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
1. Визначення мікробіології як науки. Галузі мікробіології. Предмет і завдання медичної мікробіології. Тенденції розвитку сучасної мікробіології. Значення медичної мікробіології в практичній діяльності лікаря стоматолога.
Мікробіологія — розділ біології, що займається вивченням мікроорганізмів, головним чином вірусів, бактерій, грибків, одноклітинних водоростей і найпростіших. Ця різнорідна, штучно об'єднана група мікроскопічно малих організмів складає предмет однієї науки в силу того, що для їхнього вивчення використовуються методи, спочатку розроблені для дослідження бактерій. В основі мікробіологічних методів лежить одержання чистих культур, вирощених з однієї клітини. Сучасний стан розвитку медичної науки і практики охорони здоров’я з особливою очевидністю свідчить про важливість і значення мікробіології, вірусології та імунології у підготовці лікаря-стоматолога. Це пов’язано з поглибленням знань про біологію мікроорганізмів, про їх роль в існуванні біосфери, їх участь у різних патологічних процесах, не обмежених лише інфекційними захворюваннями.
2. Відкриття мікроорганізмів А. Левенгуком. Основні етапи розвитку мікробіології. Внесок Л. Пастера та Р. Коха в мікробіологію.
Антоні Левенгук— голландський натураліст, який значно вдосконалив мікроскоп, основоположник наукової мікроскопії, вперше в історії за допомогою свого мікроскопу спостерігав мікроскопічну будову різних форм живих організмів.
Основні відкриття Л.Пастера та його внесок такі:
інфекційних хвороб;
- аеробне і анаеробне бродіння це функції
діяльності мікроорганізмів;
- запропонував метод пастеризації для лікування
“хвороб” вин;
- розробив методи виготовлення живих
вакцин проти сибірки і сказу;
- заклав основи науки імунології;
- встановив здатність мікроорганізмів
засвоювати і перетворювати різноманітні хімічні
сполуки.
Р. Кох розробив основи дезинфекції, метод виділення чистої культури мікроорганізмів на твердому поживному середовищі, способи забарвлення мікробів аніліновими барвниками, застосував імерсійну систему у мікроскопуванні та ін., відкрив збудників туберкульозу (паличка Коха) та холери.
В історії розвитку розділяють 4 періоди: Морфологічний; Еколого-фізіологічний; Імунологічний; Молекулярно-генетичний.
3. Становлення основних напрямків мікробіологічної науки. Роль Д.Самойловича, Е. Дженера, І. І. Мечнікова, Д. Й. Івановського, П. Ерліха, С.М.Виноградського, Е. Берінга, Г. Рамона, Г. Домагка, О. Флемінга, Д.К.Заболотного, Л.О. Зільбера, В. М. Жданова, М.П. Чумакова, Ф. Бернета та інших вчених. Розвиток мікробіології в Україні.
Мікробіологія як наука поділяється на низку
самостійних дисциплін – загальну,
сільськогосподарську, медичну, ветеринарну,
технічну, геологічну та космічну мікробіологію.
Загальна мікробіологія досліджує загальні
закономірності життєдіяльності мікроорганізмів
(анатомію, фізіологію, біохімію, генетику, екологію, систематику і
еволюцію мікробів).
Сільськогосподарська мікробіологія розробляє
методи та препарати для підвищення родючості
грунту; фітопатогенів та розробляє методи боротьби
з ними.
Медична мікробіологія вивчає мікроорганізми, що викликають
захворювання у людей, та способи
боротьби з цими захворюваннями.
Ветеринарна мікробіологія досліджує збудників
захворювань у тварин та птахів і розробляє методи
боротьби з ними.
Геологічна мікробіологія вивчає роль і значення
мікробів у геологічних процесах.
Морська мікробіологія вивчає мікробів, які живуть в
водних басейнах та їх вплив на водні екологічні
системи.
Космічна мікробіологія досліджує вплив на
мікроорганізми невагомості та інших чинників.
Технічна мікробіологія розробляє наукові основи використання
мікроорганізмів у різних виробничих
процесах. Винятково важливе значення мають мікробіологічні
процеси в виробництві харчових продуктів.
Видатний російський вчений І.І.Мечников (1845-1916) розробив теорію фагоцитарного імунітету, відкрив і теоретично обґрунтував антагонізм мікробів. І.І.Мечников є автором відомої теорії боротьби з передчасним старінням людського організму, для боротьби з яким він рекомендував вживати молочнокислі бактерії як антагоністи гнильних мікробів. М.Ф. Гамалія (1859-1949) відкрив станцію щеплення проти сказу. Д.Й. Івановський (1864-1920) став засновником вірусології. С.Н. Виноградський (1856-1953) відкрив хемосинтез. Видатний український мікробіолог Д.К.Заболотний (1866-1929)організував першу в світі кафедру епідеміології при Одеському медичному інституті. Багато зусиль віддав він вивченню чуми, холери, сифілісу, дифтерії, тифу тощо.
Започаткування інтенсивного розвитку мікробіологічних досліджень в Україні належить всесвітньо відомому вченому-мікробіо-логу Д.К.Заболотному, який в 1928 р. у складі ВУАН заснував Інститут мікробіології і епідеміології. В Інституті тоді об'єдналися три різні школи мікробіологів України: київська (засновник В.К. Висо-кович), одеська (засновник В.В. Підвисоцький) і харківська (засновник Л.С. Ценковський).
4. Досягнення мікробіологічної науки. Оригінальні методи мікробіологічних досліджень. Мікроскопія у мікробіологічних дослідженнях. Імерсійні об’єктиви. Види світлової та електронної мікроскопії. Внесок Л. Пастера, Р. Коха та І.І. Мечнікова в розвиток мікробіології.
Мікробіологія є одним з основних предметів у
підготовці медичних працівників. Без знань цього
предмета неможливо науково обґрунтувати
діагностику, лікування та профілактику інфекційних захворювань.
Принцип роботи імерсійного мікроскопа. σ – дозволяюча
здатність – найменша відстань між двома крапками,
на якій вони спостерігаються окремо.
Робет Кох, німецький вчений, заснував медичну мікробіологію, відкрив методи збуників туберкульозу та холери. запропонував методи виділення чистої культури, фарбування бактерій, мікроскопії. І.І. Мечніков – відкрив явище фагоцитозу, вивчав молочнокислі бактерії – антагоністи. Заснував науку гнотобіологію. Л. Пастор – довів роль МіО в процесах бродіння та гниття, вивчив збудників молочнокислого та спиртового бродіння, відкрив патогенні мікроби, відкрив “анаероліз”, довів змогу отримання вакцини з патоенних мікробів.
Оригінальні методи мікробіології: складні методи фарбування МіО; культивування МіО на поживних середовищах; виділення чистих культур; імунологічні методи; вірусологічні методи; моделювання інфекційних хвороб на тваринах.
5. Основні відміни прокаріотів та еукаріотів. Форми бактерій за дефектом синтезу клітинної стінки, протоплатси, сферопласти. L-форми бактерій.
Прокаріоти відрізняються від еукаріот за низкою основних ознак.
1. Відсутність справжнього диференційованого ядра (ядерної мембрани).
2. Відсутність розвинутої ендоплазматичної мережі, апарату Гольджі.
3. Відсутність мітохондрій, хлоропластів, лізосом.
4. Нездатність до ендоцитозу (захоплення частинок їжі).
5. Клітинний розподіл не пов'язане з циклічними змінами будови клітини.
6. Значно менші розміри (як правило). Велика частина бактерій має розміри 0,5 - 0,8 мікрометрів (мкм) х 2 - 3 мкм. L-форми — особливі форми бактерій, які втратили клітинну стінку (частково або повністю). На відміну від сферопластів, дефектних по клітинній стінці та протопластів, які втратили її повністю та не можуть розмножуватись, L-форми зберігають здатність до розмноження та розвитку. L-форми утворюються при дії агентів, що блокують синтез клітинної оболонки (антибіотики), в умовах підвищеної осмотичної концентрації середовища.
Протопласти утворюються при розчиненні лізоцимом стінок грампозитивних мікроорганізмів (стафілококів, мікрококи, сарцини, бацил). Протопласти зберігаються життєздатними в гіпертонічної середовищі, наприклад в М розчині сахарози 0,3. У цих умовах вони витягують енергію, синтезують нуклеїнові кислоти, амінокислоти, білки і ферменти, а також зростають, хоча в 2 рази повільніше цілих клітин. Cферопласти - форми грам-бактерій, деяких грибів і рослин, позбавлені частини клітинної стінки. Утворюються під дією пеніциліну, лізоциму та ін речовин. Мають сферичну або напівсферичну форму.
6. Морфологія і будова бактерій. Роль окремих структур для життєдіяльності бактерій та у патогенезі інфекційних захворювань. Вегетативні форми та спори. Спороутворення.
За формою виділяють такі основні групи мікроорганізмів: Шаровидні або коки; Палочковидні; Звивисті; Нитковидні.
Коковидні бактерії (коки) за характером взаєморозташування після розподілу поділяються на ряд варіантів: Мікрококи; Диплококи; Стрептококи; Тетракоккі; Сарцини; Стафілококи.
Паличкоподібні форми бактерій: Бактеріі-палички, не утворюють спор; Бацілли-аеробні спороутворюючі мікроби. Діаметр суперечки зазвичай не перевищує розміру клітини (ендоспори); Клострідіі-анаеробні спороутворюючі мікроби. Діаметр суперечки більше поперечника (діаметра) вегетативної клітини, у зв'язку з чим клітина нагадує веретено або тенісну ракетку.
Звиті форми мікроорганізмів: Вібріони і кампілобактерії-мають один згин, можуть бути у формі коми, короткого завитка; Спірілли-мають 2 - 3 завитка; Спірохети-мають різну кількість завитків, аксостіль-сукупність фібрил, специфічний для різних представників характер руху і особливості будови.
Спори бактерій – ендоспори – внутрішньоклітинні утворення круглої або овальної форми. При забарвленні бактерій за Грамом клітина – синя, а спора прозора. Продукція спор – стадія циклу розвитку паличкоподібних грам позитивних Bacillus та Clostridium (виняток Lactobacillus), яка виробилась в процесі еволюції в боротьбі за збереження виду. Функція спор бактерій – захист. Спори знаходяться в стані анабіозу – не розвиваються, не розмножуються, але зберігають життєздатність. При попаданні в благо приємні умови одна спора проростає в одну вегетативну клітину.
Спори утворюються в несприятливих умовах, під впливом фізичних та хімічних факторів: низька вологість, температура, висока концентрація речовин, радіація, УФ промені. Властивості спор: - термостійкість. В той час, коли вегетативні клітини гинуть при 80 °С за 10 хвилин, спори гинуть при автоклаву ванні протягом 24 хвилин при температурі 120°С при тиску 1 атм. У висушеному стані вони гинуть при нагріванні до 150-160°С протягом декількох годин. В ґрунтах, багатих гумусом, при 25-40 °С спори можуть проростати у вегетативні форми. При температурах вище 43 °С і нижче 15 °С спороутворення припиняється.
7. Морфологія і класифікація найпростіших. Морфологія та будова спірохет.
Найпростіші - одноклітинні мікроорганізми тваринного походження (мал. 10). У несприятливих умовах деякі з них утворюють цисти (амеби й інфузорії). Вегетативна форма нестійка (це треба враховувати під час забору патологічного матеріалу - багаторазово досліджують свіжі випорожнення). Багато найпростіших рухливі, мають джгутики або війки. До патогенних відносять такі: саркододжгутиконосці: амеби - збудники амебіазу (амебної дизентерії), лямблії - збудники лямбліозу, лейшманії - збудники шкірного та вісцерального лейшманіозу, трипаносоми - збудники сонної хвороби, трихомонади (ротові, кишкові і піхвові; піхвова - збудник трихомоніазу) та ін.; інфузорії - кишкові балантидії (збудники балантидіазу); споровики: малярійні плазмодії - збудники малярії, токсоплазми - збудники токсоплазмозу. Спірохети (Spirochaetes) — тип грам-негативних бактерій, які мають довгі клітини спіральної форми. Вони відрізняються наявністю джгутиків, які рухаються вздовж тіла в периплазмі, між шаром пептидогліканів та зовнішньою мембраною клітини, так звані подовжні філаменти. Вони викликають обертальний рух тіла бактерії, який дозволяє спірохетам пересуватися з місця на місце. Більшість спірохет вільно-живучі (не симбіонти чи патогени) і анаеробні, але є численні виключення.
8. Класифікація і морфологія грибів. Дріжджі та дріжджеподібні гриби роду Candida. Нитчасті (плісняві) гриби.
Вегетативне тіло грибів називається міцелієм або грибницею. Міцелій являє собою систему розгалужених ниток-гіфів, що складаються з довгих клітин, які розміщені в один ряд. Міцелій буває двох типів: септований і несептований. Септи являють собою поперечні перегородки, які поділяють міцелій на ряд окремих клітин. Септи мають центральну пору, через яку з клітини в клітину вільно перетікають цитоплазма і ядра. Більша частина гіфів розвивається над поверхнею субстрату і називається повітряним або поверхневим міцелієм. Саме тут розташовані органи розмноження.Гриби мають еукаріотну будову клітини, яка подібна до будови рослинних клітин. Зовні клітина грибів покрита багатошаровою стінкою, яка на 80-90% складається з полісахаридів (хітин, целюлоза). Під стінкою розташована ЦПМ, яка оточує цитоплазму. В цитоплазмі містяться ядра (від 1 до 30). Ядро оточене власною ядерною мембраною з порами, містить ядерце і хромосоми. Клітини грибів містять органоїди: ядро, мітохондрії, ендоплазматичну сітку, апарат Гольджи, лізосоми.
Дріжджі – одноклітинні гриби, що не утворюють справжнього міцелію. Дуже поширені у природі, переносяться дощем, вітром, комахами і найбільш часто зустрічаються на рослинах, де є цукристі речовини. Дріжджі грампозитивні нерухомі організми. За типом живлення – хемогетеротрофи, за типом дихання – факультативні анаероби. Але є невелика група дріжджів, які розвиваються на поверхні субстратів і за типом дихання є аеробами. Рід Candida має клітини овальної і циліндричної форми. Вони є аспарогенні дріжджі. Рід Candida розмножується брунькуванням. Не викликають спиртового бродіння і тому є шкідниками бродильного виробництва. Існують патогенні види, які викликають кандидози, тобто уражають слизові оболонки рота, а інколи шкіри.
9. Методи мікроскопії. Виготовлення бактеріологічних препаратів. Барвники та фарбуючі розчини, прості та складні методи фарбування.
Методи мікроскопії: Оптична мікроскопія; Електронна мікроскопія; Рентгенівська мікросокопія.
Методи фарбування: І. Прості – використовують лише один барвник (прик. метиловий синій, фуксин). Прості методи допомагають побачити форму бактерій, розташування, розміри. ІІ. Складні методи фарбування – використовують кілька фарбників, при цьому розпізнають чи діференціюють мікроби між собою, вивчають внутрішню структуру бактерій (пр. за Грамом).
10. Анілінові барвники, використання у мікробіології. Принципи готування фарбуючих розчинів. Прості та складні методи фарбування. Фарбування за Грамом, фактори, які впливають на фарбування бактерій за Грамом. Властивості, що спільні для грампозитивних або для грамгенативних бактерій.
Анілінові барвники - органічні сполуки, що утворюються при окисненні аніліну або його солей; широко використовуються в гістологічній техніці, мають бактерицидний, а деякі - канцерогенною дією.
Фарбування за Грамом — одна з найкорисніших фарбувальних процедур у лабораторних дослідженнях в мікробіології. Процедура широко використовується як інструмент для для розрізнення Грам-негативних і Грам-позитивних бактерій, що звичайно є першим кроком у визначенні ідентичності специфічного бактерійного зразка. Фарбування за Грамом відноситься до складного способу фарбування, коли на мазок впливають двома фарбниками, з яких один є основним, а інший — додатковим. Досліджуваний матеріал розподіляють тонким шаром по поверхні добре знежиреного скла. Приготований мазок висушують на повітрі і після повного висихання фіксують.
Грампозитивні організми здатні пов'язувати деякі анілінові барвники, такі, як кристалічний фіолетовий, і після обробки йодом, а потім спиртом (або ацетоном) зберігати комплекс йод-барвник. Ті ж бактерії, у яких під впливом етилового спирту цей комплекс руйнується (клітини знебарвлюються), відносяться до грамнегативних.
Хімічний склад клітинних стінок грампозитивних і грамнегативних бактерій різний.
У грампозитивних бактерій до складу клітинних стінок входять, крім мукопептидів, полісахариди (складні, високомолекулярні цукру), тейхоєвих кислоти (складні по складу і структурі сполуки, що складаються з цукрів, спиртів, амінокислот і фосфорної кислоти).
Стінки грамнегативних бактерій більш складні за хімічним складом, у них міститься значна кількість ліпідів (жирів), пов'язаних з білками і цукрами у складні комплекси - ліпопротеїди і ліпополісахариди. Муреіна в клітинних стінках грамнегативних бактерій в цілому менше, ніж у грампозитивних бактерій. Структура стінки грамнегативних бактерій також більш складна. За допомогою електронного мікроскопа було встановлено, що стінки цих бактерій багатошарові.
11. Принципи організації, апаратура і режим роботи бактеріологічної, серологічної та вірусологічної лабораторій.
Вірусологічна лабораторія: Лабораторія користується сучасними методами досліджень. На культурі клітин здійснюється виділення вірусів ( ентеровірусів Коксакі, ЕСНО, поліовірусів, вірусів грипу). Серологічними методами (імуноферментний, імунофлюоресцентний, імунохро-матографічний, реакція непрямої гемаглютинації, реакція гальмування гемаглютинації, реакція нейтралізації) ведеться виявлення антитіл та антигенів вірусів гепатитів А, В, С, Е, вірусів грипу та інших респіраторних захворювань, ротавірусів, аденовірусів, ві-русів кору, краснухи, паратоти, TORCН-інф. та інше. Проводиться вивчення напруженості імунітету у населення області до вірусів ко-ру, поліомієліту, грипу. Ведеться моніторинг об’єктів довкілля : досліджується на на-явність вірусів питна вода, стічна вода, вода відкритих водойм та харчові продукти. Бактеріологічна: Велика увага приділялась проблемам інфекційної патології. У бактеріологічних лабораторіях виконувались фундаментальні і прикладні дослідження з основних напрямків інсектології, епідеміології, медичної мікробіології. Вони були спрямовані на вивчення еволюції інфекційних хвороб та біологічних особливостей їх збудників, велась розробка методів лабораторної діагностики. Розроблялись сучасні принципи та нові методи антимікробної терапії, теоретичні та прикладні основи специфічної профілактики інфекційних, гнійно-септичних захворювань, проводилось вивчення закономірностей розвитку епідемічного процесу в несприятливих екологічних, соціальних та економічних умовах, розробка наукових основ зниження та ліквідації інфекційних захворювань
12. Бактеріоскопічний метод дослідження. Етапи. Методика фарбування бактерій за Грамом.
Фарбування за Грамом — одна з найкорисніших фарбувальних процедур у лабораторних дослідженнях в мікробіології. Процедура широко використовується як інструмент для для розрізнення Грам-негативних і Грам-позитивних бактерій, що звичайно є першим кроком у визначенні ідентичності специфічного бактерійного зразка.
Бактеріоскопія: препарат забарвлюють за методом Циля - Нільсена. Для цього готують тонкий мазок на предметному склі, далі висушують його при кімнатній температурі і фіксують над полум’ям спиртівки. На фіксований препарат кладуть смужку фільтрувального паперу, яку заливають карболовим фуксином Циля. Мазок нагрівають над полум’ям до появи пари (2-3 рази). Далі знімають фільтрувальний папір, препарат промивають дистильованою водою, опускають у розчин солянокислого спирту, або 5%-й розчин сірчаної кислоти на 3 хв. При цьому всі бактерії і морфологічні елементи харкотиння, крім мікобактерій туберкульозу, знебарвлюються. Після цього препарат ретельно промивають водою і забарвлюють 0,51%м розчином метиленового синього протягом 1-2 хв. Далі препарат промивають водою, висушують на повітрі . Забарвлені препарати мікроскопують за імерсійною системою.
13. Конструктивний та енергетичний метаболізм. Класифікація бактерій за типами живлення.
Метаболізм-обмін речовин, особливістю живлення бактеріальної клітини є надходження поживних субстрактів в середину через всю її поверхню, також у високій швидкості процесів метаболізму та адаптації до змінних умов зовн сер-ща. Конструктивний обмін речовин відб з вбиранням вільної енергії. Для цього типу обміну витрачається порівняно мало поживного матеріалу, що споживається клітиною. Енергетичний обмін речовин забезпечує перетворення енергії у форму, доступну для засвоєння її клітиною. На здійснення цього процесу витрач величезна маса поживних субстратів. Продукти неповного окислення субстрату потрібні для бактерій не тільки як джерело енергії, а й як матеріал для побудови їх клітин.
Класифікація по типу живлення: 1) аутотрофи (синтез орг речовин з неорг):хемосинтетичні, фотосинтетичні, 2)гетеротрофи(живляться за рахунок готових органічних сполук): сапрофіти, паразити (облігатні, факультативні).
14. Типи і механізми живлення мікроорганізмів. Механізми проникнення поживних речовин в бактеріальну клітину. Хімічний склад мікроорганізмів. Значення складових компонентів. Поживні середовища, вимоги до них. Класифікація поживних середовищ, які використовують у мікробіології.
Механізм живлення: 1)виділяються скл ферменти що розщеплюють субстрат до простих мол. сполук. 2)активний транспорт. Спочатку відбув дифузія речовин, потім приєднання до цих речовин ферментів фермеаз, які переносять молекули субстрату через цитоплазматичну мембрану в цитоплазму. Ферменти діляться на: екзогенні та ендогенні, індуктивні та констутивні 9обовязкові), ферменти патогенності. Хім склад 80% вода, в спорах к-ть води зменшується до 18-20% Може бути у вільному або зв'язаному стані з структурними компонентами клітини Вода є розчинником для багатьох речовин, а також виконує механічну роль в забезпеченні тургора Решта – орг та неорг р-ни: Білки(50% сухого залишку) знаходяться в структурних компонентах та прийм участь в процесах метаболізму, більшість має ферментативну активність, обумовлюють антигенність, імуногенність, вірулентність, видову приналежність бактерій. Нуклеїнові кислоти (РНК-15%.ДНК-3%) –спадковість, біосинтез білку. Полісахариди(16%)- входять до складу капсул, є запасаючими речов (крохмаль, глікоген). Ліпіди(3-4%)- в основному входять до складу цитоплазматич мембрани та її похідних а також клітинної стінки бактерій, представлені фосфоліпідами, жирними кислотами та гліцеридами. Неорг р-ни: F,K,Na,S,Fe,Ca,Mg, також мікроелементами:Zn,Cu,Co,Ba,Mn та ін. Приймають участь в регулюванні осмотичного тиску, рН середовища, окисно-відновного потенціалу, активують ферменти, входять до складу ферментів, вітамінів та структурних компонентів мікробів стінки. Вимоги до поживних середовищ: 1. повноцінність за хім склад 2 стерильність 3 певна реакція 4 буферність 5 відповідний окисно-відновний потенціал 6 ізотонічність 7 в'язкість 8 вологість 9 прозорість 10 наявність стимуляторів росту Класифікація поживних середовищ: за консистенцією- рідкі (мясопептидний бульйон-МПб) напіврідкі(МП желатин-МПж) густі(МП агар МПА); за походженням- природні були першими(сироватка крові яєчний жовток, шматочки овочів, молоко) штучні синтетичні; за призначенням та складом 1. основні (МПБ,МПА). 2. спеціальні (цукровий бульйон, агар з крові, асцетичний бульйон) 3. диференціально-діагностичні: а)для виявлення протеолітичних та гемолітичних властивостей (згорнута сироватка, МПЖ, агар з кров'ю); б)для виявлення ферментації вуглеводів (сер-ще Гіса, Ендо та ін); в) селективні сер-ща (сер-ще Плоскірева, вісмут-сульфіт,агар); г) для виявлення окислювально-відновної здатності (сер-ща з нітратами, барвниками, сер-ща Ротберга); д) сер-ща в складі яких є індиферентні речовини (цитратний агар Сімонса).
15. Дихання мікроорганізмів. Класифікація бактерій за типами дихання. Аеробний та анаеробний типи дихання. Бродіння. Ферменти і структури мікроорганізмів, що беруть участь в процесі дихання. Методи вирощування анаеробних бактерій.
Дихання процес окиснення органічних речовин, відбувається в периплазматичному просторі, в мезосомах, в цитоплазматичній мембрані. Ферменти: дегідрогенази, цитохромоксидази, цитохроми. За типом дихання ділять: облігатні аероби ростуть тільки при наявності кисню, облігатні анаероби ростуть тільки без кисню гинуть у присутності кисню тому що не мають ферменту каталази або пероксидази який руйнує Н2О2-токсичні для бактерій, факультативні анаероби, мікроаерофіли-невелика кількість кисню, капнічні-невелика кількість СО2. Бродіння - процес ферментативного розчеплення органічних речовин без отримання кисню. Види: спиртове молочнокисле маслянокисле. Використовується у виробництві спирту гліцерину.
16. Ферменти мікроорганізмів, їх роль в обміні речовин. Використання для диференціації бактерій. Ферменти патогенності.
Ферменти – специфічні біокатаклізатори білкової природи, які беруть участь у метаболізмі. Відомо близько 2000 ферментів які поділяються: за зв'язком із клітиною виділяють екзоферменти (виділяються з клітини) та ендоферменти; виділяють конструктивний (постійний) та адаптивний ферменти;ферменти патогенності. Класифікація ферментів: за типом хімічних реакцій 1. оксидоредуктази - окисно-відновні ферменти 2. трансферази- переносять окремі радикали та атоми від одних сполук до інших 3. ліази відщеплюють від субстратів хімічні групи не гідролітичним шляхом 4. ізомерази перенесення або поворот молекул 5. гідролази-розщеплення 6. лігази – прискорюють синтез складних сполук з більш простих. До ферментів патогенності відносять (гіалуронідазу, колагеназу, дезоксирибонуклеазу, нерамінідазу, лецитовітелазу ін) Різниця у ферментному складі використовується для ідентифікації МіО, так як вони визначають їх різні біохімічні властивості: схаролітичні, протеолітичні та інші, що виявляються за кінцевими продуктами розщеплення Ферменти МіО викор у генній інженерії (рестриктази лігази та ін) для отримання біолог акт спол, оцтової молочної лимонної інших кислот, молочнокислих продуктів у виноробстві та інших галузях.
17. Ріст і способи розмноження бактерій. Механізм клітинного поділу, фази розмноження бактерій у стаціонарних умовах.
Ріст-формування структурно-функціональних компонентів клітин та збільшення самої бактеріальної клітини. Розмноження-збільшення особин МіО в популяції. Бактерії розмножуються шляхом бінарного поділу навпіл. Рідше шляхом брунькування. Актиноміцети розмножуються шляхом фрагментації ниткоподібних клітин. Бактерії, що засіяні в певний об'єм поживного середов., що не змінюється, розмножуючись, споживають поживні елементи що призводять до виснаження поживного сер-ща та зупинки росту бактерій. Це періодичне культивування. Культура-періодична. Якщо умови культивування підтримуються шляхом безперервної подачі свіжого поживного культивування-безперервне, культура-безперевна. Ріст періодичної культури підрозділяють на декілька фаз: вихідна адапційна (1-2год), лаг-фаза (2год), фаза логарифмічного росту (5-6 год), від'ємного прискорення (2год), фаза стаціонарного росту (мах концентрації бактерій), фаза прискорення загибелі бактерій, логарифмічної загибелі (5-6год), зменшення швидкості загибелі. Бактерії що ростуть на плотних поживних сер-щах утворюють ізольовані колонії різноманітної консистенції та кольору, розділяють R та S форми колонії. S-круглі вологі блискучою гладкою поверхнею, рівними краями R-колонії неправильної форми сухі з зазубреними краями, нерівною шероховатою поверхнею. Способи культивування анаеробів: 1.Використання анаеростатів-герметично замкнених порожнин, з яких повітря видаляється висмоктуванням, хім поглинанням і витисненням інертним газом. 2.Використання спец середовищ: а) редуктовані сер-ща-рідкі, містять фрагменти, які поглинають кисень: Кітта-Тароцці (готують на основі бульйону Хоттінгера, до якого додають шматочки бичачої печінки або м'яса) б) використовують диференційно діагностичні сер-ща (Вільсон-Блера) – тверде сер-ще, посів на яке проводять у розплавленому стані, містить FeCl3. Анаероби при рості виділяють сірководень, утвор сульфід заліза чорного кольору.3. використання спеціальних методів посіву: а) посів уколом у стовпчик агару, б)посів на поверхню агару ……..вазелінової олії або гліцерину. в) конкурентний метод Фошнера: на половину чашки Петрі сіють аероби, на другу анаероби. Чашку герметизують парафіном, аероби ростуть, використовують кисень і гинуть, натомість розвиваються анаероби. г) метод Перетця: в чашку Петрі кладуть 2 сірники, зверху предметне скельце. Матеріал змішують з розплавленим агаром і заливають в чашку. Колонії ростуть під склом куди не проникає кисень.
18. Бактеріологічний метод дослідження. Етапи виділення чистої культури бактерій та її ідентифікації.
Чиста культура – популяція мікроорг одного виду, яка вирощена на поживних середовищах. Мета виділ чистої культури: для встановлення діагнозу і інфекц захв, отримання антибіотиків, вітамінів, ферментів та ін, біотехнологій, отримання вакцин,діагностики МОФ, сан-гіг оцінки навкол середов, теоретичних цілей-виділення нових видів бакт та вивч їх властивостей, генної інженерії. Принципи та методи: 1. П. який ґрунтується на механічному розчлиненні матеріалу, що містить мікроорг, включає такі методи: Метод серійних розведень у поживному середовищі (метод Л.Пастера). Метод пластинчатих розведень (м. Р Коха). Метод розсіву на поверхні твердого поживного середовища (Дригальського). Метод виділ чистої культури з однієї клітини за допомогою мікроскопу і мікроманіпулятора. 2. П. що ґрунтується на використанні біологічних особливостей мікроорг: метод виділ рухливих бактерій (Мечникова-Шухевича), метод виділ термостійких бакт, метод виділ анаеробів, метод виділ кислото і лугостійких МіО, метод виділ МіО, стійких до антибіот, анілінових фарбників, метод виділ бакт на елективних середовищах, метод виділ культур зараженням чутливих лаб тварин, інші методи Основні етапи виділ чистої культури: 1. взяття матеріалу 2. розсів матер на тверді пож середов. 3. вивчення колоній а) вивч культуральних ознак, мікроскопія препаратів виготовлених з МіО колоній ;відібрати ізольовані характерні 4. пересів МіО з вивченої колонії на поживне середовище, 5. визначення культури: вивч культуральних ознак, мікроскопія препаратів виготовл з МіО культури. Основні етапи ідентифікації чистої культури: 1. вивч морфологічних і тинкторіальних власт 2. визнач активної рухливості. 3. вивч культуральних властивостей. 4. вивч ферментативних власт. 5. визнач антигенних властивостей. 6. визнач чутливості культури до специфічного фагу. 7. визн патогенності 8. визн інших властивостей
19-20. Вплив фізичних, хімічних та біологічних факторів на мікроорганізми. Стерилізація, методи, контроль за ефективністю стерилізації. Асептика. Антисептика. Методи стелилізації, апаратура. Дезінфекція та стерилізація стоматологічних інструментів.
Життєдіяльн МіО знаходиться у залежності від факторів зовн середов які можуть спричиняти бактерицидну або бактеріостатичну дію. Вплив: 1 температура –стосовно темп МіО поділяються: пігрофіли-ріст при Т=5-100С до 200С; мезофіли 20-400С (патогенні МіО 370С, для створення такої Т використовують термостат); термофіли-50-750С. Починаючи з Т 56-600С створюють різні методи знищення МіО та спорів. 2 рН для більшості МіО оптимум рН- нейтральна або слабко лужна 7,2-7,4, є лужнолюбиві (рН=8,9)-холерний вібріон, кислотнолюбиві(рН=5,6)-для грибів; 3 солі-оптимальна концентрація солей створює ізотонічні умови NaCl=0,85%, є відхилення золотавий стафілокок голотолерантний(термостікий до солі) росте на середовищі із 10-15% NaCl; 4 ультразвук викликає руйнацію структур клітини; 5 ультрафіолетове випромінювання викликає утв Н2О2 що діє як окислювач і ушкоджує ДНК; 6 дія хім речовин. Стерилізація – повне знищення в об'єкті або видалення з нього МіО усіх видів, що знаходяться на всіх стадіях розвитку, включаючи спору.
Методи стерилізації: фізичні (теплова ультразвукова променева електрострумами та струмами ультрависокої частоті); фіз.-хімічні (адсорбційно-фільтраційний: фільтрувальні свічки, пластинки - азбестові нітроцелюлозні); Хімічні (обробка галоїдами кислотами альдегідами ефірами лугами спиртом); Біологічні (обробка антибіотиками); термічні (паровий, повітряний); фільтраційний, радіаційний, глас-перленовий, плазменний.
Дезінфекція – знищення патогенних МіО (бактерій,вірусів,грибів,найпростіших та їх токсинів) в оточуючому людину середовищі, знезараження об’єктів навк середов за допомогою методів: механічних(вологе прибир, провітрювання), термічних(гаряче повітря, гаряча вода+миючі речовини, водяний пар, спалювання, пастеризація до t0 700-800С протягом 30 хв 900С 15 хв) тиндалізація (багато разова дія парою-апарат Коха, автоклав 60-650С по 1 год 5 дн сироватки, антибіотики, лік. речовини), хім. речовин що мають антимікробну дію Дезінфікуючі речовини: хлорне вапно (0,1-10% р-н) хлорамін 0,5-5%р-н) лізол 3-5% р-н) фенол або карболова к-та (3-5%р-н) Методи стерилізації: прожарювання та випалювання (петлі, шпалери пінцети предметні скельця) кип’ятіння – стерилізатор 1000С 30-50 хв (голки шприци хір інструм) текучим паром – апарат Коха, автоклав, водяні бані 1000С 3 дні підряд до 30 хв (дробна стерилізація) (желатин, молоко, пож серед з вуглеводами). пастеризація- апарат Коха, автоклав, водяні бані 700С 30 хв (молоко вино) пари під тиском – автоклав 0,5 атм 1120С 1 атм 1200С 2 атм 1340С 15-30 хв (посуд, середов-МПА,МПБ, перев'яз матеріал, білизна) сухе нагріте повітря- сухо повітряний стерилізатор 1600С 1 год, 1300С 45 хв (посуд і інш). Контроль здійснюється за допомогою методу „батистових” тест об’єктів
Асептика – система профілактичних заходів направлених на попередження попадання збудників інфекції в рану, тканини, органи, порожнини тіла людини під час оперативних втручань та діагностичних маніпуляцій. Асептика передб стерилізацію інструментів та матеріалів, спеціальну обробку рук мед працівників. Дотримання особливих правил санітарно-гігієнічних правил прийомів роботи.
Антисептика - комплекс лікувально-профілактичних заходів, направлених на попередження або ліквідацію інфекційного запального процесу в організмі людини. В якості антисептиків використовують різноманітні хім. сполуки що мають антимікробну дію: 70% етиловий спирт 5% спиртовий р-н йоду, 0,5-2% р-н хлораміну, 0,1% р-н KmnO4, 1-2% спиртові р-ни метиленового синього, брил зеленого. Бактеріологічний контроль: роблять відбір проб повітря, також змиви з рук, об’єктів зовн середовища, медикаментозної сировини та готових ліків та роблять бактеріоскопію.
1847, Земельський пропонує для знезараження рук використовувати хлорну воду. 1863, Пастер довів, що бродіння і гниття мають мікробну природу. 1867, Лістер – праця "Про новий спосіб лікування переломів і гнійників з зауваженням про причини нагноєння". Це стало початком "антисептичної ери" в хірургії. Лістер для боротьби з мікробами використовував карболову к-ту. 1870, Бурцев вперше застосував антисептику в Росії. 1890, Бергман на Х міжнародному конгресі в Берліні сформулював основний закон асептики: все, що стикається з раною, повинне бути вільним від бактерій. В Росії метод асептики впровадили хірурги Субботін і Дьяков. В Київському університеті – акушер-гінеколог Рейн та хірург Павловський.
Види антисептики: механічна (хірургічна обробка рани); Фізична (закон капілярності, дифузії, осмосу); хімічна (бактеріостатичний ефект); біологічна (антибіотики, протеолітичні ферменти, бактеріофаги, анатоксини, антитоксини, імунотропні препарати-імуностимулятори); комбінована антисептика.
Препарати для хімічної антисептики: похідні нітрофурану (фурацилін, фуразолідон, кислоти (борна, саліцилова); окислювачі (Н2О2, KMnO4); барвники (діамантовий зелений, метиленовий синій); детергенти (хлоргексидин); похідні хіноксалину (хіноксидин, діоксидин); група 5-нітроімідазолу (метронідазол, тінідазол); солі важких металів (AgNO3); сульфаніламіди.
Асептика як метод медицини включає: 1. Стерилізація матеріалів, приладів, інструментів, ліків. 2. Спеціальної обробки рук хірурга. 3. Виконання певних правил і прийомів під час операції. 4. Виконання сан-гіг та протиепідем режиму в лік установах (методи дезінфекції).
Для того, щоб реалізувати асептичний метод використ 2 напрямки: стерилізація і дезінфекція.
21. Походження та еволюція мікроорганізмів. Сучасна класифікація прокаріотів. Основні таксони. Систематика та номенклатура бактерій. Вид як основна таксономічна одиниця.
Питання про походження вірусів і їхній природі є предметом численних досліджень і теоретичних дискусій. Одні вчені розглядають віруси як нащадки стародавних неклітинних форм живих паразитичних систем, функціонально тісно зв'язаних із кліткою хазяїна, але які розвиваються самостійно і генетично незалежно від них. Думають, що наявність різних нуклеїнових кислот відбиває еволюцію вимерлих доклітинних форм від односпіральної РНК до двухспиральной ДНК. Інші вважають, що віруси виникли з одноклітинних організмів, що у результаті регресивної еволюції втратили білоксинтезуючі системи і стали строгими внутрішньоклітинними паразитами. Треті дослідники затверджують, що віруси відбулися з клітинних елементів, що стали автономними системами. Ця гіпотеза пояснює розмаїтість генетичного матеріалу вірусів, тому що серед складових частин клітки виявляються всі структури, яким можуть бути родинні віруси (ДНК, РНК, мітохондрії, плазміди і т.д. ).
Прокаріоти-доядерні, одноклітинні, найпростіші форми життя, які не мають ядерної мембрани і високоорганізованих органел. Це бактерії, актиноміцети, мікоплазми, рикетсії, спірохети, хламідії, ціанобактерії. За класифікацією Берді основні таксони: царство, відділ, клас, порядок, родина, рід, вид, інфера. Виділяють 4 відділи у бактерій: грацилікути, фірмікути, тенерикути, мендозикути. Головна таксономічна одиниця-вид (species)-сукупність споріднених організмів,що мають загальний корінь походження і на даному етапі еволюційного розвитку характеризується певними загальними морфофізіологічними власт і які пристосовані до певного середовища та умов існування.
22. Систематика і номенклатура бактерій. Основні принципи систематики. Класифікація бактерій. Характеристика виду. Інфравидові варіанти.
Мікроби – це найбільша за кількістю та дуже різноманітна за рівнем організації частина організмів, які населяють біосферу Землі. Об'єднують їх тільки малі розміри, тому систематизувати їх дуже складно. Збудники захворювань є серед неклітинних (віруси та пріони) і клітинних організмів. Останні поділяють на 2 великі групи: прокаріоти (доядерні) та евкаріоти (ядерні). Патогенні мікроорганізми зустрічаються серед бактерій (прокаріоти), грибів і найпростіших. Загальновизнаною та найбільш поширеною є класифікація бактерій Д. Берджі. Бактерії поділяють за будовою клітинної стінки та забарвленням за Грамом на такі відділи: Gracilicutes – тонкошкірі (грамнегативні); Firmicutes – товстошкірі (грампози-тивні), Tenericutes – не мають клітинної стінки (мікоплазми), Mendisicutes – архебактерії (вони непатогенні).
Найбільше практичне значення серед грамнегативних бактерій мають:
спірохети; аеробні (мікроаерофільні); аеробні (мікроаерофільні); факультативно-анаеробні палички (45 родів, 3 родини); анаеробні палички; анаеробні коки; родини рикетсій, хламідій і бартонел; грампозитивні коки; аспорогенні палички; коринебактерій; родина мікробактерій; актиноміцети, непатогенні; мікоплазми.
Основною номенклатурною та таксономічною одиницею є вид. Визначення виду мікроорганізмів (ідентифікацію) проводять за морфологічними, тинкторіальними, фізіологічними, антигенними та молекулярно-біологічними та іншими ознаками.
Мікроорганізми, що відрізняються незначними спадковими властивостями, називаються варіантами.
23-24. Вчення про генетику МіО. Організація генетичного матеріалу бакт. Генотипові мінливість, мутація, рекомбінація. Дисоціація бакт.
Генетика мікроорганізмів як навчання про спадковість і мінливість має характерні риси, що відповідають їхній будівлі і біології. Найбільш вивчена генетика бактерій, характерними рисами яких є малі розміри і велика швидкість розмноження бактеріальної клітки, що дозволяє простежити генетичні зміни протягом невеликого проміжку часу на великому числі популяцій. Бактеріальна клітка має одинарний набір генів (немає алелей). Хромосома бактерій є полінуклеотидом (два полинуклеотидні ланцюжки ДНК) довжиною 1000 мкм і мол. масою близько 1,5.2-10'Д. Вона суперспіралізована і замкнута в кільце: містить від 3000 до 5000 генів.
Значення генетики мікроорганізмів: розробка патогенетичних основ лікування і профілактики інфекційних хвороб, способів діагностики (полімеразна ланцюгова реакція, Днк-зонди), створення профілактичних, лікувальних і діагностичних препаратів.
Неспадкова (модифікаційна) мінливість зумовлена впливом позаклітинних факторів на прояв генотипу. При усуненні фактора, що викликав модифікацію, дані зміни зникають. Спадкоємна (генотипова) мінливість, зв'язана з мутаціями - мутаційна мінливість. Основу мутації складають зміни послідовності нуклеотидів у ДНК, повна чи часткова їхня втрата. Спадкоємна мінливість, зв'язана з рекомбінаціями, називається рекомбінаційною мінливістю.
Рекомбінація. виникнення нових послідовностей ДНК у результаті розривів і наступних відновлень її молекул. У підсумку таких змін ДНК бактерій з'являються так називані рекомбинантные штами, чи рекомбинанты. На мікробних об'єктах були відкриті форми переносу генетичного матеріалу - трансформація, трансдукція, кон'югація. У бактерій розрізняють три типи рекомбінацій: загальну, незаконну і сайт-специфическую. Загальна, чи гомологичная, класична, рекомбінація відбувається, якщо в структурі взаємодіючої ДНК маються гомологичные ділянки. Незаконна рекомбінація для свого здійснення не вимагає значної гомології ДНК взаємодіючих структур.
Мутації - наслідувані зміни в генотипі, не зв'язані з явищами рекомбінацій. Мутації визначаються змінами послідовності нуклеотидов у ДНК. Зміни послідовності нуклеотидов у ДНК можуть бути наслідком різних процесів: помилка при реплікації, випадання ділянок (делеция), переміщення окремої ділянки щодо іншого (транслокация) і ін.
Однієї з форм мутацій є дисоціація (від лат. dіssocіatіo - розщеплення) - виникнення в популяції мікроорганізмів особей, що відрізняються від вихідних мікроорганізмів зовнішнім виглядом і структурою колоній, так званих S-и R-форм S-форми колоній - круглі, вологі, із блискучою гладкою поверхнею, рівними краями; R-форми утворять колонії неправильної форми, непрозорі, сухі з зазубреними краями і нерівною шорсткуватою поверхнею.
Множинна реактивация - процес взаємодії вірусів з поразкою різних генів, у результаті якого взаємодіючі вирионы доповнюють один одного завдяки генетичній рекомбінації, утворити неушкоджений вірус. Рекомбінація . обмін генетичним матеріалом між вірусами . можлива у виді обміну генами (межгенная рекомбінація) чи ділянками того самого гена (внутриген-ная рекомбінація).
25. Позахромосомні фактори спадковості бактерій. Плазміди, їх основні генетичні функції. Мігруючі елементи. Роль мутацій, рекомбінацій і селекції в еволюції мікробів.
Плазміди - позахромосомні мобільні генетичні структури бактерій, що представляють собою замкнуті кільця 2 ниток ДНК. По розмірах складають 0,1-5 % ДНК хромосоми. Плазміди здатні автономно копіюватися (реплікуватися) і існувати в цитоплазмі клітки, тому в клітці може бути кілька копій плазмід. Плазміди можуть включатися (інтегрувати) у хромосому і реплікуватися разом з нею. Розрізняють трансмісивні і нетрансмісивні плазміди.
Термін плазміди уперше введений американським ученим Дж. Ледербергом (1952) для позначення статевого фактора бактерій. Плазміди несуть гени, не обов'язкові для клітин-хазяїна, додають бактеріям додаткові властивості, що у визначених умовах навколишнього середовища забезпечують їхні тимчасові переваги в порівнянні з безплазмідними бактеріями.
Плазміди можуть визначати вірулентність бактерій, наприклад збудників чуми, правця, здатність ґрунтових бактерій використовувати незвичайні джерела вуглецю, контролювати синтез білкових антибіотикоподібніх речовин - бактеріоцинів, які детермінуються плазмідами бактеріоциногенії, і т.д. Існування безлічі інших плазмід у мікроорганізмів дозволяє думати, що аналогічні структури широко поширені в найрізноманітніших мікроорганізмів.
Транспозоони – генетичні елементи здатні переміщуватися по хромосомі. Інтрони- можуть звільнятися з клітини, приєднують генетичні елементи зовні і знову включаються в клітину.
Для удосконалення продуктивності використовують селекцію. Рентген променями і хім. речовинами прискорюють мутагенний процес шляхом добору раси (виробничі штами). Таким чином підвищується вихід зокрема антибіотиків. Створення штамів МіО дозволило добувати стимулятори росту, АМК, вітамінів, ферментів. Проведення вибирають в оточуючому середовищі потрібний продуцент. Потім іде пошук і зміна штаму шляхом впливу на гени. Методи: штучний добір, гібридизація. В результаті неспорідненого схрещування з кожним наступним поколінням підвищує гетерозиготність нащадків. Це значно підвищує продуктивність МіО.
26. Значення генетики у розвитку загальної і медичної мікробіології, вірусології, молекулярної біології. Мікробіологічні основи генної інженерії. Схема одержання генних структур і спадково змінених організмів. Досягнення генної інженерії, використання генноінженерних препаратів у медицині.
Генетика мікроорганізмів як навчання про спадковість і мінливість має характерні риси, що відповідають їхній будівлі і біології. Найбільш вивчена генетика бактерій, характерними рисами яких є малі розміри і велика швидкість розмноження бактеріальної клітки, що дозволяє простежити генетичні зміни протягом невеликого проміжку часу на великому числі популяцій. Бактеріальна клітка має одинарний набір генів (немає алелей). Властивості мікроорганізмів, як і будь-яких інших організмів, визначаються їхнім генотипом, тобто сукупністю генів даної особи. Термін геном у відношенні мікроорганізмів майже синонім поняття генотип. В основі мінливості лежить або зміна реакції генотипу на фактори навколишнього середовища, або зміна самогогенотипа в результаті мутації чи генів їхньої рекомбінації. У зв'язку з цим фенотипову мінливість підрозділяють на спадкову і неспадкову.
Значення генетики мікроорганізмів: розробка патогенетичних основ лікування і профілактики інфекційних хвороб, способів діагностики (полімеразна ланцюгова реакція, Днк-зонди), створення профілактичних, лікувальних і діагностичних препаратів.
Використання у медицині: перш за все-інсулін, інтерферон і гормон росту-соматотропін. Є можливість виробляти і інші препарати, але найбільш ефективними і економічно вигідними виявились описані вище. Генна інженерія (Гі) – розділ молекулярної біології який вивчає можливості і методи створення експерементальним шляхом нових генетичних структур. Гі допамагає розвитку біотехнології (виробництво за допомогою мікробів різних речовин і продуктів – антибіотиків, ферментів, гормонів, вітамін) За допомогою Гі проводять наукові дослідження на молекулярному рівні. Для досягнення мети в генній інженерії викор такі способи: злиття соматичних клітин (не статевих), перенесення ядер з клітини в клітину, перенесення хромосом або їх фрагментів, або окремих генів. Основні етапи генно-інженерних структур: 1.одержання потрібного виду: а) виділення з геном за допомогою плазмід або ферментів рестириктаз; б)синтез ДНК гена на РНК клітини або штучний синтез. 2. зєднання гена з вектором для переносу – з бактеріофагом, плазмідою, траспозонами. 3.вбудовування гена в клітину реципієнта, зшивка в геномі за допомогою фермента лігоз. 4.створення умов для активного або пасивного розмноження клітин реципієнта та виділення нових речовин. У ролі реципієнта використовують кишкову паличку Candida або дріжджі як сукарітичний геном.
27. Генетичні методи дослідження мікроорганізмів. Полімеразна ланцюгова реакція. Її суть і практичне використання.
Деякі бактерії також можуть переносити генетичний матеріал між клітинами. Є три основні шляхи, як це може відбуватися. По-перше, бактерії можуть прийняти екзогенну ДНК із свого оточення у процесі, що називається трансформацією. Частіше переносяться не хромосомні гени, а плазміди. Гени можуть також бути перенесені за допомогою процесу трансдукції, коли бактеріофаг, вбудовуючись в бактерію привносить чужорідну ДНК до хромосоми. Третій метод передачі гена — бактеріальна кон'югація, коли ДНК переноситься прямим контактом між клітинами, для чого можуть використовуватися деякі типи ворсинок. Загалом всі ці шляхи переносу генетичнго матеріалу називаються горизонтальним переносом генів, і часто відбуваються за природних умов.
Полімеразна ланцюгова реакція (ПЛР або PCR) — експериментальний метод молекулярної біології, спосіб значного збільшення малих концентрацій бажаних фрагментів ДНК в біологічному матеріалі (пробі). Крім простого збільшення числа копій ДНК (цей процес називається ампліфікацією), ПЛР дозволяє проводити безліч інших маніпуляцій з генетичним матеріалом (введення мутацій, зрощення фрагментів ДНК), і широко використовується в біологічній і медичній практиці, наприклад для клонування генів, введення мутацій, виділення нових генів, секвенування, для створення і визначення генетично модіфікованих організмів, діагностики захворювань (спадкових, інфекційних), ідентифікації малих кількостей ДНК, встановлення батьківства.
28. Хіміотерапія та хіміотерапевтичні препарати. Хіміотерапевтичний індекс. Механізм антибактеріальної дії сульфаніламідів. Роль П. Ерліха та Г. Домагка у розвитку хіміотерапії.
Хіміотерапія- лікування інфекційних захворювань за допомогою препаратів які вибірково придушують в організмі розмноження патогенних мікроорганізмів або ріст пухлини. Ці засоби мають важливу властивість-вибіркову дію проти хвороботворних мікроорганізмів в умовах мікроорганізма. Антибіотики — речовини мікробного, тваринного, рослинного походження, їх синтетичні чи напівсинтетичні аналоги і похідні, які вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин. При хіміотерапії відбувається взаємодія трьох елементів: хіміотерапевтичного препарату, макроорганізму і мікроорганізму. Основні групи хіміотерапевтичних речовин:- колоїдний розчин срібла (коларгол, протаргол) як антимікробний препарат місцевої дії; -препарати сурми (стібозан), вісмуту, миш'яку для лікування протозойних та спірохетозних інфекцій; -сульфаніламіди: похідні параамінобензойної кислоти. Основні препарати: парааміносаліцилова кислота (ПАСК), похідні гідразинів ізонікотинової кислоти (ГІНК) — ізоніазид, тубазид, флуринізид, метазид, фтивазид; резервні препарати — етамбутол, етіонамід, протіонамід. -протигрибкові засоби: азоли-імідазоли і триазоли: кетокеназол (нізорал), міконазол, флуконазол, еконазол; 5-фторцитозин, тербінафін, мікосептин, батрафен, декамін, ундицелинова к-та, калію йодид; -протималярійні засоби — Хлорохіни (амінохіноліни): хлорохін (хінгамін, делагіл), гідроксихлорохін (плаквініл); вони діють не еритроцитарні форми плазмодіїв. Фансидар (сульфадоксин-піретамін) діє на резистентні до хлорохіну форми плазмодіїв. Примахін діє на позаеритроцитарні стадії розвитку плазмодіїв. Прогуаніл застосовується для хіміопрофілактики малярії. Артемізин (хінгхаосу), препарат одержаний з полину, відомі численні похідні; - противірусні засоби — пригнічують репродукцію вірусів: похідні адамантану — ремантадин, аналоги нуклеотидів — йоддезоксиуридин, ацикловір, азидтимідин, інгібітори вірусних ферментів — інвіразе, кріксіван.
29-30. Роль Флемінга О., Чейна Е, Флорі Г., Ваксмана Е. у створенні перших антибіотиків. Класифікація антибіотиків за походженням та за механізмом дії на мікроорганізми.
Антагонізм у мікроорганізмів. Антибіотики, характеристика, принципи одержання, одиниці виміру. Класифікація за механізмом дії на мікроорганізми.
Антибіотики — речовини мікробного, тваринного, рослинного походження, їх синтетичні чи напівсинтетичні аналоги і похідні, які вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин. Перший ефективний антибіотик (пеніцилін) (Гр+) відкритий Флемингом у 1929 р. 2-й антибіотик (стрептоміцин) (Гр-) відкрив Висман. У 40х роках ХХ стол широко ввійшли в мед практику. Але на даному етапі розвитку медицини деякі країни відмовилися від використання антибіотиків через великий список побічних дій. Основні принципи технології одержання антибіотиків.1. Пошук і селекція штаму-продуцента. Як правило, для виробництва застосовують штами-мутанти, одержані при радіаційному мутагенезі. Продуктивність цих штамів у сотні і тисячі раз вища від природного попередника.2. Підбір умов культивування та відповідних середовищ. Вирощування штаму-продуцента ведуть у ферментерах, як правило, глибинним методом, часто за безперервними технологіями, що дозволяють відбирати середовище з продуктом протягом усього виробничого циклу.3. Виділення антибіотика з культуральної рідини: фільтрування, екстракція органічними речовинами, адсорбція на іонообмінних смолах із наступним вимиванням.4. Очистка одержаного препарату. Ведеться різними фізико-хімічними способами, препарати не повинні містити продуктів життєдіяльності клітин-продуцентів та компонентів середовища. 5. Перевірка на біологічну активність (використовуються передбачені технічними умовами та регламентом виробництва тестові мікроорганізми). 6. Стандартизація. Активність антибіотика вимірюється в міжнародних одиницях (МО) — специфічна активність щодо тестового мікроорганізму, яка відповідає 1 мкг чистого препарату антибіотика. Для пеніциліну 1 МО (оксфордська одиниця) — найменша кількість препарату, що затримує ріст стандартного штаму стафілокока (штам 209) в 1 мл середовища. Вона дорівнює 0,6 мкг чистого препарату.
Явище антагонізму у мікробів, розвиток вчення про антагонізм. Класифікація антибіотика за механізмом і спектром дії на організм. За механізмом дії: 1. Інгібітори снтезу клітинної стінки мікроорганіхмів: пеніциліни, цефалоспорини, киклосерин, ванкоміцин, бацитрацин. 2. Інгібітори функції мембран та антибіотики, які мають детергентні властивості:поліміксини, новобіоцин, полієни (ністатин, амфотирицин Б). 3. Інгібітори синтезу білка та функції рибосом:тетрацикліни, хлорамфенікол (левоміцитин), аміноглікозиди, макроліди, лінкоміцин. 4 Інгібітори метаболізму нуклеїнових кислот: а) інгібітори РНК-актиноміцини, антибіотики групи ауреолової кислоти, антрацикліни, новобіомицин; б) інгібітори ДНК – мітоміцин С, брунеоміцин, новобіоцин, лінкоміцин. За спектром дії: 1. Активні по відношенню до Гр+ МіО особливо: бензилпеніцилін, напівсинтетичні пеніциліни та цефалоспорини, макроліди, фузидін, лінкоміцин. 2. Широкого спектру дії активні до Гр+ та Гр- МіО: напівсинтетичні пеніциліни, цефалоспорини 2-го—4-го поколінь, тетрацикліни, хлорамфенікол. Аміноглікозиди та поліміксини діють переважно на грамнегативні бактерії.3. Протитуберкульозні: стрептоміцин, канаміцин, віоміцин (флоріміцин), циклосерин та ін. 4. Протигрибкові: ністатин, реворин, амфотерицин Б, грізеофульвін та ін. 5. Активні за дією до найпростіших: Фугамілін, трихоміцин, паромоміцин (мономіцин) 6. Протипухлинні: актиноміцетин, група ауреолової кислоти, антрацикліни. Антагонізм мікробів виявляється в тім що при вирощуванні в живильному середовищі різних видів один з них має здатність придушувати ріст і розмноження іншого.
31. Лікарська стійкість мікробів, механізм утворення стійких форм. Методи визначення чутливості мікробів до антибіотиків. Мінімальна пригнічувальна (МПК) та мінімальна бактерицидна (МБК) концентрації. Практичне значення. Принципи боротьби з лікарською стійкістю мікроорганізмів.
Стійкість мікробів до антибіотиків – ріст бактерій у присутності мінімальної концентрації гнітючих антибіотиків. Розрізняють два типи стійкості мікроорганізмів до антибіотиків: природну та набуту.
Природна стійкість є видовою ознакою. Вона властива всім представникам даного виду і не залежить від первинного контакту з відповідним антибіотиком.
Набута стійкість виникає в окремих представників даного виду бактерій як результат змін її геному. Частина генетичних змін пов'язана з мутаціями в генах бактеріальної хромосоми. У результаті бактерія перестає бути мішенню для даного антибіотика внаслідок зміни біохімічних процесів, або тому, що антибіотик не може досягнути мішені. Існують 3 умови бактерицидної дії антибіотиків: - аб повинен проникнути в клітину, -аб повинен про взаємодіяти з структурою- мішенню-, -аб повинен при цьому зберегти свою структуру. Якщо хоч одна з цих умов не виконується, бактерія набуває стійкості.
Механізм лікарської стійкості:
1. Негенетична лік стійкість – стійкість Гр- бактерій, грибів до пеніцилінів – у них муреїна.
2. Генетична лік стійкість.
Способи боротьби з лік стійкістю:
1. Застосування антибіотиків на основі чутливості до них збудника.
2. Дотримання схем застосувань антибіотиків, їхнії доз (особливо для бактеріотичних).
3. Комбінування антибіотиків різних механізмів дій (широкого спектру дії з протигрибковим, щоб не було кандидоза).
4. Використ антибіотиків із резервом.
Метод визначення чутливості до антибіотиків: чутливість бактерій до антибіотиків визначають для правильного лікування. Можна визначити чутливість до одного або декількох антибіотиків. Це назив – скласти антибіотикограму. Є 2 методи визначення чутливості:
1) метод серійних антибіотиків в МПб
Принцип методу: антибіотики послідовно розводять у рідкому живильному середовищі, одержуючи зменшення концентрації. У кожному розведенні однакова кількість бактерій. Інкубація (вирощуванн) 24 год при 37°С.
МПК – це мінімальна кількість антибіотиків, що придушує ріст чутливого мікроба (тест) у певному обємі середовища. МПК визначають для оцінки ЕЕ. Якщо дії антибіотика бактеріостатичні – буде ріст.
2) метод заснований на дифузії антибіотиків у МПА. Цей метод має різні варіанти: а) метод лунок; б) метод дисків. Принцип методу на поверхню МПА засівають досліджувану або тест-культуру бактерій. Потім на поверхні МПА розкладають паперові диски, просочені антибіотиком (їх готують із спеціального паперу, в який антибіотики легко вбираються, а потім легко виходять). Діаметр диска 8 мм. Їх випускають у промисловості з різними антибіотиками, іноді роблять мультидиски. Після накладання дисків – інкубація 24 год при 37°С та облік результатів. Облік проводимо по зонах затримки росту або їх відсутні. Діаметр зони визначає ступінь чутливості (10-12 – низька чутливість, 12-15 до 20 – середня; 20-25 – висока; більш 25 – дуже висока чутливість). Цей метод якісний і кількісний. Є таблиці, де можна провести розрахунок діаметра зони затримки росту і визначити МПК.
Метод лунок – якщо в нас немає диска, то з антибіотика можна приготувати розчини антибіотиків різної концентрації. В МПА зробити лунку й у неї закапати розчини антибіотиків, а потім 24 год при 37°С та облік по зонах затримки росту.
32. Інфекція. Фактори, що обумовлюють виникнення інфекційного процесу. Роль мікроорганізмів в інфекційному процесі. Патогенність, вірулентність, одиниці виміру, методи визначення. Фактори патогенності мікроорганізмів, їх характеристика.
Інфекція - зараження. Інфекція відноситься до паразитичних взаємин. Мікроб-паразит, людина-хазяїн. Інфекція як інфекційний процес - історично сформований комплекс усіх біологічних явищ і процесів в організмі при проникненні і розмноженні в ньому патогенних мікроорганізмів чи генетичного матеріалу. Інфекц захворювання - виражений ступінь прояву процесу в організмі. Розвиток інфекції залежить від трьох факторів : патогенність мікроорганізму, чутливість макроорганізму, умов навколишнього середовища. Тріада Коха. Збудники повинні відповідати таким умовам 1. збудник повинен знаходитись в організмі при даному захвор і не зустрічатися при інших або у здорової людини. 2. збудник повинен бути виділений в чистій культурі. 3. при введенні в організм тварин потрібно створити в них аналогічну хворобу. Значення тріади: ці полодення були важливі для відкриття і опису нових збудників, у теперішній час не усі положення тріади Коха вірні,деякі збудники можуть зустрічатись при різних захворюваннях (стафілокок), важко іноді виділити чисту культуру і не завжди є чутливі тварини. Резервуар інфекції —-біоценоз, в якому патогенний мікроорганізм існує як біологічний вид. За резервуарами розрізняють антропонозні інфекції, коли збудник циркулює серед людей, зоонозні інфекції, коли збудник циркулює серед тварин, від яких заражається людина. сапронозні інфекції, коли збудник існує як біологічний вид у довкіллі (вода, грунт) і для його існування, як біологічного виду, не потрібні організми людей чи тварин. Джерело інфекції-конкретний організм (ланка біоцинозу)від якої настає зараження. Носійство-явище коли МіО розмножується і виділяється з організму люд чи твар без видимих ознак хвороби.
Стадії інфекційного процесу. Початковою стадією інфекційного процесу є проникнення мікроорганізму в макроорганізм через шкіру, слизові оболонки, респіраторний, шлунково-кишковий тракт, сечостатеву систему та інш. Внаслідок адгезії і колонізації розвивається місцевий процес. МіО можуть поширюватися лімфогенним шляхом з розвитком лімфангоїту (ураження лімфатичних судин) та лімфаденіту (ураження лімфатичних вузлів). МіО можуть проникати в кров (бактеріемія, вірусемія). Якщо мікроорганізми розмножуються в крові, розвивається сепсис (зараження крові).
Періоди інфекційного процесу. Інкубаційний період — від моменту зараження до перших проявів хвороби. Тривалість інкубаційного періоду: мінімальна — кільканадцять годин, в середньому — від кількох днів до двох-трьох тижнів. В окремих випадках тривалість інкубаційного періоду — кілька місяців (гепатит В) або й років (проказа). Продромальний період характеризується неспецифічними проявами інфекційної хвороби — підвищення температури, слабість, невизначені болі тощо. Період виражених клінічних явищ проявляється певними симптомами, характерними для кожної інфекційної хвороби. Період реконвалесценції (виздоровлення) — триває до повного відновлення порушених функцій організму. Наслідками перенесеної інфекційної хвороби може бути повне виздоровлення, перехід в хронічну форму, формування носійства, коли організм не звільняється від збудника, але видимих проявів хвороби немає.
Форми інфекції. Гостра інфекція перебігає з вираженими клінічними проявами визначений час. При затяжній формі тривалість хвороби продовжується порівняно з типовим перебігом. При хронічній формі організм не звільняється від інфекції тривалий час, інколи пожиттєво, клінічні прояви слабо виражені, можливі періодичні загострення. При латентній (персистуючій) інфекції клінічні прояви хвороби не відмічаються, проте можна виявити лабораторні показники, що вказують на наявність в організмі інфекційного агента. Рецидив — повторне захворювання без нового зараження. Реінфекція — повторне зараження тим самим видом збудника. Суперінфекція — додаткове зараження іншим видом збудника на фоні якоїсь інфекції. Мікст-інфекція — змішана інфекція при одночасному зараженні двома або більше збудниками.
Патогенність - генетично визначена здатність МіО викликати інф процес. Це ознака виду. Є генні патогенності, вони знаходяться в хромосомі або бувають у плазмідах. Патоген – якісна ознака. Вірулентність- кількісна характеристика ступеня патогенності МіО, контролює протеїн ДНК аденіл метілаза (Dаn), відкритий в 1999 р. Одиниці виміру: DLM – найменша кількість МіО, що викликає загибель 100% тварин певного виду і ваги за певний час. DСL - кількість МіО, що викликає загибель 100% чутливих лаб тварин, DL50 – кіль-сть патогенних МіО що викликає загибель 50% експериментально інфікованих лаб тварин Визначають також DL70 DL75 DL90. ІD – мінімальна к-сть патогенних МіО яка здатна викликати розвиток захворюв у певної кількості лаб тварин Визначають також ІD 50 ІD 75 ІD 100. DNM – мінімальна кіль-ть що при внутрішньошкірному або підшкірному введенні викликає некроз тканини. Фактори патогенності – фактори, за допомогою яких патогенні МіО викликають інфекційний процес: 1.колонізація – заселення МіО-ми частин тіла або внутрішніх органів, 2.інвазія або поширення відбувається за допомогою певних ферментів гіалуронідази – руйнує гіалуронідазову кислоту в міжклітинних просторах, Іноді для інвазії МіО мають фермент нейромінідазу (холерний вібріон, збудник дифтерії). При інвазії використ ферменти фібринолізин, кологеназа, які сприяють поширенню МіО. Для колонізації також необхідно прикріплення МіО до певних тканин і клітин – це наз. агдезією. Для агдезії є спеціальні структури: а) у Гр- МіО-мів адгезинами є війчасті або pili що складаються з білка піліна, б) Гр+ для адгезії є фібрили або рецептори з ліпотейхової кислоти, при цьому МіО для прикріплення до слизуватих оболонок повинні виділяти ферменти для руйнації слизу. Крім того для колонізації потрібно щоб пройшла взаємодія рецепторів МіО і клітин хазяїна., 3.фактори з ушкоджуючими функціями – токсини і ферменти патогенності: а). токсини патогенності МіО – біологічно активні речовини які виділяються МіО і здатні порушувати гомеостаз; б) ферменти патогенності – ті що руйнують тканини або клітини, або біологічно важливі речовини. Атенуація – штучне зменшення вірулентності→вакцини проти сибірки, сказу.
33. Токсини мікробів (екзо- і ендотоксини). Властивості та хімічний склад, одержання, вимірювання сили екзотоксинів. Роль в патогенезі та імуногенезі інфекційних захворювань.
Токсини - фактори агресії. В залежності від звязку з клітинами виділяють- экзотоксини(звязані з клітинами, утворюються при руйнації), эндотоксини(виділяються живими патогенними МіО як продукти життєдіяльності), мезотоксини(токсичні речовини, звязані тісно з клітинами, частково виділяються в середовище. Экзотоксини - білки (9-19 амінокислот), виділяються в процесі життєдіяльності, термолабільні, дуже токсичні, діють після інкубації протягом 18-72 годин, виражена специфічність дії, чуттєві до спирту, кислотам лугам травним ферментам, при дії формаліну переходить в анатоксин, активні антигени. Эндотоксини - ЛПС із білком, виділяються при руйнуванні клітки, термостабільні, менш отрутні, діють досить швидко, мало чуттєві до хім речовин, не переходять в анатоксини, слабкі антигени. За функціональною активністю токсини розділяють на типи: цитотоксини (нейротоксини,антиелонгатори-порушують синтез білка на етапі подовження поліпептидного ланцюга), мембранотоксини - підвищують проникність поверхневої мембрани еритроцитів (гемотоксин) і лейкоцитів (лейкоцидіни), руйнуючи їх, функціональні блокатори - блокують функції визначених тканних систем (энтеро- і нейротоксини); эритрогенини (ексфуліативні токсини, руйнують звязки між клітинами, викликають ексфуліацію (розшарування шкіри) або утворення червоних плям –висипки). Окремі частини цих токсинів імітують структури субодиниц гормонів, ферментів, нейромидиаторов макроорг і блокують функціональну активність цих з'єднань. Эндотоксины гнітять фагоцитоз, викликають задишку, діарею, порушення серцевої діяльності, зміна температури тіла, активують комплемент альтернативному шляху. Малі дози эндотоксина можуть викликати зворотний ефект.
Одержання ендотоксинів: МіО культивують на живильних середовищах і потім руйнують при обробці ультразвуком, температурою, спиртом, формаліном т.ін.
Одержання екзотоксинів:
1. Вирощування МіО на рідкому живильному середовищі.МіО, що виділяють екзотоксини, назив токсичними. Найчастіше гени токсичностізнаходяться в клітинах у вигляді плазмід.
2. Фільтрування через бактеріальні фільтри – клітини залишаються на фільтрі, токсини – у фільтраті.
3. Концентрування екзотоксинів по методах осадження білка (додавання спирту, висмоктування сірчанокислим амонієм).
4. Очищення білка токсинів.
5. Перевірка токсичності – на чутливих тваринах.
6. Визначення сили токсину в DLM – це кількість токсинів, яка викликає загибель 80-100% тварин певного виду, ваги за певний час.
34-36. Фази розвитку інфекційного процесу. Механізми зараження патогенними мікроорганізмами. Бактеріємія, токсинемія, сепсис. Періоди інфекційної хвороби.
Роль макроорганізму в інфекційному процесі. Імунологічна реактивність організму дитини. Вплив навколишнього середовища і соціальних умов на виникнення і розвиток інфекційного процесу у людини. Персистенція бактерій і вірусів. Р ецидив, р еінфекці я , суперінфекці я.
Періоди інфекційного захворювання. Механізми зараження патогенними мікрооранізмами. Розповсюдження мікроорганізмів у макроорагнізмів. Форми інфекційного процесу. Бактеріо- та вірусоносійство.
Термін "інфекція" запропонував ввести в 1841 році Гуфелант, але використовували його для позначення сифілісу й інших захворювань. Пізніше поняття "інфекція" стали застосовувати до захворювань, які мають збудників. Вперше пропозицію про інфекційну природу хвороби висловив італійський лікар Фракастора. Лсвенчук, який побачив і описав мікроби, допоміг подальшому відкриттю збудників. Пастер вперше описав збудників інфекцій — стафілококів, збудників сибірської виразки, холери курок. У 1840 році Генлс і Кох сформулювали три положення про властивості збудників інфекції. Це назвали тріада Коха.Збудники повинні відповідати таким мовам:
1) він знаходиться в організмі при даному захворюванні та не зустрічається при інших захворюваннях або в здорових людний:2) збудник повинен бути виділений у чистій культурі;3) при введенні в організм тварин потрібно створити в них аналогічну хворобу.
Значення тріади Коха:1) ці положення були важливі для відкриття й опису нових збудників;2) у даний час не всі положення тріади Коха вірні:а) деякі збудники (наприклад, стафілококи) можуть зустрічатися при різнихзахворюваннях; б) важко іноді виділити чисту культуру; с) не завжди є чутливі тварини.
три види взаємовідносин інфекції: І. мутуалізм — такі відносини, при яких обидва види (симбіоти) одержують взаємну користь. Наприклад, рослина і азотфіксуючі бактерії; 2 комепсалізм — такі відношення, коли один вид одержує користь і не шкодить іншому (приклад: людина і його мікрофлора); 3. паразитизм — такі відносини, при яких один вид використовує іншій, як джерело живлення, місце для життя і наносить шкоду.
Інфекція віднос до паразитичних взаємовідносин. Мікроб є паразитом, а людина — хазяїном.
Інфекція або інфекційний процес — це історично сформований комплекс усіх біологічних явиш і процесів в організмі ари проникненні і розмноженні в ньому патогенних МіО або генетичного матеріалу.Розвиток інфекції залежить від трьох чинників:1) патогенні мікроорганізми;2) чутливі мікроорганізми;3) умови навколишнього середовища.Роль патогенного МіО
Патогенність — це генетично визначена (детермінована) спроможність МіО викликати інфекційний процес Це ознака виду Є генні патогенності, вони знаходяться в хромосомі або бувають у плазмідах. Патогенність це якісна ознака. Є різні ступені прояву патогенності: вірулентність — це генетично визначений кількісний прояв патогенності. Вірулентність можна виміряти в таких одиницях:
1) DLM — це найменша кількість МіО, що викликає загибель 100% тварин певного виду і ваги за певний час;2) DCM — загибель обов'язково 100%;3) LD 50 — загибель 50%;4) DNM (Dosis necrotica minima) — мінімальна кількість, що при внутрішньошкірному або підшкірному введенні викликає некроз тканини
Чинники патогенності Це такі чинники, за допомогою яких патогенні мікроорганізми викликають інфекційний процес. Кожний чинник кодується певним геном: 1 чинник колонізації — це заселення мікроорганізмами частин тіла або внутрішніх органів.2. інвазія або поширення — відбувається за допомогою певних ферментів гіалуронідази — руйнує гіалуронідазову кислоту в міжклітинних просторах. Іноді для інвазії МІО мають фермент нейромінідазу (холерний вібріон, збудник дифтерії). При інвазії використовуються ферменти фібринолізин колагеназа, які сприяють поширенню МіО. Для колонізації також необхідно прикріплення МіО до певних тканин і клітин — це називається адгезією. Для адгезії є спеціальні структури: а) у Грам- мікроорганізмів адгезинами є війчасті або ріlі, що складаються з білка пілина; б) Грам+ для адгезії є фібрили або є рецептори з ліпотейхової кислоти, при цьому МіО для прикріплення до слизуватих оболонок повинні виділяти ферменти для руйнації слизу. Крім того, для колонізації потрібно, щоб пройшла взаємодія рецепторів МіО і клітин хазяїна.3. чинники з ушкоджуючими функціями токсини і ферменти патогенності: а) токсини патогенності МІО - біологічно активні речовини, які виділяються МІО і здатні порушувати гомеостаз, б) ферменти патогенності (екзоферменти) – ті що руйнують тканини або клітини або біологічно важливі речовини Періоди інфекційного процесу: 1 Інкубаційний - від моменту зараження до прояву перших ознак. 11. 1 Продромальннй клінічні ознаки неясні.III Розпал хвороби.IV. Наслідок хвороби видужання, смерть, формувати носійства.Форми інфекційного процесу: І за тривалістю:1) гостра - інфекції швидко проходять, збудник виділяється в середовище, організм звільняється;
2) хронічна - є стадія загострення і потім поліпшення, збудник довгий час знаходиться в організмі.II. за проявами:1) клінічно виражена або аніфестна;
2) безсимптомна або інапаратна.Ш за локалізацією:1) осередкова або місцева;2) генералізована.IV за походженням:1) екзогенна;2) ендогенна.
V. за кількістю збудників:1) моноінфекції;2) змішані інфекції.
VI вторинна інфекціи - приєднання нових збудників.
VII реінфекція - повторне зараження тим же видом після видужання.
VIII сунерінфекція - повторне зараження тим же видом, але при незавершеному захворюванні.Бактеріемія - це поширення бактерій із кров'ю і попадання їх і органи і тканини (аналогічно: вірусомія, токсинемія - стосується екзотоксина). Якщо в крові знаходиться ендотоксин — це називається токсемія.
Сепсис - септикопіємія - це генералізована форма інфекції, під час якої збудник потрапляє в кров, потім в органи, накопичується в них і зновунадходить у кров. Таким чином, кількість бактерій у крові постійнопідвищується.Роль макроорганізму
Для розвитку інфекції необхідна наявність чутливого макроорганізму у ньому мають значення такі чинники1) генотип — є факти про різну чутливість до інфекції людей із різними групами крові;2) вік — найбільш чутливі до інфекцій діти і люди похилого віку,3) харчування — як-от: вміст білків, вітамінів;4) стан ендокринної системи: наприклад, у хворих частіше виникають інфекції 5) стан центральної нервової системи — сон перешкоджає розвитку інфекції а стрес — навпаки;6) умови навколишнього середовища — температура, проірівання, вологість, радіація, ультрафіолет, професія впливають на розвиток інфекції.
Поняття про патогенез інфекц.процесу. Динаміка розвитку інф. процесу. Патогенез – сукупність явищ процесів, що характеризують розвиток інфекції. Елементи патогенезу: 1.джерело інфекції- хворий, бактеріоносій,2. шляхи передачі або механізми (повітряно-капельний, фекально-оральний, елементарний-з їжею, контактний- статевий,укуси, трансплантаційно, трансміцитивний- через укуси кровососучих комах (комарі, блохи, кліщі), парентеральним шляхом-через інструменти), 3вхідні ворота інфекції,4. шляхи поширення, 5.органотропізм,шляхи виділення. Інфекційний процес виникає в результаті проникнення мікроорганізму в макроорганізм і його розмноження в ньому. В залежності від збудника інф процес може протікати як безсимптомне носійство (бактеріоносійство), так тяжкі форми інф процесу з летальним закінченням. Найбільш виражена форма інф процесу є інф хвороба для якої хар-ною ознакою є наявність збудника, інкубаційного періоду, специф. симптомів, імунної відповіді. Збудники інф процесу є паразити. Періоди розвитку інф. процесу: –інкубаційний (від моменту зараження до початку клінічних проявів); - продромальний період(час появи перших клінічних симптомів, не характерних для даного захворювання); -період гострих проявів захворювання(проявляються специфічні симптоми захворювання); -період реконвалесценції(період згасання і згасання типичних симптомів і до повного видужання, смерть, формування носійства).Воротами проникнення інфекції є: шкіра слизові оболонки, респіраторний ,ШКТ,сечостатева система.т.д. Форми інф.процесу: 1.за тривалістю: а)гостра-інфекції швидко проходять, збудник виділяється в середовище, організм звільняється; б)хронічна – є стадія загострення і потім поліпшення, збудник довгий час знаходиться в організмі. 2.за проявами: а) клінічно виражена або маніфестна, б) безсемптомна або інапаразина; 3.за локалізацією: а) осередкова або місцева, б)генералізована; 4.за походженням а)екзогенна, б)ендогенна; 5.за кількістю збудників: а)моноінфекції, б)змішані інфекції; 6.вторинна інфекція- приєднання нових збудників; 7.суперінфекція- повторне зараження тим же видом, але при незавершеному захворюванні. При появі вторинних гнійних очаків в внутрішніх органах розвивається септимеція, а при масовому потраплянні в кров бактерій і їх токсинів може розвитись бактеріальний шок. Бактеріємія- поширення бактерій з кровю і попадання їх в органи і тканини (аналогічно:віросомія,токсинемія-стосується екзотоксина) Якщо в крові знаходиться ендотоксин-це називається токсемія. Сепсис-септикопіємія – генералізована форма інфекції, під час якої збудник потрапляє у кров. Таким чином, кількість бактерій у крові постійно підвищуєтьсся. Бактеріємія і вірусемія відрізняються від сепсису тим, що збудники не розмножуються в крові, а кров виконує транспортну функцію для мікроорганізма. Інколи після перенесеного захворювання формується реконвалесцентне носійство,коли хворий одужав але продовжує виділяти життєздатних збудників.
37. Історія відкриття і головні етапи розвитку вірусології. Роль Івановського Д.Й. Методи вивчення вірусів. Методи культивування вірусів та їх оцінка.
Була відкрита у 1892 році російським ученим Івановським. Він вивчав хворобу листків тютюну - тютюнову мозаїку. Звичайними методами збудника виділити не вдавалося. Івановський отримав сік з хворих листків, і профільтрував його та заразив здорові листки, в результаті чого розвилась мозаїка. Його основні відкриття:1) мікроорганізми, що фільтруються через бактеріальні фільтри;2) корпускулярна природа (частка);
3) инфекційність фільтрату;4) спроможність до кристалізації.
Після Івановського його досліди повторив голландський учений Бейринг. Він вважав, що через бактеріальний фільтр проходять розчинні речовини. Він назвав ці речовини отрута або вірусУ 1848 році Лефлер і Фрощ відкрили вірус ящуру.У 1911 році Раус - вірус саркоми курок.1915 рік. Твард, Дерел відкрили віруси бактерій (бактеріофаги).
У 30-ті роки Шлезінгер вивчив хімічний склад бактеріофагів й установив, що вони складаються з ДНК і білка. Стенлі установив, що вірус тютюнової мозаїки складається з РНК і білка Таким чином, у 30-ті — 40-ві роки було відкрито багато вірусів і почалося вивчення їхніх властивостей. Віруси відрізняються за багатьма ознаками від усіх живих істот, вони відносяться до особливого царства Vira.
Методи вивчення вірусів:1) електронним мікроскопом;2) біохімічні методи;3) молекулярна генетика;4) культивування вірусів,5) моделювання захворювань на тваринах.
38. Морфологія і ультраструктура вірусів. Типи симетрії вірусів. Хімічний склад, функції складових компонентів вірусів.
I. форма - сферична, витягнута, ниткоподібна, куля, голівка і хвіст сперматгаоїдні;II. розміри ( у нм) - виділяють:a) дрібні або карлики — 20-60 нм;b) середні — 80-120 нм;c) великі—150-200 нм,
й) гіганти - 300 нм і більше.III. за будовою - виділяють:а) прості віруси - вони складаються з Н.К. і білка Молекули білка капсид, що складається з капсомерів.
б) складні віруси - вони складаються з Н.К., капсида і суперкапсида (до нього входять вуглеводи) і ліпіди з клітини хазяїна
IV характер розташування білків капсомерів навколо Н.К називається типом симетрії. Бувають такі типи: 1) кубічний (віруси збуд за кбічним типом мають форму двадцятигранника-ікосаедра), 2) спіральний (елементарна частинка вірусів наз віріон збуд за спіральним т), 3) мішаний.
Хічічний склад вірусів:1. Н. К. — особливості:a) один тип, тому віруси поділяють на РНК геномні та ДНК геномні,b) Н.К. можуть бути одно- і двохспіральні;c) У ДНК знаходиться 5-метилцитозин замість цитозина - незвичайна азотиста основа;d) Н.К. суперспіралізована,с) у деяких вірусів РНК може бути фрагментована;д) у деяких вірусів Н.К. може бути інформаційним і інфекційним.Функції Н К.. )) спадковість; 2) мінливість; 3) участь у репродукції; 4) інфекційність; 5) онкогенність.II. білки - особливості:
a) знаходяться в капсидах, суперкапсидах або зв'язані з Н.К.;b) кількість - від 2-3 до 20 і більш,c) складаються з 18-20 звичайних А.К.;d) білки кислі;є) стійкі до дії протоази;
ж) здатні до кристалізації.Функції вірусних білків: 1) захисна, 2) структурна; 3) рецепторна; 4) АГ-ая; 5) токсична; 6) локомоторна (у бактеріофагів); 7) ферментивна. Ферменти вірусів:1 входу та виходу з клітини - нейтрамінідаза, лізоцим,
2. ферменти біосинтезу білка - нротоінкінази, 3 ферменти біосинтезу Н.К.:
a) ДНК залежна - ДНК полімераза;b) ДНК залежна - РНК полімераза;c) РНК залежна - РНК полімераза,d) РНК залежна - ДНК полімераза - зворотне транскриптаза або ревертаза (відкрита в 1969 році на моделі вірусів Балтимором і Теміним. Нобелівська премія).III. вуглевод і ліпіди - бувають складні (у вигляді глікопротоїдів, фосфоліпідів, вони мають походження з клітини хазяїна.
Функції: І) рецепторна; 2) формотворна, 3) АГ-ая, 4) чутливість до фізико-хімічних речовин (складні віруси більш чутливі, ніж прості); 5) гемоглутинуюча спроможність складати еритроцити.Вірус - це не клітинна форма життя, яка мас власний геном і здатна до самовідтворення в клітинах більш високоорганізованих істот.
39. Бактеріофаг, історія вивчення. Структура, класифікація фагів за морфологією. Методи якісного і кількісного визначення бактеріофагів. Практичне використання бактеріофагів.
Бактеріофаги-це віруси, які паразитують в клітинах бактерій. Історія відкриття- 1915рік-ТВАРТ спостерігав на поверхні культури мікрококів прозоре п’ятно. Він переносив їх в інші місця і знову спостерігав розчинення бактерій чи лізис. ТВАРТ думав, що в зонах лізіса існують:
А) ферменти, лікуючі бактерії; Б) віруси; В) бактерії в певній стадії.
В наступні роки почали вивчати хімічний склад і структуру цих агентів і назвали їх пожирачі бактерій чи БАКТЕРІОФАГИ.
Розміри бактеріофагів вимірюються в нм, тому їх віднесли до вірусів.
6 морфологічних груп БФ:
1)ниткоподібні – великі (700-800нм), частіше ДНК геномні; 2)сферичні РНК геномні, бувають 20-гранника (ікосаедри);
3)сферичні з аналогом відростка РНК чи ДНК геномні;
4)сферичні з коротким відростком , який не скорочується, ДНК геномні, на кінці відростка є базальна пластинка;
5)БФ з довгим відростком, у нього є чохол, який не скорочується;
6)БФ з довгим відростком, чохол якого скорочується , найчастіше всього в БФ кишечної палички. Їх морфологія детально вивчена.
ПРАКТИЧНЕ ВИКОРИСТАННЯ
1)для профілактики інф захворювання (наприклад: холери, газової гангрени)
2)для лікування інф захворювань – газової гангрени 1 і 2 використ.мало;
3)для діагностики інф захв – БФ часто виділяють в кінці захворювання(дизентерія)
4)для ідентифікації виділених збудників – використовують чутливих до БФ, виділяють для виявлення джерела внутрішньої інфекції;
5)БФ використовують для генної інженерї в ролі вектора;
6)для створення вакцини (проти чуми);
7)для контроля за забрудненням навколишнього середовища бактеріями і вірусами;
МЕТОДИ
1.Качественный метод – приклад для води. Воду фільтрують через бактеріальний фільтр. Для цього використовують фільтрат. Його наносять на бактерії різних видів, які посіяли на МПА. Через 24 год при інкубації 37 проводять учот. Коли утворяться зони лізіса чи бляшки визначають вид БФ.
2.А Метод Апелмана-БФ відомого виду розводять в МПБ. В кожне розведення добавляють бактерії. Інкубація 24 години при 37 і учот. Якщо є БФ по Апелману – це найбільше розведення, при якому відбувається лізіс.
2.Б Метод Грація – БФ розводять і кожне розведення вносять в розплавленний М ПА, туди добавляють відомі бактерії, розливають в чашки, МПА застигають. Інкубація 24години при 37 і учот по зонам лізіса чи бляшкам. Вважають, що одну бляшку утворює один БФ. Титр БФ по Грацію – це кількість частин БФ в одному мл досліджуваної речовини.
40. Форми взаємодії бактеріофагів з бактеріальною клітиною. Вірулентні і помірні фаги. Характеристика продуктивної взаємодії. Лізогенія і фагова конверсія.
По кінцевому резьтату виділяють типи взаємодій:
41. Сучасні погляди на природу і походження вірусів. Місце вірусів у системі живого. Методи культивування вірусів та їх оцінка.
Була відкрита у 1892 році російським ученим Івановським. Він вивчав хворобу листків тютюну - тютюнову мозаїку. Звичайними методами збудника виділити не вдавалося. Івановський отримав сік з хворих листків, і профільтрував його та заразив здорові листки, в результаті чого розвилась мозаїка. Його основні відкриття:1) мікроорганізми, що фільтруються через бактеріальні фільтри;2) корпускулярна природа (частка);
3) инфекційність фільтрату;4) спроможність до кристалізації.
Після Івановського його досліди повторив голландський учений Бейринг. Він вважав, що через бактеріальний фільтр проходять розчинні речовини. Він назвав ці речовини отрута або вірусУ 1848 році Лефлер і Фрощ відкрили вірус ящуру.У 1911 році Раус - вірус саркоми курок.1915 рік. Твард, Дерел відкрили віруси бактерій (бактеріофаги).
У 30-ті роки Шлезінгер вивчив хімічний склад бактеріофагів й установив, що вони складаються з ДНК і білка. Стенлі установив, що вірус тютюнової мозаїки складається з РНК і білка Таким чином, у 30-ті — 40-ві роки було відкрито багато вірусів і почалося вивчення їхніх властивостей. Віруси відрізняються за багатьма ознаками від усіх живих істот, вони відносяться до особливого царства Vira. Методи вивчення вірусів:1) електронним мікроскопом;2) біохімічні методи;3) молекулярна генетика;4) культивування вірусів,5) моделювання захворювань на тваринах
42. Принципи класифікації вірусів. Основні властивості вірусів людини і тварин.
Віруси – це неклітинні форми життя, які мають власний геном і здатні до розмноження у клітинах хазяїна, використовуючи їх метаболічні процеси. За хім. складом: біополімери, що складаються з нуклеїнової кислоти і білка. Відмітні властивості вірусів:1) субмікроскопічні розміри (нанометри);2) фільтрування через бактеріальні фільтри;3) неклітинна будова;4) один тип Н.К. - РНК або ДНК яка оточена білковою оболонкою (капсидом): субодиниці – капсомери – поліпептидні ланцюги навколо НК певним чином зєднуючись утв білковий капсид.;5) ізольована Н.К може бути інформаційною, інфекційною;6) не мають обміну речовин, вони облігатні внутрішньоклітинні генетичні паразити;7) спосіб розмноження диз'юнктивний - роздільний;8) здатні до кристалізації.
Класифікація вірусів:
1. Тип і характеристика н.к. (РНК-місткі або ДНК-місткі)
2. Розмір вібріону.
3. Наявність або відсутність суперкапсидної оболонки (складний чи простий)
4. Тип симетрії нуклеокапсиду (кубічний, спіральний).
5. Характеристика вірусних ферментів.
6. Антигенна характеристика вібріону.
7. Місце і характер розмноження в клітині (цитоплазма чи ядро)
8. Спосіб розмноження (дез'юктивний або роздільний)
43. Методи культивування вірусів та їх оцінка. Методи визначення репродукції вірусів.
І. у цілому живому організмі (рослин, тварин) - це був перший метод. Оцінка достоїнств:1) вивчаємо взаємодію вірусів із цілим живим організмом;2) чітко бачимо результат;3) можемо вивчити розвиток хвороби - патогенез;
4) випробуємо вакцини, способи (препарати) лікування;5) накопичуємо велику кількість вірусів Недоліки:1) в організмі є свої бактерії і віруси,2) не стерильна система для одержання вакцин;3) дорогий метод;4) не універсальний метод - не можна знайти чутливих тварин
II. у 30-ті роки Бернет запропонував метод культивування в куриному ембріоні (КЕ).Оцінка достоїнств1) стандартний - використовують 9-1 2 денні КЕ;
2) стерильність;3) можемо заражати різні порожнини (жовточний мішок, ембріон, алантоісна порожнина);4) більш економічно.Недоліки:1) не всі віруси можна культивувати в КЕ;2) у КЕ можуть бути віруси лейкозу курок.
ІІІ. у культурі клітин (КК) — це сукупність клітин, отриманих із цілого живого організму, які культивуються іп Vitro (поза організмом) Оцінка достоїнств:1) вивчаємо взаємодію вірусу з клітинами,
2) можна одержувати вакцини;3) багато вірусів можна культивувати
Недоліки: 1) дуже складний і дорогий метод
Принцип одержання культури клітин:
1) із живого організму одержують шматочок тканини (печінки, нирки, пухлини, ембріона),2) шматочки роздрібнюють, а потім за допомогою трипсина розділяють до окремих клітин;3) клітини поміщають у спеціальне живильне середовище і помішають у камеру Горячева для підрахунку клітин,4) клітини в середовищі поміщають у термостат (37°С для росту).Умови для культивування клітин1) стерильність (посуд, повітря),
2) повноцінне живильне середовище - використовують дуже складні середовища, що містять білки, вуглеводи, ліпіди, амінокислоти, вітаміни, мінеральні солі. Для стерилізації в них добавляють антибіотики.