмоний и их лабораторная диагностика
/. Возбудители пневмоний
2. Микроскопическое исследование
3. Бактериологическое исследование
4. Особенности лабораторной диагностики стафилококковых пневмоний
1. Возбудителями пневмонии могут быть различные микроорганиз мы, проникающие в дыхательные пути человека из окружающей среды, — кокковые (пневмококки, стрептококки, стафилокок ки) и бациллярные (диплобациллы Флидлендера, палочки Пфейффера). Одним из наиболее частых возбудителей пнев монии, особенно крупозной, является пневмококк. В последнее время часты стафилококковые пневмонии.
2. Материалом для исследования служат: мокрота, слизь, взятая стерильным тампоном из носоглотки больного, гной, различ ные выпоты, пунктаты, кровь. Исследованию подвергают пре имущественно мокроту или носоглоточную слизь.
Микроскопическое исследование: делают мазки на 2 предметных стеклах; один из мазков окрашивают по Граму, а другой — раз веденным карболовым фуксином (краска Пфейффера). При на хождении в мазках ланцетовидных диплококков, окруженных светлой зоной неокрасившейся капсулы, ориентировочно ус танавливают пневмококковую этиологию. Обнаружение распо ложенных цепочкой грамположительных кокков позволяет по давить предварительный диагноз стрептококковой инфекции.
Характерная морфология расположения группами в виде гроз дей винограда и положительной окраски по Граму позволяет установить наличие стрептококков. Обнаружение в мазках мелких грамотрицательных палочек, часто образующих гнезд-ные скопления и нередко полярно окрашенных, указывает на палочку Пфейффера. Грамотрицательные диплобациллы различ ной величины, окруженные капсулой в виде светлого ореола, говорят о наличии диплобациллы Фридлендера. Микроскопиче ский диагноз ориентировочный и предварительный.
3. Точное представление о микробном пейзаже дает:
• изучение посевов на кровяном агаре и других средах;
• выделение чистых культур из изолированных колоний;
• идентификация их.
Пневмококковые пневмонии: для бактериологического иссле дования материал засевают на чашки Петри, содержащие агар с добавлением 5—7% дефибринированой кроличьей крови. По севы на кровяном агаре исследуют через 1—2 суток содержания в термостате при 37 °С.
Одновременно с изучением внешнего вида колоний произво дят отсев их в жидкие среды и микроскопирование. Колонии пневмококков на кровяном агаре имеют вид мелких полупро зрачных образований зеленовато-серого цвета, особенно за метного в тонком слое агара, в центре имеют небольшой плот ный бугорок и более светлую периферию. Нередко колонии окружены как бы отсвечивающим ореолом. В жидких средах пневмококки вызывают равномерное помутнение без образо вания пленок и осадка.
Микроскопирование обнаруживает грамположительные парные кокки несколько удлиненной формы с заостренными наруж ными концами, напоминающими ланцет — ланцетивидные ди плококки. Размеры их колеблются в пределах 0,5 х 0,75 до 1 х 1,5 мкм, располагаются одиночно, но могут образовывать ко роткие цепочки по 3—4 пары кокков. Пневмококки образуют капсулу, которая светлым ободком окружает оба кокка вместе, так как обычными методами окраски капсула не прокрашива ется. Пневмококки легко лизируются в присутствии бычьей желчи и желчнокислых солей. Обнаруженные при исследова нии культуры пневмококка подвергают дополнительному исследованию - определяют тип пневмококка, вирулентность для белых мышей и устойчивость к действию антибиотиков, а также производят серологические исследования (реакции агг лютинации и преципитации — берется материал от больного и типовые пневмококковые сыворотки). Одновременно с посе вом на агар исследуемый материал вводят внутрибрюшинно 2 белым мышам весом 18—20 г по 0,5 мл, т. е. ставят биологи ческую пробу.
4. Стафилококковая пневмония. Бактериологическое исследование
проводится с использованием молочно-солевого и кровяного агара. Для обнаружения стафилококков пользуются материа лом (пунктат, выпоты, гной, экссудат), взятым непосредствен но из очага болезни (плевральные и легочные полости), а также посевами крови, производимыми в строго стерильных условиях. Исследования слизи из зева и носа имеют второстепенное значе ние и лишь дополняют общую картину. 2-3 капли исследуемо го материала помещают на поверхность чашки, содержащей молочно-солевой агар, посевы помещают в термостат при 37 "С. Посевы крови сохраняют в термостате до появления роста (помутнении). Если в течение 4—5 дней роста микробов не обнаруживается, считают отрицательными и уничтожают. Через сутки роста посевы извлекают из термостата и выросшие культуры подвергают изучению.
Колонии стафилококков на твердых средах представляют собой правильные диски с ровными краями, блестящей, умеренно выпуклой поверхностью, размером от 2 до 4 мм в диаметре. Колонии легко снимаются с агара, немного тягучи, непрозрач ны, окрашены в золотисто-оранжевый, лимонно-желтый или белый цвет. На кровяном агаре патогенные штаммы стафило кокков, как правило, окружены зоной более или менее выра женного гемолиза. В жидких средах стафилококки вызывают сильное диффузное помутнение, некоторые штаммы с образо ванием пленки. При стоянии пробирки на дне образуется оса док. Стафилококки грамположительньь
Под микроскопом стафилококки представляют собой довольно правильные сферические кокки с диаметром 0,6 до 0,9 мкм. Располагаются одиночно, попарно и даже короткими цепочка ми по 2—4 кокка, но основной формой являются неправиль ные скопления, напоминающие гроздья винограда.
Патогенные штаммы выглядят, как правило, лиловыми, а не патогенные — интенсивно синими. Выделенные из одной ко лонии штаммы культур стафилококка исследуют на патоген ные свойства и чувствительность к антибиотикам. Из посевов крови ежедневно делают высевы на гемоагар и выделенные культуры подвергают тем же исследованиям. Понятие о патогенности стафилококковой культуры складыва ется из комплекса свойств изучаемого штамма:
• способности вырабатывать пигмент;
• вызывать гемолиз эритроцитов;
• коагулировать плазму крови;
• вырабатывать экзотоксин;
• лизироваться типовыми фагами.
Косвенным показателем патогенных стафилококков является их способность лизироваться типовыми стафилококковыми фагами, так как известно, что непатогенные штаммы не лизи-руются.
Серологическое исследование — наибольшее распространение получило определение уровня стафилококкового антитоксина в сыворотке больных в динамике, т. е. в начале и в конце бо лезни. Принцип титрования основан на нейтрализации гемоли тических свойств стафилококкового токсина антитоксином, содержащимся в сыворотке больного. Обычно при наличии стафилококкового заболевания уровень антитоксина в крови больных нарастает в течение болезни, что подтверждает этио логическую роль стафилококка в данном заболевании. У резко ослабленных субъектов нарастание титра антитоксина может и не наблюдаться.
Вопрос 60. Возбудитель малярии
/. Морфологические и культуральные свойства возбудителя малярии
2. Цикл развития малярийного плазмодия
3. Спорогония
4. Шизогония — тканевая и эритроцитарная
5. Половое размножение плазмодиев
Острый антропонозный трансмиссивный протозооноз. Возбу дители малярии — одноклеточные животные (простейшие), от носятся к классу спорозоа, подклассу кокцидиа, семейству плазмодий, роду плазмодиум. У человека известно 4 вида воз будителей малярии:
• плазмодии вивакс (p. vivax) — возбудитель трехдневной малярии;
• плазмодии малярии (p. malariae) — возбудитель четырехдневной малярии;
• плазмодии фальсипарум (p. falciparum) — возбудитель тропиче ской малярии;
• плазмодии овале (p. ovale) — возбудитель особой формы трех дневной малярии.
Последний вид в естественных условиях встречается в Африке, Палестине, Южной Америке, на Филиппинах. В России суще ствование овале не установлено. Человек в естественных усло виях может заразиться через комаров возбудителем малярии обезьян.
2. Цикл развития малярийных возбудителей осуществляется со сменой хозяев:
• половое развитие (спорогония) протекает в организме оконча тельного хозяина — самки комара рода анофелес;
• бесполое развитие (шизогония) — в организме промежуточного хозяина — человека).
3. Спорогония — попавшие в желудок комара с кровью человека мужские и женские половые клетки плазмодиев (микро- и мак-рогаметоциты) превращаются в зрелые микро- и макрогаметы, которые после оплодотворения проходят ряд последовательных этаггов развития (от зиготы до спороцисты) инвазионных форм спорозоитов, накапливающихся в слюнных железах насекомого. Продолжительность спорогонии определяется видом плазмо диев и температурой окружающего воздуха. При оптимальной температуре воздуха (25 °С) спорогония продолжается 10 дней у плазмодиев вивакс, 12 дней - у фальсипарум и 16 дней -у малярие и овале. При температуре воздуха ниже 15 °С споро-зоиты не развиваются. Дальнейшее развитие спорозоиты полу чают в организме позвоночного хозяина, в который они про никают при кровососании комара.
4. В организме человека малярийные паразиты проходят бесполое размножение, или шизогонию:
- в тканевых клетках — тканевая шизогония;
- в эритроцитах — эритроцитарная шизогония.
Тело малярийного паразита состоит из цитоплазмы и ядра. Не которые стадии паразитов содержат пигмент, который окраски не воспринимает, а имеет свой естественный цвет: темно-бурый, золотисто-желтый, коричневый, почти черный (разный у разных видов паразитов).
Заражение человека происходит в результате укуса зараженного комара рода анофелес. Со слюной такого комара в организм человека попадают спорозоиты. Тканевая шизогония протекает в клетках печени. Спорозоиты внедряются в них, округляются, растут, достигая в поперечнике 40—50 мкм и более. В них мно гократно делится ядро, а затем сегментируется цитоплазма. В ре зультате образуются тканевые мерозоиты. Часть мерозоитов проникает в эритроциты и дает начало эритроцитарному циклу развития паразитов. Другие мерозоиты проникают вновь в клетки печени, в которых продолжается развитие тканевых форм. Стадии паразитов, развивающиеся в клетках печени, на зывают тканевыми, или экзоэритроцитарными, формами. Раз личают также формы преэритроцитарные, развитие которых в тканевых клетках проходит параллельно развитию эритроци-тарных форм. Минимальная продолжительность экзоэритрици-тарной шизогонии составляет 8 суток у пл. вивакс, 6 суток у пл. факсипарум, 9 суток у пл. овале и 19—16 суток у пл. малярие. Вследствие политипичности спорозоитов пл. вивакс и пл. ова ле часть из них (до 8—13 мес после инокуляции) обеспечивает развитие болезни после продолжительной инкубации или воз никновение истинных или отдаленных рецидивов болезни. Эритроцитарная шизогония пл. вивакс, пл. малярии и овале протекает в периферической крови. Возбудитель пл. фальсипа рум в периферической крови обычно встречаются только ши-зонты, кольца.
Остальные стадии шизогонии вплоть до разделения паразита на мерозоиты и развития половых форм (гамоитов) протекают во внутренних органах. Только в случаях тяжелой коматозной малярии в периферической крови могут наблюдаться и другие стадии цикла шизогонии.
У некоторых штаммов пл. фальсипарум все стадии шизогонии можно обнаружить в периферической крови у значительной час ти больных и при относительно легком течении болезни.
5. Размножение паразитов в эритроцитах протекает в виде регу лярно сменяющихся циклов. От проникновения мерозоита в эритроцит до завершения развития паразита, заканчивающего ся образованием новых мерозоитов, у пл. вивакс, пл. фальси-парум и пл. овале проходит 48 ч, у пл. малярие — 72 ч. Часть мерозоитов, проникающих в эритроциты, превращаются в мужские и женские половые клетки — гамонты (мужские — микрогамонты, женские — макрогамонты).
Женские гамонты достигают стадии полной зрелости — стадии гаметы в крови человека, мужские гаметы дозревают в организ ме переносчика. По завершении процесса созревания в желуд ке комара наблюдается процесс выбрасывания мужским гаме-тоцитом 4—8 мужских гамет, которые после отшнуровывания активно двигаются в содержимом желудка, способны прони кать в женскую гамету и ее оплодотворять (половой процесс). При пл. фальсипарум гаметоциты сначала принимают округ лую форму и лишь затем образуются микрогаметы.
Оплодотворенные женские гаметы (зиготы) проникают сквозь эпителий средней кишки (желудка) комара и под наружной ее оболочкой образуют ооцисты. Ооцисты растут, в них формиру ется большое число спорозоитов — одноядерных веретеновид-ных образований (длина 11-15 мкм, ширина 1—1,5 мкм).
Цисты разрываются, и из них выходят спорозоиты, которые, распространяясь с гемолимфой по тканям комара, попадают в его слюнные железы, после чего комар становится способным передавать малярию человеку. Заражение малярией может на ступит не только через укус комара, но при переливании крови от донора, у которого в крови имеются паразиты, даже в весь ма малом количестве.
Вопрос 61. Лабораторная диагностика малярии
/. Обнаружение плазмодиев в толстой капле и мазке крови
2. Морфология малярийных паразитов в мазке и толстой капле
3. Ошибки диагностики
4. Исследование комаров на зараженность малярийными паразитами
1. Паразитологический диагноз малярии основан на обнаружении паразитов в окрашенных препаратах (толстая капля и мазок) крови. Паразиты могут присутствовать в крови не только во время лихорадочных приступов и промежутков между присту пами, следующими один за другим, но и в течение длительных периодов, на протяжении которых не наблюдается повышения температуры.
Наличие паразитов в крови при отсутствии лихорадочных при ступов называется паразитоносительством. Такие люди зараз ны для комаров. При массовых обследованиях следует брать кровь вне зависимости от наличия приступов. Техника приготовления и окраски мазка — мазок готовят как обычно. После того как мазок высохнет, его фиксируют в 96%-ном этиловом спирте 15 мин или в метиловом спирте в течение 3 мин. Высушенные после фиксации мазки окраши вают краской Романовского, разведенной дистиллированной водой, ркрашивают в течение 30—50 мин, в зависимости от качества краски. После окрашивания препарат споласкивают водой и высушивают на воздухе.
Техника приготовления и окраски толстой капли. На стекле при готовляют мазок, а потом на еще влажный мазок дают упасть капле крови. Капля равномерно растекается, образуя круг. По сле того как капля высохнет, на мазке простым карандашом делают соответствующую отметку. Препарат без фиксации ок рашивают. Затем осторожно (чтобы не смыть каплю) препарат споласкивают водопроводной водой и высушивают. Мазки и толстые капли микроскопируют имммерсионной системой. 2. Морфология малярийных паразитов в мазке крови. Мерозоит, внедрившись в эритроцит, превращается в молодой шизонт, имеющий вид кольца. Затем паразит, увеличиваясь, принимает амебовидную форму, при этом сохраняется просвет (вакуоль) между ядром паразита и основной частью его цитоплазмы. В цитоплазме паразита появляются зерна пигмента. Амебовид ный шизонт заполняет значительную часть эритроцита, затем начинает округляться, вакуоль исчезает (стадия подготовки к делению), пигмент начинает собираться в отдельные пучки. Для плазмодия малярии шизонты — лентовидные формы. Ядро паразита начинает делиться, а затем цитоплазма паразита де лится так, что к каждому дочернему ядру прилегает отдельный комочек цитоплазмы (меруляция). В результате получается кучка мерозоитов — морула. Пигмент на стадии морулы собран в одну компактную кучу.
У пл. фальсипарум скучивание пигмента наступает еще до пол ного формирования морулы. Мерозоиты расходятся, попадают в плазму крови, часть из них погибает, часть внедряется в но вые эритроциты.
Гамонты. Форма гамонтов у всех малярийных паразитов, за исключением тропической малярии, круглая или слегка оваль ная. При тропической малярии плазмодий имеет вытянутые гамонты с закругленными концами. Мужские и женские гамон ты различаются между собой по величине и структуре ядра (интенсивности окраски цитоплазмы). Женские гамонты — яд ро небольшое, компактное; цитоплазма красится в интенсив ный голубой цвет. Мужские гамонты — ядро большое, цито плазма красится бледно, часто зона вокруг ядра принимает фиолетовый оттенок.
Морфология малярийных паразитов в толстой капле. В толстой капле, поскольку ее окрашивают в нефиксированном виде, эритроциты выщелачиваются, а малярийные паразиты претер певают значительную деформацию. При четырехдневной и тропической малярии пораженные эритроциты в толстой капле выщелачиваются полностью, так же как и нормальные. При трехдневной малярии в толстой капле строма эритроцитов со храняется и диагностика малярийного паразита по толстой ка пле облегчается. Кольца в толстой капле обычно смяты, вытя нуты в виде восклицательного знака, иногда разорваны в виде запятой. Амебовидные шизонты часто бывают уплотненными, лентовидные шизонты четырехдневной малярии в толстой ка пле округляются и неотличимы от амебовидных шизонтов. Морулы распознаются в толстой капле легко. Цитоплазма паразитов в результате воздействия химиотерапев-тических препаратов окрашивается слабее, приобретает стекло видный оттенок, становится вакуолизированной, распадается на отдельные комочки, ядро становится рыхлым или, наоборот, более компактным. Иногда пигмент собирается в кучки, вы талкивает из паразита. В толстых каплях распознавание таких подвергшихся деформации паразитов становится более труд ным, а иногда и невозможным.
Серологическая диагностика малярии включает иммунофер-ментную агглютинацию, реакцию непрямой гемагглютинации и др., которые имеют наибольшее значение в неэндемичных районах.
3. В мазках крови и толстых каплях малярийные паразиты могут быть приняты за мерозоит, скопление бляшек может симули ровать морулу. В препаратах, окрашенных по Романовскому, бляшки отличаются от мерозоитов по следующим признакам: мерозоит состоит из красного ядра и голубой цитоплазмы. Фон бляшки в мазке иногда окрашивается в бледно-голубой цвет, однако ее зернистость принимает красный цвет более светлого оттенка, чем у ядер мерозоитов.
В препаратах могут быть обнаружены также посторонние мик роорганизмы, по форме напоминающие малярийных паразитов: грибки, одноклеточные водоросли, свободноживущие простей шие. Некоторые одноклеточные формы с компактным ядром в центре, окрашивающимся по Романовскому в ярко-красный цвет, симулируют гамонты тропической малярии. Их легко от-, лйчить по отсутствию пигмента. Свободноживущие простей шие с одним или несколькими жгутами могут быть приняты за стадию образования мужских гамет малярийного паразита.
4. Комаров вскрывают и определяют наличие ооцист на желудке и спорозоитов в слюнных железах. Ооцисты видны в нативных препаратах.
Незрелые ооцисты выглядят в таких препаратах как круглые гомогенные образования с пигментом, состоящим из несколь ких глыбок.
В зрелых ооцистах видны хорошо сформировавшиеся споро-зоиты, тесно прилегающие друг к другу. Ряды спорозоитов в виде частокола располагаются по отношению друг к другу под разными углами, в результате чего ооциста приобретает моза ичный вид, при надавливании покровного стекла из ооцист выходят спорозоиты.
В слюнных железах спорозоиты расположены рядами перпен дикулярно к протоку слюнных желез, а также в виде конгло мератов. В секрете слюнных желез спорозоиты попадают в ок ружающую жидкость, в которой хорошо заметны вследствие их подвижности.
Вопрос 62. Возбудитель эпидемического сыпного тифа
/. Морфология, биология и антигенные свойства риккетсий
Провачека
2. Лабораторная диагностика сыпного тифа
1.Эпидемический сыпной тиф. Возбудителем сыпного тифа явля ется риккетсия Провачека, представляющая собой мелкие (длина 0,5—1 мкм), неподвижные микроорганизмы, не обра зующие спор и капсул. Они полиморфны, кокковидные, чаще в виде гантелей, палочковидные, нитевидные, ультраформные. Грамотрицательны. Хорошо окрашиваются по Романовскому-Гимзе, методом Здродовского и серебрением по Морозову с кон центрацией краски по полосам. Являясь облигатными внутри клеточными паразитами, рикетсии Провачека не растут на тканевых средах.
Большие количества их удается получить в лабораторных усло виях в легких мышей при интраназальном заражении (легоч ные культуры), в куриных эмбрионах (яичные культуры), что имеет значение при изготовлении сыпнотифозных вакцин. В организме больных они паразитируют в цитоплазме эндоте-лиальных клеток сосудов и серозных оболочек. Риккетсии об ладают гемолитическими и токсичными свойствами. Последние связаны с образованием термолабильных токсических субстан ций белково.й природы, неотделимых от тела микроорганизмов (видоепецифический антиген). Антигенная структура риккет сии Провачека отличается от других риккетсии (Ку-лихорадки, цуцугамунии, клещевой пятнистой лихорадки) и сходна с рик-кетсиями Музера благодаря наличию общего термостабильного антигена. Риккетсии Провачека малоустойчивы к нагреванию и действию дезинфицирующих веществ в обычных концентраци ях. Значительно большую устойчивость они обнаруживают к действию низких температур и высушиванию. Так, в сухих фе калиях зараженных вшей они сохраняют жизнеспособность при комнатной температуре до 4 мес, а в леднике — до года.
2. Лабораторная диагностика сыпного тифа — бактериологиче ский метод не применяется в связи с его трудностями. Веду щая роль принадлежит серологическим методам исследования.
Чувствительными серологическими реакииями со специфическим риккетсиозным антигеном являются:
• реакция агглютинации риккетсии (РАР);
• реакция связывания комплемента (РСК);
• реакция непрямой гемагглютинации (РНГА).
В связи с тем что у некоторых больных бывает положительной лишь одна из серологических проб, необходимо параллельно изучать ряд серологических тестов, обычно РСК и РНГА. Ди агностические титры РСК 1 : 640 и 1 : 1280 на 12—20-й день болезни.
У реконвалесцентов сыпного тифа комплементсвязывающие ан титела сохраняются в течение многих лет, что делает РСК при годной для ретроспективной диагностики болезни (в титре 1НО). Наибольшую ценность для серодиагностики сыпного тифа имеет РНГА, позволяющая выявить не только суммарный титр антител, но и принадлежность их к классам иммуногло булинов. При сыпном тифе с 5—7-го дня болезни выявляются антитела, принадлежащие к классу М (IgM), в диагностиче ском титре 1 : 1000 и более.
Максимальный титр антител определяется с 15—20-го дня болез ни (1 : 12 800 и более), при этом с 3—4-й недели болезни в сыво ротке крови преобладают антитела класса Джи (IgG). У больных болезнью Брила с первых дней болезни и в более высоких цифрах (РСК 1 : 10 240 и более, РНГА 1: 64 000 и более) выяв ляются антитела, принадлежащие классу IgG. Кожная аллергическая проба с антигеном риккетсии Провачека — чувствительный и специфический иммунологический тест для выявления сенсибилизации организма человека после перене сенного заболевания. Эта реакция является ценным и простым методом определения иммунологической структуры населения в отношении сыпного тифа.
Вопрос 63. Возбудитель ку-лихорадки
1. Морфология, биология и антигенные свойства возбудителя Ку-лиходрадки
2. Лабораторная диагностика
3. Серологическая диагностика
1. Ку-лихорадка — природно-очаговая инфекция с разнообразными ме ханизмами заражения, вызываемая риккетсией Coxiella burnetti с резервуарами возбудителей в природных очагах (гамазовые и аргазовые клещи). Это мелкие, кокковидные, палочковидные формы размером 0,25—1 мкм. Мельчайшие формы возбудителя проходят через ультрафильтрацию.
Отличаются полиморфизмом, способны образовывать эль-формы (L-формы).
Риккетсий Coxiella bumetti являются внутриклеточными пара зитами. Культивируются в желточных мешках развивающихся куриных эмбрионов, на культурах тканей, на сывороточном агаре. В отличие от других риккетсий возбудитель Ку-лихорадки не имеет общих антигенов ни с одним из видов протея, обла дают фазовой изменчивостью (в РСК антигены I фазы обна руживаются в период реконвалесценции, а II фазы — в ранний период болезни).
Из лабораторных животных наиболее чувствительны к риккет-сиям Coxiella burnetti морские свинки. После заражения у них развивается генерализованная инфекция с поражением внут ренних органов.
Риккетсий Coxiella burnetti отличаются относительно высокой устойчивостью к ультрафиолетовым лучам. В водопроводной воде они остаются жизнеспособными до 160 дней, в молоке — 125 дней, масле — 40 дней, мясе — 30 дней. В сухих фекалиях инфицированных клещей риккетсий сохраняют жизнеспособ ность до 1,5 лет, в сухих фекалиях и моче пораженных живот ных — до нескольких недель, в шерсти животных — до 9—12 мес. Погибают при кипячении более 10 мин. Риккетсий устойчивы к ультрафиолетовому облучению, к воздействию формалина, фенола, хлорной извести и других дезинфекторов в обычных рабочих концентрациях.
2. Бактериологический метод основан на выделении культуры воз будителя из крови, мокроты, ликвора, грудного молока или мочи больных с использованием тканевых сред. Для постановки биоло гической пробы используют морских свинок, белых мышей и крыс. У морских свинок через 7 дней после заражения разви вается лихорадка.
Риккетсий Coxiella burnetti в большом количестве накапливают ся в печени, селезенке и других органах. Иногда у морских свинок после заражения бывает бессимптомное течение ин фекции, что заставляет прибегать к постановке серологических реакций с целью окончательной диагностики. Специфичность инфекции удается доказать иногда только через нескольких пассажей. Чистые культуры выделяют путем введения в жел точный мешок куриных эмбрионов исследуемого материала.
3. Серологическая диагностика — наиболее проста, доступна и не менее надежна. Обычно применяют реакцию связывания ком племента и реакцию агглютинации. В РСК с антигеном диаг ностический титр 1 : 8 — 1 : 16 выявляется с 10—12-го дня бо лезни (с антигеном II фазы) и достигает максимального значения на 3—4-й неделе болезни (с антигеном I фазы). Комплемент-связывающие антитела в низких титрах выявляются у рекон-валесцентов в течение ряда лет.
Надежным методом диагностики является иммунолюминис-центный метод исследования.
Для непосредственной и ретроспективной диагностики Ку-лихорадки предложена внутрикожная проба. Трудности приго товления стандартного антигена лишают ее практической цен ности, хотя при эпидемиологических и эпизоотологических обследованиях эта проба могла бы быть полезной.
Для выявления природных очагов Ку-лихорадки важны массо вые исследования клещей и диких животных на возбудителя. Методом флюоресцирующих антител исследуются гемолимфа и кишечник клещей, препараты-отпечатки внутренних органов животных на зараженность риккетсиями Coxiella burnetti.
Вопрос 64. Возбудитель чумы
1. Морфология возбудителя чумы
2. Устойчивость возбудителя чумы
3. Биология, культуральные свойства
1.Чума относится к особо опасным инфекциям и является типич ным зоонозом с природной очаговостью. Грызуны (суслики, сурки, мыши, крысы) являются резервуаром инфекции в при роде и передают ее один другому главным образом через блох. От больных грызунов (также через блох) может заразиться че ловек, что ведет в дальнейшем к вспышкам чумы среди людей.
Морфология: возбудитель — Yersinia pestis, относится к роду иерсиниа, семейству энтеробактерий. Представляет собой непод вижную, закругленную на конце овоидную палочку размерами 1,5-2 х 0,5-0,7 мкм. Описан полиморфизм возбудителей чумы с появлением удлиненных зернистых, нитевидных и фильт рующихся форм.
Возбудитель чумы не образует спор, имеет капсулу, грамотрицателен, легко окрашивается анилиновыми красителями (более интенсивно на концах — биполярное окрашивание). В мазках из бульона бактерии чумы располагаются цепочками различ ной длины обычно с хорошо выраженной биполярностью. На агаре с 3% поваренной соли можно обнаружить причудливые формы.
Микроб чумы при культивировании на искусственных пита тельных средах в условиях повышенной температуры (37 °С) образует капсулы. Капсула лучше образуется на влажных и слегка кислых питательных средах. Жгутики отсутствуют.
2. Устойчивость возбудителя чумы вне организма к воздействию факторов среды неравнозначна. Понижение температуры увели чивает сроки выживания бактерий, на пищевых продуктах и предметах обихода они сохраняются до 3 мес, в гное бубонов — 40 дней, в крови и мокроте — 1 мес и более. При температуре 55 °С они погибают через 10—15 мин, при 100 °С — спустя не сколько секунд. Обычные дезинфекционные средства в рабо чих концентрациях (сулема 1 : 1000, 3—5%-ный раствор лизола, 3%-ный раствор карболовой кислоты, 10%-ный раствор из весткового молока), антибиотики (стрептомицин, тетрациклин, левомицетин) оказывают губительное действие на палочку чу мы. Бактерии чумы образуют эндо- и экзотоксин, содержат до 20 антигенов.
3. Культуральные свойства: возбудитель чумы — факультативный анаэроб. Хорошо растет на обычных жидких и питательных средах (мясо-пептонный агар, бульон) при температуре 25— 30 "С. Для стимуляции роста микроба чумы целесообразно прибавлять в питательную среду сульфит натрия, гемолизиро-ванную кровь, которые синтезируют дыхательные ферменты. На агаровых пластинах рост микроба чумы уже через 24 ч за метен в виде нежного сероватого налета.
Колонии на агаре соответствуют R-форме (вирулентные); нача ло развития колонии обнаруживается в виде появления очень маленьких рыхлых глыбок и затем плоских слоистых образова ний с неровными краями, напоминающих кружевной платочек серовато-белого с голубоватым оттенком цвета. Колониям присущ полиморфизм.
На бульоне культура растет в виде хлопьев, взвешенных, в со вершенно прозрачной жидкости с рыхлым осадком на дне. Возбудители чумы восстанавливают нитриты в нитраты, фер ментируют с образованием пленки глюкозу, левулезу, мальтозу, галактозу, арабинозу, ксилозу и маннит, продуцируют дегидра-зы и уреазы. Желатин не разжижают, индол и сероводород не образуют.
Вопрос 65. Лабораторная диагностика чумы
1. Забор материала и микроскопическое исследование
2. Бактериологическое исследование
3. Биологическая проба
4. Ускоренные методы бактериологического исследования
5. Лабораторная диагностика чумы
1. Чума является чрезвычайно контагиозной, поэтому взятие ма териала от больного (особенно легочной формы) производится с соблюдением мер предосторожности. Работа в очаге проводит ся в полном противочумном костюме.
В лабораторию могут быть доставлены следующие материалы:
• содержимое бубона (легочная форма чумы);
• отделяемые язвы или пунктет из карбункула (кожная форма чумы);
• материал из зева, взятый тампоном, и мокрота (легочная фор ма чумы);
• секционный материал (кусочки органов трупа, кровь);
• живые грызуны;
• трупы грызунов;
• блохи грызунов;
• вода;
• пищевые продукты.
Материал необходимо брать до назначения лечения. Значение микробиологического диагноза огромно, особенно для выявле ния первых случаев чумы. Предварительный диагноз устанавли вают на основании микроскопического исследования материала, окончательный — на основании выделения и идентификации культуры.
Микроскопическое исследование: мазки фиксируют погружением полностью в жидкость Инпифорова на 20 мин. Окраска по Граму обязательна во всех случаях. Одновременно окрашивают мазок метиленовым синим Леффлера, так как этот метод луч ше выявляет биполярность.
2. Бактериологическое исследование: посевы исследуемого мате риала производят на агар добавлением стимуляторов роста (кровь, сульфит натрия). При исследовании материала, обиль но загрязненного посторонней микрофлорой (загнившие тру пы, мокрота), к агару добавляют генциановый фиолетовый 1 : 100 000. В случаях подозрения на наличие бактериофага по севы обрабатывают антифаговой сывороткой. Инкубацию по севов проводят при 28 °С. В положительных случаях через 12 ч появляются колонии в виде характерных "кружевных платочков". Когда чистая культура выделена путем прямого посева, она подлежит идентификации на основании следующих данных.
• внешний вид колонии на агаре;
• характерный рост на бульоне;
• типичная морфология микробов в мазках и отрицательная ок раска по Граму;
• типичная патологоанатомическая у лабораторных животных при заражении их чистой культурой;
• агглютинация со специфической сывороткой;
• отношение к специфическому бактериофагу. Исследование ферментативных свойств, подвижности и т. п. производят лишь в специальных случаях для дифференциаль ного диагноза с родственными видами бактерий. Проба с фагом осуществляется на твердых средах путем нанесения капли фага на свежий посев культуры и на жидких — путем добавления в бульонную культуру фага в количестве 1/10 объема культуры. Окончательное заключение делают на основании изучения комплекса признаков исследуемой культуры. При этом не сле дует забывать о явлении изменчивости.
3. Биологическая проба обязательна при исследовании; наиболее чувствительными из лабораторных животных являются мор ские свинки и белые мыши. Для постановки биологической пробы животных заражают внутрибрюшинно, подкожно или внутрикожно, а в случае загрязнения материала посторонней микрофлорой — втиранием в скарифицированную кожу.
В зависимости от способа заражения и степени чувствительно сти к возбудителю животные погибают от чумы на 3—9-й день после инфицирования, изменения во внутренних органах в ви де геморрагического воспаления, кровоизлияния: в мазках-отпечатках из органов — множество чумных микроорганизмов; посевы инфицированных органов и крови дают обильный рост возбудителя.
4. Ускоренные методы бактериологического исследования. Метод ускоренного обнаружения возбудителя чумы с помощью бакте риофага, внесенного в исследуемый материал, используют для исследования объектов, имеющих основное практическое значение: материал от больного, от трупа, из внешней среды. Исследуемый материал наносят на 3 агаровые пластины с гемо-лизированной кровью и генциановым фиолетовым. На первой и второй агаровой пластине в исследуемый материал сразу же вносят чумной бактериофаг (разведенный в 10 раз). На третью чашку бактериофаг не добавляют (контроль). Результаты начинают читать через 2,5—3 ч после помещения их в термостат. При наличии значительного количества мик робов чумы в исследуемом материале уже через 2 ч на фоне начального роста чумного микроба видны мелкие палочки бак териофага. Метод ускоренной диагностики чумы основан на свойстве чумного бактериофага быстро (30—40 мин) размно жаться в присутствии микроба чумы.
Большого внимания заслуживает люминесцентно-серологический метод, с помощью которого можно обнаружить возбудитель чумы в воздухе, воде, пищевых продуктах. Реакция нарастания титра фага (в качестве индикаторного фага предложен чумной бактериофаг, выпускаемый институтом "Микроб" в качестве эталонной культуры). Применение реакции нарастания титра фага для индикации чумных микробов основано на экспери ментальном исследовании; пользуясь реакцией нарастания титра фага, за 3—3 Уг ч удается обнаружить 1 млн палочек чумы.
В качестве исследуемого материала могут быть использованы вода, кровь, отпечатки из органов, выделения из бубона. Ма териал сначала подращивают на средах, затем прибавляют ген циан фиолетовый (1 мл 0,1%-ный водно-спиртовой раствор на 100 мл среды) для подавления посторонней микрофлоры, а за тем добавляют в пробирки разные концентрации фага.
5. Серологические реакции в практике нашли широкое применение. Они используются при подозрительных на чуму заболеваниях для ретроспективного диагноза, при обследованиях природных источников чумы. С этой целью применяют иммунофермент-ную агглютинацию, реакцию пассивной гемагглютинации, ре акции непрямой агглютинации. Экспресс-методом является люминесцентно-серологический, позволяющий обнаружить возбудителя в исследуемом материале через 2 ч.
Вопрос 66. Возбудитель туляремии
1. Морфологические и культуральные свойства возбудителя туляремии
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Антигенное строение
4. Патогенность возбудителя туляремии
1. Для туляремии (Francisella tularensis) как одной из природно-очаговых зоонозных инфекций характерна триада биоиеноза:
• возбудитель;
• резервуары возбудителя;
• переносчики — кровососущие насекомые. Выделяют 3 подвида туляремийного микроба:
• неарктический (американский);
• среднеазиатский;
• голарктический (европейско-азиатский).
Неарктический подвид бактерии, в отличие от остальных, ха рактеризуется высокой патогенностью для человека и лабора торных животных.
Морфология: туляремийные бактерии имеют очень мелкие раз меры — 0,3—0,5 мкм, способные проходить через некоторые бактериальные фильтры. При культивировании на искусствен ных питательных средах микроб туляремии обычно имеет фор-. мы очень мелкого кокка, а в органах животных чаще встреча ется в виде коккобактерий.
В культурах на питательных средах бактерии туляремии обна руживают полиморфизм, особенно выраженный у американ ской разновидности. Микроб неподвижен, спор не образует, имеет небольшую капсулу. В культурах характерно образова ние бактериями слизи, легко обнаруживаемой при изготовлении мазков на стекле. Бактерии туляремии окрашиваются все ми красками, обычно применяемыми в лабораторной практи ке, но заметно бледнее, чем многие бактерии. По Граму туляремийные бактерии окрашиваются отрицательно. Мазки-отпечатки из органов окрашиваются по Романовскому-Гимзе, при этом туляремийные микробы отличаются от другой (посторонней) флоры более нежной фиолетовой окраской и более мелкими размерами.
Биология, культуральные свойства: микроб туляремии прихот лив в отношении выращивания на искусственных питательных средах. Он не растет на обычном мясо-пептонном агаре или бульоне. Микробы удается культивировать на желтковых сре дах при добавлении цистина и других питательных веществ, особенно крови. Температурный оптимум 36—37°С. Строгие аэробы. Изолированные колонии удобно получать при посеве на чашки со средой Емельяновой (гидролизат рыбной муки, же латин, дрожжи, хлористый натрий, глюкоза, цистин, агар) или средой Френсиса — (мясо-пептонный агар с 1%-ным пептоном, 0,5%-ный хлористый натрий, цистин, глюкоза).
После стерилизации эти среды добавляют к 5—10 мл кроличьей дефибринированной крови. Колонии на этих средах — белова того цвета с голубоватым оттенком, круглые, с ровным краем, выпуклые, гладкие, блестящие, при разреженном посеве они достигают (через несколько дней) 1—2 мм и более в диаметре.
В жидких питательных средах туляремийный микроб размно жается хуже, причем рост отмечается лишь на поверхности среды, что связано с аэрофильностью бактерии. Хорошие ре зультаты выращивания можно получить либо при добавлении к жидким средам коллоидов (куриного желтка, агара и т. д.), либо при аэрации среды. Способность сбраживать углеводы и спирты у микроба туляремии ограниченна. Туляремийные микробы ферментируют до кислоты глюкозу, мальтозу, а в ря де случаев — левулезу и маннозу. Лактозу, сахарозу, маннит и ряд других веществ туляремийные бактерии не ферментируют.
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам: во внеш ней среде возбудитель сохраняется длительное время, особенно при низких температурах: в зерне и соломе при температуре ниже 0 °С до 6 мес, в замерших трупах животных — до 8 мес. В естественных условиях обнаруживали возбудители туляремии в воде ручьев, колодцев, а также в соломе и других объектах, это имеет важное эпидемиологическое значение. Туляремийные бактерии нестойки к высоким температурам — кипячение не медленно убивает микробов, а нагревание до 60 °С обусловли вает их гибель в течение 20 мин. Под действием прямых сол нечных лучей туляремийные бактерии погибают через 20-30 мин, на рассеянном свету жизнеспособность их сохраняется до 3 дней.
Микроб туляремии нестоек к обычным дезинфицирующим веще ствам - лизолу, фенолу, хлору, сулеме. Особенно чувстви тельны бактерии к этиловому спирту и при его воздействии погибают менее чем за минуту.
3. Антигенное строение: туляремийный микроб содержит 2 анти генных комплекса:
• оболочечный (Vi);
• соматический (О).
С оболочечным антигеном связаны вирулентность и иммуно-генные свойства возбудителя. При Vi-агглютинации, характер ной для вирулентных культур, на дно пробирки в осадок выпа дает стойкий агглютинат, при встряхивании легко разбиваю щийся на мелкие хлопья; при О-агглютинации, свойственной полностью авирулентным культурам, в осадок выпадает не стойкий агглютинат, при встряхивании легко разбивающийся на мелкие хлопья или почти гомогенную взвесь. Туляремийные бактерии обнаруживают антигенную близость с бруцеллами: специфическая туляремийная агглютинирующаяся сыворотка высокого титра может в небольших разведениях агг лютинировать бруцелл, а бруцеллезная сыворотка - туляре мийные бактерии. Некоторые сапрофитные бактерии также обладают способностью частично агглютинироваться туляре-мийной сывороткой. У музейных штаммов туляремийных бак терий может наблюдаться бактериофагия, но этот феномен можно обнаружить лишь при посеве на чашки со специально подобранными средами.
4. Патогенность. Штаммы туляремийных бактерий, выделяемые в природных очагах от грызунов, клещей и других объектов, а также от больных людей, обладают в высокой степени сходны ми признаками, включая вирулентность. Различия обнаружива ются лишь между штаммами - американским и европейскоазиатским. При культивировании на искусственных питатель ных средах происходит превращения туляремийных бактерий из вирулентной S-формы в авирулентную R-форму, их обозна чают как SR-вариант. Они обладают остаточной вирулентно стью для чувствительных к туляремии животных, например белых мышей.
Болезнетворные свойства туляремийного микроба в основном связаны с токсическими веществами, представляющими собой эндотоксин. Микроб туляремии патогенен для многих видов млекопитающих, и особенно грызунов, но степень его пато-генности не для всех видов одинакова.
Наибольшую восприимчивость и чувствительность к туляре мии проявляют полевки, водяные крысы, зайцы, хомяки, до мовые мыши и другие грызуны и насекомые. У этих животных даже при минимальных дозах заражения заболевание протекает по типу острой септицемии, они выделяют возбудителя в большом количестве с мочой и калом и погибают с необычай но интенсивным обсеменением бактериями внутренних орга нов и крови.
Вопрос 67. Лабораторная диагностика туляремии людей
/. Особенности лабораторной диагностики туляремии
2. Бактериоскопия
3. Серологические исследования
4. Проба с тулярином
5. Биологический метод
1.Организм человека восприимчив к туляремии. У человека туля ремия — лихорадочное заболевание с относительно доброкаче ственным течением, не представляющее опасности заражения для окружающих. Летальность при туляремии в России ниже 0,5% (без лечения). Для диагностики туляремии у больного вполне достаточно применения 2 реакций, кожной пробы и ре акции агглютинации. Другие иммунологические реакции тех нически более сложны (например, реакция связывания ком племента).
Выделение от больного культуры возбудителя доступно лишь специально оснащенным лабораториям и применяется в основном с исследовательскими целями. Для обнаружения туля-ремийных бактерий в органах животных и объектах внешней среды в лабораторной практике чаще всего используют бакте риологические методы исследования материала. Грызунов, кро вососущих членистоногих доставляют в лабораторию для иссле дования с соблюдением предосторожностей, предусмотренных правилами работы с особо опасными инфекциями.
Бактериологический метод для диагностики заболевания у че ловека по сравнению с биологическим методом малоэффекти вен, так как в организме больного человека туляремийные микробы содержатся в скудном количестве. Для выращивания туляремийных бактерий используют специальные среды, так как на простых питательных средах (мясо-пептонном агаре, бульоне) этот микроб не растет, обычно применяется сверну тая желточная среда, рыбно-глюкозо-цистиновый агар и агар с добавлением крови. При массивном обсеменении органов рост культуры туляремийных бактерий появляется через 18—24 ч в виде нежного синего налета на поверхности среды.
2. Бактериоскопия: ввиду очень мелких размеров туляремийного микроба он может быть с достоверностью обнаружен в мазках-отпечатках из патологического материала только при обильном обсеменении последнего. При изготовлении мазков-отпечатков используют окраску по Романовскому-Гимзе. Путем бактерио скопии (в сочетании с реакцией преципитации) может быть получен быстрый (через 2—3 ч) положительный ответ при ис следовании доставленных грызунов. Однако он является лишь предварительным, так как положительные результаты бакте-риоскопического исследования должны быть подтверждены выделением культуры.
3. Серологические исследования: из серологических методов иссле дования применяют реакцию агглютинации по общепринятой методике с использованием туляремийного диагноста. Диагно стическим считается титр 1 : 100 и выше. Более чувствительной является реакция непрямой гемагглютинации, применяемая как для ранней, так и для ретроспективной диагностики. В ка честве антигена используют туляремийный эритроцитарный диагностикум.
Ускоренный метод серологической диагностики туляремии. Для той цели применяют кровяно-капельную реакцию на стекле. В качестве антигена используют обычный туляремийный диагностикум. В положительных случаях при наличии у больного титра сыворотки 1 : 100 и выше агглютинация на стекле насту пает немедленно после смешения крови с антигеном. Для ускоренной диагностики туляремии у людей может быть использована также микросерореакция. Для ее постановки на предметное стекло наносят не каплю крови, а каплю сыворот ки крови обследуемого больного и к ней добавляют столько же антигена. Положительная микрореакция на стекле может слу жить для предварительной ориентации в диагнозе.
4. Аллергическая реакция строго специфична, у больных туляреми ей людей она становится положительной при всех химических формах туляремии и, как правило, опережает реакцию агглю тинации. Проба состоит во введении внутрикожно в область предплечья, передней поверхности 0,1 мл тулярина (взвесь убитых туляремийных микробов). Оценку пробы производят через 24, 48 и 72 ч. Проба является положительной при появ лении отека или инфильтрата. Гиперемия без отека, исчезающая через сутки, диагностического значения не имеет. Внутрикож-ную пробу применяют и для ретроспективной диагностики ту ляремии. Надо иметь в виду, что проба с тулярином бывает положительной у лиц, подвергшихся прививкам туляремийной вакциной. Вместо внутрикожной пробы пользуются накожной пробой: нанесением двух капель антигена на ладонную по верхность предплечья с последующими поверхностными на сечками и легким втиранием антигена. В положительных случаях через 24—36 ч появляются гиперемия и отечность, сохраняю щиеся 2—3 дня.
5. Биологический метод является самым чувствительным способом обнаружения туляремийных бактерий в любом исследуемом ма териале. Биологический метод исследования заключается в за ражении лабораторных животных (морская свинка, белая мышь) результатом бубонов, взятым до 14—20-го дня болезни; соскобом со дна язвы, смешанным с физиологическим раство ром, полученным до 8—12-го дня, отделяемым конъюнктивы, взятым до 15—17-го дня болезни; кровью 5—6 мл, взятой до 6-го дня болезни. Исследуемый материал вводят подопытным животным подкожно или внугрибрюшно. Зараженные живот ные погибают от туляремии в течение 4—14 дней. Кусочки пе чени, селезенки, лимфатического узла и кровь засевают на желточную среду для выделения возбудителя.
Вопрос 68. Стафилококковые инфекции наружных покровов
1. Биология, культуральные свойства стафилококков
2. Антигенное строение; серотины; фаготипы
3. Лабораторная диагностика стафилококковых инфекций
1.филококки широко распространены в природе и являются возбудителями многих заболеваний человека и животных, весьма различных по своим проявлениям, от легких местных фолли кулитов до стафилококкового сепсиса. Наиболее часто стафи лококковые заболевания возникают у рожениц и новорожденных в родильных домах (сепсис, маститы, пиодермия и пневмония у новорожденных). Большинство заболеваний стафилококко вой этиологии возникают в результате заражения патогенными стафилококками, устойчивыми к антибиотикам.
Биология стафилококков, культуральные свойства: для выра щивания, избирательного выделения и дифференцирования стафилококков существует ряд сред. Корреляцию между био химическими и культуральными свойствами стафилококков и их патогенностью можно установить при выращивании на сре де, содержащей водный 1,5%-ный агар, хлористый натрий, магний, дрожжевой экстракт, желатин, двузамещенный фос форнокислый калий.
Биохимические свойства: стафилококки ферментируют лактозу и маннит, поэтому исследуемый материал засевают на плотные или жидкие среды (агар) с добавлением лактозы и маннита. Патогенные стафилококки при выращивании при 37 "С в те чение 18 ч разлагают углеводы, и индикатор изменяет цвет среды. Однако значительное число штаммов непатогенных стафилококков (от 11 до 55%) также способно ферментировать маннит, что не позволяет признать эту пробу достаточным критерием патогенности. Кроме того, в связи с выделением штаммов стафилококков, резистентных к действию антибиоти ков, их способность ферментировать маннит значительно из менилась.
Существует ряд других методик идентификации и дифференци рования стафилококков. Нахождение фосфатазы в культурах на чашках с питательной средой рекомендовано для исключения евирулентных штаммов, в частности культур, выделяемых из носа от возможных носителей патогенных стафилококков. Для этой цели применяют агаровую среду, включающую фенолфталеиндифосфат. Микробы, продуцирующие фосфатазу, ос вобождают свободный фенолфталеин, который затем обнару живается при помещении чашки с культурой в пары аммония.
Образование токсинов. Связь гемолитической способности стафилококка с его патогенностью позволяет считать гемолиз достаточным критерием патогенности. Для практических целей имеет значение определение гемолитической функции стафи лококковых L- и В-токсинов. При посеве патогенных штаммов стафилококков, выделяющих А-гемолизин при выращивании при 37 °С на чашках с агаром, содержащих эритроциты барана, вокруг колоний обнаруживают значительные зоны гемолиза, В-гемолизин лизирует эритроциты барана, но при условии, что после выращивания при 37 °С посевы будут помещены на 24 ч щ холод. В связи с указанным свойством В-гемолизин полу чил название тепло-холодового гемолизина.
2. Патогенные и непатогенные стафилококки могут быть также дифференцированы с помощью реакции адсорбции. С помощью адсорбированных сывороток пиогенные стафилококки были разделены на 7 специфических типов и 8 типов с менее спе цифическими реакциями. Большое значение имеет метод фаго-типажа стафилококков. С помощью специфических стафило кокковых фагов стафилококки отнесены к различным фаготипам.
Метод фаготипирования позволяет выявить патогенность штаммов стафилококка. Для фагодиагностики стафилококков с помощью специфического фага применяются фаги, принад лежащие к 5 группам. Основными фагами удается пикетиро вать до 60% выделяемых бактерий, процент пикетируемых фа гами стафилококков достигает 73,7%.
По степени патогенности и токсичности стафилококки могут быть разделены на 3 группы:
• стафилококки 1-й группы дают значительный гемолиз на 5%-ном кровяном агаре с кровью кролика и барана в течение 1—2 ч. Стафилококков этой группы выделяют при фурункулезе, гид-раденитах, остеомиелитах, флегмонах, сепсисе и при ряде дру гих гнойных заболеваний. Стафилококки, принадлежащие к первой группе, считаются патогенными;
• стафилококки 2-й группы вызывают незначительный гемолиз на 5%-ном кровяном агаре с кровью кролика и барана. Счита ются условно патогенными. Встречаются часто на открытых по верхностях кожи, при фолликулитах, иногда на поверхности ран;
• стафилококки 3-й группы не вызывают гемолиза на 5%-ном кровяном агаре с кровью кролика или барана. Эти стафило кокки следует считать сапрофитами, их часто выделяют с по верхности здоровой кожи, а также с различных предметов.
3. Стафилококки относительно легко выделяются из очагов пора жения у человека, и нет необходимости прибегать к методу обо гащения.
При стафилококковой пневмонии стафилококки чаще всего выделяются в чистой культуре. Для выделения стафилококков производят посев на чашку Петри с молочно-солевым агаром. Одновременно засевают чашки с 5%-ном кровяным агаром с кровью кролика или барана. Через 18—20 ч инкубации при 37 °С выросшие на чашках колонии микроскопируют, делают мазок и окрашивают по Граму. Колонии стафилококков затем пересевают на пробирки с питательной средой и помещают в термостат при 37 "С. Через 12—18 ч роста после микроскопи-рования мазков из выросшей культуры, окрашенных по Граму, ставят реакцию плазмокоагуляции, а из оставшейся культуры готовят взвесь и вводят кролику внутрикожно. Реакцию учиты вают через 24—48 ч (появление некроза).
Вопрос 69. Возбудитель рожи
/. Свойства возбудителя рожи
2. Особенности диагностики
1.Рожа — острое, нередко рецидивирующее инфекционно-аллергическое заболевание, проявляющееся поражением кожи с образованием резкоограниченного очага воспаления и явлениями общей интоксикации.
Возбудитель рожи В-гемолитический стрептококк группы А,
включающей большое число серологических вариантов (49 ти пов). Бета-гемолитические стрептококки группы А являются факультативными анаэробами и широко распространены в ок ружающей среде, к условиям которой довольно устойчивы. Хорошо переносят высушивание, низкую температуру, при на гревании до 56 °С погибают через 30 мин. Дезинфицирующие средства (хлорная известь, хлорами, лизол и др.) в рабочих концентрациях губительно действуют на стрептококка. Чувст вительность к антибиотикам (пенициллин, тетрациклин, лево-мицетин и др.) высокая.
2. Малая высеваемость стрептококков является, по-видимому, результатом подавления их роста более устойчивым стафило кокком, а также реакциями сенсибилизированного организма. Ассоциация стрептококка с другими микробами, чаще со ста филококком, имеет значение в ряде случаев при развитии гнойных местных осложнений, некроза и сепсиса. В этиологии неосложненных форм рожи другие микробы, в том числе ста филококк, значения не имеют. Лабораторные исследования в постановке диагноза значения не имеют.
Вопрос 70. Возбудитель газовой гангрены
1. Морфология, биология и культуральные свойства возбудителя газовой гангрены
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Лабораторная диагностика газовой гангрены
1. Газовая гангрена — заболевание, возникающее в результате попадания в раны патогенных анаэробов после травм, ранений и т. д. Классическая картина газовой гангрены с явлениями мионекроза, отека тканей, сильного газообразования в них, а также общей интоксикации, "гемолитической анемии" бывает обусловлена главным образом Clostridium perfringens типа А. Однако заболевание могут вызывать и другие типы клостридий (В, С, D, E, F). Как правило, возникают ассоциации несколь ких типов клостридий со стрептококками, стафилококками, кишечной палочкой.
Морфология: клостридий перфрингенс типов А, В, С, D, Е и F —
крупные грамположительные образующие капсулу палочки. Жгутиков не имеют, неподвижны, образуют при определенных условиях центральные или субтерминальные споры. Клетки разных штаммов могут отличаться друг от друга по своей тол щине и длине. В одних случаях это короткие толстые палочки, в других — длинные нити с заостренным краем, клетки в 6—8 очаговых культурах грамположительны, хорошо красятся метиленовым синим и другими основными красками. Старые клетки становятся грамотрицательными. Они не воспринима ют метиленовый синий, и их окрашивают фуксином.
Биология, кулътуральные свойства возбудителя газовой гангрены:
в жидких анаэробных питательных средах, приготовленных из гидролизатов мяса или казеина, при 37—43 °С, клостридии перфрингена всех типов растут быстро (3—8 ч) с бурным газо образованием, изменением рН-среды в кислую сторону. На щелочных средах, богатых белком и не содержащих сбражи вающих углеводов, возбудители газовой гангрены способны образовывать споры.
Существуют следующие варианты колоний:
• гладкие (S);
• слизистые (М);
• шероховатые (R).
Гладкие формы колоний на поверхности агара в начале роста напоминают пенные капли росы, затем теряют свою прозрач ность. Они прочные, сочные, куполообразные, с гладкой бле стящей поверхностью и ровным краем. В мазках из S-форм колоний содержатся короткие бескапсульные клетки.
Слизистые (М) колоний похожи на гладкие и отличаются от последних более высоким куполом и слизистой консистенцией. Они состоят из клеток, имеющих капсулу, которые при росте на жидких средах могут образовывать густую слизь.
Шероховатые (R) варианты на плотных средах имеют колонии неправильной формы с изрезанным "фестончатым" краем, иногда с отростками в виде шипов и неровную бугристую по верхность.
Колонии возбудителя газовой гангрены, выросшие на поверх ности кровяного агара, часто окружены 1 или 2 зонами гемо лиза и при выдерживании на воздухе приобретают зеленоватую окраску. Большинство штаммов клостридин перфригенс обла дают слабыми протеолитическими свойствами, вырабатывают ферменты, расплавляющие желатин. Все штаммы сбраживают с образованием кислот и газа глюкозу, галактозу, лактазу, ле вулезу, мальтозу, сахарозу и не ферментируют маннит.
Образование токсинов: деление клостридии перфрингенс на 6 типов основано на способности этих микроорганизмов выраба тывать различные по своим антигенным свойствами летальные и некротические токсины. Большинство этих веществ выделяется в окружающую среду в процессе роста микроорганизмов, не задерживаясь внутри клеток. Различные типы возбудителя вызывают определенные заболевания людей и животных. Кло стридии перфрингенс А, вырабатывающий а-токсин в большом количестве, считается в данное время основным возбудителем газовой гангрены, вызывающим это заболевание в 70—80% случаев.
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам. Токсины Clostridium perfringens относительно быстро (несколько часов) разрушаются под влиянием различных факторов внешней среды.
Наибольшей устойчивостью отличаются прототоксины, кото рые в неактивной форме могут переносить даже кипячение (до 30 мин — 1 ч). В содержимом кишечника трупов токсины мо гут сохранять свою активность в течение нескольких часов, а иногда даже суток. Затем они разрушаются.
Устойчивость клостридии перфрингенс к действию различных физических и химических факторов зависит от индивидуаль ных свойств штамма. Вегетативные формы этих микробов бы стро Погибают при действии кислорода воздуха, солнечного света, высокой температуры, кислот, щелочей, спиртов, де зинфицирующих средств и антибиотиков, действующих на грамположительную флору. Споры клостридии перфрингенс типов С, Д и Е убиваются обычно при кипячении в течение 15— 30 мин. Однако отдельные штаммы типа А образуют термоус тойчивые споры, переносящие кипячение или автоклавирова-ние от 1 до 6 ч. Такие споры могут попадать из окружающей среды на сырье, используемое для изготовления различных пищевых продуктов (в том числе консервов), и способны вы держать длительную обработку. При определенных условиях жизнеспособные споры могут прорастать.
3. Лабораторная диагностика газовой гангрены
Для бактериологического исследования на газовую гангрену берут экссудат, кусочки измененной ткани из раны больного, а так же кровь из вены. Трупный материал следует брать по воз можности быстрее после смерти, так как в ткани трупа могут проникать различные патогенные анаэробные микроорганиз мы, всегда имеющиеся в желудочно-кишечном тракте. Все взя тые материалы помещают в стерильную герметически закры вающуюся стеклянную посуду и немедленно пересылают в бактериологическую лабораторию. Все пробы подвергают мик роскопии. Для этой цели готовят мазки-отпечатки и окраши вают их по Граму. Наличие в пробе большого количества крупных грамположительных палочек служит ориентировочным признаком для подозрения на клостридиальную инфекцию.
Бактериологическое исследование: плотные материалы стериль но измельчают, кровь или экссудат подвергают центрифугиро ванию в течение 30 мин. Взвесь исследуемого материала засе вают на кровяной агар, агар Вильсона-Блэра и бензидиновый агар. Посевы инкубируют в анаэробных условиях при 37 °С, просматривают на следующий день и затем через каждые 2 дня (до 7 суток) для выделения подозрительных колоний. Выра женные колонии, вызывающие гемолиз на кровяном агаре, проверяют на чистоту и наличие грамположительных палочек (путем микроскопии) и затем отсевают в пробирки с жидкой казеиново-грибной средой под слоем вазелинового масла либо на анаэробную среду Китта-Тароцци. Выделенные чистые куль туры проверяют на токсичность и вирулентность, а также про водят биологическую пробу на лабораторных животных (мы шах, морских свинках).
Вопрос 71. Возбудитель столбняка
1. Морфология, биология и культуральные свойства возбудителя столбняка
2. Токсины
3. Лабораторная диагностика столбняка
1.Столбняк — инфекция, возникающая после различных травм и ранений в связи с загрязнением ран почвой, содержащей столб нячную палочку (Clostridium tetani).
Морфология: возбудитель столбняка — это подвижная палочка 4—8 мкм в длину и 0,4—0,6 мкм в ширину с закругленными концами. Образует крупные споры, в результате этого приоб ретает вид барабанной палочки. Имеет жгутики, подвижна. Хорошо окрашивается всеми анилиновыми красками. По Гра му красится положительно, но в старых культурах встречаются и грамотрицательные особи. Споры окрашиваются плохо. При окраске метиленовым синим или по Граму споры имеют вид колечек. Вегетативная форма бактерий столбняка малоустой чива к воздействию температуры и химических агентов, тогда как их споры обладают значительной устойчивостью. Во влажной среде споры выдерживают нагревание до 80 °С в течение 4—6 ч и более, при кипячении они погибают через 40—50 мин. В сухом состоянии споры переносят еще более высокие темпе ратуры* нагревание при 115 °С разрушает их только через 20 мин, споры совершенно нечувствительны к низким темпе ратурам. Они годами переносят температуру 40—60 °С, 1%-ный раствор сулемы или 5%-ный раствор карболовой кислоты уби вают споры только через 10—12 ч. Под действием рассеянного света споры погибают только через длительное время. Будучи защищены от света, в почве и на различных предметах внеш ней среды споры могут сохраняться в течение десятков лет. В условиях анаэробиоза при температуре 37 "С, достаточной влажности и в присутствии аэробных бактерий (стафилококки, сенная палочка и др.) споры прорастают в развивающиеся ве гетативные формы.
Биология, культуральные свойства: возбудитель столбняка — строгий анаэроб и очень чувствителен к кислороду. Микроб хо рошо растет в глубине жидких питательных сред при наличии в них глюкозы, кусочков печени или мышц {среда Китта-Тароцци). Для культивирования столбнячной палочки применя ют бульон Мартена (мясо-пептонный с добавлением глюкозы, подщелоченной раствором соды), среду Вейнберга (мясной агар).
Питательные среды должны иметь нейтральную или слабокис лую реакцию. Жидкие среды заливаются слоем вазелинового масла, и перед посевом из них удаляют кислород путем кипя чения на водяной бане в течение 10—15 мин. Оптимальная температура роста 35—37 °С. На плотных питательных средах — кровяном и печеночном агаре — столбнячная палочка растет только при полном удалении кислорода. На чашках с агаром при температуре 35—37 °С через 2—4 суток вырастают отдельные прозрачные или слегка сероватые колонии величиной 2—5 мм с неровной зернистой поверхностью, края шероховатые, ветвя щиеся. На кровяном агаре колония бывает окружена зоной ге молиза. При почве на скошенном агаре в пробирках микроб растет в виде тонких, едва заметных нитевидных отростков, выползающих на поверхность агара. В столбике желатина через 5—6 дней растет в виде елочки, желатина при этом не разжижая. В биохимическом отношении возбудитель столбняка малоакти вен, обладает слабовыраженными сахаролитическими и протео-литическими свойствами.
Антигенная структура: по антигенной структуре возбудитель столбняка неоднороден. Выделяют групповой соматический О-антиген и типоспецифический жгутиковый Н-антиген, по которому различают 10 серологических типов. Все они выраба тывают один и тот же специфический токсин.
2. Токсинообразование является важнейшей биологической особенно стью вегетативной формы столбнячной палочки. Столбнячный токсин относится к экзотоксинам и состоит из 2 фракций:
• тетаноспазмина со свойствами нейротоксина, который пора жает двигательные клетки центральной нервной системы и вы зывает сокращение поперечно-полосатых мышц;
• тетаногемолизина, лизирующего эритроциты.
Экзотоксин является одним из сильнейших бактериальных ядов, уступая по силе лишь ботулиническому токсину. Токсин не содержит углеводов, относится к протеинам. Он малостоек, быстро разрушается под влиянием нагревания, солнечного све та, щелочной среды. Ферменты и энзимы желудочно-кишеч ного тракта не разрушают токсин, но он не всасывается через слизистую оболочку кишечника, в связи с чем безопасен при попадании через рот. Под действием формалина и при содер жании в термостате при 37—38 "С в течение суток токсин утра чивает ядовитые, но сохраняет антигенные свойства. Получен ный таким образом столбнячный анатоксин используют для активной иммунизации против столбняка.
3. Лабораторная диагностика столбняка. Бактериологическое ис следование: исследуется материал, взятый из раны:
• гной;
• кусочки тканей;
• инородные тела;
• обрывки одежды;
• тампоны, закладываемые в рану при перевязке;
• перевязочный материал, содержащий выделения из раны;
• в случаях столбняка после родов или аборта берут на исследо вание выделения из влагалища и матки;
• при подозрении на столбняк у новорожденного исследованию подвергают выделения из пуповины;
• при исследовании трупа также берут материал из раны, если она имеется, из различных воспалительных очагов и старых рубцов.
В некоторых случаях столбняка происходит генерализация ин фекции, возбудитель может быть обнаружен во внутренних ор ганах. Поэтому берут на исследование от трупа кровь, кусочки печени и селезенки. Исследование материала производится с целью обнаружения в нем столбнячного токсина и возбудителя столбняка.
Обнаружение столбнячного токсина: исследуемый материал растирают в стерильной ступке, добавляют двойной объем фи зиологического раствора. Часть материала засевают в 2 флако на с жидкой питательной средой. Для постановки реакции нейтрализации на животных экстракт исследуемого материала вводят внутримышечно 2 мышам по 0,5 мл экстракта, а еще 2 мышам — те же дозы с противостолбнячной сывороткой. В зависимости от количества токсина симптомы столбняка у животных развиваются на 1-е или 2-е сутки. У животных, по лучивших токсин с противостолбнячной сывороткой, симпто мы не появляются, что свидетельствует о наличии в исследуе мом материале столбнячного токсина.
Одновременно с постановкой реакции нейтрализации произ водят посев растертого материала в 2 флакона или 2 пробирки с питательной средой {бульон Мартена, бульон Вейнберга) под слоем вазелинового масла. Перед посевом из среды удаляют кислород путем кипячения 15 мин, а затем охлаждают до 40— 50 °С и в нее добавляют 0,5% глюкозы. После культивирования при температуре 35 "С на 2, 4, 6 и 10-е сутки микроскопируют мазки из посевов и исследуют культуральную жидкость на на личие столбнячного токсина. Для этого ставят реакцию нейтра лизации с противостолбнячной сывороткой. При обнаружении в посеве столбнячного токсина и наличии грамположительных па лочек с крупными спорами дают положительный ответ.
Вопрос 72. Морфология и биология возбудителя сибирской язвы
/. Морфологические свойства возбудителя сибирской язвы
2. Биология сибиреязвенного возбудителя, кульгпуральные свойства
1. Сибирская язва — тяжелое острое инфекционное заболевание человека и животных, которое вызывает сибиреязвенная споро-образующая палочка (Bacillus anthracis). В зависимости от пер-винного проникновения и последующей локализации этого микро организма развиваются:
• кожные;
• висцеральные (легочная и кишечная);
• висцерально-генерализованные клинические формы болезни. Сибирская язва может возникать на всех континентах и во всех странах в связи с производством, потреблением и обра боткой животного сырья (мясо, шерсть, шкуры и т. п.) и ухо дом за больными животными.
Морфология: это крупный (1-2 х 6-10 мкм) палочковидный неподвижный микроорганизм, с обрубленными под прямым углом концами. В организме встречаются как единичные ин капсулированные палочки, так и их цепочки из 2-3 микробов, окруженные общей капсулой. В последнем случае концы сли ваются и цепочка напоминает собой бамбуковую трость. Си биреязвенные бациллы хорошо окрашиваются анилиновыми красками, грамположительные. Капсулы бывают отчетливо видны при окраске по Романовскому- Гимзе. Для выявления спор используют метод Циля-Нильсена.
2. Возбудитель сибирской язвы неприхотлив и может развиваться на различных лабораторных средах — на мясо-пептонном агаре и бульоне, желатине, молоке, экстрактах из семян растений, различных углеводных средах и даже настое сена. Палочка си бирской язвы является факультативным аэробом, поэтому на бактериологических питательных средах, при температуре 37-38 "С, хорошо растет при свободном доступе кислорода.
На поверхности мясопептонного агара возбудитель сибирской язвы вырастает в виде типичных матового цвета, шероховатых бескапсульных колоний, состоящих из сплетений нитей с от ростками ("львиная грива", "голова медузы"). Гладкие, слизи стые полупрозрачные колонии вырастают на поверхности при 80 °С на лошадиной сыворотке, отдельные палочки и цепочки колоний снаружи покрыты капсулой.
В мясо-пептонном бульоне бактерии сибирской язвы дают рост в виде комка ваты на дне пробирки, без помутнения среды. Капсулы при этом не образуются. Капсульная форма этого микроба является вирулентной. Оптимум роста находится в пределах 36 °С. •
При истощении и высыхании среды вегетативные формы мик роба переходят в споровые. При этом в каждой палочке образует ся одна центральная спора. Обязательным условием спорооб разования является доступ кислорода и температура в пределах 12-2 "С. В организме человека и в невскрытом трупе споры не образуются. Вегетативные формы без кислорода растут очень медленно. При посеве уколом в столбик агара или желатина растет "елочной верхушкой вниз"; верхняя часть желатина раз жижается ("пуговка") протеолитическим ферментом. На кровяном агаре — рост без гемолиза. Молоко свертывается на 2—4-е сутки с последующей пептонизацией. Большинство штаммов разлагают галактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу (медленно), левулезу с образованием кислоты без газа. Сероводород образуется не всегда. При повышении щелочно сти в бульонной культуре может иметь место помутнение. От дельные штаммы одновременно с образованием типичного осадка на дне сосуда с жидкой средой могут вызывать умерен ное помутнение жидких сред.
Вирулентность возбудителя сибирской язвы связана с капсулой в организме инфицированных животных. Капсула не только пре дотвращает фагоцитоз возбудителя, защищает его от воздейст вия бактерицидных веществ инфицированного организма, но и способствует фиксации капсульных бацилл на клетках, кото рые затем подвергаются дегенерации и гибели. Бескапсульные сибиреязвенные бациллы этими свойствами не обладают. Вирулентность бацилл антрацис обусловлена также образова нием ими токсина как капсульными, так и бескапсульными штаммами.
В теле возбудителя сибирской язвы содержится термостабиль ный "соматический" антиген полисахаридной природы, сохра няющийся длительное время в трупном материале; в капсуле обнаружен протеиновый антиген — полипептид D-глютами-новой кислоты.
Исключительный интерес представляет наследственно изменен ные штаммы возбудителя сибирской язвы — мутанты, утра тившие способность образовывать специфическую капсулу, превратившиеся из высоковирулентных штаммов в вакцинные штаммы, что используется для практических целей. Из наследственно измененных авирулентных штаммов изготавливают иммунопрофилактические вакцины, применяемые в медицин ской и ветеринарной практике.
Вопрос 73. Устойчивость и диагностика возбудителя сибирской язвы
1. Устойчивость к физико-химическим факторам
2. Лабораторная диагностика
1. Вегетативные формы микробов без доступа кислорода относи тельно быстро отмирают, особенно под влиянием гнилостной флоры.
Они быстро погибают при нагревании до 50 °С в течение 30 мин, при температуре 75—80 °С — через минуту, а при воздействии различных дезинфицирующих средств — от действия сулемы, формальдегида, хлора в обычных концентрациях — гибель воз будителя наступает через несколько минут. К низкой темпера туре бациллы сибирской язвы весьма устойчивы. Сибиреязвенные споры высокоустойчивы во внешней среде. В воде сохраняются жизнеспособными в течение нескольких лет, в почве — десятки лет; сухой жар губит их при 140 °С за 3 ч, ки пячение — через 45—60 мин. Споры устойчивы и к дезинфици рующим средствам; в шкурах животных, выделанных дублением, они могут сохраняться живыми длительное время, засаливание мяса не уничтожает спор.
Выявление специфических свойств и отношения возбудителя к внешней среде имеет большое значение в связи с трудностями дифференциальной диагностики. В природе широко распро странены ложносибиреязвенные палочки, которые морфологиче ски невозможно отличить. Помимо этого имеются и другие спорогенные аэробы, такие, как сенная, картофельная, капу стная и корневидная палочки, которые могут находиться в раз личных объектах среды. Из старых лабораторных культур, почвы и сточных вод выделен специфический сибиреязвенный фаг, используемый для дифференциальной лабораторной диаг ностики возбудителя сибирской язвы.
2. Лабораторная диагностика сибирской язвы состоит:
• в бактериоскопии нативного материала;
• посеве его на питательные среды;
• заражении животных (биологическая проба);
• постановке реакции термопреципитации по Асколи.
Для диагностики сибирской язвы у больных и ретроспективно го анализа используют внутрикожную пробу с антраксилом. Для лабораторного исследования от больного в стерильную по суду берут содержимое пустулы, гной, отделяемое карбункула, кровь, мочу, мокроту, испражнения, рвотные массы, соблюда ют при этом правила работы с особо опасными инфекциями. Исследование начинают с бактериоскопии мазков, окрашенных по Граму и анилиновыми красками. Окраску мазков произво дят также раствором Ребигера на предмет обнаружения кап-сульных форм бацилл сибирской язвы — капсулы окрашивают ся в красно-фиолетовый цвет, бактерии — в темно-фиоле товый. Для бактериологического исследования материал засе вают в чашки Петри на мясо-пептонный агар и в пробирки с мясо-пептонным бульоном. Через 24 ч выращивания в термо стате при 37 °С в положительных случаях на поверхности агара можно видеть матовые шероховатые колонии с ворсистыми краями типа "львиной гривы", в пробирках с мясо-пептонным бульоном сибиреязвенный возбудитель растет на дне пробирки в виде комка ваты. Выделенные культуры в мазках исследуют под микроскопом на морфологию и в висячей капле — на под вижность.
Биологическая проба: окончательное подтверждение видовой принадлежности выделенной культуры устанавливают путем подкожного заражения белых мышей, морских свинок, кроли ков эмульсией из однодневной агаровой культуры. Наблюде ние за животными проводят 10 дней. Павших животных вскрывают: делают мазки-отпечатки из внутренних органов для микроскопирования, производят посевы из крови, сердца, селезенки и инфильтрата на месте инъекции.
Для ускоренной диагностики сибиреязвенной инфекции исполь зуют иммунофлюоресцентный метод. Этот метод состоит в об работке мазков культур микробов люминесцентными сыворот ками и просмотре их в люминесцентном микроскопе — бациллы сибирской язвы выглядят в виде палочек с ободком, светя щимся зеленом цветом. Лаборатория может дать предваритель ное заключение по исследуемому материалу через сутки после его получения и окончательное — через 3—4 дня после резуль татов постановки биологической пробы.
Реакцию термопреципитации по Асколи проводят с целью обнару жения сибиреязвенного антигена. Для этого измельчают кусочки органов трупа, кожи, шерсти животных и кипятят в физиоло гическом растворе 10—15 мин. Полученный термоэкстракт фильтруют. Фильтрат наслаивают на преципитирующую сыво ротку, разлитую в узкие пробирки. В положительных случаях на границе обеих жидкостей появляется мутно-белое кольцо преципитации.
Аллергическая проба состоит во внутрикожном введении 0,1 мл антраксина — антигена, извлекаемого из оболочки сибиреяз венного возбудителя. На месте введения у больных и перебо левших сибирской язвой появляются гиперемия и инфильтрат размером 3,5 х 3 см.
Вопрос 74. Возбудитель проказы
1. Морфология, биология микобактерии лепры
2. Лабораторная диагностика проказы
1. Проказа — заболевание, вызываемое микробом рода микобак-терий — Micobacterium leprae (палочка Хансена). Различают следующие клинические формы болезни:
• полярную туберкулоидную;
• пограничную туберкулоидную;
• недифференцированную;
• пограничную лепроматозную;
• полярную лепроматозную.
Лепроматозная (узловая) форма характеризуется разрастанием в слизистых оболочках и в коже грануляционной ткани, состав ляющей основу так называемых лепром, в последних имеется значительное количество кислотоупорных микобактерий в ко же, лимфатических узлах, слизи носа, зева. Морфология и биология лепры: возбудитель проказы по морфо логии сходен с туберкулезной палочкой. Это прямая или слег ка изогнутая микобактерия, сплошная или зернистая, которая легче, чем туберкулезная, окрашивается фуксином (без подог ревания) и легче обесцвечивается кислотами и щелочами. Грамположительна. В лепрозных узлах (лепромах) палочки Хансена встречаются в громадном количестве, лежат значи тельными скоплениями в виде "связок сигар".
Многократные попытки выращивания микробактерии проказы на питательных средах заставляют сомневаться в возможности получения культур микробактерий лепры вне тканей человека. На глицериновом плацентарном агаре возбудители лепры мед ленно растут в виде складчатого или влажного налета или пленки, бульон равномерно мутнеет.
Биологическую пробу нельзя воспроизвести - эксперименталь ные животные невосприимчивы к лепре.
По характеру бактерии выделенных культур можно разделить на 3 типа:
• кислотоустойчивые микробактерии, непатогенные для всех ви дов животных;
• кислотоустойчивые микробактерии, растущие только в пер вичной культуре;
• микробактерии некислото- и слабокислотоустойчивые.
2. Микроскопическое исследование. Диагноз ставят на основании бактериоскопического исследования слизи из носа или ткане вой жидкости из кожных поражений. Положительные находки подкрепляют диагноз. При отрицательном результате делают биопсию пораженных участков и производят исследования от печатков их или гистологических срезов.
В лепрозных поражениях имеются очень характерные "лепроз-ные клетки", овальные или круглые, заполненные кислото устойчивыми бактериями. Большие сильно раздутые клетки с бактериями носят название "ггпрозных шаров". Гигантские клетки в лепромах не обнаруживаются.
Лепрозные микробактерии приходится дифференцировать с ту беркулезными на основании более легкой окрашиваемости ле прозных микробактерий и более легкой их обесцвечиваемости спиртом и кислотами после окраски. Одним из наиболее упот ребляемых является способ Баумгартена — окрашивают мазок фуксином без подогревания, обесцвечивают в течение 30 мин в азотнокислом спирте, промывают в воде и докрашивают вод ным раствором метиленового синего. Срезы лепром окраши вают в том же растворе фуксина в течение 12—15 мин, обес цвечивают полминуты в азотнокислом спирте, промывают в воде и докрашивают метиленовым синим. В старых лепромах палочки лепры окрашены в красный цвет; в свежих поражениях микробактерии частью синие, частью красные. Туберкулез ные микобактерии этим методом обычно не прокрашиваются. Аллергическая реакция: для подтверждения диагноза проказы применяют аллергическую пробу с лепромином (реакция Мит-суда). Лепромин приготовляют из биопсированных тканей больных проказой. Через 8—24 ч после введения в кожу лепромина развивается инфильтрат с гиперемией. Однако проба Мит-суда недостаточно специфична, хотя и очень распространена.
Вопрос 75. Возбудитель сапа
1. Морфология возбудителя сапа
2. Биология, кульгпуральные свойства
3. Патогенность и вирулентность
4. Устойчивость во внешней среде
5. Лабораторная диагностика сапа
1. Сап — заразное заболевание цельнокопытных (лошадь, осел, мул), протекающее преимущественно в хронической форме и пе редающееся человеку. В органах (лимфатические узлы, легкие, печень и др.) изменения возникают в виде типичных санных узелков различной величины.
Морфология возбудителя (Pseudomonas mallei) — палочка с за кругленными концами, длиной 1—5 мкм, с характерным зерни стым строением. Бактерия полиморфна: может иметь коккооб-разные, вздутые формы; микроб часто располагается нитями, принимает вид палочек с неправильными контурами. Нити из бактерий средней длины, состоят обычно из 4—8 члеников. Обнаружены фильтрующиеся формы, которые при пассаже на животных восстанавливаются в типичные формы. Палочка са па грамотрицательна, окрашивается водно-спиртовыми раствора ми анилиновых красок со щелочными растворами, со щелоч ными протравами. Наблюдаются биполярные и неравномерно окрашенные палочки. При электронной микроскопии видны светлые участки протоплазмы и плотные гранулы. Спор и кап сул палочка не образует. Является факультативным аэробом. 2. Биология, культуральные свойства. Микроб неприхотлив к пи тательным средам. Его выращивают на мясо-пептонном агаре и бульоне, картофеле. Рост на средах значительно усиливается при прибавлении к ним до 5% глицерина. Температурный оп тимум 37 "С, ниже 20 и выше 45 °С сапная палочка не развивается. Микроб хорошо растет при слабокислой, нейтральной и слабощелочной реакции среды.
Картофельная среда считается дифференцирующей. Рост возбу дителя сапа особенно характерен: к 3-му дню образуется рав номерной слизистый янтарно-коричневый, медообразный на лет, матовый или часто блестящий. К 6—8-му дню янтарная просвечивающая культура приобретает красноватый оттенок, прозрачность налета теряется. На мясо-пептонном агаре с 2% глицерина рост микроба обычно начинается через сутки. Сен ная культура на агаре представляет собой вначале просвечи вающий серовато-белого цвета налет с перламутровым блеском. В мясо-пептонном бульоне с 2—4% глицерина сначала возни кает равномерная муть, затем выпадает слизистый серо-белый осадок, поднимающийся при легком встряхивании пробирки. К 10-му дню на поверхности появляется сероватая слизистая пленка. Сенный микроб свертывает молоко медленно, чаще на 6—8-й день. Желатин не разжижает, протеолитическое дейст вие выявляется лишь при малых концентрациях желатина. Сапная палочка развивается также на безбелковых синтетиче ских средах, в которых источниками азота и углерода служат аммонийные соли органических и угольной кислот. Индол не образуется. Лактозу и глюкозу расщепляет с выделением ки слоты без газообразования.
3. Палочки патогенны для цельнокопытных животных. Лошадей удается заражать подкожно и путем скармливания малыми ко личествами сапной культуры. Лошади часто болеют хрониче ской формой сапа. Крупный рогатый скот, овцы и козы в ес тественных условиях сапом не болеют.
Весьма резистентны к сапу свиньи, птицы, крысы. Из лабора торных животных сапом заражаются морские свинки, при подкожном заражении они гибнут спустя 10—15 дней, иногда даже через 2—3 мес. В качестве лабораторного животного мож но использовать кошку, которая очень чувствительна к зара жению. Сап у нее протекает в форме септицемии. Кролики маловосприимчивы, несколько более чувствительны молодые животные. Белая мышь сапом не заражается.
4. Палочка сапа во внешней среде довольно устойчива: в воде, поч ве сохраняется до 1,5 мес, в выделениях больных, трупах жи вотных, павших от сапа, — несколько недель.
В замороженных материалах сапный микроб весьма устойчив. Быстро гибнет при нагревании (при температуре 55 °С в тече ние 10 мин, при кипячении - через несколько минут). Высу шивание ведет к гибели микроба через 1—2 недели, губительно действуют на него ультрафиолетовые лучи. Палочка чувстви тельна к воздействию дезинфицирующих веществ (хлорная из весть, формалин, щелочи, марганцево-кислый калий, сулема).
5. Лабораторная диагностика сапа: материалом для исследования могут служить:
• стерильно взятые носовые выделения;
• гнойное отделяемое язв;
• пунктаты подкожных абсцессов;
• кусочки органов из трупа;
• лимфатические узлы.
Консервирование материала возможно 30%-ным стерильным глицерином.
Микроскопическое исследование: микроскопия мазков из пато логического материала ввиду отсутствия специфических мето дов окраски бактерии сапа имеет ограниченное диагностиче ское значение, но важна для исключения других возбудителей. Мазок окрашивают по Граму и по Романовскому-Гимзе. Бактериологическое исследование: посевы материала произво дят на глицеринизированный картофель, мясо-пептонный агар и бульон. На картофельно-глицериновой среде через 3—4 дня наблюдается характерный рост возбудителя сапа в виде янтар-но-коричневого цвета слизистого налета. К 6-8-му дню куль тура становится мутной, красноватого оттенка. Чистую культу ру получить не всегда удается, так как посторонняя флора препятствует росту палочки сапа. При хроническом сапе бак териологическое исследование часто дает отрицательный резуль тат. Для идентификации возбудителя учитывают его:
• биохимические свойства;
• агглютинабельность;
• патогенность для лабораторных животных.
Биологической пробой заражаются морские свинки (самцы), хо мяки, кошки. Исследуемый материал можно вводить подкожно (если он не загрязнен), но более надежно внутрибрюшное за ражение. Через 3—5 дней у зараженного самца развивается орхит. Через 8—15 дней большая часть свинок погибает. На высоте заболеваний свинок забивают и производят бактериологиче ское исследование органов и тканей.
Серологическое исследование: основным методом исследования служит реакция связывания комплемента (РСК); используют также реакцию пассивной гемагглютинации. РСК более чувстви тельна. Исследование проводят в динамике с учетом нараста ния титра антител. При хроническом сапе РСК нередко бывает отрицательной.
Аллергическая проба имеет важное значение для подтверждения диагноза сапа. Внутрикожно или накожно на предплечье вво дят 0,1 мл маленна (фильтрат 4-недельной бульонной культуры палочки сапа, разведенной в 100 раз). В положительном случае через 24—48 ч на месте введения маленна появляется гипере мия, припухлость, болезненность. При этом может наблюдаться общая реакция в виде недомогания, повышение температуры тела. Проба становится положительной с 10—15-го дня болезни.
Вопрос 76. Возбудитель лейшманиоза
/. Характеристика лейшманий
2. Забор материала
3. Микроскопическое исследование
4. Бактериологическое исследование
5. Биологическая проба
1. Лейшманиоз — это протозойное трансмиссивное заболевание че ловека и животных, при котором поражаются внутренние ор ганы (внутренний лейшманиоз) или кожа и слизистые оболочки {кожный лейшманиоз).
Возбудители относятся к семейству трипаносом, роду лейшма-ний — паразиты из класса жгутиковых. Жизненный иикл лейш-маний протекает со сменой хозяев в виде 2 стадий:
• амастиготной (безжгутиковой) в организме позвоночного жи вотного и человека;
• промастиготной (жгутиковой) — в организме членистоногого (москитов).
2. Материал для исследования, отбор проб
При исследовании появившихся бугорков при кожном лейшма-ниозе протирают кожу спиртом и производят укол по направле нию к середине бугорка. Из выступившей капли серозно-кровянистой жидкости готовят на предметных стеклах мазки, высушивают, фильтруют и окрашивают по Романовскому. При исследовании язвы с обильным отделяемым материал для ис следования с поверхности брать не рекомендуется, так как обильная бактериальная флора и большое количество распав шихся клеток затемняют картину, поэтому материал берут пу тем пункции в приподнятый неизъязвившийся край язвы по направлению ко дну язвы. Из содержимого готовят мазки, вы сушивают, фиксируют и окрашивают по Романовскому. При внутреннем лейшманиозе исследованию подвергают пунктат костного мозга или усиленного лимфатического узла.
3. Микроскопическое исследование. Окрашенные мазки исследуют с иммерсионной системой.
В мазках обнаруживаются лейшманиальные формы паразита. Эти стадии паразита имеют сферическую или чаще овоидную форму.
Размер 2—6 мкм, ядро одно, лежит в середине клетки, около ядра находится протопласт в виде короткой палочки или круп ного кокка. По Романовскому цитоплазма окрашивается в голу бой цвет, ядро — в красный, блефаропласт — в вишнево-крас ный — более темный цвет, чем ядро.
Паразиты наблюдаются в препарате как свободно лежащими, так и в цитоплазме больших одноядерных клеток типа макро фагов и других ретикуло-эндотелиальных клеток.
4. Бактериологическое исследование. Серозно-кровянистую жид кость из язвы вносят на среду ННН (агар + поваренная соль + дефибринированная кровь кролика).
Засеянные пробирки выдерживают при температуре 22—25 °С. Для предотвращения высыхания среды ватные пробки проби рок заливают горячим парафином. Рост в виде мелких про зрачных колоний, впоследствии сливающихся, обнаруживают ся на 3—4-й день. Без пересева культуру можно сохранить 3— 4 недели и дольше. При посеве с поверхности агара петлей снимают отдельные колонии и засевают в пробирки со свежей средой на поверхность агара.
В культуре лейшмании представлены в виде лептомонадных форм. Они имеют удлиненное ланцетовидное тело размером 10—14 х 4—5 мкм с ядром в средней части тела и блефаропла-стом, лежащим около переднего конца тела паразита. От бле-фаропласта начинается свободно выходящий через передний конец тела клетки жгут, в 1,5 раза длиннее тела паразита. Часть лептомонадных форм часто собирается в розетки (жгу тами к центру) по 10—15 экземпляров. В старых культурах на блюдаются формы, лишенные жгута, в виде овальных, иногда круглых образований размером 4x5 мкм.
Серологические исследования — используются реакция связывания комплемента (РСК), иммуноферментная агглютинация (ИФА). 5. Биологическая проба. Возбудитель кожного лейшманиоза (мок нущая форма) человека может быть экспериментально привит белым мышам, песчанкам и хомякам. У последних часто раз вивается генерализованная инфекция. Материалом для зара жения служат клетками из язвы или из культуры. Лейшмании из культуры вводят внутрикожно. Через 10—20 дней на месте введения лейшмании развивается инфильтрат, содержащий стадии паразита.
Вопрос 77. Возбудители медленных вирусных инфекций
/. Характеристика медленных вирусных инфекций
2. Заболевания, вызываемые вирусом кори
1. Для медленных инфекций характерны:
- необычно продолжительный инкубационный период;
- медленно прогрессирующий характер течения процесса;
- своеобразие поражения органов и тканей;
- смертельный исход.
Медленные вирусные инфекции регистрируются у человека и животных и характеризуются хроническим течением. Медленная инфекция связана с персистенцией вируса, характеризующейся его своеобразным взаимодействием с организмом хозяина, при котором, несмотря на развитие патологического процесса, как правило, в одном органе или в одной тканевой системе имеет место многомесячный или даже многолетний инкубационный период, после которого медленно, но неуклонно развиваются симптомы заболевания, всегда заканчивающегося летально. Факторы, обусловливающие развитие медленно протекающих инфекций, окончательно не выяснены. Считают, что эти забо левания могут возникать в результате нарушения иммунологи ческой реактивности, сопровождающейся слабой продукцией антител и выработкой антител, неспособных нейтрализовать вирус. Возможно, что дефектные вирусы, длительно персисти-рующие в организме, вызывают пролиферативные внутрикле точные процессы, приводящие к развитию медленно проте кающих заболеваний у людей и животных.
Вирусный характер "медленных вирусных инфекций" подтвер ждают изучение и характеристика этих агентов:
• способность проходить через бактериальные фильтры с диа метром от 25 до 100 нм;
• неспособность размножаться на искусственных питательных средах;
• воспроизведение феномена титрования (гибель зараженных особей при высокой концентрации вируса);
• способность первоначально репродуцироваться в селезенке и других органах ретикулоэндотелиальной системы, а затем в мозговой ткани;
• возможность адаптации к новому хозяину, нередко сопровож дающаяся укорочением инкубационного периода;
• генетический контроль чувствительности некоторых хозяев (например, у овец и мышей);
• специфический круг хозяев для данного штамма возбудителя;
• изменение патогенности и вирулентности у разных штаммов для различного круга хозяев;
• возможность клонирования (селекция) штаммов из дикого типа;
• возможность персистенции в культуре клеток, полученных из органов и тканей зараженного организма.
2. Возбудителями медленных вирусных инфекций иногда могут быть обычные вирусы (вирусы кори, краснухи и др.). Вирусы кори и краснухи могут вызывать соответственно:
• подострый склерозирующий панэнцефалит;
• врожденную краснуху.
Подострый склерозирующий панэнцефалит (ПСПЭ) — медлен ная вирусная инфекция детей и подростков, характеризующаяся поражением ЦНС и выражающаяся в медленно прогресси рующем распаде интеллекта, двигательных расстройствах, по явлении ригидности и всегда заканчивающаяся летально. Вирионы кори сферической формы, имеют диаметр 150—500 нм и нуклекапсид в виде спирали. Вирус обладает гемолизирующей, гемагглютинирующей активностями. К вирусу чувстви тельны хомячки, африканские хорьки, менее чувствительны обезьяны и мыши. Ученые пришли к выводу о том, что при ПСПЭ большая часть вирусов кори персистирует как делецион-ный мутант.
Врожденная краснуха — медленная вирусная инфекция, харак теризующаяся внутриутробным заражением плода и развитием вирусной персистенции в его тканях, обуславливающей мед ленно прогрессирующее поражение органов, что приводит к формированию тяжелых аномалий и пороков развития этих органов.
Вирус краснухи представляет собой сферические частицы диа метром 50-70 нм, внутри которых заключена электронно-плотная сердцевина диаметром 30 мм. Снаружи вирион покрыт редкими ворсинками с утолщениями на концах. Вирусная обо лочка богата липидами.
Вирус очень чувствителен к эфиру, ацетону, этанолу, а также к ультрафиолетовым лучам, формалину. Вирус отличается отно сительной термолабильностью. Вирус краснухи кроме инфекци онной обладает гемагглютинирующей, комплементсвязывающей активностью, а также способен к агрегации тромбоцитов. Ви рус размножается в организме приматов и многих мелких ла бораторных животных (хорьки, кролики и крысы). Следствием врожденной краснухи является прогрессирующий краснушный панэнцефалит — медленная вирусная инфекция, характери зующаяся комплексом постепенно прогрессирующих наруше ний двигательной и умственной функции ЦНС и завершаю щаяся смертельным исходом. К медленно протекающим инфекциям относят также:
• лихорадку Ласа;
• бешенство;
• рассеянный склероз;
• амиотрофический боковой склероз;
• болезнь Паркинсона;
• прогрессирующую многоочаговую лейкоэнцефалопатию;
• прогредиетную форму клещевого энцефалита;
• синдром приобретенного иммунодефицита;
• лимфоцитарный хориоменингит.
Вопрос 78. Прионные медленные инфекции
1. Характеристика прионов
2. Прионные болезни
3. Диагностика
4. Прионные медленные инфекции животных
1. Медленные инфекции могут развиваться в результате действия не только обычных вирусов, таких, как вирусы кори, краснухи и др., но и инфекционных белковых частиц — прионов. Прионы отличаются от обычных вирусов рядом свойств. Прионы — инфекционные белки с низкой молекулярной массой, не имеют нуклеиновых кислот, не вызывают воспаления и им мунного ответа, устойчивы к высокой температуре, формальде гиду, к различным видам излучений. Белок приона кодируется генами организма хозяина, которые, как полагают, содержатся в каждой клетке и находятся в репрессированном состоянии. Прионы имеют ряд свойств, характерных для обычных виру сов. Они имеют ультрамикроскопические размеры, не культи вируются на искусственных питательных средах, репродуциру ются только в клетках до высоких титров, имеют штаммовые различия и др.
Инфицирование прионами происходит в результате поступления в организм (с пищей, через кровь или при трансплантации не которых тканей) изоформы белковой молекулы приона. Они попадают от больных сельскохозяйственных животных (крупный рогатый скот, овцы и др.) при употреблении недос таточно термически обработанного мяса, субпродуктов или от людей при ритуальном каннибализме, когда поедается мозг умерших родственников (как дань уважения к погибшему чле ну клана), — у аборигенов Новой Гвинеи.
Изоформы приона, попав в организм, депрессируют ген, коди рующий синтез приона, в результате чего происходит накопле ние прионов в клетке, ведущее к губкообразному перерожде нию, разрастанию глиальных клеток, накоплению мозгового амилоида.
Поражение клеток центральной нервной системы вызывает ха рактерные клинические проявления, так называемые подост-рые губкообразные энцефалопатии.
2. В настоящее время известно более 10 прионных болезней. Это болезни человека:
• болезнь куру;
• болезнь Крейтцфельда-Якоба;
• амиотрофический лейкоспонгиоз;
• синдром Герстманна-Штруслера (семейная фатальная бессон ница) и др.
Инкубационный период при прионных болезнях составляет не сколько лет (до 15—30 лет).
Куру (хохочущая смерть) — эндемическая медленная инфекция человека прионовой природы, характеризующаяся тяжелыми по ражениями центральной нервной системы, прогрессирующим нарушением координации движения, походки; ознобами, эй форией ("хохочущая смерть"); всегда заканчивается летально. Регистрируется в восточной части острова Новая Гвинея. Болезнь Крейтцфельда-Якоба — медленная инфекция человека прионовой природы, характеризующаяся прогрессирующей де-менцией и симптомами поражения пирамидных и экстрапира мидных путей. Заболевание относится к группе подострых трансмиссивных губкообразных энцефалопатии. Встречается во всех странах мира. Инфицирование возможно при употреб лении недостаточно проваренного мяса, мозга овец и коров с губкообразной энцефалопатией (больных коровьим бешенст вом), а также сырых устриц и моллюсков.
Синдром Герстманна-Штруслера — медленная инфекция челове ка прионовой природы, относящаяся к группе подострых транс миссивных губкообразных энцефалопатии, характеризующаяся дегенеративными поражениями центральной нервной системы, выражающаяся в формировании губкообразного состояния и образовании большого количества амилоидных бляшек во всех отделах мозга и проявляющаяся в развитии медленно прогрес сирующих атаксии и слабоумия с неизбежным смертельным исходом.
Амиотрофический лейкоспонгиоз — медленная инфекция, харак теризующаяся прогрессирующим развитием атрофических па резов мышц конечностей и туловища, спинальным типом рас стройства дыхания, неизбежным смертельным исходом. Впервые это заболевание было обнаружено на территории Бе лоруссии в 2 областях.
Известны случаи инфицирования прионами при пересадке рого вицы глаз, при применении лекарственных препаратов (гормо нов и др.) животного происхождения, при нейрохирургических операциях, так как стерилизация инструментов кипячением, различными видами излучения, формалином, спиртом не инактивирует полностью возбудителя. Поэтому стерилизацию инструментов рекомендуется проводить автоклавированием.
3. Диагностика основана на выявлении клинической картины и эпидемиологических данных.
Вирусологическая диагностика, специфическая профилактика и лечение не разработаны.
Неспецифическая профилактика сводится к оздоровлению по головья сельскохозяйственных животных и исключению опас ных ритуальных обрядов.
4. Прионные медленные инфекции животных:
• скрепи;
• трансмиссивная энцефалопатия норок;
• хроническая изнуряющая болезнь находящегося в неволе чер нохвостого оленя;
• хроническая изнуряющая болезнь находящегося в неволе лося. Скрепи — медленная инфекция овец и коз, характеризующаяся поражением центральной нервной системы с развитием губко-образного состояния и выражающаяся в появлении сильного зуда, нарушении координации движений, особенно походки, которые медленно прогрессируют, вплоть до гибели животного. Трансмиссивная энцефалопатия норок — медленная инфекция прионовой природы, характеризующаяся развитием губкообраз-ного состояния, ранним признаком заболевания служит изме нение внешнего вида животного: уменьшается масса тела, из меняется волосяной покров.
Характерны своеобразные подергивания задних лапок. Прогрес сируют нарушения координации движений. Животные агрес сивны или пугливы и малоподвижны, впадают в сон.
Терминальная стадия характеризуется периодами возбуждения, эпилептическими припадками.
Заболевание продолжается от 2 до 6 недель. Болезнь в 100% случаев заканчивается смертью.
Хроническая изнуряющая болезнь находящихся в неволе оленя и лося — медленная инфекция прионовой природы, характеризую щаяся развитием у зараженных животных прогрессирующей губкообразной энцефалопатии, заканчивающейся летально. Основные меры профилактики вышеперечисленных прионных за болеваний у животных заключаются в следующем:
• строгом ветеринарном надзоре за животными;
• уничтожении больных животных;
• неукоснительном соблюдении правил термической обработки внутренностей в звероводческих хозяйствах.
Вопрос 79. Медленные инфекции человека с предполагаемой этиологией
1. Сходство ряда заболеваний с медленными вирусными инфекциями
2. Рассеянный склероз
3. Вилюйский энцефаломиелит
4. Балканская эндемическая нефропатия
1. Кроме медленных инфекций человека и животных, вызываемых вирусами и прионами, существует группа нозологических форм, каждая из которых по клиническому симптомокомплексу. харак теру течения и исходу соответствует признакам медленной ин-фекиии. хотя точных данных об их этиологии не имеется:
- вилюйский энцефаломиелит
- рассеянный склероз;
- балканская эндемическая нефропатия.
В связи с этим их относят к категориям медленных вирусных инфекций с предполагаемой этиологией.
2. Рассеянный склероз — медленно прогрессирующее заболевание IIHC. характеризующееся развитием множественных склеротических очагов, преимущественно в белом веществе головного и спинного мозга, и выражающееся многообразными нарушениями в двига тельной, чувствительной и психической сфере.
Нередко развитию выраженной картины болезни предшествует стадия предвестников:
• утомляемость мышц ног;
• парестезии;
• боли;
• быстро проходящие парезы глазных мышц;
• кратковременные расстройства зрения.
Эти симптомы' могут появиться за много лет до развития яс ной картины болезни.
Симптомы рассеянного склероза очень разнообразны:
• головокружения;
• дрожание пальцев рук, головы;
• поражения зрения;
• скандированная речь;
• развитие парезов и параличей нижних конечностей.
Для диагностики применяют иммунологические и биохимиче ские исследования, а главное — компьютерную томографию.
3. Вилюйский энцефаломиелит (якутский энцефаломиелит) — мед ленная нейроинфекиия. предположительно вирусной этиологии. характеризующаяся эндемичностью, 2 стадиями развития — острой и хронической, тяжелыми нарушениями центральной нервной системы, губкообразньш состоянием и гибелью больного.
Возбудитель до сих пор не выделен.
Острая стадия продолжается от 2 недель до 4 мес.
Хроническая стадия характеризуется развитием глубокого сла боумия, амимией, нарушением координации движений, сни жением мышечного тонуса, парезами, параличами.
Диагностика основывается только на анализе клинических проявлений.
4. Балканская эндемическая нефропатия — медленная инфекиия человека, предположительно вирусной этиологии, характеризую щаяся длительным, постепенно прогрессирующим течением, за вуалированной симптоматикой с постепенным проявлением при знаков "болезни почечных клубочков", развитием почечной недос таточности со смертельным исходом.
Впервые это заболевание в 1956 г. было описано в Болгарии, Румынии и Югославии. Заболевание встречается только у людей.
Возбудитель неизвестен, однако инфекционная природа БЭН доказывается выделением от человека (из крови, мочи) в кле точных культурах цитопатогенного агента и возможностью пе редачи заболевания животным — мышам, морским свинкам.
В развитии клинической картины вначале трудно выделить ка кие-либо характерные симптомы, картина болезни завуалиро вана, но затем присоединяются признаки заболевания почек (повышение артериального давления, значительные отеки на лице, ногах, пояснице, мало мочи, моча цвета мясных помоев). Больные погибают от почечной недостаточности - уремии. Диагностика основывается на клинико-эпидемиологических данных, а также результатах морфологического обследования инфекционных биоптатов.
СОДЕРЖАНИЕ
Вопрос 1. Микробиология как наука
/. Понятие и отрасли микробиологии
2. Предмет медицинской микробиологии
Вопрос 2. Классификация микроорганизмов
/. Понятие микроорганизмов
2. Систематика микроорганизмов
3. Прокариоты
4. Бактерии
Вопрос 3. Особенности морфологии микроорганизмов
1. Основные морфологические формы бактерий
2. Структура бактерий
3. Клеточная стенка
4. Цитоплазматическая мембрана
Вопрос 4. Необязательные структурные компоненты бактериальной клетки
1. Споры
2. Жгутики
3. Ворсинки
4. Капсула
Вопрос 5. Питание и особенности метаболизма бактерий
1. Химические компоненты бактериальной клетки
2. Питание бактерий
3. Метаболизм бактерий
Вопрос 6. Особенности белкового и углеводного обмена
у бактерий
1. Белковый обмен
2. Углеводный обмен
3. Типы биологического окисления у бактерий
Вопрос 7. Рост и размножение бактерий
/. Понятия роста и размножения бактерий
2. Бактериальная популяция
3. Колонии
Вопрос 8. Генетика бактерий
1. Наследственный аппарат бактерий
2. Функциональные единицы генома
3. Фактор фсртильности
4. Изменчивость бактериальной клетки
Вопрос 9. Нормальная микрофлора тела человека
/. Понятие микробиоценоза
2. Особенности нормальной микрофлоры
Вопрос 10. Нормальная микрофлора кожи и верхних дыхательных путей
1. Нормальная микрофлора кожи
2. Нормальная микрофлора конъюнктивы
3. Нормальная микрофлора уха
4. Нормальная микрофлора верхних дыхательных путей
5. Заселение микроорганизмами новорожденного
Вопрос 11. Микробиоценоз верхних отделов желудочно-кишечного тракта
1. Нормальная микрофлора полости рта
2. Нормальная микрофлора пищевода
Вопрос 12. Микробиоценоз средних и нижних отделов желудочно-кишечного тракта
/. Микрофлора желудка
2. Микрофлора двенадцатиперстной и тонкой кишки
3. Микрофлора толстого кишечника
Вопрос 13. Микробиоценоз мочеполовой системы
/. Микрофлора уретры
2. Микрофлора женских половых органов
3. Влагалищная микрофлора
Вопрос 14. Дисбаланс микрофлоры
1. Функции нормальной микрофлоры
2. Д.~биоз (дисбактериоз)
Вопрос 15. Лечение дисбактериозов
1. Общие принципы терапии дисбиозов
2. Заместительная терапия дисбиозов
3. Бифидобактерии
4. Пробиотические продукты питания и бифидогенные факторы
Вопрос 16. Понятие о химиотерапии
1. Требования, предъявляемые к химиотерапевтичееким средствам
2. Классификация химиотерапевтических средств по направленности действия
3. Классификация химиотерапевтических средств по способности накапливаться
Вопрос 17. Классификация химиопрепаратов по химическому строению
1. Производные мышьяка, сурьмы и висмута
2. Сульфаниламиды
3. Диаминопиримидины
4. Нитрофурановые препараты
5. Хинолоны
6. Азолы
Вопрос 18. Антибиотики
1. Понятие антибиотиков
2. Основные классификации антибиотиков
3. Классификация по химическому строению
4. Механизм антимикробного действия антибиотиков
Вопрос 19. Осложнения антимикробной терапии
/. Виды осложнения химиотерапии
2. Осложнения со стороны макроорганизма
Вопрос 20. Лекарственная устойчивость
1. Понятие лекарственной устойчивости
2. Биохимическая основа резистентности
3. Борьба с лекарственной устойчивостью
Вопрос 21. Инфекционное заболевание
/. Понятия инфекции и инфекционного заболевания
2. Клинические стадии инфекционного заболевания
Вопрос 22. Пути передачи инфекций
1. Понятие входных ворот инфекции
2. Понятие путей передачи инфекции
3. Классификация инфекционных заболеваний в зависимости от пути передачи
Вопрос 23. Классификации инфекций
1. Различные типы классификаций
2. Классификация в зависимости от резервуара возбудителя
3. Классификация по распространенности
Вопрос 24. Вирулентность микроорганизмов
1. Понятие вирулентности
2. Взаимодействие микроорганизмов с клетками макроорганизма
3. Ферменты агрессии и защиты
Вопрос 25. Бактериальные токсины
1. Понятие о бактериальных токсинах
2. Классификация токсинов по механизму действия
3. Группы факторов патогенности
Вопрос 26. Механизмы противомикробной защиты
1. Понятие противомикробной резистентности
2. Неспецифическая микробная резистентность
3. Фагоцитоз
Вопрос 27. Тканевые и гуморальные механизмы
неспецифической резистентности
1. Барьерная функция лимфатических узлов
2. Прочие тканевые механизмы противомикробной защиты
3. Гуморальные механизмы неспецифической резистентности
Вопрос 28. Иммунная система
1. Понятие об иммунитете
2. Центральные органы иммунной системы
3. Периферические органы иммунной системы
Вопрос 29. Виды иммунитета
/. Типы и фазы иммунного ответа 2. Понятие о видах иммунитета
Вопрос 30. Антигены и антитела
/. Понятие об антигенах
2. Классификация антигенов
3. Антитела и их свойства
Вопрос 31. Иммуноглобулины
/. Строение иммуноглобулинов
2. Защитная роль иммуноглобулинов разных классов
Вопрос 32. Иммунный статус
1. Понятие об иммунном статусе
2. Первичные иммунодефицитные состояния
3. Вторичные иммунодефицитные состояния
4. Методы оценки иммунного статуса
Вопрос 33. Коррекция иммунитета
1. Понятие иммунокорригирующей терапии
2. Характеристика иммунокорректоров
3. Иммунопрофилактика
Вопрос 34. Характеристика вакцин
1. Классификация вакцин
2. Живые вакцины
3. Убитые вакцины
4. Комбинированные вакцины
Вопрос 35. Иммунизация населения
1. Показания к иммунизации
2. Календарь профилактических прививок
3. Экстренная иммунопрофилактика
Вопрос 36. Иммунотерапия
1. Понятие об иммунотерапевтических средствах
2. Антитоксические сыворотки
3. Антимикробные сыворотки
4. Аутовакцины
5. Принципы иммунотерапии
Вопрос 37. Вирусология
/. Вирусы как живые микроорганизмы
2. Формы существования вирусов
3. Вирион
Вопрос 38. Нуклеиновые кислоты и белки вирусов.
1. Функции вирусных нуклеиновых кислот
2. Вирусные белки
3. Процессы взаимодействия вируса с клеткой макроорганизма
Вопрос 39. Особенности репродукции вирусов
1. Периоды осуществления продуктивной вирусной инфекции
2. Репликация вируса
3. Трансляция
Вопрос 40. Культивирование вирусов в культурах тканей
1. Характеристики тканевых культур
2. Цитопатическое действие вирусов
Вопрос 41. Механизмы противовирусной защиты
макроорганизма
/. Неспецифические механизмы
2. Специфические механизмы
3. Интерфероны
Вопрос 42. Вирусные инфекции и методы их диагностики
1. Вирусные инфекции человека
2. Лабораторная диагностика вирусных инфекций
Вопрос 43. Профилактика и лечение вирусных инфекций
1. Методы профилактики вирусных инфекций
2. Противовирусные химиотерапевтические средства
Вопрос 44. Бактериофаги
1. Понятие о бактериофагах
2. Классификация бактериофагов
3. Диагностическая и терапевтическая роль фагов
Вопрос 45. Общая микология
1. Биологические особенности грибов
2. Особенности строения генетического аппарата грибов
3. Способы размножения грибов
4. Культивирование грибов
Вопрос 46. Особенности метаболизма грибов
/. Биохимические свойства грибов 2. Антигены грибов
Вопрос 47. Основы систематики грибов
/. Отделы царства грибов
2. Классы грибов
3. Дальнейшее подразделение грибов
Вопрос 48. Возбудитель туберкулеза
1. Морфология, биология и кулътуральные свойства возбудителя туберкулеза
2. Устойчивость возбудителя туберкулеза
Вопрос 49. Лабораторная диагностика туберкулеза
/. Бактериоскопическое исследование
2. Бактериологическое исследование
3. Биологическая проба
Вопрос 50. Возбудитель дифтерии
1. Морфология возбудителя дифтерии
2. Биология возбудителя дифтерии
3. Серотипы дифтерийных бактерий
Вопрос 51. Лабораторная диагностика дифтерии
/. Забор и посев материала
2. Бактериоскопическое и бактериологическое исследования
3. Реакции ферментации углеводов
Вопрос 52. Возбудитель коклюша
/. Морфология, биология, кулыпуральные свойства возбудителя коклюша
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Антигенное строение, патогенность, вирулентность
Вопрос 53. Лабораторная диагностика коклюша
1. Забор и посев материала
2. Бактериологическое исследование
3. Серологические исследования
Вопрос 54. Возбудитель менингококковой инфекции
/. Морфология менингококка
2. Биология и кулыпуральные свойства менингококка
3. Антигенное строение, серотипы
Вопрос 55. Лабораторная диагностика менингококковой
инфекции
1. Забор материала
2. Бактериоскопический и бактериологический методы исследования
Вопрос 56. Возбудитель стрептококковой инфекции
/. Стрептококковые инфекции
2. Морфология, биология стрептококка
3. Антигенное строение; классификация
4. Лабораторная диагностика стрептококковых инфекций
Вопрос 57. Капсульные бактерии
/. Группа капсульных бактерий
2. Морфология, биология и антигенные свойства капсульных бактерий
3. Лабораторная диагностика
Вопрос 58. Палочка инфлюэнцы
/. Заболевания, вызываемые палочкой инфлюэнцы
2. Морфология, биология, культуральные и антигенные свойства
3. Лабораторная диагностика
Вопрос 59. Возбудители кокковых пневмоний и их лабораторная диагностика
/. Возбудители пневмоний
2. Микроскопическое исследование
3. Бактериологическое исследование
4. Особенности лабораторной диагностики стафилококковых пневмоний
Вопрос 60. Возбудитель малярии
/. Морфологические и культуральные свойства возбудителя малярии
2. Цикл развития малярийного плазмодия
3. Спорогония
4. Шизогония — тканевая и эритроцитарная
5. Половое размножение плазмодиев
Вопрос 61. Лабораторная диагностика малярии
/. Обнаружение плазмодиев в толстой капле и мазке крови
2. Морфология малярийных паразитов в мазке и толстой капле
3. Ошибки диагностики
4. Исследование комаров на зараженность малярийными паразитами
Вопрос 62. Возбудитель эпидемического сыпного тифа
/. Морфология, биология и антигенные свойства риккетсий
Провачека
2. Лабораторная диагностика сыпного тифа
Вопрос 63. Возбудитель ку-лихорадки
1. Морфология, биология и антигенные свойства возбудителя Ку-лиходрадки
2. Лабораторная диагностика
3. Серологическая диагностика
Вопрос 64. Возбудитель чумы
1. Морфология возбудителя чумы
2. Устойчивость возбудителя чумы
3. Биология, культуральные свойства
Вопрос 65. Лабораторная диагностика чумы
1. Забор материала и микроскопическое исследование
2. Бактериологическое исследование
3. Биологическая проба
4. Ускоренные методы бактериологического исследования
5. Лабораторная диагностика чумы
Вопрос 66. Возбудитель туляремии
1. Морфологические и культуральные свойства возбудителя туляремии
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Антигенное строение
4. Патогенность возбудителя туляремии
Вопрос 67. Лабораторная диагностика туляремии людей.......
/. Особенности лабораторной диагностики туляремии
2. Бактериоскопия
3. Серологические исследования
4. Проба с тулярином
5. Биологический метод
Вопрос 68. Стафилококковые инфекции наружных покровов.
1. Биология, культуральные свойства стафилококков
2. Антигенное строение; серотины; фаготипы
3. Лабораторная диагностика стафилококковых инфекций
Вопрос 69. Возбудитель рожи
/. Свойства возбудителя рожи
2. Особенности диагностики
Вопрос 70. Возбудитель газовой гангрены
1. Морфология, биология и культуральные свойства возбудителя газовой гангрены
2. Устойчивость к физическим и химическим факторам
3. Лабораторная диагностика газовой гангрены
Вопрос 71. Возбудитель столбняка
1. Морфология, биология и культуральные свойства возбудителя столбняка
2. Токсины
3. Лабораторная диагностика столбняка
Вопрос 72. Морфология и биология возбудителя
сибирской язвы
/. Морфологические свойства возбудителя сибирской язвы
2. Биология сибиреязвенного возбудителя, кульгпуральные свойства
Вопрос 73. Устойчивость и диагностика возбудителя
сибирской язвы
1. Устойчивость к физико-химическим факторам
2. Лабораторная диагностика
Вопрос 74. Возбудитель проказы
1. Морфология, биология микобактерии лепры
2. Лабораторная диагностика проказы
Вопрос 75. Возбудитель сапа
1. Морфология возбудителя сапа
2. Биология, кульгпуральные свойства
3. Патогенность и вирулентность
4. Устойчивость во внешней среде
5. Лабораторная диагностика сапа
Вопрос 76. Возбудитель лейшманиоза
/. Характеристика лейшманий
2. Забор материала
3. Микроскопическое исследование
4. Бактериологическое исследование
5. Биологическая проба
Вопрос 77. Возбудители медленных вирусных инфекций
/. Характеристика медленных вирусных инфекций
2. Заболевания, вызываемые вирусом кори
Вопрос 78. Прионные медленные инфекции
1. Характеристика прионов
2. Прионные болезни
3. Диагностика
4. Прионные медленные инфекции животных
Вопрос 79. Медленные инфекции человека с предполагаемой этиологией
1. Сходство ряда заболеваний с медленными вирусными инфекциями
2. Рассеянный склероз
3. Вилюйский энцефаломиелит
4. Балканская эндемическая нефропатия