Основные этапы развития микробиологии и имунологии.

11, 12, 14

Методы исследования в микробиологии. Принципы организации, аппаратура и режим работы бактериологической, вирусологической, иммунологической лабораторий. Общие правила взятия, хранения и пересылки материала при микробиологических исследованиях.

Бактериоскопический (микроскопический) метод исследования – совокупность способов изучения морфологических и тинкториальных свойств МБ в исследуемом материале с помощью микроскопии.

Основные цели: 1) установление этиологии болезни 2) морфологическая идентификация возбудителя 3) определение чистоты выделенной чистой культуры.

Оценка метода: метод простой, широко доступный, быстрый, экономичный, но мало чувствителен, мало специфичен (морфология МБ разных видов часто схожа) и небезопасен.

Культуральный (бактериологический) метод исследования - совокупность способов, направленных на выделение и идентификацию чистых культур микроорганизмов (бактерий) с помощью культивирования на питательных средах.

Биологический (экспериментальный) метод исследования - совокупность способов искусственного воспроизведения клинической картины инфекционных болезней или их синдромов на лабораторных животных.

 

Молекулярно-генетические методы исследования:

Молекулярная гибридизация - процесс, в котором одноцепочечная НК исследуемого микроорганизма (мишень) при взаимодействии с комплементарным фрагментом НК., включающей метку (зонд), образует двухцепочечный комплекс.

Назначение метода: выявление степени сходства различных ДНК.

 

ПЦР (полимеразная цепная реакция) - что способ быстрого получения множественных копий специфической последовательности ДНК бактерий, грибов, вирусов до количества, достаточного для идентификации другими молекулярно-биологическими методами.

 

ТРАНСПОРТИРОВКА:

Образцы материала собирают в стерильную посуду, которую маркируют, помещают в специальные биксы или пеналы и направляют в лабораторию.

В сопроводительном документе (направлении) приводят сведения о характере материала, времени его взятия, данные о больном, включающие предполагаемый клинический диагноз и перечисление антибиотиков, использованных в лечении, указывают название учреждения, отделения, направляющего материал.

Транспортировку материала для исследования осуществляют в предельно сжатые сроки. Охлаждение материала в холодильнике при t° 4° (или на льду) позволяет увеличить время до начала исследования на 30—60 мин. Более длительное хранение может привести к гибели возбудителей или изменению количественных соотношений частей микрофлоры. Поэтому в случаях, когда хранение и транспортировка длятся более суток, используют консервант или транспортные (поддерживающие, накопительные) среды и специальные средства, сохраняющие жизнедеятельность микроорганизмов.

 

БАКТЕРИОЛ. ЛАБ. при лечебно-профилактических учреждениях выполняют анализы, необходимые для постановки и уточнения диагноза инфекционного заболевания, способствуя правильному выбору специфического лечения и определению сроков выписки больного из инфекционной больницы. Предметом для исследования в бактериологических лабораториях являются:

- выделения из организма человека: моча, кал, мокрота, гной, а также кровь, спинномозговая жидкость и трупный материал;

- объекты внешней среды: вода, воздух, почва, продукты питания, смывы с предметов инвентаря, рук и т. п.

В состав бактериологической лаборатории входят: лабораторные комнаты для бактериологических исследований и подсобные помещения; автоклавная или стерилизационная для обеззараживания отработанного материала и заражённой посуды; моечная, оборудованная для мытья посуды; средоварочная для приготовления, розлива, стерилизации и хранения питательных сред; виварий для содержания подопытных животных; материальная для хранения запасных реактивов, посуды, аппаратуры и хозяйственного инвентаря.

 

В лаборатории имеется место для окраски микроскопических препаратов, где находятся растворы красок, спирт, кислоты, фильтровальная бумага и пр. Каждое рабочее место снабжено газовой горелкой или спиртовкой и банкой с дезинфицирующим раствором. Для повседневной работы лаборатория должна располагать необходимыми питательными средами, химическими реактивами, диагностическими препаратами и другими лабораторными материалами.

 

Аппаратура для выращивания микроорганизмов, стерилизации и других микробиологических целей

1. Термостат. Аппарат, в котором поддерживается постоянная температура. Оптимальная температура для размножения многих микроорганизмов 37°С. Термостаты бывают суховоздушными и водяными. Используются для культивирования микроорганизмов.

2. Микроанаэростат. Аппарат для выращивания микроорганизмов в анаэробных условиях.

3. Сушильный шкаф (печь Пастера). Предназначен для стерилизации лабораторной посуды и других материалов.

4. Автоклав. Предназначен для стерилизации паром под давлением. В микробиологических лабораториях используются автоклавы разных моделей (вертикальные, горизонтальные, стационарные, переносные).

5. Холодильники. Используются в микробиологических лабораториях для хранения культур микроорганизмов, питательных сред, крови, вакцин, сывороток и прочих биологически активных препаратов при температуре около 4°С. Для сохранения биопрепаратов при температуре ниже 0°С используются низкотемпературные холодильники, в которых поддерживается температура -20°С и ниже.

 

13. Методы окраски. Окраску мазка производят просты­ми или сложными методами. Простые за­ключаются в окраске препарата одним красителем; сложные методы (по Граму, Цилю — Нильсену и др.) включают последо­вательное использование нескольких красителей и имеют диффе­ренциально-диагностическое значение. Отношение микроорганиз­мов к красителям расценивают как тинкториальные свойства. Существуют специальные методы окраски, которые используют для выявления жгутиков, клеточной стенки, нуклеоида и разных цитоплазматических включений.

При простых методах мазок окрашивают каким-либо одним красителем, ис­пользуя красители анилинового ряда (основные или кис­лые). Если красящий ион (хромофор) — катион, то краситель обладает основными свойствами, если хромо­фор - анион, то краситель имеет кислые свойства. Кис­лые красители — эритрозин, кислый фуксин, эозин. Ос­новные красители — генциановый фиолетовый, кристал­лический фиолетовый, метиленовый синий, основной фуксин. Преимущественно для окраски микроорганизмов используют основные красители, которые более интенсивно связываются кислыми компонентами клетки. Из сухих красителей, продающихся в виде порошков, готовят на­сыщенные спиртовые растворы, а из них — водно-спирто­вые, которые и служат для окрашивания микробных кле­ток. Микроорганизмы окрашивают, наливая краситель на поверхность мазка на определенное время. Окраску основным фуксином ведут в течение 2 мин, метиленовым синим — 5—7 мин. Затем мазок промывают водой до тех пор, пока стекающие струи воды не станут бесцветными, высушивают осторожным промоканием фильтровальной бумагой и микроскопируют в иммерсионной системе. Ес­ли мазок правильно окрашен и промыт, то поле зрения совершенно прозрачно, а клетки интенсивно окрашены.

Сложные методы окраски применяют для изуче­ния структуры клетки и дифференциации микроорганиз­мов. Окрашенные мазки микроскопируют в иммерсион­ной системе. Последовательно нанести на препа­рат определенные красители, различающиеся по химическому составу и цвету, протравы, спирты, кислоту и др.

Существуют несколько основных окрасок: по Граму, по Цилю-Нельсону, по Ауески, Нейссера, Бури-Гинса.

Люминесцентная (или флюоресцентная) микроскопия. Осно­вана на явлении фотолюминесценции.

Люминесценция — свечение веществ, возникающее после воз­действия на них каких-либо источников энергии: световых, элек­тронных лучей, ионизирующего излучения. Фотолюминесцен­ция — люминесценция объекта под влиянием света. Если осве­щать люминесцирующий объект синим светом, то он испускает лучи красного, оранжевого, желтого или зеленого цвета. В ре­зультате возникает цветное изображение объекта.

Темнопольная микроскопия. Микроскопия в темном поле зре­ния основана на явлении дифракции света при сильном боковом освещении взвешенных в жидкости мельчайших частиц (эффект Тиндаля). Эффект достигается с помощью параболоид- или кардиоидконденсора, которые заменяют обычный конденсор в био­логическом микроскопе.

Фазово-контрастная микроскопия. Фазово-контрастное приспособление дает возможность увидеть в микроскоп прозрачные объекты. Они приобретают высокую контрастность изображения, которая может быть позитивной или негативной. Позитивным фазовым контрастом называют темное изображение объекта в светлом поле зрения, негативным — светлое изображение объек­та на темном фоне.

Для фазово-контрастной микроскопии используют обычный микроскоп и дополнительное фазово-контрастное устройство, а также специальные осветители.

Электронная микроскопия. Позволяет наблюдать объекты, размеры которых лежат за пределами разрешающей способно­сти светового микроскопа (0, 2 мкм). Электронный микроскоп применяется для изучения вирусов, тонкого строения различных микроорганизмов, макромолекулярных структур и других субмик­роскопических объектов. И стр.9 практикум

 

Стр. 15 практикума

Стр. 15 практикум

Стр. 16, 18практикум

18. Идентификация бактерий по фер­ментативной активности.

Наиболее ча­сто определяют ферменты класса гидролаз и оксидоредуктаз, используя специальные методы и среды.

Для определения протеолитической активности мик­роорганизмы засевают в столбик желатина уколом. Че­рез 3—5 дней посевы просматривают и отмечают харак­тер разжижения желатина. При разложении белка некоторыми бактериями могут выделяться специфические продукты — индол, сероводород, аммиак. Для их опреде­ления служат специальные индикаторные бумажки, ко­торые помещают между горлышком и ватной пробкой в пробирку с МПБ или (и) пептонной водой, засеянными изучаемыми микроорганизмами. Индол (продукт разло­жения триптофана) окрашивает в розовый цвет полоску бумаги, пропитанной насыщенным раствором щавелевой кислоты. Бумага, пропитанная раствором ацетата свинца, в присутствии сероводорода чернеет. Для определения аммиака используют красную лакмусовую бумажку.

Для многих микроорганизмов таксономическим при­знаком служит способность разлагать определенные углеводы с образованием кислот и газообразных продук­тов. Для выявления этого используют среды Гисса, со­держащие различные углеводы (глюкозу, сахарозу, маль­тозу, лактозу и др.). Для обнаружения кислот в среду добавлен реактив Андреде, который изменяет свой цвет от бледно-желтого до красного в интервале рН 7, 2—6, 5, поэтому набор сред Гисса с ростом микроорганизмов называют «пестрым рядом».

Для обнаружения газообра­зования в жидкие среды опускают поплавки или исполь­зуют полужидкие среды с 0, 5% агара.

Для того чтобы оп­ределить интенсивное кислотообразование, характерное для брожения смешанного типа, в среду с 1% глюкозы и 0, 5% пептона (среда Кларка) добавляют индикатор метиловый красный, который имеет желтый цвет при рН 4, 5 и выше, и красный —при более низких значениях рН.

Гидролиз мочевины определяют по выделению ам­миака (лакмусовая бумажка) и подщелачиванию среды.

При идентификации многих микроорганизмов исполь­зуют реакцию Фогеса — Проскауэра на ацетоин — проме­жуточное соединение при образовании бутандиола из пировиноградной кислоты. Положительная реакция свиде­тельствует о наличии бутандиолового брожения.

Обнаружить каталазу можно по пузырькам кислорода, которые начинают выделяться сразу же после смешива­ния микробных клеток с 1 % раствором перекиси водоро­да.

Для определения цитохромоксидазы применяют ре­активы: 1) 1% спиртовый раствор сс-нафтола-1; 2) 1% водный раствор N-диметил-р-фенилендиамина дигидро-хлорида. О наличии цитохромоксидазы судят по синему окрашиванию, появ­ляющемуся через 2—5 мин.

Для определения нитритов используют реак­тив Грисса: По­явление красного окрашивания свидетельствует о нали­чии нитритов.С целью выявления эпидемической цепочки заболевания, в т. ч. для обнаружения источника инфекции, осуществляют внутривидовую идентификацию бактерий, к-рая заключается в определении фаготипа (фаговара), изучении антигенных и других свойств выделенных бактерий. Определение фаготипа - фаготипирование производят при стафилококковой инфекции, брюшном тифе, паратифе В.

Фаготипирование — один из методов эпидемиологичес­кого маркирования. Применяется для выявления источника инфекции. Выделение бактерий одного фаговара от разных больных указывает на общий источник их заражения. Пред­варительно фаготируется.

При внутривидовой идентификации бактерий, т. е. при оп­ределении фаговара (фаготипа) бактерий с помощью фаготи-пирования, на чашку с плотной питательной средой, засеянную чистой культурой возбудителя в виде «газона», наносят капли различных диагностических типоспецифических фагов. Бакте­рии, чувствительные к фагу, лизируются (образуется стериль­ное пятно, «бляшка» или так называемая негативная колония фага).

На засеянные «газоном» стафилококки наносятся капли взвеси стафилококковых бактериофагов. Через сутки после инкубации в термостате видны стерильные зоны отсутствия роста бактерий (стерильные «бляшки») в результате размно­жения бактериофагов, вызывающих лизис этих бактерий.

 

19, 20 1.Важнейшими признаками живых организмов являются измен­чивость 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 возможно­сти его изучения имеют р яд особенностей:

бактерии — гаплоидные организмы, т. е. они имеют 1 хромосому. В связи с этим при наследовании признаков отсутствует явле­ние доминантности;

• бактерии обладают высокой скоростью размножения, в связи с чем за короткий промежуток времени (сутки) сменяется не­сколько 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 хромо­сомами, то они одинаковые.

Хромосома бактерий — это молекула ДНК. Длина этой молеку­лы 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 хромосом­ными 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 (спо­собность 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-после­довательности. Помимо генов, ответственных за транспози­цию, они содержат и структурный ген, кодирующий тот или иной признак.

Транспозоны легко перемещаются по хромосоме. Их положе­ние сказывается на экспрессии как их собственных структур­ных 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 бактери­альную 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 плаз­миды 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 ре­цепторы для мужских fj-фагов. F-клетки не имеют таких ре­цепторов и нечувствительны к таким фагам.

4. У бактерий различают 2 вида изменчивости — фенотипическую и генотипическую.

Фенотипическая изменчивость — модификация — не затрагива­ет генотип, но затрагивает большинство особей популяции. Модификации не передаются по наследству и с течением вре­мени затухают, т. е. возвращаются к исходному фенотипу через большее (длительные модификации) или меньшее (кратковре­менные модификации) число поколений.

Генотипическая изменчивость затрагивает генотип. В ее осно­ве 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 популя­циями 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 эу­кариот, а мерозигота (несет полностью генетическую инфор­мацию 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 бакте­рий путем введения в бактериальную клетку-реципиент готового препарата ДНК (специально приготовленного или непосредст­венно 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 физиологиче­ском состоянии (компетентности), которое достигается специ­альными 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 пу­тем 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 до­нора:

• в случае специфической трансдукции они располагаются все­гда в одном месте хромосомы;

• при неспецифической их локализация непостоянна. Конъюгация — обмен генетической информацией у бактерий пу­тем 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 до­норской ДНК может быть передана реципиенту.

Основываясь на прерывании конъюгации через определенные промежутки времени, можно определить порядок расположе­ния генов на хромосоме бактерий — построить хромосомные карты бактерий (произвести картирование бактерий).

Донорской функцией обладают F⁺-клетки.

 

21 Молекулярно-генетические методы исследования (молекулярная гибридизация, полимеразная цепная реакция): определение, материал для исследования, этапы проведения, области применения.

 

I. Молекулярная гибридизация - процесс, в котором одноцепочечная НК исследуемого микроорганизма (мишень) при взаимодействии с комплементарным фрагментом НК., включающей метку (зонд), образует двухцепочечный комплекс.

Назначение метода: выявление степени сходства различных ДНК.

Применяется для идентификации микроорганизмов, особенно тех, которые трудно и медленно растут (микоплазмы. хламидии. вирусы )

Материал для исследования:

гной; кровь; отделяемое из уретры: моча, испражнении, биопунктаты тканей и органов: объекты окружающей среды (вода, почта).

Методы гибридизации:

- в растворе,

- на фильтре,

- на стекле.

Зонд - это двухцепочечные или одноцепочечные фрагменты ДНК меченые затонной, флюорисцентной или ферментной.

II. ПЦР (полимеразная цепная реакция) - что способ быстрого получения множественных копий специфической последовательности ДНК бактерий, грибов, вирусов до количества, достаточного для идентификации другими молекулярно-биологическими методами Назначение:

• индикация микроорганизмов в объектах внешней среды, пищевых продуктов, материале от больных,

• идентификация микроорганизмов.

• генетическое типирование,

• выявление генов вирулентности.

Материал для исследования: тот же.

Основные компоненты:

• исследуемая проба ДНК;

• смесь ДНТФ (дезоксинуклеотидтрифосфат),

• достраивание с помощью ДНК - полимеразы:

• праймеры - синтетические фрагменты ДНК;

• специфический буфер;

• минеральное масло;

• мембрана.

 

22 Экология микроорганизмов. Экологические понятия. Типы экологических связей микроорганизмов. Роль микробов в возникновении и развитии биосферы (концепция микробной доминанты). Распространение микробов в природе.

Экология микроорганизмов - раздел общей экологии, изучающий место обитания микроорганизмов и их взаимоотношения друг с другом, c биогенными и абиогенными

факторами внешней среды.

Понятия из области экологии:

Популяция – совокупность особей того или иного вида, обитающих в определенном биотопе

Биотоп – территориально ограниченный участок с одинаковыми условиями жизни

Биоценоз – совокупность популяций разных видов, обитающих в том или ином биотопе.

Микробиоценоз – совокупность популяций микроорганизмов, обитающих в том или ином биотопе.

Экосистема – система, состоящая из биотопа и биоценоза. Основная единица в экологии.

Биосфера – сумма всех экосистем, живая оболочка планеты.

Характеристика популяций:

Статические показатели:

-Численность

-Плотность

Динамические показатели:

-Рождаемость (прирост в ед. времени)

-Смертность (гибель)

Взаимодействие популяций (экологические связи):

Внутривидовые – направлены на сохранение вида, увеличение его численности и ареала и поэтому носят в основном симбиотический характер

Межвидовые:

1. (00) – взаимодействие, или нейтрализм

2. (0+) – взаимодействие, или комменсализм

3. (0–) – взаимодействие, или аменсализм

4. (++) – взаимодействие:

Мутуализм – не могут существовать друг без друга

Протокооперация – не является остро необходимым

5. (+–) – взаимодействие:

Хищничество

Паразитизм

6. (– –) – взаимодействие, или конкуренция

Основное положение экологии микроорганизмов - концепция о доминировании

микроорганизмов в создании биосферы и её жизнедеятельности (концепция микробной доминанты).

Количество биомассы прокариотов в природных субстратах планеты – 74, 5 млрд. т.,

других «живых» организмов – 57, 05:

55, 0 – растения

0, 55 – животные

1, 5 – водоросли и простейшие

 

Экологические среды:

- Гидросфера – водоемы

- Гео(лито)сфера – почва

- Атмосфера – воздух

- Антропогенные среды:

-Жилище

-Одежда

-Продукты

-Химические препараты, в.т. лекарственные и т.д.

 

23 Нормальная микрофлора тела человека, её значение и методы изучения.

Микрофлора тела человека:

- Интегральная часть организма хозяина

- Формируется в организме в процессе его развития

- Основа нормальной микрофлоры – облигатно анаэробные бактерии (более 400 видов)

- Количественный и качественный состав нормальной микрофлоры большинства биотопов специфичен и обладает тенденцией к аутостабилизации

Микрофлора человека:

- Специфические для данного биотопа виды (аутохтонная)

- Виды – иммигранты их других биотопов хозяина (аллохтонная)

- Виды – иммигранты из биотопов среды (заносная микрофлора)

Значение норм. микрофлоры:

Эволюционно сложившиеся отношения человека и его нормальной микрофлоры играют важную роль в функционировании организма:

- Антагонистическая роль (большинство аутохтонных МИО)

- Синтез витаминов группы В и К, рибофлавина, никотиновой кислоты

- Способствует всасыванию ионов кальция, железа и витамина D из кишечника

- Участие в обмене липидов, нейтральных жиров, жирных кислот, разложении желчных кислот

- Активация перистальтики кишечника (участие в отдельных процессах сложного обмена белка с образованием индола, скатола, фенола)

- Участие в детоксикации попадающих ксенобиотиков и образующихся токсических продуктов метаболизма путем биосорбции или трансформации

- Иммунизирующие свойства – способствует организации и созреванию иммунной системы.

Стр 16 практикум

Источники антибиотиков.

Основными продуцентами природных ан­тибиотиков являются микроорганизмы, ко­торые, находясь в своей естественной среде (в основном, в почве), синтезируют антибио­тики в качестве средства выживания в борьбе за существование. Животные и растительные клетки также могут вырабатывать некото­рые вещества с селективным антимикробным действием (например, фитонциды), однако широкого применения в медицине в качестве продуцентов антибиотиков они не получили.

Таким образом, основными источниками получения природных и полусинтетических антибиотиков стали:

• Актиномицеты(особенно стрептомицеты) — ветвящиеся бактерии. Они синтезиру­ют большинство природных антибиотиков (80 %).

• Плесневые грибы— синтезируют природ­ные бета-лактамы (грибы рода Cephalosporium и Penicillium)H фузидиевую кислоту.

• Типичные бактерии— например, эубактерии, бациллы, псевдомонады — продуцируют бацитрацин, полимиксины и другие вещества, обладающие антибактериальным действием.

Способы получения.

Существует три основных способа получе­ния антибиотиков:

• биологическийсинтез (так получают при­родные антибиотики — натуральные продук­ты ферментации, когда в оптимальных ус­ловиях культивируют микробы-продуценты, которые выделяют антибиотики в процессе своей жизнедеятельности);

• биосинтезс последующими химическими модификациями(так создают полусинтетичес­кие антибиотики). Сначала путем биосинтеза получают природный антибиотик, а затем его первоначальную молекулу видоизменяют путем химических модификаций, например присо­единяют определенные радикалы, в результате чего улучшаются противомикробные и фарма­кологические характеристики препарата;

• химическийсинтез (так получают синте­тические аналоги природных антибиотиков, например хлорамфеникол/левомицетин). Это вещества, которые имеют такую же структуру,

39 Осложнение химиотерапии со стороны микроорганизмов прояв­ляется развитием лекарственной устойчивости.

В настоящее время лекарственная устойчивость микроорга­низмов — 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 вы­соком уровне, что и до появления антибиотиков). Это связано с тем, что среди стафилококков — возбудителей различных гнойно-воспалительных заболеваний — довольно часто выде­ляются штаммы, одновременно устойчивые ко многим препара­там (5—10 и более).

Среди микроорганизмов — возбудителей острых кишечных инфекций до 80% выделяемых возбудителей дизентерии устой­чивы ко многим используемым антибиотикам.

В основе развития лекарственной устойчивости к антибиоти­кам 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, на­пример, устойчивость к пенициллину является таксономиче­ским признаком. Полирезистентны к антибиотикам и многие представители псевдомонад, неклостридиальных анаэробов и другие микроорганизмы.

Такие бактерии являются природными банками (хранилища­ми) генов лекарственной устойчивости.

Как известно, мутации, в том числе по признаку лекарствен­ной устойчивости, спонтанны и возникают всегда. В период массового применения антибиотиков в медицине, ветеринарии и растениеводстве микроорганизмы практически живут в сре­де, содержащей антибиотики, которые становятся селективным фактором, способствующим отбору устойчивых мутантов, по­лучающим определенные преимущества.

Плазмидная устойчивость приобретается микробными клетка­ми в результате процессов генетического обмена. Сравнитель­но 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, разрушаю­щих активную часть антибиотиков. Одним из таких широко известных ферментов является бета-лактамаза, обеспечиваю­щая устойчивость микроорганизмов к бета-лактамным анти­биотикам 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 не­сколько 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 стафило­кокковых бета-лактамаз, но разрушаются бета-лактамазами грамот-(рицательных микроорганизмов, тогда как цефалоспорины 4-го поко­ления и имипинемы высокоустойчивы к действию бета-лактамаз и 1грамположительных, и грамотрицательных микроорганизмов.

3. Для борьбы с лекарственной устойчивостью, т. е. для преодоле­ния резистентности микроорганизмов к химиопрепаратам, cyществует несколько путей:

• в первую очередь — соблюдение принципов рациональной химио­терапии;

• 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 химиопрепара­тов (антибиотиков);

• комбинированное применение бета-лактамных антибиотиков со­вместно с ингибиторами бета-лактамаз (клавулановая кислота, сульбактам, тазобактам).

40. Для определения чувствительности бак­терий к антибиотикам (антибиотикограммы) обычно применяют:

• Метод диффузии в агар. На агаризованную питательную среду засевают исследуемый микроб, а затем вносят антибиотики. Обычно препараты вносят или в специальные лунки в агаре, или на поверхности посева раскла­дывают диски с антибиотиками («метод дис­ков»). Учет результатов проводят через сутки по наличию или отсутствию роста микробов вокруг лунок (дисков). Метод дисков — качес­твенный и позволяет оценить, чувствителен или устойчив микроб к препарату.

• Методы определения минимальных ингибирующих и бактерицидных концентраций, т. е. минимального уровня антибиотика, кото­рый позволяет in vitro предотвратить видимый рост микробов в питательной среде или пол­ностью ее стерилизует. Это количественные методы, которые позволяют рассчитать дозу препарата, так как концентрация антибиоти­ка в крови должна быть значительно выше ми­нимальной ингибирующей концентрации для возбудителя инфекции. Введение адекватных доз препарата необходимо для эффективного лечения и профилактики формирования ус­тойчивых микробов.

12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. I. 49. Основные принципы разработки системы применения удобрений.
2. I. Основные подходы к определению и изучению культуры.
3. I. Основные физические явления и процессы в электрических аппаратах
4. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века
5. I. Основные черты и особенности западноевропейской культуры XIX века.
6. I. ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕКУЩЕГО СОСТОЯНИЯ, ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ РАЗВИТИЯ СФЕРЫ КУЛЬТУРЫ И ИСКУССТВА
7. II. 36. Основные задачи семеноводства.
8. II. Важнейшие направления развития западноевропейской художественной культуры XIX века
9. II. Основные электромеханические процессы
10. II. ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ ВКР
11. II. Этапы выполнения дипломной работы
12. II.ЭТАПЫ ВЫПОЛНЕНИЯ КУРСОВОЙ РАБОТЫ