2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Микробиология от Насти

-В периоде выздоровления (4-6 недель) частоты и выраженность приступов постепенно снижаются. Вследствие иммуносупрессии (нарушения фагоцитоза, повреждения эпителия) могут развиваться угрожающие жизни вторичные бактериальные осложнения –пневмонии и менингоэнцефалиты. Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется прочный иммунитет.

Лечение. Бактерии B. pertussis чувствительны ко многим антимикробным препаратам (кроме пенициллина). Нормальный человеческий иммуноглобулин также применяют для лечения тяжелых или осложненных форм коклюша. В качестве поддерживающей терапии назначают кислородные ингаляции и антигистаминные или седативные препараты.

Профилактика. В течение первого года жизни каждому ребенку необходима базовая трехкратная вакцинация убитой коклюшной вакциной . Иммунизацию проводят с 3-месячного возраста, троекратно, с интервалами между введением препарата в 4–6 нед.

Микробиологический метод диагностики коклюша и паракоклюша

Материал для диагностики Мокрота, слизь из носоглотки. «Метод кашлевых пластинок» – подносят чашку с питательным агаром ко рту кашляющего ребенка, держат в течение 6-8 кашлевых толчков.

Бактериологический метод диагностики

1 день. Материал засевают на КУА (кровяно – угольный агар), среду Борде –Жангу (картофельноглицериновый кровяной агар). В агар добавляют пенициллин для угнетения посторонней флоры. Инкубируют 48-72 часа при 37С.

3-4 день Изучение морфологии выросших колоний. Рост мелких выпуклых влажных блестящих колоний. На КУА – сероватокремового цвета, на среде Борде-Жангу – жемчужный или ртутный блеск.

Бактериоскопия. В мазках по Грамму видны овоидные грамотрицательные палочки. Иммунологическая реакция. ориентировочную реакцию агглютинации на стекле с коклюшной и паракоклюшной сыворотками.

5день B. pertussis и В. parapertussis: уреаза #

ПЦР – диагностика, ИФА.

Материал для исследования – мокрота, слизь из носоглотки, подозрительные колонии с КУА. Обнаруживают ДНК возбудителя.

Серологический метод. ИФА, РСК. Рертоспективный диагноз. Агглютинины появляются на 3-4 неделе заболевания в титрах 1:20 и выше. В условиях массовой вакцинации имеет значение нарастание титра антител в динамике заболевания через 4-5 дней.

4.Техника окраски по Романовскому-Гимзе. (94)

·Метод по Романовскому-Гимзе (нуклеоид, риккетсии, хламидии, спирохеты, клетки крови)

1) Мазки высушивают на воздухе, фиксируют метиловым спиртом 3 мин.

2)Высушивают, окрашивают смесью азура, эозина и метиленового синего при t =37 C 20-30 мин. в закрытой чашке Петри с увлажнённым фильтром на дне.

3)Промывают, высушивают.

Цитоплазма бактерий – бледно-розовая, цитоплазма клеток – голубая, ядра – красно-фиолетовые.

Билет 19 1. Ферменты бактерий, классификация по механизму действия, характеру субстратов и

условиям синтеза. Методы выявления ферментативной активности бактерий. (18)

Ферменты – это биологические катализаторы. По химической природе они являются белками.

Делят на 6 классов:

71

-1 класс – оксидоредуктазы – катализируют окислительно-восстановительные реакции;

-2 класс – трансферазы – катализируют реакции переноса различных групп от одних соединений к другим;

-3 класс – гидролазы – катализируют реакции расщепления веществ на более простые соединения с участием воды;

-4 класс – лиазы – катализируют реакции отщепления (или присоединения) от субстратов различных химических групп негидролитическим путем;

-5 класс – изомеразы – катализируют реакции изомеризации, т.е. превращения органических веществ в их изомеры;

-6 класс – лигазы – катализируют реакции синтеза сложных соединений из более простых соединений.

Ферменты бактерий делят на экзо- и эндоферменты.

Эндоферменты катализируют процессы внутри клетки. Экзоферменты выделяются бактериями в окружающую среду.

Это ферменты: а) пищеварительные ферменты; б) защитные ферменты, например, пенициллиназа защищает клеточную стенку от действия антибиотика пенициллина; в) ферменты агрессии – факторы вирулентности патогенных бактерий;

-гиалуронидаза – расщепляет гиалуроновую кислоту;

-дезоксирибонуклеаза – расщепляет ДНК клеток;

-фибринолизин – расщепляет коллаген;

-плазмокоагулаза – свертывает плазму крови;

-нейраминидаза – расщепляет нейраминовую кислоту;

-лецитовителлаза – расщепляет лецитин.

Методы изучения ферментативной активности бактерий.

Изучение ферментативных или биохимических свойств важно для дифференциации и идентификации бактерий. Часто определяют ферменты гидролаз и оксидоредуктаз.

Среди ферментов оксидоредуктаз для идентификации используют: каталаза и цитохромоксидаза

(ЦО). Каталаза – фермент, расщепляющий Н2О2 с образованием водорода и кислорода. Обнаружить каталазу можно по пузырькам кислорода. Цитохромоксидазу: смачивают реактивом бумажку и наносят суточную культуру микроорганизмов. Получается синее окрашивание.

Среди ферментов гидролаз изучаются ферменты, расщепляющие углеводы и ферменты, расщепляющие белки. Способность расщеплять углеводы - сахаролитическими свойствами, а расщеплять белки – протеолитическими свойствами.

При распаде сахаров определяют образование кислот (молочной, уксусной, муравьиной) и газов (СО2 или Н2 ), а при распаде белков - образование щелочей, H2S, NH3.

Совокупность сахаролитических, протеолитических и других ферментативных свойств –

биохимические свойства бактерий.

Изучение сахаролитических свойств.

Используются среды: плотные среды Эндо, Левина и Плоскирева, среды Гисса.

Среды Эндо, Левина, Плоскирева содержат лактозу и определенный индикатор. Они позволяют отличить патогенные бактерии от кишечной палочки - E. Coli (расщепляет лактозу до кислоты, следовательно меняется цвет индикатора).

Поэтому E. coli: на среде Эндо - красные колонии с металлическим блеском; на среде Левина – темносиние колонии; на среде Плоскирева – красные колонии. Сальмонеллы и шигеллы не имеют фермента галактозидазу, поэтому образуют на средах Эндо, Левина и Плоскирева бесцветные колонии.

Среды Гисса содержат лактозу, глюкозу, мальтозу, сахарозу и маннит и различные индикаторы. Если бактерии расщепляют углевод до образования кислых продуктов, наблюдается изменение цвета среды, а если до кислоты и газа – наблюдают появление газообразных продуктов.

Жидкие среды Гисса (из пептонной воды, 1 % углевода и индикатора Андреде). Исходный цвет среды – соломенно-желтый. При расщеплении углевода цвет среды становится ярко-розовым (красным). Полужидкие среды Гисса (0,2-0,5 % мясо-пептонного агара (МПА), 1 % углевода и индикатора ВР). Исходный цвет среды - розовато-серый. При расщеплении углевода цвет среды становится голубым.

Изучение протеолитических свойств.

а) по способности разжижать желатин: разные виды бактерий имеют разную форму разжижения желатина; S. aureus – в виде воронки; Bac. antracis – в виде опрокинутой елки; Vibrio cholerae – в виде гвоздя и т.д. Разжижают желатин бактерии, имеющие фермент - коллагеназа;

72

б) по конечным продуктам распада белков после посева на мясо-пептонный бульон (МПБ). Конечные продукты: индол, Н2S,NH3. Индикатор для индола - щавелевая кислота (бумажка окрашивается в розовый цвет). Для Н2S – ацетат свинца (черный цвет). Для NH3 – лакмусовая бумажка (синий цвет). Дополнительно изучаются такие свойства, как восстановление нитратов в нитриты, бутандиоловое брожения на среде Кларка, расщепление крахмала.

2. Иммунитет. Определение и задачи иммунитета, понятие о врожденном и приобретенном иммунитете. Типы приобретенного иммунитета. (58)

Иммунитет – это способ защиты организма от генетически чужеродных веществ – антигенов экзогенного и эндогенного происхождения, направленный на поддержание и сохранение гомеостаза, целостности организма.

Врожденный, наследственный— это выработанная в процессе филогенеза генетически закрепленная, передающаяся по наследству невосприимчивость данного вида и его индивидов к какому-либо антигену (или микроорганизму). Примером может служить невосприимчивость человека к некоторым возбудителям сельскохозяйственных животных, нечувствительность человека к бактериофагам, поражающим клетки бактерий. Отсутствие взаимных иммунных реакций на тканевые антигены у однояйцовых близнецов.

Видовой иммунитет может быть абсолютным и относительным.

Приобретенный иммунитет — это невосприимчивость, приобретаемая в процессе онтогенеза в результате естественной встречи с этим антигеном организма, например, при вакцинации. Примером естественного приобретенного иммунитета - невосприимчивость к инфекции, возникающая после перенесенного заболевания, а также «проиммуниция», т. е. приобретение невосприимчивости к ряду микроорганизмов.

С этой целью применяют вакцинацию, а также введение специфических иммуноглобулинов, сывороточных препаратов или иммунокомпетентных клеток. Приобретаемый при этом иммунитет называют поствакцинальным. Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет обусловлен активной реакцией, активным вовлечением в процесс иммунной системы при встрече с данным антигеном (например, поствакцинальный, постинфекционный иммунитет), а пассивный иммунитет формируется за счет введения в организм уже готовых иммунореагентов, способных обеспечить защиту от антигена. К таким иммунореагентам относятся антитела, т. е. специфические иммуноглобулины и иммунные сыворотки, а также иммунные лимфоциты.

Иммуноглобулины используют для пассивной иммунизации, а также для специфического лечения при многих инфекциях (дифтерия, ботулизм, бешенство, корь и др.).

Пассивный иммунитет у новорожденных детей создается иммуноглобулинами при плацентарной внутриутробной передаче антител от матери ребенку.

В связи с этим различают клеточный, гуморальный, клеточно-гуморальный и гуморальноклеточ-ный иммунитет.

Примером клеточного иммунитета может служить противоопухолевый, а также трансплантационный иммунитет; иммунитет при ток-синемических инфекциях (столбняк, ботулизм, дифтерия); при туберкулезе ведущую роль играют иммунокомпетентные клетки (лимфоциты, фагоциты); при некоторых вирусных инфекциях (натуральная оспа, корь и др.) роль в защите играют специфические антитела, а также клетки иммунной системы.

Для уточнения характера иммунитета есть терминология: антитоксический, противовирусный, противогрибковый, противобактериальный, противопротозойный, трансплантационный, противоопухолевый и другие виды иммунитета.

Активный иммунитет, может поддерживаться, сохраняться либо в отсутствие, либо только в присутствии антигена в организме. Примером стерильного иммунитета является поствакцинальный иммунитет при введении убитых вакцин, а нестерильного— иммунитет при туберкулезе, который сохраняется только в присутствии в организме микобактерий туберкулеза.

3. Возбудитель дифтерии. Таксономия и биологическая характеристика. Эпидемиология и патогенез заболеваний. Условно патогенные коринебактерии. Микробиологическая диагностика. Выявление антитоксического иммунитета. Специфическая профилактика и лечение. (117)

73

Дифтерия — острое антропонозное инфекционное заболевание, вызываемое токсигенными штаммами Corynebacterium diphtheriae, характеризующееся местным фибринозным воспалением преимущественно зева и носа, а также интоксикацией, поражением сердечно-сосудистой, нервной системы, почек и надпочечников.

Морфологические и тинкториальные свойства. грамположительные. Бактерии неподвижны, спор не образуют. Многие штаммы имеют микрокапсулу.

Клеточная стенка у С. diphtheriae содержит большое количество липидов.

Бактерии утолщены на концах за счет наличия зерен волютина, что придает им вид булавы или булавки. Зерна волютина окрашиваются анилиновыми красителями.

Их выявляют при окраске метиленовым синим по Леффлеру, по Нейссеру или корифосфином (при люминесцентной микроскопии).

Культуральные и биохимические свойства. Возбудитель дифтерии — факультативный анаэроб,

культивируется при 37 qC (рН 7,4–8,0), хемоорганогетеротроф, каталазоположителен. растет на питательных средах с добавлением гемолизированной крови, лошадиной или бычьей сыворотки, обогащенных аминокислотами, пуриновыми и пиримидиновыми основаниями.

Для культивирования С. diphtheriae используют среды Клауберга II или среду Тинсдаля. Выделяют четыре биовара возбудителя: gravis, mitis, intermedius и belfanti, Возбудитель дифтерии резистентен к высоким концентрациям теллурита калия, ингибирующим рост сопутствующей микрофлоры. Теллурит калия благодаря восстановлению металлического теллура и его соединению с образующимся Н2S придает колониям черный цвет.

Биовары С. diphtheriae ферментируют глюкозу и мальтозу и не разлагают сахарозу.. для дифференциации биоваров используют только тест на крахмал, по которому С. diphtheriae, ферментирующие крахмал, относятся к биовару gravis, а не ферментирующие крахмал, — к биовару mitis.

биохимическим признаком С. diphtheriae - наличие фермента цистиназы, выявляемого на среде Пизу, которая темнеет в виде «облачка» по ходу посева «уколом».

Факторы патогенности.

C. diphtheriae образует ферменты агрессии и инвазии: нейраминидазу и N-ацетилнейрамиатлиазу, гиалуронидазу, гемолизин и дермонекротоксин.

Нейраминидаза отщепляет N-ацетилнейраминовую кислоту от гликопротеинов слизи и поверхности клеток, а N-ацетилнейрамиатлиаза расщепляет ее на N-ацетилманнозамин и пируват, который служит источником энергии, стимулируя рост C. diphtheriae.

Гиалуронидаза повышает проницаемость кровеносных сосудов и выход плазмы за их пределы, что ведет к отеку окружающих тканей.

Дермонекротоксин вызывает некроз клеток в месте локализации возбудителя. Вышедший за пределы сосудов фибриноген плазмы, контактируя с тромбокиназой некротизированных клеток макроорганизма, превращается в фибрин, что и является сущностью дифтеритического воспаления.

Дифтерийный гистотоксин — главный фактор патогенности. Дифтерию вызывают лишь токсигенные штаммы. Молекула дифтерийного гистотоксина состоит из А- и В-фрагментов, соединенных дисульфидными мостиками. А-фрагмент обладает энзиматической активностью, а

В-фрагмент обусловливает взаимодействие гистотоксина с рецепторами мембран чувствительных клеток и участвует в образовании транспортного канала для фрагмента А. Проникновение гистотоксина в клетку влечет за собой нарушение синтеза белка, приводящее к ее гибели. Дифтерийный гистотоксин обладает строгой специфичностью действия, поражая клетки миокарда и сердечно-сосудистой системы, нервной системы, почек, надпочечников.

Резистентность. Бактерии достаточно устойчивы к высушиванию и действию низких температур. Они хорошо размножаются в молоке.. В то же время при кипячении бактерии погибают в течение 1 мин, в 10% растворе перекиси водорода — через 3 мин, в 5% карболовой кислоте — через 1 мин.

Эпидемиология. Дифтерия — антропонозное заболевание. Источником инфекции являются больные и носители токсигенных штаммов C. diphtheriae.

Основной механизм заражения аэрозольный, а путь передачи воздушно-капельный.

Патогенез. Дифтерия — токсинемическая инфекция, входными воротами которой служат слизистые оболочки зева и носа, дыхательных путей, глаз,

74

половых органов, раневая поверхность. Размножаясь в месте входных ворот инфекции, возбудитель продуцирует дифтерийный гистотоксин, который, оказывая местное воздействие на ткани, также поступает в кровь, что ведет к развитию токсинемии.

Клиника. Чаще встречается дифтерия ротоглотки. Инкубационный период чаще равен 2–5 дням, иногда удлиняясь до 10 дней. Заболевание начинается с повышения температуры тела, боли при глотании, появления на поверхности

миндалин пленки сероватого или желтоватого оттенка, увеличения лимфатических узлов. Наибольшее значение в генезе осложнений имеет прямое действие токсина на различные органы и ткани, в первую очередь на сердце, нервную систему, почки и надпочечники.

Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется длительный и напряженный гуморальный антитоксический иммунитет.

Микробиологическая диагностика.

Мазки из зева и носа, пленки с миндалин и носоглотки. Материал берут двумя стерильными тампонами, один используют для посева, другой – для приготовления мазков.

Бактериоскопический метод.

Мазки окрашивают по Грамму, метиленовым синим по Леффлеру. Грамположительные; при окраске метиленовым синим интенсивное окрашивание зерен волютина (темно-синий, черный цвет).

Бактериологический метод диагностики

1 день Посев материала с тампонов на чашку с КТА (кровяно - теллуритовый агар). Инкубируют при 37С 24-48 часов.

3 день Изучение морфологии выросших колоний: v. gravis - серовато – черные колонии с радиальной исчерченностью поверхности - «цветок маргаритки», v. mitis - выпуклые черные гладкие колонии. Микроскопия подозрительных колоний. Изучение биохимической активности: 1. Наличие цистиназы (основной признак) – посев уколом в столбик среды Пизу; 2. Ферментации углеводов – глюкозы, сахарозы, крахмала, мочевины. Если материала недостаточно для изучения

сахаролитических свойств, остатки колонии отсевают на скошенный сывороточный агар для накопления и сохранения выделенной культуры.

Изучение наличия токсигенности (тест Илика, реакция 51 преципитации в агаре). В чашку с питательным агаром кладут полоску фильтровальной бумаги, пропитанной антитоксином (антитоксической противодифтерийной сывороткой). По краям от полоски засевают культуру бляшками на расстоянии 0,5 см от полоски и 0,5 см между бляшками. Инкубируют при 37С 24-48

часов.

4 день. Учет биохимических свойств: Постановка биохимичекого ряда со скошенного сывороточного агара. Инкубируют при 37С 24-48 часов

5 день. Учет токсигености через 48 часов. При размножении токсигенной культуры в месте соединения токсина с антитоксическими антителами образуется преципитат в виде белых линий

– «усов». Выдача результата: выделена культура Corynebacterium difhtheria v. gravis (v. mitis),

токсигенный (атоксигенный) штамм.

ПЦР – диагностика, ИФА.

Материал для исследования – мазки из зева и носа, пленка с миндалин, подозрительные колонии с КТА. Обнаруживают tox – ген, контролирующий синтез дифтерийного токсина.

Серологический метод. РПГА (реакция пассивной гемагглютинации). Исследуют: - сыворотку больного до введения ему антитоксической сыворотки. Исследуемую сыворотку разводят методом серийных разведений от 1:10 до 1:1280. В каждую лунку вносят каплю эритроцитарного антигенного диагностикума (токсин). Положительная реакция – «зонтик», отрицательная – «пуговка». Титр сыворотки – последнее разведение, где есть реакция агглютинации на ++.

Лечение. Используют пенициллин, эритромицин, цефалоспорины, тетрациклин и др. введением антитоксической противодифтерийной лошадиной сыворотки. стимулируют антибактериальный иммунитет с помощью субклеточной вакцины Кодивак.

Профилактика. Применяют вакцины, содержащие дифтерийный анатоксин.

4. Микрофлора почвы и методы ее исследования. (84)

Почва — среда обитания для многих видов микроорганизмов. Численность и видовой состав м/о зависит от содержания в почве: Органических веществ. Влажности. Структуры почвы. с/х обработки. рН почвы. Растительности. Климата.

75

Поверхностный слой почвы содержит ограниченное число бактерий. Главная масса содержится на глубине 5-15см. В нижележащий слоях количество уменьшается.

низмы почвы осуществляют синтез биомассы и аккумуляцию энергии. Биогенную фиксацию азота и процессы гниения, брожения, нитрификации.

кой язвы сохраняются в почве до 15 лет. Возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены – несколько лет.

Для актиномицетов, возбудителя ботулизма почва является ествественой средой обитания.

Санитарно-микробиологический состав почвы оценивается по следующим показателям:

Присутствие в почве E.coli и St. faecalis указывает на свежее фекальное загрязнение.

Присутствие в почве м/о Citrobacter и Enterobacter указывает на несвежее фекльное загрязнение.

Присутствие в почве Cl.perfringeris – давнее фекальное загрязнение.

Микробное число – кол/во м/о в 1 гр.почвы.

Коли-индекс— кол/во E.coli в 1 гр.почвы.

Коли-титр — масса почвы в граммах, в которой обнаружена одна особь E.coli.

Перфрингенс-индекс —количесвто Cl.perfringers в 1 гр.почвы.

Перфрингерс-титр —масса почвы в граммах, в которой обнаружена одна особь Cl.perfringers.

Определение микробного числа почвы:

Для определения микробного числа почвы берут 1гр.с глубины 5-15 см.

Разводят стерильным физ.раствором в соотношении 1:10, 1:100, 1:1000.

Засевают 0,1мл на питательную среду. Ставят в термостат с экспозицией 37/24ч.

Считают количество колоний и делают пересчет на 1 г почвы.

Для определения энтеробактерий используют среду Эндо.

Для анаэробных м/о используют среду КиттаТароци.

Билет 20 1. Типы и механизм дыхания у микроорганизмов (бескислородное и кислородное окисление). (20)

Дыхание – совокупность биохимических процессов, сопровождающихся образованием энергии, необходимой для жизнеобеспечения клетки.

При аэробном типе дыхания бактерии используют энергию в результате окисления веществ кислородом воздуха и способны развиваться только при наличии кислорода.

При анаэробном типе дыхания микроорганизмы могут развиваться при отсутствии кислорода, получая энергию в результате ферментативного расщепления органических веществ.

Существуют также факультативные анаэробы, растущие как при наличии, так и при отсутствии кислорода.

Определяют тип дыхания посевом культуры бактерий уколом в высокий столбик агара. При этом аэробы вырастают в верхней части среды, факультативные анаэробы – по всей длине укола, анаэробы – в нижней части посева.

1.Фотосинтез (фотосинтетическое фосфорилирование), в котором принимают участие энергия фотонов, хлорофилл или его аналоги – пигменты. Фотосинтез описан у очень небольшой группы микробов (цианобактерии или сине-зелёные водоросли), содержащих пигменты, сходные с хлорофиллом.

2.Дыхание – окислительно-восстановительный процесс переноса взаимодействия субстрата со свободным кислородом и ферментами дыхательной цепи, цепь реакций биологического окисления. Большинство бактерий получают энергию путем химических реакций. Суть окисления заключается в присоединении кислорода или в отнятии водорода от субстрата, в результате чего происходит расщепление вещества и разрушение химических связей. Энергия этих связей выделяется в окружающую среду и почти на 70% улавливается клеткой в виде биологической энергии, в виде АТФ, УДФ, ферментные комплексы НАДФ и ФАДФ, пирофосфат и волютин.

Одним из основных путей реализации энергии, является фосфорилирование -способность передавать фосфатный остаток другим веществам, приводя к распаду с выделением энергии. Все процессы дыхания происходят на ЦПМ прокариот иначинаются с гликолиза, в результате которого образуется пировиноградная кислота (пируват - ПВК).

По типу дыхания бактерии делятся на:

76

·облигатные аэробы (например, нейссерии, синегнойная палочка) растут только при наличии кислорода;

·облигатные анаэробы могут расти только без кислорода (пептострептококки, вейллонеллы, бактероиды фузобактерии, анаэробоспириллы);

·факультативные аэробы и анаэробы могут существовать как в присутствии кислорода, так и без него;

·аэротолерантные микробы (например спорообразующие анаэробные палочки -клостридии газовой гангрены, столбняка), устойчивые к кислороду, которые не размножаются в присутствии кислорода, но и не погибают;

·микроаэрофилы (стрептококки, актиномицеты и некоторые бациллы полости рта) представляют группу факультативно-анаэробных бактерий, устойчивых к действию кислорода в небольших концентрациях (до 5-10%);

·капнофилы (возбудители бруцеллеза, стрептококки полости рта) нуждаются в избыточном количестве углекислого газа (до 20%).

Тип дыхания бактерий зависит от набора ферментов. От донора электрон водорода передается с акцептору, который передает электрон водорода непосредственно кислороду с образованием перекиси водорода или следующему промежуточному передатчику - цитохрому, который, в конечном счете, передает его кислороду с образованием воды или перекиси водорода.

Описано 3 типа цитохромов - А, В, С. Строгие аэробы содержат все три компонента цитохрома. Факультативные анаэробы содержат один или два компонента цитохрома, в то время как строгие анаэробы, как правило, не имеют цитохрома С.

Аэробы и факультативные анаэробы, имеют ферменты, расщепляющие каталазу и пероксидазу, а также супероксиддисмутазу (СОД) для нейтрализации токсичных радикалов кислорода.

3. Брожение - разновидность анаэробного дыхания, при котором и донором и акцептором водорода является органическое вещество. Происходит расщепление сложных органических веществ до более просто.

Взависимости от конечных продуктов:

·Молочнокислое брожение вызывается лактобактериями, бифидобактериями, стрептококками, образуя из ПВК молочную кислоту (гомоферментативное брожение) или молочную, янтарную, уксусную кислоты, ацетон (гетероферментативное брожение).

·Маслянокислое брожение. Возбудителями являются анаэробные бактерии рода клостридии,. Основным продуктом брожения является масляная, изомасляная, уксусная, валериановая кислоты.

·Пропионовокислое брожениепропионибактериями (обитатели кожи и слизистой оболочки человека и животных могут вызывать анаэробные инфекции), которые используются в производстве сыров. Конечный продукт брожения - пропионовая кислота.

·Спиртовое брожение. Вызывают дрожжи. В результате спиртового брожения образуется этиловый спирт.

·Бутиленгликолевое брожение. В результате брожения образуются бутиловый спирт, этиленгликоль, срероводород Изучение ферментов бактерий имеет практическое значение для разработки методов диагностики

(идентификации) возбудителей инфекционных заболеваний по набору ферментов, а также для создания современных биотехнологий получения продуктов питания в том числе молочнокислых продуктов, сыра, хлеба, вина, пива и т.д.

2. Приобретенный иммунитет. Уровень реакции на чужеродность. Антигены, определение и свойства. Понятие об антигенных детерминантах, их строение и функция. Гаптены. (60)

Антиген –это биополимер, генетически чужеродный для макроорганизма, который при попадании в в макроорганизм распознаётся иммунной системой и вызывает иммунные реакции, направленные на его устранение.

Антигены обладают: антигенностью, специфичностью и иммуногенностью.

Антигенность. способность молекулы антигена активировать компоненты иммунной системы и специфически взаимодействовать с факторами иммунитета (антитела, клон эффекторных лимфоцитов). взаимодействие компоненты иммунной системы происходит не со всей молекулой одновременно, а только с ее небольшим участком, который получил название «антигенная детерминанта», или «эпитоп». Иммуногенность —способность антигена вызывать по отношению к себе в макроорганизме специфическую защитную реакцию.

77

Степень иммуногенности:

1. Молекулярные особенности антигена; Отнесены природа, химический состав, молекулярный вес, структура и некоторые другие

характеристики. На степень иммуногенности также оказывает влияние пространственная структура антигена. Еще одним важным условием иммуногенности является растворимость антигена.

2. Клиренс антигена в организме; Связана с динамикой поступления антигена в организм и его выведения. На иммунный ответ влияет

количество поступающего антигена: чем его больше, тем более выражен иммунный ответ. 3. Реактивность макроорганизма.

Специфичностью - способность антигена индуцировать иммунный ответ к строго определенному эпитопу. Это свойство обусловлено особенностями формирования иммунного ответа — необходима комплементарность рецепторного аппарата иммунокомпетентных клеток к конкретной антигенной детерминанте.

Антигены бактериальной клетки.

Жгутиковые, или Н-антигены, локализуются в локомоторном аппарате бактерий — их жгутиках.

Соматический, или О-антиген,связан с клеточной стенкой бактерий. Его основу составляют ЛПС.

Капсулъные, или К-антигены,располагаются на поверхности клеточной стенки. Встречаются у бактерий, образующих капсулу. Как правило, К-антигены состоят из кислых полисахаридов (уроновые кислоты).

По чувствительности к нагреванию различают три типа К-антигена: А, В, и L.

Наибольшая термостабильность характерна для типа А. Тип В выдерживает непродолжительное нагревание (около 1 часа) до 60 "С. Тип L быстро разрушается при этой температуре.

Vi-антигена.

Антигенными свойствами обладают также бактериальные белковые токсины, ферменты и некоторые другие белки, которые секретируются бактериями в окружающую среду (например, туберкулин).

Антигенные свойства связаны с величиной молекулярной массы макромолекулы. Чем выше молекулярная масса вещества, тем выше его антигенность.

Полноценными антигенами называют такие, которые вызывают образование антител или сенсибилизацию лимфоцитов и способны реагировать с ними как в организме, так и в лабораторных реакциях.

Неполноценные антигены, или гаптены, сами по себе не способны вызывать образование антител или сенсибилизацию лимфоцитов. Это свойство появляется лишь при добавлении к ним полноценных антигенов («проводников»), а среди образующихся антител или сенсибилизированных лимфоцитов часть специфична к «проводнику», а часть – к гаптену.

Полугаптенами называют сравнительно простые вещества, которые при поступлении во внутреннюю среду организма могут химически соединяться с белками этого организма и придавать им свойства антигенов.

Молекула антигена состоит из двух неравных частей.

Активная (малая часть) - антигенной детерминанты (эпитоп) и определяет антигенную специфичность. Антигенные детерминанты содержат в своем составе по крайней мере три аминокислоты с жесткой структурой (тирозин, триптофан, фенилаланин).

Остальная (неактивная) часть молекулы антигена, играет роль носителя детерминанты и способствует проникновению антигена во внутреннюю среду организма, его пиноцитозу или фагоцитозу, клеточной реакции на проникновение антигена, образование медиаторов межклеточного взаимодействия в иммунном ответе (Т-лимфоциты имеют рецепторы к носителю, Вк антигенной детерминанте).

Бактериальная клетка представляют собой комплекс антигенов. При ее попадании во внутреннюю среду макроорганизма на многие из антигенов будут образовываться свои специфические антитела.

Одни антигены индуцируют едва заметного количества антител (титр), другие – быстрое и значительное антителообразование.

Способность антигена индуцировать иммунитет называют иммуногенностью, а такой антиген –

иммуногеном.

Определенные антигены некоторых микроорганизмов могут вызывать развитие различных типов гиперчувствительности (аллергии). Такие антигены называют аллергенами.

78

По структуре вирусной чстицы различают несколько групп антигенов: ядерные, капсидные и суперкапсидные. Антигенная специфичность простоорганизованных вирусов связана с рибо- и дезоксинуклеопротеинами.

Гаптены (чаще всего углеводы и липоиды) обладают антигенностью, что обусловливает их специфичность, способность избирательно взаимодействовать с антителами или рецепторами лимфоцитов, определяться иммунологическими реакциями. За специфичность антигена отвечает гаптенная часть, за иммуногенностьноситель (чаще белок).

Специфичность антигенов зависит от участков молекул белков и полисахаридов, называемых эпитопами. Эпитопы или антигенные детерминантыфрагменты молекул антигена, вызывающие иммунный ответ и определяющие его специфичность. Эпитопы могут отличаться, к каждому могут образовываться “свои” антитела.

3. Возбудитель туберкулеза. Таксономия и биологическая характеристика. Эпидемиология и патогенез заболеваний. Условно патогенные микобактерии. Микробиологическая диагностика. Методы профилактики и лечения. (119)

Туберкулез (от лат. tuberculum — бугорок) — первично-хроническое заболевание человека и животных, сопровождающееся поражением органов дыхания, лимфатических узлов, кишечника, костей и суставов, глаз, кожи, почек и мочевыводящих путей, половых органов, ЦНС.

Возбудители туберкулеза относятся к семейству Mycobacteriaceae роду Mycobacterium. M. tuberculosis вызывает туберкулез у человека в 92% случаев, M. bovis — в 5%

случаев, а M. africanum — в 3% случаев. Родовой признак микобактерий — кислото-, спирто- и щелочеустойчивость, что обусловлено наличием миколовых кислот в клеточной стенке бактерий. Морфология. Они имеют форму длинных тонких (M. tuberculosis) или коротких толстых (M. bovis) прямых содержащей от 2 до 12 зерен; грамположительны, неподвижны, спор не образуют, имеют микрокапсулу. Клеточная стенка микобактерий содержит пептидогликан, арабиногалактан и липоарабиноманнан. микобактерии плохо воспринимают анилиновые красители.

Для их выявления применяют окраску по Цилю–Нильсену: в препаратах микобактерии образуют скопления из ярко-красных кислотоустойчивых палочек.

Культуральные свойства. Им нужны факторы роста: витамины группы B, аспарагиновая и глютаминовая аминокислоты. Стимулятором роста микобактерий является лецитин. Для нейтрализации токсического действия жирных кислот, образуемых в процессе метаболизма, к средам добавляют активированный уголь, сыворотки животных и альбумин. Рост сопутствующей микрофлоры подавляется добавленными к средам малахитовым зеленым и антибиотиками, не действующими на микобактерии. Оптимальные pH 6,8–7,2 и температура культивирования 37–38 qС.

М. tuberculosis является аэробом, глицеринзависима.

Ферментативная активность. Возбудители туберкулеза обладают высокой

каталазной и пероксидазной активностью. Каталаза термолабильна, инактивируется при 68 qС в течение 30 мин. М. tuberculosis в большом количестве синтезирует ниацин (никотиновая кислота), который накапливается в культуральной среде и определяется в пробе Конно.

M. tuberculosis редуцирует нитраты в нитриты.

Химический состав, антигенная структура и факторы патогенности.

На долю липидов микобактерий приходится 10–40% сухой массы клетки. На долю полисахаридов приходится 15% сухого вещества клетки, туберкулопротеиды составляют 56% сухой массы клетки.

Основные патогенные свойства возбудителей туберкулеза обусловлены действием липидов и их комплексов с туберкулопротеинами и полисахаридами. Липиды, липоарабиноманнан, гликолипиды представляются

MHC-подобными рецепторами (CD1) антигенпредставляющей клетки определенным T-лимфоцитам и NKT-лимфоцитам, что важно при микобактериальных заболеваниях.

Проникнув внутрь макрофагов, микобактерии включают механизмы препятствующие образованию фаголизосомы. Микобактерии блокируют активность лизосомальных ферментов и подавляют киллерную активность макрофагов за счет сульфолипидов, гемоглобиноподобных белков и ферментов с каталазной и пероксидазной активностью. микобактерии блокируют иммуноспецифические функции

79

макрофагов. Токсическое действие за счет веществ с эндотоксиноподобным действием поражающих дыхательную систему макрофагов, — митохондрии. угнетающие дыхание митохондрий,вызывающие разобщение окислительного фосфорилирования.

Резистентность. устойчивы к действию неблагоприятных факторов. Высушивание мало влияет на их жизнеспособность. Под воздействием УФ-лучей микобактерии погибают через 2–3 мин. Для дезинфекции растворы хлорамина и хлорной извести, вызывающие гибель микобактерий в течение 3–5 ч.

Эпидемиология. Основной источник инфекции — человек, больной туберкулезом органов дыхания, выделяющий микобактерии в окружающую среду

смокротой. пути передачи возбудителя — воздушно-капельный и воздушно-пылевой. Трансплацентарный путь передачи возможен, но, как правило, не реализуется вследствие тромбоза кровеносных сосудов плаценты в местах поражения. Внутриутробное заражение плода может происходить не только через пупочную вену и плаценту, но и при заглатывании амниотической жидкости, содержащей микобактерии.

Патогенез и клиника. Возникновению заболевания способствует генетическая предрасположенность и наличие иммунодефицита. Инкубационный период составляет от 3–8 нед. до 1 года и более (даже до 40 лет). В развитии болезни выделяют первичный, диссеминированный и вторичный туберкулез.

Различают три клинические формы заболевания: первичная туберкулезная интоксикация у детей и подростков, туберкулез органов дыхания, туберкулез других органов и систем. Основными симптомами легочного туберкулеза являются субфебрильная температура тела, кашель с мокротой, кровохарканье и одышка.

Иммунитет нестерильный; обусловлен наличием в организме L-форм микобактерии. Исход болезни определяется активностью клеточных факторов иммунитета. Микобактерии индуцируют развитие гиперчувствительности IV типа.

Лечение. относят изониазид, рифампицин, пиразинамид, этамбутол, стрептомицин. относят протионамид, этионамид, канамицин, флоримицин, циклосерин, фторхинолоны и др. Комплексная терапия туберкулеза включает также применение иммуномодуляторов, туберкулинотерапию и БЦЖ-терапию.

Профилактика туберкулеза заключается в своевременном выявлении больных, а также проведении вакцинации. Специфическую профилактику проводят

спомощью живой вакцины BCG (БЦЖ). Кроме туберкулеза, БЦЖ защищает организм

человека от возбудителя лепры и микобактериоза, вызванного M. ulcerans. Химиопрофилактика заключается в применении противотуберкулезных препаратов в целях предупреждения инфицирования, развития заболевания

и генерализации инфекции у лиц, подвергающихся опасности заражения туберкулезом.

Микробиологический метод диагностики туберкулеза Возбудитель Mycobacterium tuberculosis M. bovis M. avium

Материал для диагностики. При легочном tbc- мокрота, отделяемое свищей, моча, промывные воды бронхов, бронхоальвеалярная жидкость, плевральный экссудат, промывные воды желудка; При внелегочном – материал в зависимости от локализации поражения (кровь, ликвор, моча, синовиальная жидкость, тканевые биоптаты, испражнения).

Бактериоскопический метод.

1. Материал обрабатывают муколитическими агентами (N – ацетил-L-цистеин). Мазки готовят с применением методов накопления: гомогенизации и флотации. Окраска по Цилю – Нильсену выявляет красные кислотоустойчивые палочки.

Метод гомогенизации: материал смешивают с равным объемом NaCl и NaOH, встряхивают, инкубируют 30 минут при 21С, центрифугируют, супернатант удаляют, осадок нейтрализуют 30% раствором уксусной кислоты, готовят мазки.

Метод флотации: в материал вносят раствор NaOH, дистиллят и ксилол (бензин), длительно встряхивают. Пленку из капель бензина с захваченными микобактериями отсасывают, из нее готовят мазки.

2.МФА (ЛСМ). Мазки обрабатывают антисывороткой, меченой флюорохромом (ауроминродамин). Микобактерии окрашиваются в беложелтый цвет.

Бактериологический метод.

1 день

80