Е.Г. ДОРКИНА КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ ПО МИКРОБИОЛОГИИ Пятигорск, 2008 ЧАСТЬ 1. ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ ЛЕКЦИЯ №1 Предмет и задачи медицинской микробиологии. Систематика и номенклатура микроорганизмов. Основные морфологические группы бактерий. Микроскопические методы исследования. Устройство микроскопа. Микробиология – это наука о микроорганизмах. Микроорганизмы – это организмы (живые существа), которые имеют мельчайшие (микроскопические) размеры и не видны невооруженным глазом. К микроорганизмам относятся бактерии, вирусы, грибы, животные и растения. Микроорганизмы играют огромную роль в природе и жизни человека. Они участвуют в круговороте веществ, в поддержании плодородия почвы и газового состава атмосферы. Большинство микроорганизмов безвредно для человека, а многие из них полезны. Микроорганизмы, которые не оказывают неблагоприятного влияния на организм человека и не вызывают заболеваний, называются непатогенными или сапрофитами. Но имеется группа микроорганизмов, которые вызывают различные заболевания (патологии). Они называются патогенными. Существуют также микроорганизмы, которые вызывают заболевания при определенных условиях – снижении сопротивляемости (резистентности) организма. Они называются условно-патогенными. Медицинская микробиология изучает патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают инфекционные заболевания. К ним относятся бактерии, вирусы, грибы и простейшие. Медицинская микробиология подразделяется на бактериологию, вирусологию, микологию и протозоологию. Каждый раздел изучает морфологию, физиологию, размножение и генетические особенности патогенных микроорганизмов, их роль в этиологии и патогенезе заболеваний, клинические проявления заболеваний, их диагностику, профилактику и лечение. Систематика микроорганизмов – это наука, изучающая их разнообразие и занимающаяся систематизацией микроорганизмов по сходству, различиям и взаимоотношениям друг с другом. Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией. Классификация – это распределение организмов в родственные группы – таксоны. Более крупные группы разделяются на более мелкие, а мелкие объединяются в более крупные. Самый крупный таксон – царство. Самый мелкий (элементарный) таксон – вид. Существует следующая классификация живых организмов, живущих на Земле. Империя Доклеточные Империя Клеточные Надцарство Эукариоты I царство Вирусы II царство Животные III царство Растения Надцарство Прокариоты IV царство Грибы V царство Бактерии Патогенные микроорганизмы относятся к царствам Животные (подцарство Простейшие) и Грибы. Вирусы, Бактерии, Самой обширной и разнообразной группой возбудителей заболеваний являются бактерии. Бактерии – это одноклеточные микроорганизмы, т.е. одна клетка – это целый организм. Размеры клеток измеряются в микрометрах; 1 мкм= 10-3мм. Основой классификации бактерий является вид. Виды объединяются в роды, роды в семейства, семейства в порядки, порядки в классы, классы в отделы, а отделы в царство. К царству Бактерии относятся 4 отдела: отд. Gracilicutes – Грациликуты; грамотрицательные бактерии с тонкой клеточной стенкой; отд. Firmicutes – Фирмикуты; грамположительные бактерии с толстой клеточной стенкой; отд. Tenericutes – Тенерикуты; бактерии без клеточной стенки; отд. Mendosicutes – Мендозикуты; бактерии с дефектной клеточной стенкой. Для названия видов бактерий используется бинарная или двойная номенклатура. Первое слово обозначает род, а второе слово – вид. Например: Bacillus anthracis – возбудитель сибирской язвы; Shigella dysenteria – возбудитель дизентерии; Salmonella typhi – возбудитель брюшного тифа; Escherichia coli - кишечная палочка; Staphylococcus aureus – золотистый стафилококк; Bacillus anthracoides – сибиреязвенноподобная палочка. Бактериальные клетки внешне отличаются друг от друга по размеру, форме и расположению клеток. Эти признаки называются морфологическими свойствами бактерий.. Морфологические признаки имеют большое значение для определения вида (идентификации). По морфологическим свойствам различают 4 группы бактерий: кокки, палочки, извитые и нитевидные формы. 1. Кокки имеют шаровидную (округлую) форму и размеры 0,5-1,5 мкм. По расположению клеток различают: а) микрококки (р. Micrococcus) – клетки располагаются одиночно; б) диплококки (р. Diplococcus) – располагаются по две клетки, к патогенным диплококкам относятся пневмококки – возбудители пневмонии; гонококки – возбудители гонореи; менингококки – возбудители менингита; пневмококки имеют овальную форму, а гонококки и менингококки – бобовидную форму; в) стрептококки (р. Streptococcus) – располагаются в виде цепочек; г) тетракокки (р. Tetracoccus) – располагаются по 4 клетки; д) сарцины (р. Sarcina) – располагаются в виде пакетов (кубиков) клеток; е) стафилококки (р. Staphylococcus) – образуют беспорядочные скопления в виде виноградной грозди. 2. Палочки имеют цилиндрическую форму и размеры 1-8 х 0,5-2 мкм. Это самая многочисленная и разнообразная группа бактерий. Палочки могут быть правильной и неправильной формы, прямыми или слегка изогнутыми в виде запятой – вибрионы (например, холерный вибрион). Концы палочек могут быть обрезанными, закругленными, заостренными или в виде утолщения. Те палочки, которые не образуют спор, называются бактериями. Аэробные палочки, образующие споры, называются бациллами. Анаэробные палочки, образующие споры, называются клостридиями. . Большинство палочек располагается беспорядочно, поодиночке. Но могут быть: а) диплобактерии и диплобациллы – палочки, расположенные по две; б) стрептобактерии и стрептобациллы – палочки, расположенные в цепочки; в) палочки могут располагаться под углом друг к другу в виде V или Х (возбудители дифтерии). 3. Извитые формы имеют изгибы в виде одного или нескольких оборотов спирали. Клетки отличаются по длине и толщине, по количеству и характеру завитков. Длина клеток варьирует от 5 до 30 мкм при толщине 0,25-1 мкм. К извитым формам относятся спириллы, которые имеют изгибы, напоминающие спираль. Представители рода Campylobacter имеют изгибы как у крыла летящей чайки. К этой группе бактерий можно отнести и спирохеты, которые имеют ряд отличительных особенностей. 4. Нитевидные формы бактерий имеют клетки в виде нитей. К ним относятся серои железобактерии – обитатели водоемов. К нитевидным формам относятся актиномицеты. В зависимости от условий среды форма и размеры клеток могут изменяться. Это свойство называется полиморфизмом. Для изучения морфологических признаков применяют микроскопические методы. Используются различные микроскопы и методы микроскопии. Световые микроскопы используют для изучения микробов с размерами не менее 0,2 мкм. Микроскоп состоит из механической и оптической части. Механическая часть: штатив, тубус с револьвером, предметный столик, макровинт и микровинт. Оптическая часть: объективы, окуляры, конденсор, зеркало. Увеличение микроскопа – это произведение увеличения объектива на увеличение окуляра (например: 90х10=900). Под микроскопом можно наблюдать живые неокрашенные и окрашенные микробы. Но чаще исследуют препараты убитых и окрашенных микробов. Вначале готовят мазок из микробной культуры или патологического материала, высушивают и фиксируют его. Во время фиксации микробные клетки погибают и прикрепляются к стеклу. Используют физические и химические методы фиксации. Физический метод – фиксация мазка над пламенем спиртовки (несколько секунд) мазком вверх. Химические методы – фиксация в этаноле, метаноле, формалине, ацетоне и т.д. Для окраски фиксированных мазков применяют простые и сложные методы окраски. Простые методы – это методы, когда применяют один краситель. Сложные методы – несколько красителей и другие вещества. Окрашенный мазок называется препаратом. Для изучения окрашенных препаратов применяется иммерсионная микроскопия при помощи иммерсионного объектива, дающего большие увеличения (х90). При работе с иммерсионным объективом на препарат наносят каплю кедрового масла, т.к. его показатель преломления близок к показателю преломления стекла (n=1,51). ЛЕКЦИЯ №2 Структура бактериальной клетки. Клетки бактерий имеют более простое строение, чем клетки других организмов, т.к. бактерии – это прокариоты. У бактерий нет митохондрий, эндоплазматического ретикулума, комплекса Гольджи, лизосом, пероксисом и пр. У бактерий выделяют обязательные и необязательные органоиды клетки. Обязательные органоиды: клеточная стенка, цитоплазматическая мембрана (ЦПМ), цитоплазма, нуклеоид, мезосомы, рибосомы. Клеточная стенка прочная и упругая поверхностная структура. Функции: 1) придает форму клетке; 2) защита; 3) поддержание осмотического давления; 4) транспорт веществ, питание, деление; 4) антигенность. В состав стенки входит пептидогликан. Пептидогликан 1) тетрапептид + ковалентная связь 2) гетерополисахарид (гликан) Строение клеточной стенки у разных бактерий разное. Клеточная стенка окрашивается по методу Грама. Этот метод имеет очень большое значение для определения вида возбудителя (идентификации). По отношению к окраске по Грамму различают грамположительные (грам"+") и грамотрицательные (грам"-") бактерии. Строение клеточной стенки грам"+" бактерий: 1) толстая стенка (15 - 80 нм); 2) несколько слоев пептидогликана (40-90%); 3) есть тейхоевые кислоты; 4) небольшое количество липидов. Строение клеточной стенки грам "-" бактерий: 1) тонкая стенка (10-15 нм); 2) один слой пептидогликана (5-10%); 3) нет тейхоевых кислот; 4) много липидов (10-20%). В стенке - три слоя: 1) один слой пептидогликана; 2) волнообразная наружная мембрана; она соединена с пептидогликаном молекулами липопротеидов; 3) липополисахаридный слой, он не закрывает полностью наружную мембрану. Липополисахариды состоят из трех частей: а) липид А; б) ядро; в) О-специфическая цепь. Липид А погружен в наружную мембрану (придает токсичность – эндотоксин). Оспецифическая цепь определяет антигенность (О-антиген). Сущность метода Грама. ГРАМ"+" бактерии окрашиваются в сине-фиолетовый цвет. т.к. 1) грам"+" бактерии содержат мало липидов, красители хорошо впитываются; 2) в стенке много пептидогликана и есть тейхоевые кислоты – образуется прочный комплекс с красителями (генциановый фиолетовый + йод); 3) после обработки спиртом поры суживаются и красители задерживаются и стенка окрашивается в цвет красителей (сине-фиолетовый). Грам"+" бактерии: стафилококки, стрептококки, бациллы, клостридии, актиномицеты. ГРАМ"-" бактерии окрашиваются в красный цвет, т.к.: 1) в стенке много липидов и комплекс красителей (генциановый фиолетовый + йод) плохо впитывается; 2) мало пептидогликана и нет тейхоевых кислот - образуется непрочный комплекс с этими красителями; 3) после обработки спиртом поры остаются широкими и красители вымываются; 4) при окраске фуксином стенка окрашивается в цвет этого красителя (красный). Грам"-" бактерии: кишечная палочка, холерный вибрион, спирохеты, риккетсии, хламидии. Отношение микроорганизмов к окраске по Грамму (а также к другим красителям) называется тинкториальными свойствами микроорганизмов. При нарушении образования клеточной стенки (под влиянием лизоцима, пенициллина) образуются протопласты, сферопласты, L- формы. Протопласты – это бактерии, полностью лишенные клеточной стенки. Сферопласты – бактерии, у которых клеточная стенка частично сохраняется. Такие бактерии внешне не отличаются по форме (шаровидные клетки разной величины), становятся более проницаемыми и осмотически чувствительными, не делятся. L- формы – бактерии, у которых нарушено образование клеточной стенки, но сохраняется способность к делению. Цитоплазматическая мембрана (ЦПМ) окружает наружную поверхность цитоплазмы. Строение: двойной слой (бислой) фосфолипидов и белки. Белки находятся на поверхности бислоя и могут частично или полностью погружаться в липидный слой или пронизывать его насквозь. Функции: 1) активный транспорт (транспортные белкипермеазы); 2) метаболические процессы (синтез клеточной стенки, энергетический обмен); 3) деление клетки; 4) образование спор. Цитоплазма - сложный раствор с органоидами, заполняющий полость клетки. Функции: объединяет в одно целое нуклеоид и другие органоиды клетки, обеспечивает их взаимодействие и деятельность клетки как единой целостной живой системы. Нуклеоид – аналог ядра (образование, подобное ядру). Строение: одна кольцевая двунитчатая молекула ДНК (одна хромосома), немного РНК и негистоновых белков; нет мембраны, ядрышка, не делится митозом. Функции: хранение и передача наследственной информации. Рибосомы. Строение: 50% РНК и 50% белки; имеют округлую форму; две субъединицы (малая и большая). Функция: биосинтез белка. Рибосомы бактерий имеют 70 S (коэффициент осаждения), а у эукариот – 80 S. Поэтому некоторые антибиотики, которые подавляют биосинтез белка на рибосомах, связываются с рибосомами бактерий, но не с рибосомами эукариотических клеток. Мезосомы. Строение: впячивания ЦПМ внутрь клетки в виде клубков, петель, пластинок, трубочек. В мембранах мезосом находятся ферменты дыхания, пигменты фотосинтеза. Функции: организация и координация ферментных систем в клетке, обеспечивают энергией деление клетки, синтез клеточной стенки, образование спор, секрецию веществ. Необязательные структуры: капсула, жгутики, фимбрии (пили), споры, плазмиды, включения. Капсула. Строение: наружный толстый слой слизи определенной формы и упорядоченного строения ( микрокапсула – более тонкое слизистое образование, выявляемое при электронной микроскопии).Состоит из полисахаридов или белков (возбудители сибирской язвы и чумы). Патогенные бактерии образуют капсулу внутри организма хозяина (например, пневмококки, бациллы сибирской язвы). В чистых культурах бактерий капсула образуется реже. Функции: 1) защита от повреждений и высыхания (капсулы гидрофильны и хорошо связывают воду); 2) защита от фагоцитоза патогенных бактерий в макроорганизме (капсула - признак вирулентности этих бактерий). Капсулы окрашиваются по методу Бурри-Гинса. Клетки окрашиваются в красный цвет, капсулы бесцветные, тушь создает темный фон (негативное контрастирование). Жгутики. Строение: тонкие нити, отходящие от ЦПМ. Состоят из фибрилл, покрытых чехлом. Фибриллы состоят из сократительного белка флагеллина. Жгутики прикрепляются к ЦПМ и клеточной стенке специальными дисками (базальное тело). Импульсы в базальном теле вызывают сокращение белка флагеллина и жгутики совершают вращательные движения. Функция: движение клеток. По количеству и расположению жгутиков выделяют следующие группы бактерий: - монотрихи – один жгутик на одном из концов клетки (холерный вибрион); - перитрихи – 20-30 жгутиков по всей клетке (кишечная палочка); - лофотрихи – пучок (несколько) жгутиков на одном конце клетки (синегнойная палочка); - амфитрихи – один или пучок жгутиков на противоположных концах клетки (спириллы). Жгутики выявляют: 1) метод серебрения по Морозову; 2) в препаратах "раздавленная" или "висячая" капля (витальные - прижизненные препараты); вывод о том, что есть жгутики, делают по подвижности микробов; 3) при помощи электронной микроскопии. Ворсинки (фимбрии и пили). Строение: поверхностные нити, более тонкие и короткие, чем жгутики. Состоят из белка пилина. Ворсинки выполняют различные функции. Ворсинки общего типа покрывают всю поверхность клетки и прикрепляют бактерии к поверхности и к поражаемым клеткам (адгезия), участвуют в питании, водносолевом обмене. Половые ворсинки или пили участвуют в конъюгации. Их образуют мужские клетки – доноры, которые содержат F-плазмиды. Включения: гликоген, гранулеза, полиметафосфаты (волютин), жиры, кристаллы солей. Функция: запасные питательные вещества, нерастворимые конечные продукты. Волютин окрашивается метиленовым синим в красно-фиолетовый цвет, а цитоплазма клетки – голубая. Зерна волютина окрашивают и по методу Нейссера. Они окрашиваются в темно-синий цвет, а цитоплазма – в желтый цвет. Гликоген раствором Люголя окрашивается в красно-бурый цвет, а гранулеза – в серо-синий цвет. Капли жира растворами судана III окрашиваются в красно-оранжевый цвет. Пары осмиевой кислоты окрашивают жировые капли в черный цвет. Споры. Образование и строение: образуются внутри клетки вокруг нуклеоида. Нуклеоид покрывается плотной многослойной оболочкой, а остальная часть клетки отмирает. В составе споры мало воды, много липидов. В оболочке содержится дипиколинат кальция, который придает термоустойчивость. Споры имеют различную форму (круглая, овальная) и расположение в клетке. Расположение бывает: 1) центральное (возбудитель сибирской язвы); 2) терминальное – на конце палочки (возбудитель столбняка); 3) субтерминальное – ближе к концу палочки (возбудитель ботулизма, газовой гангрены). Диаметр споры может быть меньше, чем клетка и форма клетки не изменяется (возбудитель сибирской язвы). Но диаметр споры может быть больше, чем клетка, и форма клетки изменяется: в виде теннисной ракетки у возбудителя ботулизма, в виде барабанной палочки у возбудителя столбняка. Споры образуют не все бактерии, а бактерии с грамположительным типом строения клеточной стенки (фирмикутные бактерии). Патогенные бактерии образуют споры вне организма человека и животных. Функция: перенесение неблагоприятных условий среды. Споры обладают высокой устойчивостью к действию неблагоприятных физических (высушивание, высокая температура, УФ-лучи, замораживание) и химических факторов (спирты, кислоты и др.). Они находятся в состоянии покоя и сохраняют жизнеспособность в течение длительного времени (споры возбудителя сибирской язвы хранятся в почве десятки лет). В благоприятных условиях спора прорастает и превращается в вегетативную форму. Споры погибают в автоклаве при 120 С в течение 15-20 минут и при действии сухого жара (150-170 С) в течение 1-2 часов. Обычными методами споры не окрашиваются. Споры окрашивают по методу Ожешко. Сущность метода. Используют сильные воздействия для разрыхления оболочки (протравливание HCl при подогревании), сильные красители (5 % карболовый фуксин Циля). Споры медленно воспринимают краску и с трудом отдают ее обесцвечивающим растворам (5 % H2SO4), т.е. не обесцвечиваются. Споры окрашиваются фуксином в красный цвет, а вегетативные формы окрашиваются метиленовым синим в синий цвет. В природе споровые микробы широко распространены: в воздухе, воде, особенно в почве. Среди споровых бактерий имеются и болезнетворные. Спорообразование, форма и расположение спор являются видовыми признаками бактерий, что позволяет их отличать друг от друга. Нужно знать какие патогенные бактерии образуют споры, т.к. усложняются методы борьбы с инфекциями и применяются специальные способы стерилизации. О широком распространении споровых бактерий необходимо постоянно помнить при изготовлении лекарственных препаратов, а также при заготовке лекарственного растительного сырья. стерильных растворов, ЛЕКЦИЯ №3 Особенности строения спирохет, актиномицетов, риккетсий, хламидий¸ микоплазм, грибов и простейших. Методы исследования и медицинское значение. Спирохеты – это бактерии, относящиеся к отд. Gracilicutes, сем. Spirochaetaceae. Это длинные тонкие спирально извитые подвижные клетки (5 до 500 мкм х 0,2-0,75 мкм). Клетка покрыта тонкой клеточной стенкой как у грам «-» бактерий. Между клеточной стенкой и ЦПМ находится аксиальная нить, закрученная вокруг клетки, в результате чего образуются первичные завитки. Аксиальная нить состоит из флагеллиновых фибрилл, которые прикреплены к концам клетки и направлены друг к другу. Фибриллы сокращаются и спирохеты движутся. Они совершают вращательные, сгибательные и поступательные движения. При этом образуются вторичные завитки. Патогенными для человека являются три рода спирохет: р. Treponema, р. Borrelia, р. Leptospira. р. Treponema - 8-12 неглубоких одинаковых завитков. T. pallidum – возбудитель сифилиса. р. Borrelia - 3-8 неодинаковых завитков. Bor. recurrentis – возбудитель возвратного тифа. р. Leptospira - много мелких завитков (в виде веревки), концы изогнуты в виде крючков и имеют утолщения. При движении образуются вторичные завитки в виде букв S или С. L. interrogans – возбудитель инфекционной желтухи. Спирохеты плохо воспринимают красители (грам «- ») и окрашиваются по Романовскому-Гимзе или серебрением. По Романовскому-Гимзе боррелии окрашиваются в фиолетовый цвет, трепонемы – в слабо-розовый, а лептоспиры – в розовый. В живом виде их исследуют фазово-контрастной или темнопольной микроскопией. Актиномицеты (лучистые грибы) – это бактерии, относящиеся к отд. Firmicutes, сем. Actynomycetaceae. Клетки в виде ветвящихся нитей (гиф) без поперечных перегородок. Гифы переплетаются и образуют мицелий (как грибы). Мицелий бывает субстратный (врастает в питательную среду) и воздушный (на поверхности среды). Как и все бактерии, актиномицеты - прокариотами (не имеют оформленного ядра), а по Граму окрашиваются положительно, т.е. клеточная стенка у них как у грам «+» бактерий. Размножение: распад нитей на отдельные клетки (палочки, кокки) и спорами, которые образуются на концах воздушных гиф. К нокардиоподобным актиномицетам относится группа палочковидных или неправильной формы бактерий, иногда ветвящихся форм ( р. Corynebacterium, р. Mycobacterium, р. Nocardia). Они содержат в стенке миколовые кислоты и большое количество жиров и восков. Это придает им кислотоустойчивые свойства, поэтому они не обесцвечиваются серной кислотой. Их окрашивают по методу Циля-Нильсена. Для окраски используют 5% карболовый фуксин Циля, 5% раствор серной кислоты и метиленовый синий по Леффлеру. Сущность метода: кислотоустойчивые бактерии окрашиваются в красный цвет (цвет фуксина), т.к. миколовая кислота взаимодействует с карболовым фуксином и затем не происходит обесцвечивания серной кислотой. Остальные (некислотоустойчивые) бактерии обесцвечиваются и докрашиваются в синий цвет метиленовым синим. Таким образом, кислотоустойчивые бактерии можно отличить от других. Медицинское значение актиномицетов: 1) образуют антибиотики (стрептомицин, тетрациклин); 2) вызывают инфекционные заболевания (актиномикозы, туберкулез, дифтерию, нокардиозы). Риккетсии – это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Ricketsiaceae. Свое название получили в честь американского ученого Х.Т. Риккетса. Мелкие грамотрицательные палочки или кокки (полиморфные). Не имеют жгутиков, спор и капсул. Размножаются бинарным делением. Риккетсии – это облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются только в живых клетках. Это свойство сближает их с вирусами. Но в отличие от вирусов их можно наблюдать в обычном световом микроскопе. Они выращиваются в желточном мешке куриного эмбриона, культурах живых клеток и тканях животных. Риккетсии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы в розово-красный цвет. При окраске по П.Ф. Здродовскому риккетсии окрашиваются в рубиново-красный цвет, а клеточные элементы – в голубой (цитоплазма) или синий (ядро) цвет. Большинство риккетсий - паразиты членистоногих (свыше 40 видов). Некоторые виды вызывают заболевания у человека (риккетсиозы) Например, эпидемический сыпной тиф (переносчики этого заболевания – вши). Хламидии – это бактерии, которые относятся к отд. Gracilicutes, сем. Chlamydiaceae. Они имеют различную форму (шаровидную, овоидную, палочковидную) и размеры от 0,2 до 1,5 мкм . Грам «-». Хламидии – это облигатные внутриклеточные паразиты. У них не образуется АТФ. Хламидии – это энергетические паразиты. Выделяют 2 формы хламидий: 1) элементарные тельца (0,3 мкм) – вне клетки; способны заражать другие клетки;2) ретикулярные тельца (до 1,5 мкм) – внутри клетки, они способные к бинарному делению. В результате этого в клетке образуются микроколонии хламидий, которые находятся в вакуоли. Затем они распадаются на элементарные тельца и покидают клетку. Клетка погибает, а элементарные тельца заражают новые клетки. Хламидии окрашиваются по методу Романовского-Гимзы. В живом состоянии обнаруживают при фазово-контрастной микроскопии. Вызывают у человека заболевания: трахому, орнитоз, конъюнктивит и др. Микоплазмы – это бактерии, которые относятся к отд. Tenericutes, классу Mollicutes (мягкокожие). Это самые мелкие грам"-" бактерии (0,3-0,9 мкм). Главная черта– отсутствие клеточной стенки. Клетки окружены только ЦПМ, поэтому они имеют разнообразную форму: кокки, палочки, колбовидные, грушевидные или нитевидные (до 150 мкм). Снаружи ЦПМ – капсулоподобный слой, в цитоплазме – нуклеоид, рибосомы, мезосомы. Спор не образуют. Большинство микоплазм неподвижны, но у некоторых имеются структуры, которым приписывают функцию движения. На плотной среде образуют колонии, напоминающие яичницу (непрозрачная центральная часть окружена просвечивающимся периферическим кругом). Микоплазм обнаруживают в живом состоянии при фазово-контрастной микроскопии и путем электронной микроскопии. Вызывают заболевание у человека по типу острой респираторной инфекции (Mycoplasma pneumonia). Грибы – это организмы, сочетающие свойства растений и животных и выделенные в отдельное царство Грибы (Mycota). Это царство относится к эукариотам (ядерным организмам). Грибы отличаются более сложным, чем бактерии, строением. Грибы – это одно- и многоклеточные организмы. Среди них имеются микроскопические формы. Грибы разнообразны по внешнему виду, местам обитания и физиологическим функциям. Грибы состоят из длинных тонких ветвящихся нитей – гиф. Совокупность их образует грибницу или мицелий. У низших грибов (фикомицетов) гифы не имеют перегородок, и мицелий представляет собой как бы одну гигантскую клетку с большим числом ядер. У высших грибов (эумицетов) гифы разделены перегородками (септами) на отдельные клетки с одним или несколькими ядрами (в центре перегородки остается пора, через которую перетекает цитоплазма). Клетки грибов покрыты твердой оболочкой из хитина. В цитоплазме клетки имеется ядро с ядерными мембранами, митохондрии, лизосомы, эндоплазматическая сеть, аппарат Гольджи, вакуоли с запасными веществами (важнейшее из них – гликоген). У грибов различают вегетативное (почкование, фрагментация гиф), бесполое и половое размножение при помощи спор. Грибы, которые размножаются бесполым и половым путем, называются совершенными. Грибы, у которых отсутствует половой путь размножения, называют несовершенными. Медицинская микробиология изучает грибы, имеющие микроскопические размеры (и др. грибы), вызывающие заболевания человека, животных, лекарственных растений, а также грибы, которые образуют антибиотики. Грибы рода Mucor (головчатая плесень) относятся к зигомицетам. Распространены в почве, воздухе; селятся на хлебе, овощах, навозе и т.п. Мицелий не имеет перегородок, многоядерный, сильно ветвится. При бесполом размножении у мукора образуются вертикальные плодоносящие гифы – спорангиеносцы, на концах которых развиваются шаровидные спорангии в виде головки. Внутри спорангия образуются многочисленные споры (эндоспоры). Половое размножение осуществляется путем образования зигоспор. Представители вызывают мукоромикозы легких, головного мозга и др. органов. Грибы рода Aspergillus (леечная плесень) относятся к аскомицетам. Такое название они получили потому, что при половом размножении образуют сумку (аск), в которой находится 4 или 8 гаплоидных аскоспор. Имеют септированный мицелий. При бесполом размножении на концах плодоносящих гиф – конидиеносцах - образуются утолщения – стеригмы с цепочками экзоспор – конидий (стеригма с отходящими конидиями напоминает струи жидкости, льющиеся из лейки). Некоторые виды аспергилла вызывают аспергиллезы и афлатоксикозы. Грибы рода Penicillium (зеленая плесень, кистевик) относятся к аскомицетам. Мицелий септирован. Плодоносящая гифа имеет вид кисточки, т.к. конидиеносец разветвляется на более мелкие структуры – стеригмы, от которых отходят цепочки конидий. Из некоторых видов пеницилла (P. notatum, P. chrysogenum) был получен первый антибиотик – пенициллин. Имеются патогенные виды, вызывающие заболевания у человека – пенициллинозы. Представителями аскомицетов являются и дрожжи. Они не имеют мицелия. Это – одноклеточные грибы. Клетки имеют овальную форму (3-15 мкм). Размножаются бинарным делением, почкованием или половым путем с образованием аскоспор. Большинство – сапрофиты. Их способность вызывать спиртовое брожение используется в хлебопечении, пивоварении и т.д. Некоторые виды вызывают заболевания – дрожжевые микозы (бластомикозы). К аскомицетам относится и возбудитель эрготизма – гриб спорынья (Claviceps purpurea), паразитирующий на злаках. Грибы рода Candida относятся к дейтеромицетам (несовершенным грибам). Их называют дрожжеподобными грибами. Они также делятся почкованием, клетки имеют овальную форму (2-5 мкм). Отличаются тем, что при почковании образуют псевдомицелий: почкующиеся дочерние клетки не отходят от материнской, а вытягиваются в нити. Размножаются при помощи хламидоспор, которые образуются бесполым путем на концах псевдомицелия. Вызывают у человека заболевания – кандидозы – поражения кожи, слизистых оболочек и внутренних органов. Чаще кандидоз возникает как эндогенная инфекция. Так, C. albicaus – это представитель нормальной микрофлоры человека и вызывает заболевание при нарушении обычных соотношений в микробных ассоциациях (например, при длительной и неправильной антибиотикотерапии). К несовершенным грибам относятся многие патогенные виды – возбудители трихофитии, микроспории, парши, эпидермофитии. Микроскопическое исследование грибов производят в неокрашенных препаратах – в "раздавленной" или "висячей" капле. Простейшие составляют подцарство Protozoa, принадлежащее к царству Животные (Animalia). Это одноклеточные эукариотические организмы (5-30 мкм). Простейшие включают 7 типов, из которых 3 типа имеют патогенных представителей. Строение клеток простейших соответствует эукариотам: мембрана (пелликула) – аналог ЦПМ; ядро (одно или несколько) с ядрышком и ядерной оболочкой, эндоплазматическая сеть, митохондрии, лизосомы, многочисленные рибосомы. Некоторые имеют опорные фибриллы. Имеют специальные сократительные и пищеварительные вакуоли. Питаются путем фагоцитоза или образуют специальные структуры. Передвигаются при помощи жгутиков, ресничек, путем образования псевдоподий. Размножение осуществляется простым делением и половым путем. Царство Animalia Подцарство Protozoa тип Sarcomastigophora п/тип Mastigophora (Жгутиконосцы) трипаносомы, лейшмании, трихомонады, лямблии п/тип Sarcodina (Саркодовые) дизентерийная амеба тип тип Ciliophora инфузория балантидий Apicomlexa класс Sporozoa (Споровики) малярийный плазмодий, токсоплазмы К жгутиконосцам (п/тип Mastigophora) относятся простейшие, имеющие один или несколько жгутиков (органы движения) и ундулирующую мембрану у трипаносом и трихомонад. К ним относятся такие патогенные представители, как: - трипаносомы – возбудители африканского трипаносомоза (сонной болезни) и американского трипаносомоза (болезни Шигаса); - лейшмании – возбудители кожного и висцерального лейшманиозов; - трихомонады – поражают кишечник и мочеполовые пути человека; - лямблии – возбудители лямблиоза (заболевания тонкой кишки). К саркодовым (п/тип Sarcodina) относится дизентерийная амеба, паразитирующая в толстом кишечнике. Передвигается при помощи псевдоподий. Половой путь размножения отсутствует. В жизненном цикле встречаются следующие формы: цисты (четырехядерные), мелкая вегетативная, крупная вегетативная и тканевая формы. Вегетативные (просветные) формы обитают в просвете кишечника, питаясь его содержимым, и не наносят вреда. При снижении резистентности организма они внедряются в слизистую оболочку кишечника и превращаются в тканевую форму, питающуюся клетками стенки кишечника и эритроцитами. В результате на слизистой оболочке образуются язвы, и развивается амебная дизентерия (кишечный амебиаз). Вегетативные формы во внешней среде погибают. Цисты устойчивы. Класс Sporozoa (тип Apicomlexa) представлен только паразитическими формами. К нему относятся возбудители малярии, токсоплазмозов, кокцидиозов, саркоцистозов, пневмоцистоза. Возбудитель малярии – малярийный плазмодий – имеет сложный жизненный цикл, характеризующийся чередованием полового размножения (спорогонии в организме самки комаров рода Anopheles) и бесполого (шизогонии в клетках тканей и эритроцитах человека). Возбудитель токсоплазмоза – токсоплазма – имеет форму полулуний. Это заболевание распространено среди всех млекопитающих. Заражение человека происходит от животных. Токсоплазмы могут проникать через плаценту и поражать нервную систему и глаза плода. К типу Ciliophora относится возбудитель балантидиаза – равнореснитчатая инфузория Balantidium coli. Тело ее покрыто многочисленными ресничками, при помощи которых инфузория передвигается. В клетке имеется два ядра. Балантидиаз – тяжелая форма колита с поражением толстого кишечника. Источник заражения – свиньи, у которых балантидий паразитирует в кишечнике. Простейших исследуют в живом виде или применяют сложные методы окраски. По Романовскому-Гимзе цитоплазма окрашивается в синий цвет, а ядро в красный. ЛЕКЦИЯ № 4 Особенности строения и жизнедеятельности вирусов и бактериофагов. Препараты бактериофагов для лечения и профилактики инфекционных заболеваний. Вирусы не имеют клеточного строения. Это неклеточные формы жизни. Они относятся к царству Vira. Размеры выражаются в нанометрах (нм); 1 нм = 10-3 мкм. Они не видны в световой микроскоп и проходят через бактериальные фильтры. Вирусы были открыты в 1892 г. Д.И. Ивановским. В настоящее время известно больше, чем 600 возбудителей вирусных инфекций у человека: оспы, бешенства, гриппа, паротита, кори, полиомиелита, клещевого энцефалита, геморрагической лихорадки, СПИДа и др. Вирусы – это облигатные внутриклеточные паразиты. Они проникают в живую клетку и размножаются внутри клетки. Поэтому на искусственных питательных средах вирусы расти не могут. Выделяют две формы вирусов: а) внеклеточная форма – вирион; сформированная вирусная частица; б) внутриклеточная форма или вегетативная форма – размножающийся вирус. Строение вириона. Морфологию и структуру вирионов изучают при помощи электронного микроскопа. Вирионы имеют размеры от 15-18 нм-300-400 нм и различную форму: палочковидная, пулевидная, сферическая и др Вирионы состоят из ДНК или РНК и белков. Это комплексы нуклеиновых кислот и белков - нуклеопротеиды. ДНК или РНК находятся в центре, а снаружи – одна или две оболочки. Функции ДНК или РНК - хранение и передача наследственной информации. Функции белков: а) защитная функция (белки капсида);б) стабилизация структуры нуклеиновой кислоты (внутренние белки);в) ферментативная функция; ферменты вирусной частицы участвуют в проникновении в клетку (лизоцим, АТФаза и т.д.), в репликации и транскрипции (ДНК- и РНК-полимеразы). Если вирусы имеют одну оболочку, они называются простыми. Эта оболочка состоит из белковых субъединиц – капсомеров и называется капсид. Нуклеиновая кислота и капсид вместе называются нуклеокапсидом. Если вирусы имеют две оболочки они называются сложными. Вторая оболочка называется суперкапсид. Суперкапсид образуется при выходе вируса из клетки-хозяина, поэтому в его составе имеются углеводы и липиды мембраны этой клетки. Липиды и углеводы сложных вирусов образуют комплексы с белками – липопротеиды и гликопротеиды. Они защищают вирусы от неблагоприятных условий. Гликопротеиды – вирусные антигены – гемагглютинины, которые вызывают реакцию агглютинации эритроцитов. В основу классификации вирусов положены следующие принципы: тип нуклеиновой кислоты, ее структура, количество нитей, размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии, наличие суперкапсида, чувствительность к эфиру и дезоксихолату, место размножения в клетке, антигенные свойства и др. Вирусы делят на два подцарства: ДНК-вирусы и РНК-вирусы. Название семейства оканчивается на viridae, подсемейства – на virinae, рода - на virus. Вид вируса не получил бинарного названия как у бактерий. Например, вирус бешенства – РНК-вирус, относится к семейству Rhabdoviridae, роду Lyssavirus. Взаимодействие вируса с клеткой. Размножение вирусов протекает внутри живой клетки-хозяина. Нуклеиновые кислоты и белки синтезируются клеткой-хозяином раздельно в разных частях клетки. После этого они объединяются друг с другом. Такой способ называется разобщенная или дизъюнктивная репродукция. Репродукция вирусов внутри клетки протекает в несколько стадий. 1. Адсорбция – прикрепление вирусов к поверхности клетки на рецепторах. Для этого у вирусов также имеются специальные поверхностные структуры (шипы). Они специфически прикрепляются к рецепторам клетки. 2. Проникновение в клетку – вирусы проникают в клетку двумя способами: а) пиноцитоз; б) слияние вирусной оболочки с клеточной мембраной. 3. Дезинтеграция ("раздевание") – удаление оболочек и освобождение ДНК или РНК. Вирусная частица распадается на нуклеиновую кислоту и белки. В результате вирус нельзя обнаружить в клетке никакими чувствительными методами, он как бы исчезает, растворяется. Это явление называется эклипс – "затмение". 4. Синтез ДНК или РНК и вирусных белков. Для репликации, транскрипции и трансляции используются: а) ферменты клетки-хозяина; б) вирионные ферменты; в) вирусиндуцированные ферменты (информация об их структуре содержится в геноме вируса, а синтез протекает внутри клетки). 5. Сборка (морфогенез) вириона – нуклеиновые кислоты и белки соединяются друг с другом. 6. Выход из клетки – вирусные частицы выходят из клетки двумя способами: а) одновременно через отверстия в мембране клетки; б) почкование; при этом образуется суперкапсид у сложных вирусов. Выделяют несколько типов взаимодействия вируса с клеткой: а) продуктивный тип – активная репродукция с выходом вируса из клетки; б) абортивный тип – образование вирионов внезапно прерывается на какой-то стадии; в) вирогения – встраивание (интеграция) нуклеиновой кислоты вируса в ДНК клетки-хозяина. Встроенный вирус называется ДНК-провирус. В результате клетка приобретает ряд новых свойств (могут возникнуть аутоимунные хронические заболевания, опухоли). Микроскопические методы обнаружения вирусов. Большинство вирусов обнаруживают при помощи электронной микроскопии. При помощи электронной микроскопии выявлено большое разнообразие морфологии вирусов и изучена ультраструктура вирусных частиц. В световом микроскопе видны только крупные вирусы (200 нм и больше). Эти вирусы окрашивают по Романовскому-Гимзе и рассматривают при иммерсионной микроскопии. Вирусы меньше, чем 200 нм окрашивают серебрением по Морозову. Они увеличиваются в размерах и под световым микроскопом вирусы имеют черный цвет и круглую форму. Вирусы оспы, окрашенные по Морозу, - тельца Пашена. Для диагностики вирусных инфекций в пораженных клетках обнаруживают вирусные тельца или включения. Это скопления вирусных частиц или колонии вирусов в клетке. Они окрашиваются специальными методами и изучаются с помощью светового микроскопа. Образование внутриклеточных включений отмечено при многих вирусных инфекциях. Включения имеют разную величину (от 0,25 до 20-30 нм) и форму (круглая, овальная, грушевидная, веретенообразная, неправильная). Например, при бешенстве в цитоплазме нервных клеток обнаруживаются тельца Бабеша-Негри. При натуральной оспе в цитоплазме эпителиальных клеток обнаруживаются тельца Гварниери. Морфология бактериофагов и особенности их взаимодействия с бактериальной клеткой. Бактериофаги ("пожиратели бактерий") – это вирусы бактерий. Размеры такие же, как у вирусов, – 20 – 200 нм. Как и вирусы, бактериофаги проходят через бактериальные фильтры и размножаются только в живых клетках. Бактериофаги в природе находятся там, где бактерии: в воде, почве, молоке, в организме людей и животных. С помощью электронного микроскопа показано, что большинство бактериофагов имеют форму головастика или сперматозоида. Они состоят из головки и хвостового отростка. Отросток – стержень с чехлом. Стержень заканчивается шестиугольной пластинкой с короткими шипами, от которых отходят фибриллы. Чехол может сокращаться. Внутри головки находится ДНК. ДНК окружена капсидом. В отростке находятся ферменты – лизоцим и АТФаза. Они участвуют в проникновении фага в клетку. Взаимодействие бактериофага с бактериальной клеткой называется бактериофагией. Стадии взаимодействия фага с клеткой такие же, как и у вирусов: адсорбция, проникновение в клетку, синтез нуклеиновых кислот и белков, морфогенез, выход из клетки. Но имеются особенности. Фаги обладают строгой специфичностью взаимодействия. Определенный фаг взаимодействует с определенным видом или даже подвидом бактерий. По этому название бактериофагов такие же, как видовые или родовые названия тех бактерий, с которыми они взаимодействуют. Например, стафилофаги, дизентерийные фаги и т.д. Интересен процесс проникновения фагов с хвостовыми отростками в клетку. Эти фаги адсорбируются при помощи фибрилл, сокращается чехол (при помощи АТФазы), и стержень внедряется в клетку (при помощи фермента лизоцима). ДНК проходит через стержень в цитоплазму клетки. Капсид и отросток остаются вне клетки. Через 5 минут начинается синтез нуклеиновых кислот и белков, а через 30-40 минут бактериальная клетка разрушается (лизируется). В окружающую среду выходит около 200 новых фаговых частиц. Явление бактериофагии можно обнаружить при выращивании бактерий на жидких и плотных питательных средах. На жидких средах при действии фагов наблюдается просветление жидкости с бактериальной культурой. . На твердых средах на фоне сплошного роста бактерий образуются стерильные пятна круглой или неправильной формы. Они образуются на месте разрушения (лизиса) бактерий. Это "негативные колонии" бактериофага. Различают: а) поливалентные фаги – взаимодействуют с родственными видами бактерий; б) моновалентные – взаимодействуют с одним определенным видом; в) типовые фаги – взаимодействуют с отдельными вариантами (типами) данного вида бактерий. Фаги делятся на вирулентные и умеренные. Вирулентные фаги проникают в клетку, размножаются в ней и вызывают ее лизис. Умеренные фаги проникают в клетку и встраиваются в хромосому бактерии. Лизис при этом не происходит. Встроенный в хромосому бактерии фаг называется профагом. Бактериальные клетки, содержащие профаг, называются лизогенными, а само явление – лизогения. Лизогенные бактерии имеют дополнительные свойства (образование токсинов и др). Изменение свойств называется фаговой конверсией. Под влиянием УФ лучей и химических веществ профаг может превращаться в вирулентный фаг. Это явление называется индукцией фага. Умеренные фаги – мощный фактор изменчивости микроорганизмов и могут нанести вред микробиологическому производству Получение и применение бактериофагов. Для получения препаратов бактериофагов используют проверенные производственные штаммы фагов и соответствующие им типичные культуры бактерий. В бактериальную культуру в жидкой питательной среде вносят маточную взвесь фага. После просветления (лизиса) культуру фильтруют через бактериальные фильтры, и фильтрат вносят в свежую культуру соответствующих бактерий и т.д. После накопления достаточного количества фага лизированную им культуру бактерий вновь фильтруют, и получают препарат фага. Таким образом, препараты фагов получают путем многократного пассирования через чувствительную бактериальную культуру, а сами препараты фагов – фильтраты бульонных культур лизированных ими бактерий. Это прозрачные жидкости светложелтого цвета, а также на их основе готовят другие лекарственные формы - таблетки с кислотоустойчивым покрытием, мази, аэрозоли, свечи. Применение фагов основано на их строгой специфичности. Они используются для: а) диагностики инфекционных заболеваний (диагностические препараты): с помощью известного фага можно определить вид или подвид бактериальной культуры; б) лечения и профилактики заболеваний (лечебно-профилактические препараты). Лечебно-профилактические препараты бактериофагов. В настоящее время в Российской Федерации выпускают бактериофаги для лечения и профилактики кишечных инфекций: дизентерийный поливалентный, сальмонеллезный поливалентный групп АВСДЕ, брюшнотифозный и бактериофаги против основных возбудителей гнойно-воспалительных заболеваний: стафилококковый, стрептококковый, синегнойный, протейный, клебсиеллезный, коли-фаг. Разработаны комбинированные препараты: коли-протейный, пиобактериофаг (против стафилококков, стрептококков, клебсиелл, протея, синегнойной и кишечной палочек), интести–бактериофаг (против шигелл, сальмонелл, стафилококков, энтерококков, кишечной и синегнойной палочек, протея). Поливалентные препараты – смеси из нескольких фагов против различных типов одного вида бактерий. Комбинированные препараты – смеси из фагов против бактерий разных видов. Механизм действия: 1) лизис (гибель) бактерий в очаге воспаления; 2) стимуляция иммунитета. Преимущества: 1) специфичность действия (вызывают гибель определенного вида бактерий); 2) не подавляют нормальную микрофлору организма человека, как антибиотики; 3) нет противопоказаний и осложнений; 4) можно использовать в сочетании с другими лекарственными средствами; 5) активны против бактерий, устойчивых к антибиотикам; 6) можно использовать для профилактики заболеваний. Недостатки: 1) быстро выводятся из организма; 2) срок годности 12 – 24 мес; 3) хранятся при температуре +2 - 10С. Важное условие успешного применения бактериофагов: чувствительность возбудителя к данному бактериофагу. Лечение фагами нужно начинать в первые дни заболевания. Вводить препараты нужно в места локализации возбудителя. Препараты назначают внутрь (через рот и в виде клизм), местно для орошения ран и слизистых оболочек, вводят в полости матки, мочевого пузыря, уха, придаточных пазух, в брюшную и плевральную полости, а также в полости абсцессов после удаления гноя и экссудата. Так как бактериофаги разрушаются кислотами, поэтому препараты, которые назначают для приема через рот, имеют кислотоустойчивое покрытие. Отсутствие противопоказаний и осложнений, возможность использования в сочетании с другими средствами, в том числе антибиотиками, активность в отношении антибиотикорезистентных штаммов и адаптация бактериофагов к современным возбудителям – все это позволяет оценить препараты бактериофагов как высокоэффективное и перспективное средство экстренной терапии гнойно-септических и кишечных инфекций. ЛЕКЦИЯ № 5 Физиология бактерий. Типы питания, дыхания. Рост и размножение бактерий. Ферменты бактерий. Методы изучения ферментативной активности бактерий. Физиология бактерий изучает жизнедеятельность бактерий, их питание, дыхание, метаболизм, рост и размножение. Типы и механизмы питания бактерий. Для питания бактерии используют самые разнообразные неорганические и органические соединения, что определяет широту их распространения в природе и огромное разнообразие типов питания. Разнообразие типов питания у бактерий определяет их огромное значение в осуществлении круговорота различных элементов в природе Бактерии нуждаются в таких элементах, как кислород, водород, углерод, азот, сера, фосфор, калий и др. Источниками водорода и кислорода являются вода и кислород воздуха у аэробных микробов. По источнику углерода бактерии делят на: - автотрофы – источником является СО2; - гетеротрофы – источниками являются различные органические соединения (глюкоза, спирты, аминокислоты, органические кислоты); По источнику энергии: - фототрофы – используют энергию солнечного света; - хемотрофы – используют энергию химических реакций окисления неорганических и органических соединений. По донору Н2 (е): - литотрофы – донором являются неорганические соединения (Н2О, H2S); - органотрофы – донором являются органические соединения (карбоновые кислоты, аминокислоты, глюкоза и т.д.). По источнику азота: - аминоавтотрофы – источником является атмосферный азот, аммонийные соли, нитраты, нитриты; - аминогетеротрофы – источником являются белки (органические вещества). Фотоавтотрофы – это фотосинтезирующие бактерии, использующие энергию солнечного света для синтеза органических соединений из неорганических соединений. Хемоавтоторофы синтезируют органические вещества из СО2 за счет энергии реакций окисления неорганических соединений. К ним относятся нитрифицирующие бактерии (NH3 HNO3), серобактерии (H2S S; H2SO4), железобактерии (Fe2+ Fe3+). Хемо(органо)гетеротрофы для синтеза собственных органических соединений используют энергию окисления других органических веществ, которые являются одновременно и источниками углерода. К ним относится большинство бактерий: а) сапрофиты, использующие органические вещества отмерших организмов (бактерии брожения и бактерии гниения); б) симбионты, использующие органические вещества других живых организмов, не нанося им вреда (образуют симбиоз); в) паразиты, использующие органические вещества живых организмов, нанося им вред. Паразиты бывают облигатные (способны жить и расти только внутри живой клетки) и факультативные (после гибели хозяина питаются сапрофитно). Микроорганизмы, способные синтезировать все соединения из глюкозы и солей аммония называются прототрофами. Микроорганизмы, которые не способны синтезировать все соединения, называются ауксотрофами (многие патогенные бактерии). Вещества, которые микроорганизмы не способны синтезировать, называются факторами роста. Они должны поступать в клетку в готовом виде. Это аминокислоты, витамины В5, В2, В1, В3, В6, фолиевая кислота, парааминобензойная кислота (ПАБК). Особенность питания бактерий - поглощение веществ из среды всей поверхностью тела. Клеточная стенка пропускает небольшие молекулы (до 600), Н2О, ионы. Цитоплазматическая мембрана обладает избирательной проницаемостью. Мембрана является основным регулятором поступления веществ в клетку. Механизмы транспорта через мембрану: а) простая диффузия – вещества транспортируются без затраты энергии по направлению меньшей концентрации; б) облегченная диффузия – происходит при большей концентрации веществ вне клетки при участии транспортных белков - пермеаз; в) активный транспорт – осуществляется против разницы концентрации с затратой энергии при помощи транспортных белков; г) транслокация химических групп – в процессе переноса через мембрану молекула вещества химически изменяется. Дыхание бактерий. Дыхание (биологическое окисление) – окислительно-восстановительные реакции, идущие с выделением энергии и образованием АТФ. Субстраты дыхания: глюкоза, аминокислоты, спирты и др. Аэробное дыхание – участвует кислород. Анаэробное дыхание – без участия кислорода. При аэробном расщеплении выделяется значительно больше энергии, т.е. оно энергетически более выгодно, чем анаэробное расщепление. Брожение – неполное окисление в анаэробных условиях. Продуктами брожения могут быть этиловый спирт, молочная, масляная, уксусная, пропионовая кислоты. Различают спиртовое, молочнокислое, уксуснокислое, маслянокислое, пропионовокислое и другие виды брожения. По типу дыхания бактерии делят на 3 группы: 1.Облигатные аэробы - бактерии, которые могут расти только при наличии кислорода. К ним относятся бруцеллы, микрококки, микобактерии туберкулеза (для роста необходимо около 20% кислорода). 2. Облигатные анаэробы - бактерии, которые растут только при отсутствии кислорода (в анаэробных условиях). Для облигатных анаэробов кислород токсичен, т.к. у них отсутствуют ферменты (каталаза, супероксиддисмутаза), нейтрализующие перекисные радикалы кислорода. К облигатным анаэробам относятся возбудители ботулизма, газовой гангрены, столбняка. Для них характерно сульфатное дыхание, при котором акцептором водорода являются сульфаты, восстанавливающиеся до H2S. При выращивании таких бактерий необходимо создавать анаэробные условия. 3. Факультативные анаэробы - бактерии, которые могут расти как при наличии, так и отсутствии кислорода, т.к. они способны переключаться с анаэробного дыхания на аэробное дыхание. К ним относится большинство патогенных и сапрофитных бактерий (E. coli и др.). Для них характерно нитратное дыхание, при котором акцептором водорода являются нитраты, восстанавливающиеся до N2 и NH3. Размножение и рост бактерий. Размножение – увеличение числа особей. Способы размножения бактерий: а) деление клетки на 2 части (бинарное деление); б) почкование; в) распад нитевидных клеток; г) при помощи спор (актиномицеты). Рост – увеличение массы в результате синтеза клеточного материала. Во время роста бактерии потребляют питательные вещества, и если объем питательной среды не изменяется, то наблюдается ее истощение и прекращение роста. Культивирование (выращивание) бактерий в такой среде называют периодическим, а культуру – периодической. Если при культивировании непрерывно подается свежая питательная среда, то такое культивирование называется непрерывным, а культура – непрерывной. Рост периодической культуры на жидкой питательной среде разделяют на несколько фаз:. I фаза – лаг-фаза – период между посевом и началом размножения; II фаза – фаза логарифмического роста – период интенсивного деления бактерий и рост количества клеток; III фаза – фаза стационарного роста – количество клеток не меняется и равно максимальной концентрации (М-концентрация); IV фаза – фаза гибели - снижение количества живых клеток; V фаза – фаза уменьшения скорости отмирания клеток – клетки переходят в состояние покоя. На жидких питательных средах рост бактерий может быть: а) поверхностным – образование пленки; б) диффузным – равномерное помутнение среды; в) придонным – образование осадка. На плотной питательной среде бактерии образуют колонии. Колониия– это макроскопическое скопление микробов одного вида, образовавшееся из одной клетки. Колонии бывают разными по размеру, форме, цвету, поверхности, форме края, консистенции, структуре. По размеру колонии бывают крупные (более 5 мм), средние (2 -4 мм), мелкие (1-2 мм) и карликовые (менее 1 мм). Форма бывает круглая, неправильная, ризоидная, звездчатая и др. Поверхность – гладкая, шероховатая, морщинистая, матовая, блестящая, сухая, влажная, выпуклая, плоская и др. Края – ровные, волнистые, зазубренные, бахромчатые и др. Цвет – безцветные, белые, желтые, оранжевые, красные, розовые и др. Консистенция – слизистая, волокнистая, мягкая, плотная, хрупкая и др. Структура – прозрачная, непрозрачная, однородная (гомогенная), неоднородная (гетерогенная) и др. Колонии, имеющие округлую форму, ровные края и гладкую поверхность – колонии S-формы. Колонии с неровными краями и шероховатой поверхностью – колонии R-формы. S-форма характерна для вирулентных бактерий. R-форма – для авирулентных (исключение: возбудители сибирской язвы, чумы, туберкулеза и дифтерии). Характер роста бактерий на жидких и плотных питательных средах называется культуральными свойствами бактерий. Ферменты бактерий. Ферменты – это биологические катализаторы (повышают скорость химических реакций). По химической природе они являются белками. Как и ферменты других организмов, бактериальные ферменты делят на 6 классов в соответствии с типом катализируемых реакций: - 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, которые расщепляют сложные питательные вещества до простых веществ; 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. Состав ферментов бактерий определяется геномом и поэтому характерен для тех или иных видов, т.е. является видовым признаком. Поэтому изучение ферментативных или биохимических свойств очень важно для дифференциации (отличия) и идентификации (определения вида) бактерий. Наиболее часто определяют ферменты класса гидролаз и оксидоредуктаз. Среди ферментов оксидоредуктаз для идентификации микроорганизмов используют такие ферменты, как каталаза и цитохромоксидаза (ЦО). Каталаза – фермент, расщепляющий Н2О2 с образованием водорода и кислорода. Обнаружить каталазу можно по пузырькам кислорода, которые начинают выделяться после смешивания микробных клеток с 1 % р-ром Н2О2. Цитохромоксидазу обнаруживают так: смачивают реактивом бумажку и наносят суточную культуру микроорганизмов. Получается синее окрашивание. Среди ферментов гидролаз изучаются ферменты, расщепляющие углеводы (или сахара) и ферменты, расщепляющие белки (или протеины). Способность бактерий расщеплять углеводы называется сахаролитическими свойствами, а способность расщеплять белки - протеолитическими свойствами. Эти свойства выявляются по конечным продуктам расщепления после посева на определенные среды.. 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 бактерий называется биохимическими свойствами бактерий. Изучение сахаролитических свойств. Для определения сахаролитических свойств используются среды: плотные среды Эндо, Левина и Плоскирева, а также жидкие и полужидкие среды Гисса. Среды Эндо, Левина, Плоскирева содержат лактозу и определенный индикатор. Эти среды позволяют отличить патогенные бактерии от кишечной палочки - E. coli. E. coli способна расщеплять лактозу, т.к. имеет фермент галактозидазу. При расщеплении лактозы образуются кислые продукты, которые изменяют цвет индикатора. Поэтому E. coli образует на средах окрашенные колонии: на среде Эндо - красные колонии с металлическим блеском; на среде Левина – темно-синие колонии; на среде Плоскирева – красные колонии. Сальмонеллы и шигеллы не имеют фермента галактозидазу, они не расщепляют лактозу, и цвет среды не изменяется. Поэтому сальмонеллы и шигеллы образуют на средах Эндо, Левина и Плоскирева бесцветные колонии. Таким образом, на одной и той же среде наблюдается различный характер роста разных видов бактерий, т.к. они имеют различные ферменты. Это позволяет отличить один вид от другого. 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 состоят из пептонной воды, 1 % углевода и индикатора Андреде (кислый фуксин, обесцвеченный щелочью). В среду опускается поплавок, который при стерилизации заполняется средой. Исходный цвет среды – соломенножелтый. При расщеплении углевода цвет среды становится ярко-розовым (красным). Если образуется газ, он накапливается в поплавке. Если углевод не расщепляется, цвет среды не изменяется. Полужидкие среды Гисса состоят из 0,2-0,5 % мясо-пептонного агара (МПА), 1 % углевода и индикатора ВР (водно-голубая краска и розоловая кислота). Исходный цвет среды - розовато-серый. При расщеплении углевода цвет среды становится голубым, а если образуется газ, наблюдаются разрывы в среде. Определенный вид бактерий ферментирует не все, а только некоторые углеводы, поэтому в одних пробирках цвет изменяется, а в других – не изменяется, и получается "пестрый ряд". Каждый вид бактерий характеризуется своим "пестрым рядом". Изучение протеолитических свойств. Протеолитические свойства бактерий изучают: 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; б) по конечным продуктам распада белков после посева на мясо-пептонный бульон (МПБ). Могут быть следующие конечные продукты: индол, Н2S, NH3. Для обнаружения этих продуктов используют бумажки с индикаторами. 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 и др. ЛЕКЦИЯ № 6 Культивирование бактерий и вирусов. Культивирование – искусственное выращивание микроорганизмов. Используется для изучения свойств микроорганизмов и для диагностики инфекционных заболеваний. Культивирование бактерий. Для культивирования необходимо: 1) соответствующая среда; 2) правильно произведенный посев; 3) оптимальные условия: температура, влажность, аэрация (снабжение О2) или создание бескислородных условий для анаэробов; 4) определенной время для выращивания (чаще – 24 час). Требования к питательным средам. а) среды должны быть питательными - содержать все необходимые для жизнедеятельности вещества; б) иметь определенное значение рН; для большинства патогенных микробов оптимальным является рН 7,2-7,4; в) обладать буферностью – содержать вещества, нейтрализующие продукты обмена микроорганизмов, для того чтобы не изменялось значение рН среды; г) быть изотоничными - осмотическое давление в среде должно быть таким же, как внутри клетки; д) быть стерильными для получения чистой культуры; е) содержать достаточное количество Н2О, т.к. бактерии питаются по законам осмоса и диффузии; ж) обладать определенным окислительно-восстановительным потенциалом, для аэробов rH2 – не ниже 10; для анаэробов – не выше 5; з) быть прозрачными; Классификация питательных сред. По консистенции среды делят на: а) жидкие: пептонная вода (ПВ), мясопептонный бульон (МПБ); б) полужидкие: полужидкий мясопептонный агар (МПА) и др.; в) плотные или твердые: МПА, мясопептонный желатин, свернутая сыворотка; г) сыпучие: разваренное пшено, кварцевый песок; д) сухие – гигроскопические порошки, выпускаемые промышленностью; Для уплотнения сред используют агар, желатин или селикагель. Агар – полисахарид, выделенный из морских водорослей. Он образует в воде гели, которые плавятся при температуре 100 С и застывают при 45 С. К полужидким средам агар добавляют в количестве 0,5% (0,3-0,7%), к плотным – 1,5-2%. По составу среды делят на: а) естественные – натуральные продукты (яйца, овощи), животные ткани, желчь, сыворотка крови; б) искусственные – среды, приготовленные из различных настоев или отваров с добавлением неорганических солей, углеводов, азотистых веществ; в) синтетические – среды, приготовленные из определенных химических соединений в точно указанных концентрациях. По назначению среды делят на: а) основные (простые) – используют для культивирования многих видов микроорганизмов: ПВ, МПБ, МПА; на простых средах хорошо растут прототрофные бактерии; простые среды служат основой для приготовления ряда сложных питательных сред; б) специальные (сложные) - используют для тех микроорганизмов, которые не растут на простых средах: сахарный МПБ, сахарный МПА, сывороточный МПБ и МПА, кровяной МПА, асцитический МПБ; в) элективные (избирательные) – используют для определенных видов; создаются оптимальные условия для этих видов, а другие виды не растут или растут плохо: щелочная ПВ (для холерного вибриона), среда Сабуро (для грибов), желточно-солевой агар (для стафилококка), сывороточные среды – среда Ру и среда Леффлера (для дифтерийных коринебактерий), среда Китта-Тароцци (для анаэробов), среды с желчью (для тифо-паратифозных бактерий), среды с глицерином (для микобактерий туберкулеза); г) дифференциально-диагностические среды используют для изучения биохимических свойств и дифференцировки (отличия) одного вида микроорганизмов от другого по его ферментативным свойствам: среды Эндо, Левина, Плоскирева, среды Гисса. Состав сред подбирается так, чтобы выявить характерные отличия ферментативных свойств одного вида от другого. Среда Эндо состоит из МПА, 1 % лактозы, фуксина и сульфита натрия, который его обесцвечивает, исходная среда имеет светло-розовый цвет. Среда Левина состоит из МПА, лактозы, эозина, метиленовой сини и фосфорнокислого натрия, исходная среда имеет красно-фиолетовый цвет. Среда Плоскирева состоит из МПА, лактозы, бриллиантового зеленого, йода, нейтрального красного, солей желчных кислот, минеральных солей. Эта среда также является элективной, т.к. подавляет рост многих микробов (кишечной палочки и др.) и способствует лучшему росту некоторых болезнетворных бактерий (возбудителей брюшного тифа, паратифов). Эти среды используются для идентификации бактерий семейства Enterobacteriaceae. Они позволяют отличить патогенные микроорганизмы от кишечной палочки (см. лекцию №5).. Среды Гисса служат для изучения сахаролитических свойствах микробов (см. лекцию №5 Методы создания бескислородных условий для культивирование анаэробов. Для создания бескислородных условий используются физические, химические и биологические методы. Физические методы: 1) посев в глубину плотных питательных сред (кровяной или сахарный агар): а)посев уколом в высокий столбик агара (анаэробы вырастают в глубине посева); б) посев в трубках Виньяля-Вейона; 2) выращивание на специальных средах: на среде Китта-Тароцци (жидкая питательная среда - 0,5 % глюкоза, кусочки животных тканей, например, печени, которая связывает кислород). Перед посевом среду кипятят и быстро охлаждают. После посева заливают слоем стерильного вазелинового масла. в) выращивание в анаэростатах – специальный сосуд, из которого удален кислород. Анаэростат – толстостенный металлический цилиндр с хорошо притертой крышкой с резиновой прокладкой. В него ставят чашки Петри (крышкой вверх) с посевами и удаляют воздух или вытесняют инертным газом. Химические методы - поглощение кислорода воздуха в герметически закрытом сосуде (аппарате Аристовского) химическими веществами (такими как щелочной пирогаллол или гидросульфит натрия). Биологические методы (метод Фортнера) - совместное выращивание анаэробов и аэробов. После посева чашки Петри герметически закрывают пластилином или парафином. Вначале в чашке Петри размножаются аэробы, а когда весь кислород используется, начинают расти анаэробы. Выделение чистой культуры аэробных и анаэробных бактерий. Чистая культура микроорганизмов – это популяция клеток (видимый рост) одного вида, выросшая на стерильной питательной среде. Выделение чистой культуры – бактериологический метод. Этот метод является основным методом диагностики бактериальных инфекций. Для получения чистой культуры необходимо отделить бактериальные клетки разных видов друг от друга. Чаще всего используются механические способы отделения клеток– специальные методы посева: а) посев шпателем по Дригальскому в три чашки Петри; на третьей чашке вырастают отдельные колонии; каждая колония – один вид, т.к. колония – потомство одной клетки; б) посев петлей "штрихами" или "сеткой": делают посев прерывистыми штрихами; в том месте, где на агар попало большое количество микробных клеток, рост будет в виде сплошного штриха, а на штрихах с небольшим количеством клеток вырастут отдельные колонии; Таким образом, при помощи специальных методов посева получают изолированные колонии разных видов бактерий. Выделение чистой культуры проводят в три этапа: Первый этап (1-ый день): а) из материала (смесь бактерий разных видов) готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют; б) делают посев материала (смеси бактерий) на чашку Петри с МПА штриховым методом или по методу Дригальского и ставят в термостат при 37С на 24-48 часов. Второй этап (2-ой день): а) наблюдают посевы и проводят описание колоний разных видов (размер, форма, цвет, поверхность, форма края, структура, консистенция); б) из колоний готовят мазки и окрашивают по Граму (колония должна содержать один вид бактерий); в) делают пересев разных колоний в разные пробирки со скошенным МПА для накопления чистой культуры; выращивают в термостате при 37С 24 часа. Третий этап (3-ий день): проделывают работу по идентификации (определение вида) культуры и проверяют чистоту культуры. Для определения вида изучают морфологические, культуральные, тинкториальные и биохимические свойства: а) отмечают характер роста выделенной чистой культуры на МПА (визуально она характеризуется однородным ростом); б) готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют; если культура чистая, то обнаруживают одинаковые морфологические и тинкториальные клетки; в) делают посев на среды Гисса и МПБ для изучения сахаролитических и протеолитических свойств чистой культуры; оставляют в термостате при 37 С на 24 часа. По совокупности морфологических, тинкториальных, культуральных и биохимических свойств делают вывод о видовой принадлежности выделенной чистой культуры бактерий. При необходимости изучают и другие признаки (факторы вирулентности, антигенную структуру, чувствительность к фагам и др.). В бактериологической практике установление вида возбудителя позволяет поставить диагноз заболевания, поэтому выделение и идентификация чистой культуры - это и естьбактериологический метод диагностики инфекционных заболеваний. Постановка этого метода обязательно включает и определение чувствительности выделенной чистой культуры возбудителя к антибиотикам (определение антибиотикограммы). Выделение чистой культуры анаэробных бактерий также осуществляется в три этапа. При этом также получают чистую культуру из одной клетки и добиваются роста микроорганизмов в виде изолированных колоний с последующим ее пересевом и идентификацией. Особенностью работы по выделению чистой культуры анаэробов является применение различных методов создания бескислородных условий (см. выше). Три этапа: Первый день. Делают посев (земля, гной) на среду Китта-Тароцци. Второй день: для получения колоний делают пересев со среды Китта-Тароцци по методу Цейсслера, методу Вейнберга и методу Перетца. Третий день: колонии пересевают в пробирку с новой средой Китта-Тароцци для накопления чистой культуры; проводят идентификацию чистой культуры анаэробов по морфологическим, культуральным, тинкториальным, биохимическим и антигенным свойствам. Посев по методу Цейсслера. Каплю (петлю) материала со среды Китта-Тароцци последовательно засевают в три чашки Петри с кровяным агаром. Посевы ставят в анаэростат или аппарат Аристовского, которые ставят в термостат. На следующий день на третьей чашке вырастают отдельные колонии. Делают пересев этих колоний на среду Китта-Тароцци для накопления чистой культуры, изучения ее свойств и точного определения вида микроорганизмов. Посев по методу Вейнберга. Пастеровской пипеткой переносят материал со среды Китта-Тароцци последовательно в 3-5 узких пробирок с сахарным МПА, погружая пипетку в расплавленный агар до самого дна пробирки. Пробирки быстро охлаждают под холодной водой. Агар застывает и разобщает микробные клетки в глубине агара. Из этих клеток вырастают колонии, которые пересевают в новую среду Китта-Тароцци, накапливают чистую культуру и идентифицируют. Культивирование вирусов. Вирусы – облигатные внутриклеточные паразиты. Они размножаются в живых клетках и не растут на искусственных питательных средах, поэтому методы культивирования вирусов отличаются от методов культивирования бактерий. Методы культивирования. 1. На лабораторных животных. Заражают животных (подкожно, внутримышечно, внутрибрюшино), которые чувствительны к определенным вирусам: хорьков - вирусом гриппа, кроликов - вирусом бешенства, обезьян - вирусом полиомиелита. Индикация (обнаружение) вируса проводится по признакам заболевания. Недостаток метода - не все вирусы можно культивировать на животных, например, животные невосприимчивы к вирусам человека. 2. В куриных эмбрионах. Заражают куриный эмбрион (аллонтоисная полость, хорион-аллонтоисная оболочка, амниотическая полость, желточный мешок, сам эмбрион). Куриный эмбрион – очень удобен. Он защищен от попадания других микробов (стерильный), техника работы с ним проста, можно накопить большое количество вирусов. Индикация: а) по специфическим поражениям на хорион-аллантоисной оболочке, по гибели эмбриона, б) по реакции склеивания эритроцитов – реакции гемагглютинации (РГА). Недостатки метода: а)не все вирусы (вирус полиомиелита, вирус ящура) можно вырастить в куриных эмбрионах; б) невозможно обнаружить микроб без вскрытия эмбриона; в) в нем много загрязняющих белков и других соединений. 3. В тканевых культурах. Тканевые культуры или клеточные культуры – клетки, выращенные вне организма на искусственных питательных средах. Для их приготовления используют чаще всего эмбриональные и опухолевые ткани. Метод тканевых культур разработан Дж. Эндерсом в 50-е годы. Большинство вирусов способно размножаться в культурах клеток. Для каждого вируса можно подобрать наиболее чувствительную культуру клеток. Бывают культуры растущих тканей и переживающих тканей (утративших способность к росту). Существуют три типа растущих тканевых культур: а) однослойные тканевые культуры – клетки прикрепляются и растут в виде сплошного монослоя по поверхности стекла лабораторной посуды; б) культуры суспензированных клеток – клетки растут и размножаются во взвешенном состоянии; в) органные культуры - кусочки органов животных и человека, выращиваемые вне организма. Однослойные культуры – основные культуры. Различают: а) первичные – клетки этой культуры делятся один раз, поэтому каждый раз необходимо вновь получать культуру ткани; чаще всего используют эмбриональные ткани и опухолевые ткани взрослого человека; б) полуперевиваемые – клетки делятся до 50 раз, сохраняя диплоидный набор хромосом; их можно перевивать несколько раз; используют диплоидные клетки человека (фибробласты человеческого эмбриона, диплоидные клетки легких человека); в) перевиваемые – клетки культуры постоянно делятся в условиях in vitro (вне организма), поэтому их можно перевивать непрерывно; их готовят из линий клеток, которые хорошо размножаются в течение многих лет; чаще всего эти культуры получают из опухолевых клеток. Получено около 200 штаммов таких клеток: штамм L (из культуры мышиных фибробластов), штамм HeLa (из карциномы шейки матки), штамм Hep-3 (из лимфоидной карциномы) и т.д. Первичные и перевиваемые линии клеточных культур могут быть загрязнены неизвестными вирусами, в том числе онкогенными, это ограничивает их применение, особенно в производстве вакцин. Все работы с культурами клеток требуют строжайшего соблюдения правил асептики. К культуре клеток добавляют антибиотики против бактериального загрязнения. Способы обнаружения (индикации) вирусов в тканевой культуре. Вирусы можно обнаружить следующим образом. 1. По цитопатическому действию (ЦПД). В результате размножения вирусов в клетках происходят морфологические изменения клеток (вакуолизация цитоплазмы, деструкция митохондрий, округление клеток). Часть клеток погибает и отслаивается от стекла. Вместо сплошного монослоя остаются отдельные клеточные островки. ЦПД обнаруживают под микроскопом (8). По ЦПД можно не только обнаружить, но и идентифицировать вирусы. Например, вирус полиомиелита вызывает мелкозернистую деструкцию клеток; аденовирусы вызывают образование скоплений клеток в виде виноградных гроздьев; вирус кори вызывает образование симпластов – многоядерных клеток. 2. По образованию включений. Включения - скопления вирусов в клетках. Они имеют различную форму и размеры. Их окрашивают по Романовскому-Гимзе или флюорохромами и наблюдают под микроскопом. 3. По гемадсорбции. Клетки, зараженные вирусами, могут адсорбировать эритроциты. Вирусы выходят на поверхность клеток и связывают эритроциты. Эритроциты добавляют к культуре и через некоторое время промывают физиологическим раствором. На поверхности клеток под микроскопом видны прилипшие эритроциты в виде разнообразных фигур;. 4. По реакция гемагглютинации. Гемагглютинация - склеивание эритроцитов под влиянием вирусов. Эритроциты добавляют к культуральной жидкости. Если в ней есть вирусы, то эритроциты склеиваются. 5. По "цветной" реакции. Клетки культуры выращиваются на жидкой среде с индикатором (метиленовым красным). Индикатор изменяет цвет (с красного на желтый) под действием кислых продуктов метаболизма при росте нормальных клеток. Если клетки заражены вирусом, то нормальный метаболизм нарушается, кислые продукты не образуются и индикатор не изменяет цвет. Таким образом, признаком размножения вирусов в клетках культуры является сохранение красного цвета среды. Особенности культивирования риккетсий и хламидий. Риккетсии и хламидии – бактерии, которые, как и вирусы, являются облигатными внутриклеточными паразитами. Поэтому для их культивирования применяются: а) тканевые культуры (описаны выше); б) куриные эмбрионы; в) лабораторные животные. Культивирование риккетсий проводят на переживающих тканях в жидкой среде Мейтлендов (раствор Тироде и сыворотка) при 37 С 10-14 дней или на Тиродесывороточном агаре с добавлением на поверхность измельченной эпителиальной ткани при 37 С 6-10 дней. Широко используется культивирование в 8-12-дневном курином эмбрионе. Эмбрион заражают в полость желточного мешка или на хорион-аллантоисную оболочку. Зараженные яйца помещают в термостат при 37 С на 6-7 дней. Этот метод используется при изготовлении вакцин и диагностических препаратов из риккетсий. Риккетсии культивируют в организме белых мышей, которых заражают интраназально. В легких мышей накапливается большое количество риккетсий. Риккетсии выращивают по методу Вейгля и Мосинга. Для этого платяных вшей заражают взвесью риккетсий путем введения в кишку через анальное отверстие с помощью специальных капилляров. Пшеничнов и Райхер разработали метод культивирования риккетсий на личинках вшей, которых кормят дефибринированной кровью с риккетсиями через мембрану кожи трупа. ЛЕКЦИЯ № 7 Микрофлора почвы, воды, воздуха. Санитарно-показательные микроорганизмы. Методы санитарно-бактериологических исследований почвы, воды, воздуха. Микроорганизмы широко распространены в природе: в воздухе, воде, почве, на предметах, в организме растений, животных и человека. Из организма человека и животных в окружающую среду (в почву, воду, воздух и др.) попадают условно-патогенные и патогенные микроорганизмы. Попадают, в основном, 2-мя путями: 1) фекальный (с испражнениями из кишечника); 2) воздушнокапельный (с капельками слизи из дыхательных путей). Загрязнение окружающей среды патогенными микроорганизмами делает ее фактором передачи инфекционных заболеваний. Для определения в окружающей среде микроорганизмов, которые отрицательно влияют на здоровье человека, проводится санитарно-бактериологическое исследование почвы, воды, воздуха. Методы исследования разрабатывает санитарная микробиология. Определение в объектах среды патогенных микроорганизмов затруднительно, т.к. они находятся в среде временно, в небольшом количестве, а методы их определения длительные и трудоемкие. Поэтому для оценки санитарного состояния среды применяют: 1) определение общей микробной загрязненности; 2) определение санитарно-показательных микроорганизмов. Санитарно-показательные микроорганизмы – представители нормальной микрофлоры кишечника и дыхательных путей человека и теплокровных животных. Эти микроорганизмы обладают следующими свойствами: 1) выделяются в среду теми же путями, что и патогенные микробы (с испражнениями из кишечника и с капельками слизи из дыхательных путей); 2) сохраняются в среде те же сроки, что и патогенные микробы; 3) живут только в организме человека или животных и не имеют других мест обитания; 4) не размножаются в среде, поэтому их количество постоянно некоторое время после попадания в среду; 5) методы их определения легкие и доступные (их содержание можно оценить количественно); 6) обладают стабильными и типичными свойствами, поэтому их легко отличить от других видов. Таким образом, санитарно-показательные микроорганизмы свидетельствуют о загрязненности окружающей среды выделениями (испражнениями, мокротой и пр.) человека и животных. Если в объектах среды повышается количество санитарно-показательных микробов, то повышается вероятность присутствия в них патогенных и условнопатогенных микробов. Для разных объектов окружающей среды выбраны определенные санитарнопоказательные микробы. Микрофлора почвы. В почве обитает очень много микроорганизмов, т.к. в почве имеются благоприятные условия для их жизнедеятельности (питательные вещества, вода, защищённость от солнечных лучей). В почве обитают бактерии, грибы, лишайники, простейшие, бактериофаги, водоросли, вирусы. Почвенные бактерии: а) аммонифицирующие бактерии, которые разлагают белки (p. Pseudomonas, p. Proteus, p. Bacillus); б) азотфиксирующие бактерии (p. Azotobacter, Azomonas, Mycobacter); в) нитрифицирующие (p. Thiobacillus); г) клубеньковые (p. Rhizobium); д) серо- и железобактерии. Состав микрофлоры почвы зависит от плодородия почвы, рН, температуры, освещения, количества влаги, способов обработки почвы, времени года и других факторов. Больше всего микроорганизмов находится в культурной почве, на юге, летом, на глубине 10-20 см. Вместе с испражнениями, мочой, с отбросами и трупами животных и человека в почву попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных, патогенные и условно-патогенные микробы: кишечная палочка, Str. faecalis, возбудители брюшного тифа, сальмонеллёзов, дизентерии, возбудители холеры, клостридии газовой гангрены (C. Perfringens).. В почве они через некоторое время погибают по различным причинам (недостаток питательных веществ, высыхания, действия света). Основная причина - антагонизм постоянных обитателей почвы (бактерий, актиномицетов, грибов). Но некоторое время они сохраняются в почве. Сроки выживания – от нескольких дней до нескольких месяцев. Долго сохраняются в почве споры. Споры возбудителя сибирской язвы (Bac. anthracis), столбняка (Clostridium tetani), ботулизма (C. botulinum), газовой гангрены (C. perfringens и т.д.) сохраняются в почве в течение нескольких лет. Таким образом, почва является фактором передачи инфекционных заболеваний. В связи с этим проводят санитарно-бактериологический контроль состояния почвы. Оценка санитарного состояния почвы. Критерии санитарного состояния почвы. 1. ОБЩАЯ МИКРОБНАЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ ПОЧВЫ. 2. КОЛИЧЕСТВО САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ПОЧВЫ. Санитарно-показательными микроорганизмами почвы являются: а) E. сoli (а также бактерии группы кишечной палочки (БГКП) - p. Citrobacter, p. Enterobacter, p. Klebsiella); б) Str. faecalis; в) C. perfringens. Эти бактерии имеют общий путь выведения с возбудителями кишечных инфекций (с фекалиями) и служат показателями фекальной загрязнённости почвы. Показатели санитарного состояния почвы. 1. ОБЩЕЕ МИКРОБНОЕ ЧИСЛО (ОМЧ) ПОЧВЫ - общее количество микроорганизмов в 1 г почвы. 2. КОЛИ-ТИТР ПОЧВЫ, ПЕРФРИНГЕНС-ТИТР ПОЧВЫ и др. (оценивают количество санитарно-показательных микробов почвы). КОЛИ-ТИТР ПОЧВЫ – наименьшее количество почвы в граммах, в котором определяется хоть одна жизнеспособная клетка кишечной палочки – E.coli. ПЕРФРИНГЕНС-ТИТР ПОЧВЫ - наименьшее количество почвы в граммах, в котором определяется хоть одна жизнеспособная клетка возбудителя газовой гангрены C. perfringens. Методы определения. 1. Определение ОМЧ почвы: а) посев 10-кратных разведений почвы (1:10, 1:100 и т.д.) в чашки Петри на МПА (для бактерий) и на сусло-агар или среду Сабуро (для грибов); посев можно делать в глубину (1 мл) или на поверхность (0,1 мл) среды; б) инкубация посевов (48 час) при 24С для грибов и при 37С для бактерий; в) подсчет числа колоний для каждого разведения; в) расчет микробного числа почвы (с учетом навески почвы, разведения, объема посева), зная, что 1 колония – это 1 клетка. 2. Определение коли-титра почвы: а) посев 10-кратных разведений почвы на жидкую среду Кесслера (содержит желчь, лактозу, пептон, генциановый фиолетовый, который подавляет рост многих микробов, кроме кишечной палочки); б) инкубация при 37С, 24 часа; в) пересев положительных проб (образование газа и диффузное помутнение) на среду Эндо и инкубация при 37С, 24 часа; г) на среде Эндо E. coli образует тёмно-красные колонии с металлическим блеском; проводят микроскопическое подтверждение колоний E. coli (из подозрительной колонии готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют; под микроскопом видны мелкие грам"-" палочки); г) расчет коли-титра (с учетом разведения и навески почвы определяют количество почвы в граммах, в котором обнаружена клетка кишечной палочки). 3.Определение перфрингенс-титра почвы: а) почвенную суспензию прогревают 10-15 мин при 80С для того, чтобы неспоровые бактерии не росли на среде; б ) посев 10кратных разведений почвы на среду Вильсона-Блера и инкубация при 37 - 43 С, 3-18час или посев на среду Тукаева (молочная среда) и инкубация 3 – 4 часа; в) на среде Вильсона-Блера C. perfringens образует чёрные колонии и газ разрывает среду, а на среде Тукаева наблюдается створаживание молока, а газ разрывает сгустки казеина и вытесняет в верхнюю часть пробирки; наличие C. perfringens подтверждается микроскопически (готовят мазок, окрашивают по Грамму и микроскопируют, под микроскопом видны крупные грам «+» палочки) г) расчет перфрингенс-титра (с учетом разведения определяют количество почвы в граммах, в котором обнаружена клетка C. perfringens).Перфрингенс-титр определяется максимальным разведением почвенной суспензии, при посеве которого образуются на среде Вильсона-Блера характерные черные колонии. Нормативы по коли-титру и перфрингенс-титру почвы. Оценка почвы Коли-титр Перфрингенс-титр Незагрязнённая 1 г и больше 0,1 г и больше 0,1-0,01 0,01-0,001 0,01-0,001 0,001-0,0001 0,001 и меньше 0,0001 и меньше Слабо загрязнённая Умеренно загрязнённая Сильно загрязнённая Микрофлора воды. Вода – естественная среда обитания микроорганизмов. Состав микрофлоры воды зависят от химического состава воды, температуры, содержания CO2 и O2, рН, облучения солнечными лучами, содержания питательных веществ, флорой и фауной, глубиной водоёма, выпуском сточных и промышленных вод. В пресных водоёмах (реки, озёра) нормальными обитателями являются Micrococcus roseus и др. микрококки, Pseudomonas fluorescens, извитые формы (Sp. rubrum). В воду поступают сапрофитные микробы почвы: p. Azotobacter, p. Nitrobacter, p. Proteus, p. Pseudomonas, p. Spirillum и др. Микробы воды участвуют в самоочищении водоемов. Они расщепляют органические вещества и делают их пригодными для усвоения другими организмами. Они являются также пищей для раков и моллюсков. Больше всего микроорганизмов находится в придонных слоях, на дне, в прибрежной зоне (осенью и весной), т.к. на твердых частицах, в пористых материалах задерживаются питательные вещества. Чем больше органических веществ содержится в открытых водоёмах, тем у них более богатая микрофлора. В такой загрязненной органическими веществами воде можно обнаружить клостридии и другие анаэробы, увеличивается также количество аэробов (бактерий, вибрионов, спирохет). В водоёмах, богатых сероводородом, обитают фотосинтезирующие бактерии. Таким образом, микрофлора рек и озёр определяется, в основном, степенью их биологического загрязнения, которое происходит при поступлении в водоемы сточных и промышленных вод. В большой степени она отражает микрофлору почвы около водоёма, т.к. микроорганизмы попадают в воду с частичками пыли, ливневыми, сточными, талыми водами. Микроорганизмы также попадают в водоёмы из организма рыб, гниющих растений, с отбросами и выделениями человека, животных, а также из воздуха. В морях и океанах обитает меньшее количество микробов, чем в пресных водоемах. Это, в основном, солелюбивые (галофильные) и светящиеся микроорганизмы. В воду могут попадать патогенные и условно-патогенные микробы из почвы, вместе со сточными и промышленными водами из населённых пунктов и плавающих судов, при стирке белья, купании лошадей, при попадании в воду трупов грызунов и других животных, погибших от инфекций. Эти бактерии не приспособлены к существованию в воде и через некоторое время погибают. Но определенное время они сохраняются в воде: сальмонеллы – от 2 дней до 3 месяцев, шигеллы 5-9 дней, лептоспиры 7-150 дней, холерный вибрион до нескольких месяцев и даже может размножаться. Таким образом, вода может быть фактором передачи инфекционных заболеваний (брюшного тифа и паратифа, дизентерии, сальмонеллёза, холеры, лептоспироза, полиомиелита, гепатита, туляремии). В связи с этим необходимо проводить санитарно-эпидемиологический контроль состояния воды. Оценка санитарного состояния воды. Критерии санитарного состояния воды. 1. ОБЩАЯ МИКРОБНАЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ ВОДЫ. 2. КОЛИЧЕСТВО САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ МИКРООРГАНИЗМОВ ВОДЫ. Санитарно-показательными микроорганизмами воды являются: а) E. coli, Str. faecalis (свидетельствуют о свежем фекальном загрязнении); б) p. Citrobacter, p. Enterobacter (свидетельствуют о сравнительно давнем фекальном загрязнении). Показатели санитарного состояния воды. 1. ОБЩЕЕ МИКРОБНОЕ ЧИСЛО (ОМЧ) ВОДЫ – общее количество микроорганизмов в 1 мл воды. 2. КОЛИ-ТИТР, КОЛИ-ИНДЕКС, ТИТР ЭНТЕРОКОККА и др. (оценивают количество санитарно-показательных микробов). КОЛИ-ИНДЕКС – число жизнеспособных клеток E. coli в 1 л воды. КОЛИ-ТИТР – наименьший объём воды в мл, в котором определяется хоть одна жизнеспособная клетка E. coli. Методы определения. Для оценки санитарного состояния исследуют: 1) водопроводную воду; 2) дистиллированную воду; 3) воду открытых водоемов. Определение ОМЧ водопроводной воды: а) берут не менее 500 мл воды с соблюдением асептики (обжигают краны, используют стерильную посуду); б) делают посев 10-кратных разведений воды (1:10, 1:100 и т.д.) в чашки Петри по 1 мл глубинным методом Коха на МПА (для бактерий) и на сусло-агар (для грибов); в) инкубируют при 37С, 24 час для бактерий и при 24С, 2-3 суток для грибов; г) считают число колоний (1 колония – 1 клетка); г) число колоний (1 колония=1 клетка) умножают на степень разведения и получают микробное число воды (т.к. объем посева - 1 мл, а ОМЧ воды – число микроорганизмов в 1 мл воды). Определение микробного числа дистиллированной воды. 300 мл воды отбирают в стерильные бутылки из бюретки, которую обжигают ваткой, смоченной спиртом. Бутылки закрывают ватными пробками и бумажными колпачками. Дистиллированную воду для приготовления инъекционных растворов, отбирают в стерильные флаконы по 1520 мл из ёмкостей, в которых проводится стерилизация. Посев и расчет производят так же, как и при исследовании водопроводной воды. Определение микробного числа речной воды. 100 мл воды берут при помощи батометра с определенной глубины. Делают посевы 1,0; 0,1 и 0,001 мл так же, как и при исследовании водопроводной воды. Определение коли-титра и коли-индекса. Разработаны стандарты определения этих показателей для водопроводной воды и воды артезианских скважин. Для воды открытых водоемов стандарты не разработаны и для ее анализа используют разные методы в зависимости от загрязнения воды. Для определения коли-титра воды чаще используют двухфазный бродильный метод. Двухфазный бродильный метод. Первый этап (1-ый день) – делают посев на среду Эйкмана (глюкозопептонная среда – ГПС) с поплавками для сбора газа и посевы ставят в термостат (инкубируют) при 43C на 24 часа. Для посева малых объёмов воды используется разведённая среда Эйкмана (1% пептон; 0,4% NaCl; 0,5% глюкоза). Для посева больших объёмов – концентрированная среда Эйкмана, содержащая 10кратную концентрацию основных компонентов. Концентрированную среду Эйкмана используют для анализа водопроводной воды. Делают посев двух проб воды по 100 мл в колбы с 10 мл среды и десяти проб по 10 мл воды в пробирки с 1 мл среды. Таким образом, объем засеянной воды – 300 мл: 2 колбы по 100 мл и 10 пробирок по 10 мл. Второй этап (2-ой день) – делают пересевы на среду Эндо и РДА (розоловодифференциальный агар) из тех колб и пробирок, где наблюдается рост. Признаки роста E. coli на среде Эйкмана - диффузное помутнение и образование газа. Посевы инкубируют при 37C 24 часа. Третий этап (3-ий день) – просматривают посевы на среде Эндо и РДА. Признаки роста E. coli на среде Эндо - образование гладких колоний красного цвета, с металлическим блеском. Признаки роста E. coli на РДА - пожелтение среды, вспенивание конденсационной жидкости и разрывы в РДА. Проводят микроскопическое подтверждение E. coli: из подозрительных колоний делают мазки и окрашивают по Граму; под микроскопом наблюдают грам «-» мелкие палочки. Проводят биохимическое подтверждение E. coli - оксидазный тест на цитохромоксидазу. Если есть цитохромоксидаза - бумажка синеет в течение 1 минуты. E. coli оксидазоотрицательная. Оксидазный тест позволяет отличить E. coli от грамотрицательных, но оксидазоположительных бактерий семейства Pseudomonadaceae. Если обнаруживают в мазках грам «-» мелкие палочки, которые являются оксидазоотрицательными, результат анализа считается положительным (вывод: обнаружена кишечная палочка). По количеству положительных проб по специальным таблицам ГОСТа 18963-73 определяют коли-титр и коли-индекс. Например, E. coli обнаружена в одной колбе и в трёх пробирках. Ищем в таблице по вертикали 1 и горизонтали 3. На пересечении находим коли-титр 56 и коли-индекс 18. Если проводят определение коли-титра воды открытых водоемов, то для анализа используют разведённую среду Эйкмана, т.к. эта вода более загрязненная, поэтому ее засевают в малых объемах (1 мл воды + 10 мл среды). Для определения коли-индекса воды используют метод мембранных фильтров. Метод мембранных фильтров. 1. Воду пропускают через мембранный фильтр №3 (диаметр пор = 0,7 мкм). Мембранные фильтры перед фильтрованием стерилизуют кипячением в дистиллированной воде. Воду из водопроводной системы Москвы и Санкт-Петербурга и воду артезианских скважин фильтруют в объёме 500 мл, воду других городов – в объёме 333 мл. 2. Фильтры помещают на поверхность среды Эндо в чашку Петри. 3. Инкубируют при 37 C в течение суток и подсчитывают количество выросших колоний, типичных для E. coli. 4. Из 2-3 колоний красного цвета готовят мазки, окрашивают по Граму, а также ставят оксидазный тест. Если в мазках видны грам «-» мелкие палочки, которые являются оксидазоотрицательными, то результат считается положительным. 5. 2-3 такие колонии засевают в разведённую среду Эйкмана и инкубируют в течение суток при 37 C. Если в пробирках имеется газообразование, дают окончательный положительный ответ на наличие E. coli. Коли – индекс рассчитывают по количеству красных колоний на фильтре. Например, на фильтре выросли 3 окрашенные колонии, а воды было 300 мл. Следовательно, в 100 мл – 1 клетка E. coli, а в 1000 мл – 10 клеток, т.е. коли-индекс равен 10. Исходя из этого значения коли-индекса, рассчитываем коли-титр: 1000/10 = 100. Если коли-индекс равен 5, то коли-титр равен 1000/5=200. Нормативы по коли-титру и коли-индексу воды. Таблица . Коли-титр Коли-индекс Водопроводная вода г. Москва и СанктНе менее 500 Не более 2 Петербург Водопроводная вода других крупных городов Вода открытых водоёмов Не менее 333 Не более 3 111 9 Микробное число водопроводной воды не должно превышать 50, а дистиллированной воды, используемой для приготовления лекарств, не должно превышать 10-15. Микрофлора воздуха. Воздух является неблагоприятной средой для микроорганизмов. Отсутствие питательных веществ, влаги, оптимальной температуры, губительное действие солнечных лучей и высушивания приводят к быстрой гибели микробов в воздухе. Но некоторые виды могут сохраняться в воздухе достаточно долго. Их распространение в воздухе связано с образованием в нём аэрозоля – системы из воздуха, капель жидкости и твёрдых частиц. Микроорганизмы адсорбируются на частицах аэрозоля и оказываются надёжно защищёнными от губительного действия УФ-лучей. В воздухе могут встречаться до 100 видов сапрофитных микроорганизмов: пигментообразующие бактерии (микрококки, жёлтая сарцина, палочка чудесной крови и др.), спорообразующие микробы (дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты), споровые палочки (B. subtilis, B. megaterium, B. cereus), которые наиболее устойчивы к действию прямого солнечного света и высушивания. Количество микробов в воздухе открытого воздушного пространства колеблется от нескольких тысяч до нескольких десятков тысяч в 1 мм3. Это зависит от степени загрязнённости воздуха частицами пыли, от температуры, от характера местности, осадков, влажности, от населённости, от времени года и т.д. Чем выше концентрация в воздухе пыли, дыма, копоти, тем больше микробов, т.к. каждая частица адсорбирует на поверхности множество микроорганизмов. Микрофлора открытого воздушного пространства в основном отражает микрофлору почвы, т.к. в воздух микроорганизмы попадают с поверхности почвы с пылью. Воздух больших городов содержит большие количества микроорганизмов, а воздух лесов, гор, полей, лугов и также воздух над водной поверхностью отличается сравнительной чистотой. Особенно мало микроорганизмов в воздухе хвойных лесов, над ледяными и снежными просторами Арктики. Летом воздух загрязнён больше, чем зимой. Атмосферные осадки способствуют очищению воздуха от микробов. Много микроорганизмов содержится в воздухе закрытых помещений. Количество микробов в воздухе закрытых помещений зависит от их объёма, частоты проветривания, качества уборки, степени освещённости, нахождения в них людей и др. Воздух закрытых помещений отражает, в основном, микрофлору организмов людей и животных, находящихся в этих помещениях. Микроорганизмы попадают в воздух с поверхности тела (с чешуйками кожи) и через верхние дыхательные пути при разговоре, кашле, чихании. В результате в воздух попадают и патогенные микроорганизмы: гноеродные кокки, микобактерии туберкулёза, дифтерийная палочка, палочка коклюша, сибиреязвенная бацилла, стрептококки, бактерии туляремии, риккетсии и другие. Некоторое время они могут находиться в воздухе, что связано с их устойчивостью к высушиванию и действию УФ-лучей. Через воздух они могут передаваться вместе с каплями слизи и мокроты при чихании, кашле, разговоре. В связи с этим воздух может быть фактором передачи ряда инфекций: гриппа, кори, скарлатины, дифтерии, туберкулёза, коклюша, стрептококковых, стафилококковых и менингококковых инфекций, ангины, оспы, лёгочная форма чумы и др. Поэтому проводится санитарно-бактериологический контроль состояния воздуха, особенно в больничных и детских учреждениях, в аптеках. Оценка санитарного состояния воздуха. Состояние атмосферного воздуха оценивается по микробному числу . Критерии оценки санитарного состояния воздуха закрытых помещений. 1. ОБЩАЯ МИКРОБНАЯ ЗАГРЯЗНЕННОСТЬ. 2. КОЛИЧЕСТВО САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ МИКРОБОВ ВОЗДУХА. Cанитарно-показательными микробами воздуха закрытых помещений являются: 1) золотистый стафилококк - S. aureus; 2) -зеленящий стрептококк - Str. viridans; 3) -гемолитический стрептококк - Str. haemolyticus. Эти бактерии являются показателями орально-капельного загрязнения. Они имеют общий путь выделения в окружающую среду с патогенными микроорганизмами, передающимися воздушно-капельным путём. Сроки выживания их в окружающей среде не отличаются от сроков, характерных для большинства возбудителей воздушнокапельных инфекций. Показатели санитарного состояния воздуха. 1. МИКРОБНОЕ ЧИСЛО ВОЗДУХА - общее количество микробов в 1м3 (1000 литров) воздуха. 2. КОЛИЧЕСТВО САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ МИКРОБОВ В 250 ЛИТРАХ ВОЗДУХА. Методы определения показателей микробной загрязненности воздуха. Методы делятся на седиментационные и аспирационные. 1. Седиментационный метод Коха - наиболее простой метод. Он используется только для ориентировочного анализа. Посев воздуха делают так: чашку Петри с определенной плотной питательной средой оставляют открытой в течение определённого времени и микробы оседают из воздуха на поверхность среды. Затем чашки Петри с посевом инкубируют в термостате и подсчитывают число колоний, зная, что 1 колония – 1 клетка. Микробное число воздуха или количество санитарно-показательных микробов подсчитывают, пользуясь правилом Омелянского: на поверхность питательной среды площадью 100 см2 за 5 мин оседает столько микробов, сколько их содержится в 10 л воздуха. 2. Аспирационный метод Кротова - более точный количественный метод. Посев воздуха осуществляется с помощью аппарата Кротова. Прибор Кротова устроен так, что можно сделать посев определенного объема воздуха на различные среды. Для определения общего количества сапрофитных бактерий пропускают 100 л воздуха и используют МПА. Для определения количества дрожжевых и плесневых грибов пропускают 250 л воздуха и используют среду Сабуро. Для определения количества санитарно-показательных микробов пропускают 250 л и используют желточно-солевой агар для стафилококка, среду Гарро (кровяной агар с генциановым фиолетовым) для стрептококков. В каждом помещении делают посевы на 5-10 чашек Петри. Посевы на МПА, среде Гарро и желточно-солевом агаре инкубируют при 37С, 24 часа, а затем выдерживают при комнатной температуре 24 часа. Посевы на среде Сабуро – при 22-28С, 4 сут. После инкубации подсчитывают количество колоний и производят пересчет на 1 м3 воздуха. Идентификацию стафилококка, выросшего на желточно-солевом агаре, проводят по специальным тестам. Нормативы. Хотя официальных стандартов чистоты воздуха не разработано, приняты примерные показатели, по которым оценивается степень микробного загрязнения воздуха жилых помещений. Летний режим Микробное Зеленящий и число гемолитическ ий стрептококки Зимний режим Микробное Зеленящий и число гемолитический стрептококки Чистый Менее 1500 Менее 16 Менее 4500 Менее 36 Загрязнённый Более 2500 Более 36 Более 7000 Более 124 Разработаны нормативы микробной загрязненности различных помещений аптеки. Количество микроорганизмов в 1м3 (1000 л) воздуха Наименование Условия золотистого плесневых и помещений работы общее стафилококк дрожжевых а грибов Не должно быть в 250 л Асептический блок, До работы Не выше 500 воздуха стерилизационная (чистая половина) После работы Не выше 1000 То же Ассистентская, фасовочная, дефекторная, материальная До работы Не выше 750 То же После работы Не выше 1000 То же Моечная Во время работы Не выше 1000 Зал обслуживания Во время работы Не выше 1500 Не должно быть в 250 л воздуха До 100 До 12 До 20 ЛЕКЦИЯ №8 Нормальная микрофлора организма человека. Дисбактериозы. Пробиотики. Нормальная микрофлора человека – это совокупность микробных сообществ (биоценозов) в организме здоровых людей. Микробные биоценозы сформировались в процессе эволюции в результате приспособления микроорганизмов друг к другу и к организму человека. В состав нормальной микрофлоры входит более чем 500 видов микроорганизмов. В норме встречаются как безвредные, так и болезнетворные микроорганизмы. Все виды находятся в состоянии эубиоза - динамического равновесия друг с другом и с организмом человека. Организм человека и его нормальная микрофлора это единая экологическая система. Нормальную микрофлору человека делят на 2 группы: а) аутохтонная (резидентная) – облигатная микрофлора; она состоит из постоянных микроорганизмов, максимально приспособленных к существованию в организме хозяина (сапрофиты, условно-патогенные); б) аллохтонная (транзиторная) – факультативная микрофлора; она состоит из временных микроорганизмов, которые не могут долго жить в организме человека (сапрофиты и условно-патогенные). Иногда у здоровых людей могут встречаться патогенные бактерии и вирусы (бактерио- и вирусоносительство). Микрофлора заселяет поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой (кроме лёгких и матки). В связи с этим различают микрофлору кожи, слизистых оболочек, полости рта, верхних дыхательных путей, пищеварительного тракта и мочеполовой системы. Остальные органы и ткани человека, а также кровь, лимфа, спинномозговая жидкость стерильны (так как в них отсутствуют микроорганизмы). Для микрофлоры каждой области тела человека характерно относительное постоянство. Микрофлора кожи. Микроорганизмы находятся на поверхности кожи, в волосяных мешочках, в сальных и потовых желёзах. Они питаются выделениями жировых и сальных желёз, отмершими клетками, продуктами распада. На 1 см2 – 80 тысяч микроорганизмов. Видовой состав: 1) непатогенные стафилококки (S. epidermidis, S. saprophyticus), сарцины, дифтероиды, плесневые и дрожжеподобные грибы (C. albicans), коринебактерии, спорообразующие бациллы (Bac. subtilis), микобактерии; 2) некоторые патогенные и условно-патогенные – S. aureus (5%), стрептококки. Наибольшее количество микробов находится на открытых участках кожи (руки, лицо, шея, ушные раковины). На коже можно обнаружить транзиторные микробы, но они быстро исчезают, так как кожа обладает бактерицидным действием (уничтожение микробов). Бактерицидное действие обусловлено содержанием в поте противомикробных веществ: -глобулинов, иммуноглобулинов A , трансферрина, лизоцима и др. Это действие более эффективно, если кожа чистая. На грязной коже наблюдается усиление роста микроорганизмов, которые и определяют запах тела. Микрофлора кожи имеет большое значение в загрязнение воздуха микроорганизмами. Это происходит при шелушении кожи, так как на чешуйках находятся микроорганизмы. Через грязные руки может произойти загрязнение лекарственных средств микроорганизмами, которые вызывают их порчу. Микрофлора верхних дыхательных путей. Микроорганизмы попадают в верхние дыхательные пути вместе с частичками пыли. Большая их часть задерживается в носо- и рото-глотке. Трахея и бронхи – стерильны. В носовой полости содержится небольшое количество микробов. В носоглотке их значительно больше: стрептококки (Str. mitis – 80-90%), бактероиды, нейссерии, вейлонеллы, стафилококки, дифтероиды, лактобактерии. Встречаются патогенные и условно-патогенные микробы: Str. pneumonia, Neisseria meningitis. При ослаблении защитных сил они могут вызывать заболевания дыхательных путей: ангины, бронхиты и др. У носителей болезнетворных микробов могут встречаться гемолитические стрептококки, стафилококки, а также дифтерийная палочка, менингококки, туберкулёзная палочка, некоторые болезнетворные вирусы (гриппа, стоматита). Микрофлора пищеварительного тракта. Микрофлора пищеварительного тракта наиболее стабильна и разнообразна по своему составу. Микроорганизмы находятся в полости и на слизистых оболочках. В разных отделах пищеварительного тракта состав микрофлоры различен. В ротовой полости имеются благоприятные условия для многих микробов: температура, влажность, слабощелочное значение рН. Здесь находится более 100 видов микроорганизмов (в 1 мл слюны – 108 микробных тел). Основная масса локализована в зубном налёте (в 1 мг – 250 миллионов микробных тел). Главную роль в формировании постоянной микрофлоры играет слюна, так как она обладает бактерицидным действием. В ней находятся противомикробные вещества: лизоцим, лактоферрин, пероксидаза, нуклеаза, секреторный иммуноглобулин. В ротовой полости обитают стрептококки (Str. salivarius – наиболее постоянный обитатель), лактобациллы, вейлонеллы, нейссерии, коринебактерии, бактероиды. Обнаруживаются гемофильные бактерии, трепонемы, дрожжеподобные грибы, актиномицеты, микоплазмы, простейшие. В желудке содержится незначительное количество микробов. Желудочный сок имеет кислое значение рН, что вызывает гибель микроорганизмов. Желудочный сок – надёжный защитный барьер от проникновения в кишечник патогенных и условнопатогенных микробов. Если кислотность снижается, в желудке обнаруживаются лактобациллы, дрожжи, Bac. subtilis, Sarcina ventriculus, поступающие из ротовой полости. Возможно также проникновение в желудок, а затем и в кишечник дизентерийных, брюшнотифозных, паратифозных бактерий, холерных вибрионов и других патогенных микробов. При гастритах и язвенной болезни в желудке обнаруживается Campylobacter pylori. В верхнем отделе тонкой кишки обитает мало микроорганизмов, так как в тонкой кишке содержится много ферментов. Здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобациллы, анаэробные кокки. В нижних отделах тонкой кишки микрофлора приближается к микрофлоре толстого кишечника. В толстой кишке содержатся огромное количество микробов, так как здесь имеются благоприятные условия для размножения многих микроорганизмов. За сутки с фекалиями выделяется 171012 микробных тел, что составляет 1/3 сухой массы фекалий. В толстой кишке обитает около 260 видов факультативных и облигатных анаэробов. Облигатные анаэробы составляют 96-99%: 1) грамположительные неспоровые палочки – бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии, катенобактерии; 2) грамотрицательные неспоровые палочки – бактероиды; 3) грамположительные споровые палочки – C. perfringens, C. sporogenes (в небольших количествах). Бифидобактерии и бактероиды составляют 80-90%. Факультативные анаэробы составляют 1-4%: 1) грамотрицательные бактерии семейства Enterobacteriaceae: E. coli, p, Enterobacter, p. Citrobacter, p. Klebsiella, p. Proteus; 2) лактобациллы; 3) энтерококки (Str. faecalis). В небольшом количестве (0,001-0,01%) содержатся клебсиеллы, протей, дрожжи, синегнойная палочка, простейшие, вирусы. В очень редких случаях встречаются стафилококки и стрептококки. Значение микрофлоры человека. Л. Пастер пытался вывести безмикробных животных, для того чтобы изучить значение микробов. Но техника того времени не позволяла ответить на этот вопрос. В настоящее время безмикробную жизнь макроорганизмов изучает гнотобиология. У гнотобиотов (безмикробных животных), которых выращивают путём вскармливания стерильной пищей в специальных камерах, увеличена слепая кишка, недоразвита лимфоидная ткань, снижена масса внутренних органов, объём крови, содержание воды в тканях и антител в сыворотке крови, снижены клеточные и гуморальные факторы иммунитета. Таким образом, данные гнотобиологии говорят о жизненно важном значении микрофлоры. Микробные биоценозы поддерживают нормальные физиологические функции и играют определённую роль в иммунитете. Нарушения в микробных биоценозах во многих случаях могут привести к возникновению патологических процессов в соответствующих органах. Важную роль играет микрофлора толстой кишки. Она обладает выраженными антагонистическими свойствами (особенно анаэробные микробы) и препятствует развитию патогенных бактерий, которые могут попасть с пищей и водой в кишечник, а также гнилостных бактерий. Микробы – постоянные обитатели кишечника образуют бактериоцины, антибиотики, молочную кислоту, спирты, перекись водорода, жирные кислоты, которые подавляют размножение патогенных видов. Таким образом, анаэробы кишечника участвуют в обеспечении колонизационной резистентности, так как предотвращают колонизацию (заселение) слизистых оболочек посторонними микроорганизмами. Микробы кишечника также участвуют в процессах пищеварения, водно-солевом, белковом, углеводном, липидном обменах, образуют на слизистой оболочке кишечника защитную плёнку, способствуют формированию и развитию иммунной системы, участвуют в обезвреживании токсических соединений, синтезируют биологически активные вещества (витамины, антибиотики, бактериоцины). Большое значение имеет E. сoli, которая обладает высокой ферментативной активностью, синтезирует витамины B1, B2, B12, B5, K, обладает антагонистическими свойствами против патогенных представителей семейства Enterobacteriaceae, против стафилококков и грибов p. Candida. Но имеются и патогенные серовары E. coli, которые вызывают у детей младшего возраста тяжёлые заболевания – колиэнтериты, дизентериеподобные и холероподобные гастроэнтериты, а у взрослых – эшерихиозы в виде дизентериеподобных заболеваний или нагноительно-воспалительных поражений. Другие условно-патогенные представители нормальной микрофлоры также могут вызвать заболевания при снижении защитных сил организма: гнойно-воспалительные процессы после операций, при ожогах и обморожениях, а у новорожденных – поражения кожи, слизистых оболочек, сепсис. Условно-патогенные микроорганизмы кожи при несоблюдении правил гигиены или при ослаблении организма могут вызвать такие заболевания, как пиодермия, фурункулёз и т.д. Микроорганизмы полости рта могут служить одной из причин кариеса зубов. Дисбактериоз (дисбиоз). Дисбактериоз (дисбиоз) – это состояние, развивающееся в результате утраты нормальных функций микрофлоры. При этом происходит нарушение сложившегося равновесия между видами микробов, а также между ними и организмом человека, т.е. нарушается состояние эубиоза. При дисбактериозе происходят качественные и количественные изменения бактериальной микрофлоры. При дисбиозе – изменения и среди других микроорганизмов (вирусов, грибов). Дисбактериозы вызывают различные эндогенные (внутренние) и экзогенные (внешние) факторы. Чаще всего развиваются дисбактериозы кишечника. К важнейшим экзогенным факторам относится безконтрольное применение антибиотиков. Эти лекарственные средства селективно (избирательно) действуют на определённые микроорганизмы и уничтожают чувствительные к ним виды. Поэтому создаются условия для размножения видов, устойчивых к антибиотикам. Для нормальной микрофлоры кишечника характерно следующее соотношение между видами - преобладание анаэробных бифидобактерий и незначительное содержание аэробных бактерий, что способствует нормальной работе кишечника. При дисбактериозе кишечника это соотношение нарушается и преобладает аэробная флора, вплоть до полного отсутствия бифидо- и лактобактерий, резко увеличивается количество условнопатогенной микрофлоры, особенно часто встречаются патогенный стафилококк, протей, дрожжеподобные грибы рода Candida, клебсиеллы, реже – синегнойная палочка, клостридии. Главная причина дисбактериоза - нарушение антагонистической активности нормальной микрофлоры кишечника (т.е. нарушение колонизационной резистентности). В результате аномально размножаются те микроорганизмы, которые в норме присутствуют в небольших количествах и относятся к факультативной (транзиторной) микрофлоре. Происходит нарастание и распространение гнилостных микроорганизмов p. Pseudomonas, p. Proteus, грибов p. Candida, в том числе условно-патогенных микробов, которые образуют токсические вещества (индол, скатол). Т.о. при дисбактериозе наблюдается: 1) резкое уменьшение общего количества микробов, вплоть до полного исчезновения отдельных видов нормальной микрофлоры (бифидо- и лактобактерий, нормальной кишечной палочки); 2) преобладание видов, которые в норме встречаются в минимальном количестве. В результате нарушения нормальной микрофлоры кишечника нарушается его нормальная работа, т.е. развивается дисфункция кишечника. Наблюдаются нарушения стула (запоры чередуются с поносами), метеоризм. Могут наблюдаться признаки общей интоксикации и развитие иммунодефицита (частые простудные заболевания, герпес, лямблиоз, кандидоз). Последствия дисбактериоза: 1) резкое увеличение антибиотикорезистентности бактерий; 2) снижение образования витаминов и ферментативной активности микрофлоры; 3) снижение иммунологической резистентности организма. Считается, сто дисбактериоз и дисбиоз – это эндогенные инфекции, развивающиеся чаще всего в результате нарушения нормальной микрофлоры антимикробными препаратами. Препараты для лечения дисбактериозов. Лечение заключается в восстановлении нормальной микрофлоры. Для восстановления нормальной микрофлоры применяются пробиотики. Пробиотики – это живые микроорганизмы или вещества, которые нормализуют состав и функции микрофлоры в организме. К пробиотикам относятся: 1) эубиотики – препараты, содержащие живые (лиофильно высушенные) микроорганизмы (чаще представители нормальной микрофлоры, обладающие выраженными антагонистическими свойствами). Они могут быть монокомпонентными (монокультуры) и поликомпонентными. Монокомпонентные: - колибактерин – живая культура кишечной палочки штамма М-17, антагонистически активного против патогенных бактерий семейства Enterobacteriaceae; - бифидумбактерин – живые Bifidobacterium bifidum в высушенном виде; - лактобактерин – высушенная взвесь живых антагонистически активных штаммов лактобактерий; - бактисубтил – препарат (в капсулах), содержащий высушенную культуру Bac. subtilis (штамм IР5832); - фловинин БС – чистая культура бацилл штамма IР5832 с вегетативными спорами. Поликомпонентные: - бификол – препарат, содержащий высушенные живые антагонистически активные штаммы кишечной палочки и бифидобактерий. - бифиформ – препарат, содержащий высушенные живые бифидобактерии и энтерококки; а также аципол, бифилакт, ацилакт, линекс . 2) Пребиотики – вещества немикробного происхождения, компоненты убитых микробных клеток и /или их метаболиты: - хилак-форте – концентрат продуктов обмена веществ бактерий – симбионтов толстого кишечника, а также биосинтетическая молочная кислота, молочно-солевой буфер, лактоза, аминокислоты, жирные кислоты; 3) Синбиотики – содержат как живые микроорганизмы, так и неклеточные стимуляторы роста нормальной микрофлоры: нутролин В (лактобациллы + витамины), ацидофилюс, примадофилюс, мальтидофилюс, бебилайф. Для нормализации микрофлоры используются живые бактерийные препараты для заквашивания молока и приготовления продуктов, обладающих пробиотическим действием ("наринэ" и др.). При некоторых формах кишечного дисбиоза используются также и бактериофаги: коли-протейный, стафилококковый, синегнойный бактериофаги. ЛЕКЦИЯ №9 Микрофлора лекарственных растений. Фитопатогенные микроорганизмы. Микробная порча растительного сырья, готовых лекарственных средств. Методы контроля микробной чистоты растительного сырья и лекарственных средств. Лекарственные растения используются для приготовления лекарств. Нужно знать, что растительное лекарственное сырье может быть загрязнено микроорганизмами, которые будут вызывать порчу растительного сырья. Растительное сырье может быть загрязнено микроорганизмами – представителями нормальной микрофлоры растений, а также фитопатогенными микроорганизмами – возбудителями инфекционных заболеваний растений. Нормальная микрофлора растений. В норме на поверхности живых растений (на листьях, стеблях, плодах, семенах) обитают микроорганизмы, которые называются эпифитной микрофлорой. Они питаются выделениями растений и органическими загрязнениями на поверхности растений. Эпифитная микрофлора не наносит вреда и препятствует проникновению фитопатогенных микробов в растительные ткани (антагонистическое действие). К эпифитной микрофлоре относятся: грам «-» бактерии Erwinia herbicola (на МПА образует золотисто-желтые колонии), грам«-» полиморфная палочка Pseudomonas fluorescens (на МПА – прозрачные колонии с флюоресценцией), спорообразующие бактерии – Bacillus mesentericus, Bacillus vulgatus, бесспоровые бактерии – Bacterium putidam, E. сoli, а также небольшое количество грибов. Возле корней растений в почве находится большое количество микроорганизмов. Эта зона называется ризосферой. Здесь встречаются псевдомонады, микобактерии (неспорообразующие палочки), актиномицеты, а также спорообразующие бактерии и грибы. Эти микроорганизмы переводят различные сложные вещества в соединения, доступные для растений, синтезируют биологически активные соединения (витамины, антибиотики и др.), вступают в симбиотические взаимоотношения с растениями, обладают антагонистическими свойствами по отношению к фитопатогенным микробам. Состав ризосферы специфичен для каждого вида растений. Состав нормальной микрофлоры растений зависит от вида, возраста растений, типа почвы, температуры, влажности окружающей среды, от других условий произрастания, от времени проверки растений, их высоты и целостности. Растения культурных почв в большей степени загрязнены микроорганизмами, чем растения лугов и лесов. Осенью на листьях обнаруживается больше микробов, чем ранней весной. При повышении влажности воздуха повышается количество микробов на поверхности растений (эпифитная микрофлора). На поврежденных растениях накапливается большое количество пыли, а, следовательно, и микроорганизмов. Особенно много микробов содержится в нижней части растений, что связано с их попаданием из почвы. В большом количестве обнаруживаются микроорганизмы на растениях, растущих на, свалках, вблизи навоза, в местах выпаса скота. При этом на растениях могут быть обнаружены и патогенные микроорганизмы. Фитопатогенные микроорганизмы. К фитопатогенным микробам относятся возбудители инфекционных заболеваний у растений - бактерии, грибы и вирусы. Болезни, вызываемые бактериями, называются бактериозами. Различают местные и общие бактериозы. Общие бактериозы вызывают гибель всего растения или его отдельных частей. Местные бактериозы - поражения только отдельных участков растений. Передача возбудителей бактериозов происходит через зараженные семена, остатки больных растений, почву, воздух, воду, путем переноса насекомыми, моллюсками, нематодами. Бактерии проникают в растения через устьица, нектарники, через повреждения. Внутри растения бактерии могут распространяться 2-мя путями: 1) межклеточный путь; такие заболевания называются паренхиматозными; 2) по сосудам; бактерии закупоривают сосуды, поэтому растения увядают; такие заболевания называются сосудистыми. Основные роды бактерий - возбудителей инфекционных заболеваний растений: Род Erwinia - вызывает болезни типа ожога, увядания, мокрой или водянистой гнили. Род Pseudomonas – вызывает бактериальную пятнистость (на листьях образуются пятна различной окраски и размеров). Род Xanthomonas – вызывает сосудистые бактериозы (закупорка сосудов, увядание и гибель), поражает листья, вызывает пятнистость. Род Corynebacterium – сосудистые и паренхиматозные заболевания, бактериальный рак. Род Agrobacterium – вызывает образование опухолей (корончатые галлы). Род Pectobacterium – вызывает преимущественно гнили растений. К вирусным заболеваниям растений относятся мозаичные болезни, желтухи, болезнь увядания, карликовость, закукливание и др. Грибные болезни растений – микофитозы: фузариозы, гнили, аскохитозы, головни и др. Грибы, поражающие растения, могут в случае приготовления из пораженного зерна продуктов питания вызывать пищевые отравления человека – микотоксикозы. Примером является эрготизм – заболевание, возникающее при употреблении продуктов, приготовленных из зерна, зараженного спорыньей. Срезанные и сорванные при заготовке лекарственные растения (растительное сырье) могут содержать большое количество микробов. Растительное сырье может быть загрязнено: 1) нормальной микрофлорой растений; 2) фитопатогенной микрофлорой; т.е. микробами самих растений, 3) микробами из окружающей среды (почвы, воздуха, от людей). Растительное лекарственное сырье может загрязняться микроорганизмами из окружающей среды на всех этапах его заготовки и хранения: сбор, первичная обработка, сушка, измельчение, упаковка, получение резаного сырья, растительных порошков, а также при приготовлении брикетов, гранул, таблеток. Срезанные и сорванные растения являются хорошей питательной средой для размножения микроорганизмов (грибов, гнилостных и целлюлозоразрушающих бактерий и др.). Поэтому происходит микробная порча сырья. Признаки порчи: изменение цвета, появление очагов размножения плесени и пр. Микробная порча приводит к изменению фармакологических свойств растений и лекарственных препаратов, полученных из растений, а также может служить причиной образования токсичных продуктов. Патогенные микроорганизмы могут вызывать заболевания у людей, использующих препараты. Одним из способов, препятствующих росту микроорганизмов на растениях, является их высушивание. На высушенных растениях жизнедеятельность микробов значительно снижается, многие бактерии погибают. В связи с этим, микробная порча сырья происходит в первую очередь при повышенной влажности, которая способствует размножению гнилостных микробов. Поэтому необходимо строго соблюдать условия хранения растительного сырья и проводить бактериологический контроль его микробной загрязненности. Методы контроля микробной чистоты растительного сырья. Для оценки микробной обсемененности растительного сырья используется метод смывов. В асептичных условиях, используя стерильные инструменты, взвешивают 1 г сырья, помещают в стерильную пробирку с 5 мл изотонического раствора хлорида натрия и встряхивают на шуттель-аппарате в течение 10 мин; берут 1 мл смыва, делаю разведения 1:10, 1:100; из каждого разведения делают посев 1 мл в глубину питательной среды в чашках Петри. Для выявления роста грибов и дрожжей используют среду Сабуро или сусло-агар, для выявления бактерий – МПА. При этом засевают 2-3 параллельные чашки на каждое разведение. Оставляют в термостате при 37С для бактерий и при 24С для грибов и дрожжей, подсчитывают число выросших колоний и, зная разведение смыва, подсчитывают микробную загрязненность сырья. Микробную загрязненность лекарственного сырья выражают количеством клеток микроорганизмов в 1 г сырья. Микрофлора готовых лекарственных форм. Микроорганизмы могут загрязнять и различные готовые лекарственные препараты. В готовые лекарственные препараты микробы попадают: 1) из растительного лекарственного сырья (нормальная и фитопатогенная микрофлора растений); 2) из окружающей среды во время изготовления лекарственных препаратов в аптеках и на фармацевтических фабриках. Источники микробного загрязнения лекарственных препаратов: 1) лекарственные растения; 2) вода 3) аптечная посуда, оборудование и пр.; 4) воздух производственных помещений; 5) руки персонала. Микроорганизмы могут попадать в лекарственные средства в процессе неправильного анализа, особенно органолептического. Микрофлора готовых лекарственных форм, изготовляемых в аптеках и на производстве, зависит от : 1) вида сырья, его питательной ценности для микроорганизмов или, напротив, его антимикробной активности, начальной загрязненности; 2) химической природы веществ, входящих в состав лекарственного средства; 3) технологии приготовления (настои, отвары, температура, время, объем и пр.); 4) условий хранения; 5) санитарно-гигиенических условий в аптеках и на фабриках. Микроорганизмы, попадающие в лекарства, приводят к их порче и могут изменить их качество, разлагая своими ферментами действующее начало и переводя его в другие соединения. Таким образом,. микроорганизмы могут изменять свойства лекарств, делая их неактивными или даже токсичными, например, в результате образования микробных токсинов и пирогенов. Патогенные микроорганизмы могут вызывать инфекционные заболевания у людей, использующих препараты, загрязненные микроорганизмами родов Staphylococcus, Pseudomonas, Salmonella и др. Среди готовых лекарственных форм наиболее загрязненными являются препараты растительного происхождения – настои и отвары. При хранении этих лекарств, особенно в теплом месте, количество микробов в них возрастает до высоких цифр, и появляются признаки порчи. Признаками микробной порчи жидких лекарственных форм является помутнение, если лекарственная форма должна быть прозрачной, появление осадка, увеличивающегося в объеме, образование пленки на поверхности, появление запаха, несвойственного данной лекарственной форме. В связи с этим осуществляется бактериологический контроль соблюдения санитарно-гигиенического режима изготовления лекарственных препаратов на предприятиях и в аптеках и проводится санитарно-микробиологический контроль каждой серии выпускаемой лекарственной формы, т.е. проводится определение микробной загрязненности различных готовых лекарственных препаратов. Методы определения микробной загрязненности готовых лекарственных препаратов. Имеются определенные требования ВОЗ и фармакопеи по микробной загрязненности различных лекарственных средств. Лекарственные средства для парентерального введения в виде инъекций, глазные капли, мази, пленки, средства для новорожденных, должны быть стерильными. Стерильные инъекционные растворы могут обладать пирогенными свойствами, т.е. вызывать повышение температуры тела. Это обусловлено наличием в них убитых бактерий или продуктов их распада. Пирогены – это сложные по своей структуре вещества, которые содержат протеины, липиды и полисахариды, и вызывают в макроорганизме комплекс изменений, характеризующихся повышением температуры тела, вазомоторными расстройствами, в тяжелых случаях – шоковым состоянием. Пирогенами являются бактериальные эндотоксины. Все растворы, предназначенные для инъекций не должны содержать пирогенов. Но освободить от них готовый продукт не удается, т.к. пирогены проходят через бактериальные фильтры и устойчивы к нагреванию. Для этого необходимо соблюдать специальные требования при изготовлении стерильных лекарственных средств: 1) дистиллированная вода уже до стерилизации не должна содержать кишечной палочки; 2) общее количество микробов в воде не должно превышать 10 – 15 клеток на 1 мл; 3) препараты готовят в асептических условиях, пользуются стерильной посудой, соблюдают стерильность при их упаковке, после приготовления стерилизуют. Проверку стерильности производят в боксах со строгим соблюдением правил асептики. Делают посев на тиогликолевую среду (для выявления различных бактерий, в том числе анаэробов) и посев на среду Сабуро (для выявления грибов, г.о. рода Кандида). Если нет роста микробов на средах, то препарат является стерильным. Если лекарственное средство обладает антимикробным действием, то стерильность определяют путем мембранной фильтрации. После фильтрации исследуемого препарата фильтр делят на части и вносят для роста задержанных микроорганизмов в жидкие питательные среды. При отсутствии роста препарат считается стерильным. Лекарственные средства, не требующие стерилизации, содержат микроорганизмы. Но их содержание не должно превышать предельно допустимых значений для различных лекарственных форм. Оценка микробной загрязненности нестерильных препаратов. Определяют: 1) количество жизнеспособных бактерий в 1 г или 1 мл препарата; 2) количество жизнеспособных грибов в 1 г или 1 мл препарата; 3) кишечную палочку и представителей семейства энтеробактерий, синегнойную палочку и золотистого стафилококка, которые не должны присутствовать в нестерильных лекарственных средствах. Методы определение микробной загрязненности лекарственных средств, не обладающих антимикробным действием. От каждой серии препарата отбирают 10 проб из 10 разных упаковок, в целом не меньше 50 г или мл. На анализ берут 30 г т(мл), разделив на 3 части по 10 г (мл). Определение общего количества бактерий и грибов. 10 г (мл) разводят в 10 раз 0,1 М раствором фосфатного буфера, доводя конечный объем до 100 мл. Делают посев по 1 мл разведенного препарата двухслойным агаровым методом в 2 чашки Петри с МПА, содержащим 0,1% глюкозы для определения бактерий и по 1 мл в 2 чашки Петри со средой Сабуро с антибиотиками для грибов. Чашки с МПА для определения бактерий инкубируют при 37С 5 дней, а со средой Сабуро для определения грибов при 24С 5 дней. Затем подсчитывают число колоний, находят среднее арифметическое для 2-х чашек и высчитывают количество бактерий и грибов в 1г (мл) отобранного на анализ образца. Определение бактерий семейства Enterobacteriaceae. Следующие 10 г(мл) образца вносят в 90 мл среды обогащения, перемешивают и инкубируют при 37С 24 – 48 час. При наличии роста делают пересев на среду Эндо и висмут-сульфитный агар. Инкубируют при 37С 24 – 48 час. На среде Эндо бактерии семейства Enterobacteriaceae образуют малиновые колонии с металлическим блеском. На висмут-сульфитном агаре – черные или зеленовато-бурые, светло-зеленые или коричневые колонии. Колонии исследуют микроскопически и выявляют грам «-» неспоровые палочки. Подозрительные колонии пересевают на скошенный в пробирках МПА с 0,1% глюкозой и инкубируют при 37С 24 час. Из каждой пробирки с чистой культурой делают пересевы на : 1) среду с глюкозой и феноловым красным ( энтеробактерии ферментируют глюкозу и среда становится желтой); 2) среду с нитратом калия (энтеробактерии восстанавливают нитраты в нитриты и не имеют фермента цитохромоксидазы). Если в образце обнаружены грам «-» неспоровые палочки, которые дают отрицательную реакцию на цитохромоксидазу, ферментируют глюкозу и восстанавливают нитраты в нитриты, то делают вывод, что исследуемый препарат содержит бактерии семейства Enterobacteriaceae. Определение бактерий S. aureus и P. aeruginosa. Следующие 10 г(мл) образца вносят в 90 мл накопительной среды и инкубируют при 37С 24 – 48 час. При наличии роста делают пересев петлей на чашки Петри с солевым агаром с маннитом для стафилококка и на чашки Петри со средой для идентификации синегной палочки. Инкубируют при 37С 24 – 48 час. Стафилококк на солевом агаре образует желтые колонии, окруженные желтыми зонами. При микроскопии обнаруживаются грам"+" кокки. С чистой культурой стафилококка ставят реакцию плазмокоагуляции. Для этого в пробирку с 0,5 мл разведенной (1:4) плазмой крови человека или кролика вводят петлю агаровой культуры стафилококка и инкубируют 1-24 час при 37С. Стафилококк коагулирует плазму. P. aeruginosa на диагностической среде образует зеленые флюоресцирующие колонии. Их идентифицируют микроскопически и биохимически. Под микроскопом бнаруживают грам «-» палочки. Реакция на цитохромоксидазу положительна (бумажка с индикатором синеет). Нормативы. В нестерильных лекарственных средствах для приема внутрь в 1 г (мл) должно быть не более 1000 бактерий и 100 дрожжевых и плесневых грибов, а также должны отсутствовать патогенные и условно-патогенные микроорганизмы представители семейства энтеробактерий, синегнойная палочка и золотистый стафилококк. Лекарственные средства для местного применения (полость уха, носа, интравагинально) не должны содержать более 100 (суммарно) микробных клеток в 1 г (мл). В таблетированных препаратах не должно быть патогенной микрофлоры, а общая обсемененность не должна превышать 10 тыс. микробных клеток на 1 таблетку. Бактериологический контроль соблюдения санитарно-гигиенического режима изготовления лекарственных препаратов на предприятиях и в аптеках осуществляется исследованиями смывов с рук персонала, посуды, поверхности столов, оборудования. Смывы высевают на различные питательные среды и определяют общую микробную обсемененность, наличие кишечной палочки, золотистого стафилококка, патогенных энтеробактерий, грибов рода Сandida, энтеровирусов. ЛЕКЦИЯ № 10 Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Стерилизация. Методы и аппаратура. Контроль качества стерилизации. Понятие о дезинфекции, асептике и антисептике. На микроорганизмы влияют физические, химические и биологические факторы внешней среды. Физические факторы: температура, лучистая энергия, высушивание, ультразвук, давление, фильтрация. Химические факторы: реакция среды (рН), вещества различной природы и концентрации. Биологические факторы – это взаимоотношения микроорганизмов друг с другом и с макроорганизмом, влияние ферментов, антибиотиков. Факторы окружающей среды могут оказывать на микроорганизмы благоприятное воздействие (стимуляция роста) и отрицательное влияние: микробицидное действие (уничтожающее) и микробостатическое действие (подавление роста), а также мутагенное действие. Действие физических факторов на микроорганизмы. Действие температуры на микроорганизмы. Температура – важный фактор, влияющий на жизнедеятельность микроорганизмов. Для микроорганизмов различают минимальную, оптимальную и максимальную температуру. Оптимальная – температура, при которой происходит наиболее интенсивное размножение микробов. Минимальная – температура, ниже которой микроорганизмы не проявляют жизнедеятельности. Максимальная – температура, выше которой наступает гибель микроорганизмов. По отношению к температуре различают 3 группы микроорганизмов: 1. Психрофилы (холодолюбивые). Оптимум – 10 - 15С, максимум – 25-30С, минимум – 0-5С. Это обитатели почвы, морей, пресных водоемов (сапрофиты) и некоторые паразиты: паразиты холодолюбивых животных, некоторые виды иерсиний, клебсиелл, псевдомонад, вызывающих заболевания у человека. 2. Мезофилы. Оптимум – 30-37С. Минимум – 15-20С. Максимум – 43-45С. Обитают в организме теплокровных животных. К ним относятся большинство патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. 3. Термофилы. Оптимум – 50-60С. Минимум - 45С. Максимум - 75С. Обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна. Они не способны размножаться в организме теплокровных животных, поэтому не имеют медицинского значения. Благоприятное действие оптимальной температуры используется при выращивании микроорганизмов с целью лабораторной диагностики, приготовления вакцин и других препаратов. Тормозящее действие низких температур используется при хранении продуктов и культур микроорганизмов в условиях холодильника. Низкая температура приостанавливает гнилостные и бродильные процессы. Механизм действия низких температур – затормаживание в клетке процессов метаболизма и переход в состояние анабиоза. Губительное действие высокой температуры (выше максимальной) используется при стерилизации. Механизм действия – денатурация белка (ферментов), повреждение рибосом, нарушение осмотического барьера. Наиболее чувствительны к действию высокой температуры психрофилы и мезофилы. Особую устойчивость проявляют споры бактерий. Действие лучистой энергии и ультразвука на микроорганизмы. Различают неионизирующее (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света) и ионизирующее излучение (-лучи и электроны высоких энергий). Ионизирующее излучение обладает мощным проникающим действием и повреждает клеточный геном. Механизм повреждающего действия: ионизация макромолекул, что сопровождается развитием мутаций или гибелью клетки. При этом летальные дозы для микроорганизмов выше, чем для животных и растений. Механизм повреждающего действия УФ-лучей: образование димеров тимина в молекуле ДНК, что прекращает деление клеток и служит основной причиной их гибели. Повреждающее действие УФ-лучей в большей мере выражено для микроорганизмов, чем для животных и растений. Ультразвук (звуковые волны 20 тыс. гц) обладает бактерицидным действием. Механизм: образование в цитоплазме клетки кавитационных полостей, которые заполняются парами жидкости и в них возникает давление до 10 тыс. атм. Это приводит к образованию высокореактивных гидроксильных радикалов, к разрушению клеточных структур и деполимеризации органелл, денатурации молекул. Ионизирующее излучение, УФ-лучи и ультразвук используются для стерилизации. Действие высушивания на микроорганизмы. Вода необходима для нормальной жизнедеятельности микроорганизмов. Снижение влажности среды приводит к переходу клеток в состояние покоя, а затем и к гибели. Механизм губительного действия высушивания: обезвоживание цитоплазмы и денатурация белков. Более чувствительны к высушиванию патогенные микроорганизмы: возбудители гонореи, менингита, брюшного тифа, дизентерии, сифилиса и др. Более устойчивы споры бактерий, цисты простейших, бактерии, защищенные слизью мокроты (туберкулезные палочки). В практике высушивание используется для консервирования мяса, рыбы, овощей, фруктов, при заготовке лекарственных трав. Высушивание из замороженного состояния под вакуумом – лиофилизация или лиофильная сушка. Ее используют для сохранения культур микроорганизмов, которые в таком состоянии годами (10-20 лет) не теряют жизнеспособности и не меняют свойств. Микроорганизмы находятся при этом в состоянии анабиоза. Лиофилизация используется в производстве препаратов из живых микроорганизмов: эубиотиков, фагов, живых вакцин против туберкулеза, чумы, туляремии, бруцеллеза, гриппа и др. Действие химических факторов на микроорганизмы. Химические вещества по-разному влияют на микроорганизмы. Это зависит от природы, концентрации и времени действия химических веществ. Они могут стимулировать рост (используются как источники энергии), оказывать микробицидное, микробостатическое, мутагенное действие или могут быть безразличными для процессов жизнедеятельности Например: 0,5-2% раствор глюкозы – источник питания для микробов, а 20-40% раствор оказывает угнетающее действие. Для микроорганизмов необходимо оптимальное значение рН среды. Для большинства симбионтов и возбудителей заболеваний человека – нейтральная, слабощелочная или слабокислая среда. При росте рН сдвигается чаще в кислую сторону, рост микроорганизмов при этом приостанавливается. А затем наступает гибель. Механизм: денатурация ферментов гидроксильными ионами, нарушение осмотического барьера клеточной мембраны. Химические вещества, которые обладают противомикробным действием, используются для дезинфекции, стерилизации и консервации. Действие биологических факторов на микроорганизмы. Биологические факторы – это различные формы влияния микробов друг на друга, а также действие на микроорганизмы факторов иммунитета (лизоцим, антитела, ингибиторы, фагоцитоз) во время их пребывания в макроорганизме. Совместное существование различных организмов – симбиоз. Выделяют следующие формы симбиоза. Мутуализм – такая форма сожительства, когда оба партнера получают взаимную выгоду (например, клубеньковые бактерии и бобовые растения). Антагонизм – форма взаимоотношений, когда один организм наносит вред (вплоть до гибели) другому организму своими продуктами метаболизма (кислоты, антибиотики, бактериоцины), благодаря лучшей приспособленности к условиям среды, путем непосредственного уничтожения (например, нормальная микрофлора кишечника и возбудители кишечных инфекций). Метабиоз – форма сожительства, когда один организм продолжает процесс, вызванный другим (использует его продукты жизнедеятельности), и освобождает среду от этих продуктов. Поэтому создаются условия для дальнейшего развития (нитрифицирующие и аммонифицирующие бактерии). Сателлизм – один из сожителей стимулирует рост другого (например, дрожжи и сарцины вырабатывают вещества, способствующие росту других, более требовательных к питательным средам, бактерий). Комменсализм – один организм живет за счет другого (извлекает выгоду), не причиняя ему вреда (например, кишечная палочка и организм человека). Хищничество – антагонистические взаимоотношения между организмами, когда один захватывает, поглощает и переваривает другой (например, кишечная амеба питается кишечными бактериями). Паразитизм – форма антагонистических отношений, когда один организм использует другой для обеспечения своей жизнедеятельности как источник питания и среду для обитания с причинением ему вреда (например, бактериофаги – паразиты бактерий). Стерилизация. Стерилизация – это процесс полного уничтожения в объекте всех жизнеспособных форм микробов, в том числе спор. Различают 3 группы методов стерилизации: физические, химические и физикохимические. Физические методы: стерилизация высокой температурой, Уф облучением, ионизирующим облучением, ультразвуком, фильтрованием через стерильные фильтры. Химические методы – использование химических веществ, а также газовая стерилизация. Физико-химические методы – совместное использование физических и химических методов. Например, высокая температура и антисептики. Стерилизация высокой температурой. К этому методу относятся: 1) стерилизация сухим жаром; 2) стерилизация паром под давлением; 3) стерилизация текучим паром; 4) тиндализация и пастеризация; 5) прокаливание; 6) кипячение. Стерилизация сухим жаром. Метод основан на бактерицидном действии нагретого до 165-170С воздуха в течение 45 мин. Аппаратура: сухожаровой шкаф (печь Пастера). Печь Пастера – металлический шкаф с двойными стенками, обшитый снаружи материалом, плохо проводящим тепло (асбест). Нагретый воздух циркулирует в пространстве между стенками и выходит наружу через специальные отверстия. При работе необходимо строго следить за нужной температурой и временем стерилизации. Если температура будет более высокой, то произойдет обугливание ватных пробок, бумаги, в которую завернута посуда, а при более низкой температуре требуется более длительная стерилизации. По окончании стерилизации шкаф открывают только после его остывания, иначе стеклянная посуда может потрескаться из-за резкой смены температуры. Материал и режим стерилизации: а) стеклянные, металлические, фарфоровые предметы, посуда, завернутые в бумагу и закрытые ватно-марлевыми пробками для сохранения стерильности (165-170С, 45 мин); б) термостойкие порошкообразные лекарственные средства - тальк, белая глина, окись цинка (180-200С, 30-60 мин); в) минеральные и растительные масла, жиры, ланолин, вазелин, воск (180-200С, 2040 мин). Стерилизация паром под давлением. Наиболее эффективный и широко применяемый в микробиологической и клинической практике метод. Метод основан на гидролизующем действии пара под давлением на белки микробной клетки. Совместное действие высокой температуры и пара обеспечивает высокую эффективность этой стерилизации, при которой погибают самые стойкие споровые бактерии. Аппаратура – автоклав. Автоклав состоит из 2-х металлических цилиндров, вставленных друг в друга с герметически закрывающейся крышкой, завинчивающейся винтами. Наружный котел – водопаровая камера, внутренний – стерилизационная камера. Имеется манометр, паровыпускной кран, предохранительный клапан, водомерное стекло. В верхней части стерилизационной камеры – отверстие, через которое пар проходит из водопаровой камеры. Манометр служит для определения давления в стерилизационной камере. Между давлением и температурой существует определенная зависимость: 0,5 атм - 112С, 1-01,1 атм – 119-121С, 2 атм - 134С. Предохранительный клапан – для защиты от чрезмерного давления. При повышении давления выше заданного, клапан открывается и выпускает лишний пар. Порядок работы. В автоклав наливают воду, уровень которой контролируют по водомерному стеклу. В стерилизационную камеру помещают материал и плотно завинчивают крышку. Паровыпускной кран открыт. Включают нагрев. После закипания воды кран закрывают лишь тогда, когда будет вытеснен весь воздух (пар идет непрерывной сильной сухой струей). Если кран закрыть раньше, показания манометра не будут соответствовать нужной температуре. После закрытия крана, в котле постепенно повышается давление. Начало стерилизации – тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. По истечении срока стерилизации прекращают нагрев и охлаждают автоклав до возвращения стрелки манометра к 0. Если выпустить пар раньше, жидкость может вскипеть из-за быстрой смены давления и вытолкнуть пробки (стерильность нарушается). Когда стрелка манометра вернется к 0, осторожно открывают паровыпускной кран, спускают пар и затем вынимают стерилизуемые объекты. Если не выпустить пар после возвращения стрелки к 0, вода может конденсироваться и смочить пробки и стерилизуемый материал (стерильность нарушится). Материал и режим стерилизации: а) стеклянная, металлическая, фарфоровая посуда, белье, резиновые и корковые пробки, изделия из резины, целлюлозы, древесины, перевязочный материал (вата, марля) (119 - 121С, 20-40 мин)); б) физиологический раствор, растворы для инъекций, глазные капли, дистиллированная вода, простые питательные среды - МПБ, МПА(119-121С, 20-40 мин); в) минеральные, растительные масла в герметически закрытых сосудах (119-121С, 120 мин); Стерилизация текучим паром. Метод основан на бактерицидном действии пара (100С) в отношении только вегетативных клеток. Аппаратура – автоклав с незавинченной крышкой или аппарат Коха. Аппарат Коха - это металлический цилиндр с двойным дном, пространство в котором на 2/3 заполнено водой. В крышке – отверстия для термометра и для выхода пара. Наружная стенка облицована материалом, плохо проводящим тепло (линолеум, асбест). Начало стерилизации – время от закипания воды и поступления пара в стерилизационную камеру. Материал и режим стерилизации. Этим методом стерилизуют материал, который не выдерживает температуру выше 100С: питательные среды с витаминами, углеводами (среды Гисса, Эндо, Плоскирева, Левина), желатином, молоко. При 100С споры не погибают, поэтому стерилизацию проводят несколько раз дробная стерилизация - 20-30 мин ежедневно в течение 3-х дней. В промежутках между стерилизациями материал выдерживают при комнатной температуре для того, чтобы проросли споры в вегетативные формы. Они будут погибать при последующем нагревании при 100С. Тиндализация и пастеризация. Тиндализация - метод дробной стерилизации при температуре ниже 100С. Она используются для стерилизации объектов, которые не выдерживают 100С: сыворотка, асцитическая жидкость, витамины. Тиндализация проводится в водяной бане при 56С по 1 часу 5-6 дней. Пастеризация - частичная стерилизация (споры не погибают), которая проводится при относительно низкой температуре однократно. Пастеризацию проводят при 70-80С, 5-10 мин или при 50-60С, 15-30 мин. Пастеризация используется для объектов, теряющих свои качества при высокой температуре. Пастеризацию, например, используют для некоторых пищевых продуктов: молока, вина, пива. При этом не повреждается их товарная ценность, но споры остаются жизнеспособными, поэтому эти продукты нужно хранить на холоде. Стерилизация лучистой энергией и ультразвуком. Стерилизация лучистой энергией. Для стерилизации используются УФ-лучи и -лучи. Уф-излучение используют для стерилизации воздуха лечебных и детских учреждений, аптек, бактериологических боксов, лабораторий и цехов заводов, продуктов питания, питательных сред, посуды. В последнее время этот метод входит в практику обработки вакцин и сывороток. Этот метод не изменяет качества продуктов, так как в малых дозах УФ-лучи не нарушают целостность макромолекул белков, витаминов, ферментов, полисахаридов. Для стерилизации воздуха используют бактерицидные лампы: БУВ-15, БУВ-30. При стерилизации прозрачных растворов термолабильных веществ (белков, витаминов, антибиотиков) их наливают в сосуды из кварцевого стекла тонким слоем и периодически встряхивают, так как УФ-лучи обладают слабой проникающей способностью. -лучи используют для стерилизации объектов, которые не выдерживают термических и химических методов. Они не изменяют качества продукта, не вызывают денатурации. Этим способом стерилизуют: одноразовую пластиковую посуду, питательные среды, перевязочный материал, некоторые лекарственные препараты ( антибиотики, гормоны), системы для переливания крови, одноразовые шприцы. В качестве источника -лучей используют Со60. Этот вид стерилизации включается в непрерывный производственный процесс. После стерилизации необходимо проводить контроль остаточной радиации. Стерилизация ультразвуком. Ультразвук используют для стерилизации пищевых продуктов (их питательная ценность при этом сохраняется максимально), вакцин, некоторых объектов лабораторного оборудования, которые портятся при действии повышенной температуры и химической стерилизации. Для стерилизации ультразвуком используются специальные ультразвуковые датчики. Стерилизация фильтрованием. Фильтрование относится к механическим факторам, влияющим на микроорганизмы. Для этого используются бактериальные фильтры. Бактериальные фильтры задерживают микроорганизмы и их споры, так как размеры пор на фильтрах меньше, чем размеры микроорганизмов. Фильтрование используют для стерилизации жидких материалов, не выдерживающих нагревание. Фильтрование можно также использовать для получения токсинов, фагов и других продуктов жизнедеятельности микроорганизмов. Аппаратура: асбестовые и мембранные фильтры, воронки Зейтца, специальные колбы, вакуумный насос. Мембранный фильтр стерилизуют кипячением, вставляют в стерильную воронку Зейтца, а воронку – в колбу, присоединенную к вакуумному насосу. Фильтрование производят при помощи насоса. Систему с асбестовым фильтром предварительно стерилизуют в автоклаве. Стерилизуемый материал: сыворотка крови, антибиотики, растворы гормонов, витаминов, ферментов. Недостаток этого метода в том, что он не освобождает стерилизуемый материал от вирусов. Химическая стерилизация. Газовая стерилизация - стерилизация с использованием стерилизующих газов формальдегида, окиси этилена, бромид метила, надуксусной кислоты. Чаще используют окись этилена или ее смесь с бромидом метила. Аппаратура - герметические контейнеры, в которые запускают стерилизующие газы. После стерилизации газ удаляют продуванием стерильного воздуха. Обязательно проводится контроль на остаточную концентрацию газов в материале, так как они токсичны. Стерилизуемый материал: крупногабаритные изделия, приборы (например, для космических кораблей), аппараты искусственного кровообращения, катетеры, зонды, хирургические перчатки, упакованные в бумагу. Химические вещества можно использовать для стерилизации воздуха и различных поверхностей. Для этого используют 3% раствор перекиси водорода при ежедневной уборке производственных помещений и 6% раствор – при генеральной уборке. Для стерилизации воздуха в боксах и операционных используют раствор 3% перекись водорода и 0,5% раствор молочной кислоты или 3-6%раствор перекиси водорода и 0,5% раствор сульфонола. Эти растворы распыляют за 40-50 мин до работы. В результате обсемененность воздуха снижается в 30-40 раз. Контроль стерилизации. В связи с распространением в последние годы микроорганизмов, высоко резистентных к действию факторов окружающей среды, ужесточаются способы стерилизации и контроля ее качества. Для контроля стерилизации используются: 1. Физические методы – максимальные и контактные термометры. 2. Химические вещества как температурные индикаторы. Это порошкообразные вещества со строго определенной температурой плавления: бензонафтол(110С), антипирин (113С), резорцин и сера (119С), бензойная кислота (120С). Эти вещества смешивают с небольшим количеством сухой анилиновой краски (фуксин, метиленовый синий) и помещают в запаянные стеклянные трубочки, которые укладывают между стерилизуемыми предметами. Этот метод используют для контроля режима стерилизации в автоклаве. Если температура в автоклаве была достаточной, вещество в трубочке плавится и окрашивается в цвет красителя, который растворяется в этом веществе. 3. Биологические методы – использование термостойкой спорообразующей тест культуры – Bacillus stearothermophilus. Его споры погибают при 121С за 15 мин при их содержании в 1 мл среды 106 клеток. Биологический тест используют для контроля режима стерилизации в печи Пастера. Пробирки с полосками марли, фильтровальной бумаги, с шелковой нитью, зараженные спорами, помещают в шкаф между стерилизуемыми предметами. После стерилизации в пробирку вносят питательный бульон и наблюдают за ростом микроорганизмов. Дезинфекция. Дезинфекция – уничтожение патогенных микроорганизмов в объектах окружающей среды для прерывания путей передачи инфекции с помощью химических веществ. Химические вещества, которые используются для дезинфекции, называются дезинфицирующими веществами. Они нарушают физико-химическую структуру микробной клетки. По механизму действия дезинфицирующие вещества делят на следующие группы: 1.Окислители – повреждают сульфгидрильные группы белков. К ним относятся галогены (хлор, бром, йод) и их соединения, перекись водорода, перманганат калия. 2. Поверхностно-активные вещества – повреждают клеточную стенку. К ним относятся бактерицидные мыла, сульфонол, амфолан, твины. 3. Соли тяжелых металлов – вызывают коагуляцию белков, образование нерастворимых альбуминатов. К ним относятся соли ртути, серебра, меди, свинца. Их применение ограничено при наличии дополнительных белков, которые затрудняют доступ к возбудителю. 4. Фенол, крезол и их производные – повреждают клеточную стенку, растворяют липиды цитоплазматической мембраны, нарушая ее полупроницаемость, а затем повреждают белки, вызывая гибель микробов. 5. Щелочи, известь – приводят к набуханию и растворению белков. Их применение ограничено из-за повреждающего действия на различные предметы (посуду). 6. Красители – обладают сродством к фосфорнокислым группам, повреждают нуклеопротеиды и вызывают гибель микроорганизмов. К ним относятся бриллиантовый зеленый, метиленовый синий, риванол, трипофлавин и др. К наиболее распространенным дезинфицирующим веществам относятся хлорная известь (0,1 –10% р-р), хлорамин (0,5 – 5% р-р), фенол (3-5% р-р). лизол (3-5% р-р). двутретьосновная соль гипохлората кальция (ДТСГК (0,1-10% р-р). 0,1 – 0,2% р-р сулемы и др. соединения ртути, 70 этиловый спирт. В микробиологической практике дезинфицирующие вещества используют для обработки посуды (пипетки, предметные стекла и пр.), рабочего места, рук и др. Выбор дезинфицирующего вещества, длительность его воздействия определяется особенностями микроорганизма и той средой, в которой он находится (например, мокрота). Антисептика и асептика. Асептика и антисептика широко применяются в медицинской, фармацевтической практике и в работе микробиологической лаборатории. Антисептика – использование химических веществ, убивающих или подавляющих размножение различных микроорганизмов на коже и слизистых оболочках. В качестве антисептиков используются: 70 этиловый спирт, 5% спиртовый раствор йода, 0,1% раствор марганцевокислого калия, 1-2% раствор метиленового синего или бриллиантового зеленого, 0,5-1% раствор формалина и др. Понятие антисептики тесно связано с асептикой. Асептика – совокупность мероприятий, предупреждающих попадание микроорганизмов из окружающей среды в ткани, полости организма человека при лечебных и диагностических манипуляциях, в стерильные лекарственные препараты при их изготовлении, а также в материал для исследования, питательные среды, культуры микроорганизмов при микробиологических лабораторных исследованиях. Для этой цели в бактериологических лабораториях посевы проводят у пламени спиртовки, предварительно прокаленной петлей, для посева используют стерильные питательные среды. Асептика достигается также стерилизацией хирургических инструментов и материалов, обработкой рук хирурга перед операцией, воздуха и предметов операционной, поверхности кожи операционного поля и т.д. Консервация. Химические вещества также используются для консервации лекарственных средств. К консервации прибегают в тех случаях, когда невозможна стерилизация лекарств или невозможно изготовление их в упаковке одноразового использования. Для консервации применяют неорганические соединения (соли тяжелых металлов, серебра, ртути), металлоорганические соединения (мертиолат, фенил ртутные соли), органические соединения (спирты, фенолы). Консерванты должны отвечать следующим требованиям: 1) должны быть фармакологически инертными; 2) иметь широкий спектр антимикробного действия; 3) не взаимодействовать с лекарственным веществом; 4) поддерживать стерильность лекарства в течение всего времени его применения. ЛЕКЦИЯ № 11 Химиотерапия. Химиотерапевтические препараты и антибиотики. Классификация и способы получения антибиотиков. Побочное действие антибиотиков и меры профилактики. Химиотерапия – наука, изучающая лечение инфекционных заболеваний с помощью химических веществ. Основателем химиотерапии считается Парацельс, названный Герценом "первым профессором химии от сотворения мира". Парацельс применял для лечения инфекций человека и животных различные неорганические вещества (например, соли ртути и мышьяка). История современных противомикробных химических средств началась с открытия П. Эрлиха. Он обнаружил способность анилиновых красителей убивать трипаносомы и использовал для лечения сифилиса сальварсан. Препарат спас жизни тысячам больных сифилисом, фрамбезией и др. Эрлих также получил препараты ртути, висмута, сурьмы для лечения спирохетозов. В 1935 году немецкий химик Домагк обнаружил вещество пронтозил или красный стрептоцид, которое спасало животных от стрептококковых инфекций. Домагк и Эрлих за свои работы были удостоены Нобелевской премии. Позднее было выяснено, что пронтозил в организме распадается с образованием сульфаниламида. Механизм действия сульфаниламидов (сульфонамидов) на микроорганизмы был открыт Вудсом. Сульфаниламиды по своей структуре похожи на парааминобензойную кислоту (ПАБК). ПАБК участвует в синтезе фолиевой кислоты, необходимой для жизнедеятельности бактерий. Бактерии вместо ПАБК включают в свой обмен сульфаниламиды (из-за сходства в структуре). В результате нарушается образование фолиевой кислоты и бактерии погибают. Действие химических веществ на микробную клетку может быть микробостатическим– задерживающим рост микробов, микробицидным – микробы гибнут, или мутагенным.Свойства химиопрепаратов. Свойства химиопрепаратов. Химиопрепараты должны обладать: 1) специфичностью действия; 2) максимальной терапевтической активностью; 3) минимальной токсичностью для организма человека. Для оценки качества лечебного химиопрепарата П. Эрлих ввел понятие химиотерапевтический индекс. Химиотерапевтический индекс - это соотношение минимальной терапевтической дозы (DC – dosis curativa) к максимальной переносимой дозе (Dt – dosis toleranta). Химиотерапевтический индекс, т.е. DC/Dt должен быть ниже 1. Этот индекс характеризует степень безвредности препарата для организма. При индексе 1 препарат может быть использован для лечения заболевания, т.к. его лечебная доза меньше переносимой. Антибиотики. К химиотерапевтическим препаратам относятся антибиотики. Антибиотики – это вещества природного происхождения, обладающие противомикробной активностью. Антибиотики – это продукты метаболизма любых живых организмов (микробов, растений, животных). Они способны избирательно подавлять рост бактерий (бактериостатическое действие) или убивать их (бактерицидное действие). Открытию антибиотиков способствовали наблюдения за антагонистическими отношениями в мире микробов. Особенно известны работы Пастера, Мечникова. В 1928 году Токин открыл фитонциды – антимикробные вещества, образуемые растениями. Начало учения об антибиотиках было положено в 1929 году, когда английский ученый А. Флеминг открыл пенициллин. Это вещество было выделено из зеленой плесени (плесневого гриба Penicillium notatum), поэтому было названо пенициллином. В 1940 г. американские ученые Флори и Чейн выделили пенициллин в чистом виде. В 1941 году пенициллин был испытан на 1-ом больном. Для получения пенициллина в больших количествах Флори и Хитли предложили метод глубинного культивирования гриба с добавлением кукурузного экстракта, что значительно ускоряло рост. В 1945 г. Флеминг, Флори и Чейн стали нобелевскими лауреатами. В России 1-ый отечественный пенициллин получила З.В. Ермольева из плесени P. сrustosum. Он был испытан на раненых в Великую Отечественную войну и спас жизни сотням тысяч раненых. Особенно помогал пенициллин при лечении газовой гангрены, при черепно-мозговых травмах, после операций. Успехи применения пенициллина послужили толчком к поиску новых антибиотиков. В 1943 г. американский ученый Ваксман выделил из Actinomyces globisporus антибиотик стрептомицин. Он был использован для лечения туберкулеза, туберкулезного менингита, считавшегося до этого неизлечимой болезнью. Классификация антибиотиков. В настоящее время получено более 10 000 различных антибиотиков. Существует несколько классификаций антибиотиков. Главной считается классификация по химической структуре. По химической структуре антибиотики делят на 8 групп: 1) - лактамиды – пенициллин, цефалоспорины и др.; 2) макролиды – эритромицин, олеандомицин; 3) аминогликозиды – стрептомицин, канамицин, гентамицин; 4) тетрациклины – окситетрациклин, доксициклин; 5) полипептиды – полимиксины, бацитрины; 6) полиены – нистатин, амфотерицин В; 7) анзимицины – рифампицин; 8) дополнительный класс – левомицетин, линкомицин, гризеофульвин. По происхождению антибиотики делят 5 классов: 1) из грибов – пенициллин; 2) из бактерий – субтилин, грамицидин; 3) из актиномицетов – стрептомицин; 4) из тканей животных – лизоцим, интерферон; 5) из растений – хлорофилипт из эвкалипта, аллилчеп – из лука, аллилсат – из чеснока, из лишайников – усниновая кислота. Антибиотики могут быть получены и путем химического синтеза. По спектру действия антибиотики делят на 4 группы: 1) антибактериальные широкого (тетрациклины, левомицетин) и узкого (полимиксин, бензилпенициллин) спектра действия; 2) противогрибковые широкого (амфотерицин В) и узкого (нистатин) спектра действия; 3) противопротозойные – против простейших ( фумагиллин – антибиотик узкого спектра действия – против амеб); 4) противоопухолевые – препараты, обладающие цитотоксическим действием (рубомицин). Антибиотики широкого спектра действия – оказывают влияние на все виды бактерий, грибов или простейших. Антибиотики узкого спектра действия – оказывают влияние на небольшую группу бактерий или других микроорганизмов. По механизму действия антибиотики делят на 4 группы: 1) угнетают синтез белков клеточной стенки (-лактамы – пенициллины, цефалоспорины); 2) нарушают синтез клеточной мембраны (полиены – нистатин; полимиксины) 3) ингибируют синтез белков (тетрациклины, левомицетин, аминогликозиды - – стрептомицин, мономицин, неомицин, канамицин, гентамицин); 4) ингибируют синтез нуклеиновых кислот ( протитвоопухолевые антибиотики: актиномицин подавляет синтез РНК, рубомицин – синтез ДНК). Бактерицидным действием обладают стрептомицин, пенициллины, неомицин, канамицин, полимиксин, цефалоспорины. Бактериостатическим действием обладают тетрациклины, макролиды, левомицетин. Бактериостатические препараты необходимо использовать длительно. Их можно применять после бактерицидных препаратов для долечивания. Существует 3 способа получения антибиотиков: 1. Биологический синтез. Для получения антибиотиков используют высокопродуктивные штаммы грибов, актиномицетов, бактерий. Штаммы-продуценты выращивают в оптимальной жидкой питательной среде. При их выращивании антибиотики выделяются микробными клетками в окружающую среду. Из среды их извлекают различными химическими методами (экстракция, ионообменные процессы). Антибиотики очищают, концентрируют, проверяют на безвредность и активность. Так получают, например, пенициллин. 2. Химический синтез. Путем химического синтеза получают антибиотики, для которых известна их химическая структура. Таким образом получают, например, левомицетин. 3. Комбинированный метод – это сочетание биологического и химического синтеза. Сначала получают антибиотик биологическим путем, а затем химическим путем изменяют структуру молекулы антибиотика для создания нужных свойств. Антибиотики, полученные таким способом, называются полусинтетическими. К ним относятся производные пенициллина – оксациллин, метициллин, ампоциллин. К ним чувствительны те микробы, которые устойчивы к природным антибиотикам. Побочное действие антибиотиков и меры профилактики. Многие антибиотики обладают побочным действием на организм человек. Различают несколько видов побочного действия на организм: 1) токсическое действие; 2) дисбактериозы; 3) отрицательное влияние на систему иммунитета; 4) реакция обострения; 5) отрицательное влияние на плод (тератогенное действие). 1. Токсическое действие на различные органы и ткани зависит от самого препарата, его свойств, дозы, способа введения. Антибиотики вызывают: а) поражение печени (тетрациклины); б) поражение почек (аминогликозиды, тетрациклины, цефалоспорины); в) поражение слухового нерва (аминогликозиды); г) угнетение кроветворения (левомицетин); д) поражение ЦНС (длительное применение пенициллина); е) нарушение желудочно-кишечного тракта (тетрациклины, противоопухолевые антибиотики). Для предупреждения токсического действия нужно назначать больному человеку наиболее безвредные для его состояния антибиотики. Например, если у человека больны почки, то нельзя применять препараты, обладающие нефротоксическим действием. Нужно использовать комбинации антибиотиков с другими лекарственными средствами. Это позволит снизить дозу антибиотика, а, следовательно, и его токсичность. 2. Дисбактериозы бывают при длительном лечении антибиотиками широкого спектра действия. Гибнут не только патогенные микробы, но и представители нормальной микрофлоры. Освобождается место для антибиотикоустойчивых микробов, которые могут стать причиной различных заболеваний. Дисбактериоз может не только усиливать уже имеющееся заболевание, но делает организм более восприимчивым к другим заболеваниям. Для предупреждения дисбактериоза нужно использовать антибиотики узкого спектра действия, сочетать антибиотики с противогрибковыми препаратами для уничтожения грибов и с эубиотиками для восстановление нормальной микрофлоры. 3. Отрицательное действие на иммунную систему: а) развитие аллергических реакций (10% случаев); наиболее сильными аллергенами являются пенициллины, цефалоспорины; при аллергических реакциях на антибиотики появляется сыпь, зуд, иногда даже анафилактический шок; для предупреждения аллергических реакций нужно знать индивидуальную чувствительность людей, для предупреждения анафилактического шока – делать кожно-аллергические пробы; б) подавление иммунитета (иммунодепрессия): левомицетин подавляет образование антител, циклоспорин А – функцию Т-лимфоцитов; для профилактики – строгий подход к назначению антибиотиков; в) нарушение формирования полноценного иммунитета после перенесения инфекционного заболевания; это связано с недостаточным антигенным действием микробов, которые погибают от антибиотиков раньше, чем успеют выполнить антигенную функцию; в результате возникают повторные инфекции (реинфекции) и рецидивы; для предупреждения нужно сочетать антибиотики с вакциной (антибиотики вызывают гибель возбудителей, а вакцина формирует иммунитет); 4. Реакция обострения – развитие интоксикации в результате выделения из микробных клеток эндотоксинов при массовой их гибели (разрушение клеток) под действием антибиотиков. 5. Отрицательное влияние антибиотиков на развитие плода. Это происходит в результате повреждения организма матери, сперматозоидов, плаценты и нарушения метаболизма самого плода. Например, тетрациклин оказывает прямое токсическое действие на плод. Известны случаи появления детей-уродов. В 1961 г. из-за применения препарата талидомида рождались дети-калеки без рук, без ног и наблюдались случаи детской смертности. Чтобы не причинить вреда организму человека, антибиотики должны обладать специфической тропностью. Trope – направляю, т.е. их действие должно быть целенаправленно на подавление (уничтожение) патогенных микробов. Антибиотики также должны обладать органотропностью – свойство антибиотика избирательно действовать на определенные органы. Например, энтеросептол применяют для лечения кишечных инфекций, т.к. он практически не всасывается из ЖКТ. Под влиянием антибиотиков могут измениться и сами микроорганизмы. Могут образоваться дефектные формы микробов – L-формы. Могут измениться не только морфологические свойства, но и биохимические, вирулентность и т.д. Это затрудняют диагностику заболеваний. ЛЕКЦИЯ № 12 Лекарственная устойчивость. Определение активности антибиотиков и чувствительности бактериальных культур к антибиотикам. Механизмы развития устойчивости микробов к антибиотикам. Помимо побочного действия антибиотиков на макроорганизм человека, антибиотики оказывают нежелательное воздействие и на микроорганизмы: 1) изменяются свойства микробов, что затрудняет их распознавание и диагностику заболеваний; 2) формируется приобретенная антибиотикоустойчивость (резистентность). Различают также врожденную или видовую устойчивость к антибиотикам. Она обусловлена видовыми свойствами, которые определяются геномом клетки (пенициллин не действует на микроорганизмы, у которых отсутствует пептидогликан в клеточной стенке). Циркуляция в природе антибиотикорезистентных бактерий создает трудности в лечении инфекционных заболеваний. Для того, чтобы антибиотик оказал свое действие на микроорганизм необходимо следующее: 1) антибиотик должен проникнуть в клетку; 2) антибиотик должен вступить во взаимодействие с «мишенью» (структура, на которую должен действовать антибиотик, например, молекула ДНК или рибосомы клетки); 3) антибиотик должен сохранять свою активную структуру. Если какое-либо из этих условий не будет выполнено, антибиотик не сможет оказать свое воздействие и у бактерий или других микробов развивается устойчивость к данному антибиотику. Развитие устойчивости объясняется генетическими процессами, что затем проявляется через определенные биохимические механизмы. Например, устойчивость грибов р. Candida к нистатину связана с мутацией генов, которые отвечают за строение клеточной мембраны, которая является «мишенью» для действия нистатина. Генетические процессы связаны с изменениями в геноме бактерий в результате мутаций и с наличием R-плазмид. В связи с этим различают: 1) хромосомную устойчивость - возникает в результате мутаций в геноме (хромосоме) и обычно бывает к одному антибиотику; такая устойчивость может передаваться по наследству при всех видах генетического обмена; 2) внехромосомную устойчивость (наблюдается значительно чаще) - связана с наличием в цитоплазме бактерий R–плазмиды, которая определяет множественную лекарственную устойчивостью (к нескольким антибиотикам); она может передаваться другим бактериям при конъюгации и трансформации. Биохимические механизмы: 1) изменение проницаемости мембраны для антибиотика; например, снижение проницаемости наружной мембраны у грамотрицательных бактерий обеспечивает их устойчивость к ампициллину; 2) изменение «мишени»; например, устойчивость к стрептомицину связана с изменением рибосомального белка, с которым взаимодействует стрептомицин; 3) нарушение специфического транспорта антибиотика в бактериальную клетку; например, устойчивость к тетрациклину может быть связана с подавлением транспорта этого антибиотика в клетку; 4) превращение активной формы антибиотика в неактивную (основной биохимический механизм) при помощи ферментов; образование таких ферментов связано с R-плазмидами и транспозонами (отрезками ДНК). Важное значение имеют ферменты пептидазы, которые вызывают гидролиз антибиотиков. Например, ферменты лактамазы, разрушающие –лактамное кольцо. К этим ферментам относится индуцибельный фермент пенициллиназа. 98% стафилококков образуют пенициллиназу, разрушающую пенициллин, поэтому они обладают устойчивостью к пенициллину. У E.coli и протея пенициллиназа является конститутивным ферментом, чем и объясняется их естественная резистентность к пенициллину. E. сoli образует фермент стрептомициназу, которая разрушает стрептомицин. Имеются бактерии, образующие ферменты, которые вызывают ацетилирование, фосфорилирование и другие изменения структуры антибиотиков, что приводит к потере их активности; 5) возникновение у микробов другого пути метаболизма вместо того пути, который нарушен антибиотиком. Распространению антибиотикорезистентности способствуют следующие условия: 1) широкое бесконтрольное применение антибиотиков для лечения (самолечение) и профилактики заболеваний, что способствует отбору резистентных форм, возникших в результате генетических процессов; 2) применение одних и тех же антибиотиков для лечения человека и животных (или в качестве консервантов пищевых продуктов). Для предупреждения развития устойчивости к антибиотикам и для правильного лечения необходимо соблюдать следующие принципы. 1. Микробиологический: антибиотики применять по показаниям, предварительно определять антибиотикограмму. 2. Фармакологический: при назначении антибиотика необходимо определить правильную дозировку препарата, схему лечения, по возможности сочетать различные средства, чтобы предупреждать формирование резистентных форм. 3. Клинический: учитывать общее состояние больных, возраст, пол, состояние иммунной системы, сопутствующие заболевания, наличие беременности. 4. Эпидемиологический: знать, к каким антибиотикам устойчивы микроорганизмы в среде, окружающей больного (отделение, больница, географический регион). 5. Фармацевтический: необходимо учитывать срок годности, условия хранения препарата, так как при длительном и неправильном хранении образуются токсические продукты деградации антибиотика. Методы определения чувствительности бактерий к антибиотикам. Так как одним из важнейших принципов правильного лечения инфекционных заболеваний является выбор антибиотика, к которому возбудитель наиболее чувствителен, перед назначением антибиотиков проводится определение чувствительности возбудителя заболевания к антибиотикам, т.е. устанавливается антибиотикограмма. Наиболее известны 3 метода: 1. Метод бумажных дисков на питательном агаре. В чашку Петри на питательный агар делают посев микробной взвеси. Избыток жидкости удаляют пипеткой. После впитывания взвеси в агар на засеянную поверхность пинцетом наносят 5-6 разных бумажных дисков с антибиотиками, диски отличаются по цвету. Чашки с дисками ставят в термостат при 37С на 18-20 часов. Антибиотики из дисков диффундируют в агар. По диаметру зон задержки роста исследуемой культуры судят о ее чувствительности к антибиотикам. Этот метод нельзя применять, если антибиотики плохо диффундируют в агар. Преимущество метода – можно определить чувствительность исследуемой бактериальной культуры сразу к нескольким антибиотикам. 2. Метод серийных разведений в МПБ. Готовят основной раствор антибиотика в соответствующем растворителе. Из основного раствора готовят последующие 2-хкратные разведения в бульоне. Обычно берут 12 пробирок по 1 мл МПБ в пробирке. После последовательных разведений антибиотика в МПБ, в каждую пробирку добавляют 0,1 мл взвеси клеток испытуемой бактериальной культуры, содержащей 106-107 клеток. Посевы инкубируют в термостате 18-24 ч. Результаты отмечают по наличию роста. Если есть рост бактерий – среда мутная. Если нет роста бактерий – среда прозрачная. Если среда в пробирке мутная, то в данной концентрации антибиотик не действует, если прозрачная– антибиотик действует. По последней пробирке с прозрачной средой определяют минимальную ингибирующую дозу антибиотика. Одновременно ставят контрольные пробы: 1-ый контроль (контроль бактериальной культуры) - 1 мл МПБ + взвесь бактерий без антибиотика, 2-ой контроль (контроль антибиотика) - 1 мл МПБ + антибиотик, но без взвеси бактерий. В контрольных пробирках должны быть следующие результаты: 1-ый контроль – помутнение среды (есть рост); 2-ой контроль – среда прозрачная (нет роста). Для того, чтобы узнать какое действие оказал антибиотик (бактерицидное или бактериостатическое), петлей делают посевы из пробирок на сектора ПА. Роста нет – бактерицидное действие, рост есть – бактериостатическое действие. Преимущество метода – определение минимальной концентрации антибиотика, которая ингибирует (подавляет) рост бактериальной культуры. 3. Метод «канавки» (предложен А. Флемингом). Берут чашку Петри с питательным агаром. В центре по диаметру вырезают полоску агара шириной 1 см. Затем канавку заполняют агаром, смешанным с антибиотиком. После застывания канавки перпендикулярно делают посев исследуемых культур (4-5). После инкубации в термостате чувствительность определяют по длине зоны задержки роста, чем она больше, тем культура чувствительнее и наоборот. Преимущество метода – можно определить чувствительность сразу нескольких культур к данному антибиотику. Биологическая активность антибиотиков. Биологическая активность антибиотика – это его способность убивать или тормозить рост и развитие микроорганизмов. Активность выражают в единицах действия (ЕД). 1 ЕД - минимальное количество антибиотика, которое задерживает рост стандартного штамма тест-микроба в определенных условиях. Так, для пенициллина 1 ЕД является минимальное количество, способное задержать рост золотистого стафилококка штамма 209-р в 50 мл МПБ. Для стрептомицина 1 ЕД должна задерживать рост E.coli в 1 мл МПБ. В настоящее время активность большинства антибиотиков измеряется в мкг. Обычно 1мкг химически чистого препарата соответствует 1 ЕД. Для бензилпенициллина 1мг содержит 1670 ЕД, в 1 мг нистатина содержится 4000 ЕД. Методы определения активности антибиотиков. Активность антибиотиков определяют: 1) методом серийных разведений; 2) методом диффузии в агар. Для определения активности антибиотиков в качестве тест - культуры используют непатогенные или условно-патогенные микробы, проявляющие наибольшую чувствительность к данному веществу. Так, для определения активности пенициллина используют S. аureus 209-р. 1. Определение активности антибиотиков методом серийных разведений. Берут ряд пробирок с одинаковым объемом МПБ (1-10 мл). Количество пробирок определяется количеством разведений (степенью разведения) антибиотика. В первую пробирку вносят определенное количество антибиотика, перемешивают, определенный объем раствора переносят из первой пробирки во вторую, перемешивают, из второй пробирки – в третью и т.д. Из последней пробирки такой же объем выливают, чтобы во всех пробирках содержался одинаковых объем жидкости. Контроль – пробирка без антибиотика. Во все пробирки с разведениями антибиотика и контрольную пробирку вносят 0,1 мл взвеси тест культуры (2,5 106 клеток в 1 мл). На следующий день определяют разведение антибиотика, при котором в пробирке нет роста - среда осталась прозрачной (если нет роста, следовательно антибиотик подействовал). Эта наименьшая концентрация и есть минимальная активная доза антибиотика. Можно использовать этот метод с применением плотной среды, в том случае, если микробы не растут на жидких средах (для туберкулезных палочек – свернутую сыворотку). Разведения антибиотика в среде готовят следующим образом. Вначале готовят различные разведения антибиотика в растворителе, а затем по 1 мл каждого разведения вносят в пробирку с 4 мл расплавленного и охлажденного до 45-50С МПА. Пробирки скашивают для застывания агара, а на поверхность среды петлей засевают тесткультуру. 2. Определение активности антибиотика методом диффузии в агар. Питательный агар (ПА) по 15 мл разливают в чашки Петри. После застывания и подсушивания агара в каждую чашку наливают по 5 мл ПА, смешанного с тест культурой (20 млн. клеток на 1 мл среды). После застывания второго слоя агара на его поверхность наносят по трафарету 6 цилиндров и делают 6 лунок. В 3 лунки вносят по 0,1 мл испытуемого раствора антибиотика, в другие 3 лунки – по 0,1 мл стандартного раствора. Через 16-18 часов термостатирования при 37С цилиндры удаляют и измеряют диаметр зон задержки роста. Активность антибиотика устанавливается с помощью расчетной таблицы ГФК или по стандартной кривой на основе диаметра задержки роста. ЛЕКЦИЯ № 13 Учение об инфекции. Понятие инфекция, инфекционный процесс, инфекционная болезнь. Инфекция (infectio – заражение) – процесс проникновения микроорганизма в макроорганизм и его размножение в нем. Инфекционный процесс – процесс взаимодействия микроорганизма и организма человека. С биологической точки зрения инфекционный процесс – это разновидность паразитизма, когда один вид (паразит) использует другой вид (хозяин) как источник питания и место обитания, нанося ему вред. Инфекционный процесс имеет различные проявления: от бессимптомного носительства до инфекционного заболевания (с выздоровлением или летальным исходом). Инфекционная болезнь - это крайняя форма инфекционного процесса. Для инфекционной болезни характерно: 1) наличие определенного живого возбудителя; 2) заразность, т.е. возбудители могут передаваться от больного человека здоровым, что приводит к широкому распространению заболевания; 3) наличие определенного инкубационного периода и характерная последовательная смена периодов в течение болезни (инкубационный, продромальный, манифестный (разгар болезни), рековалесценции (выздоровление)); 4) развитие характерных для данного заболевания клинических симптомов; 5) наличие иммунного ответа (более или менее продолжительный иммунитет после перенесения заболевания, развитие аллергических реакций при наличии возбудителя в организме и др.) Названия инфекционных болезней формируются от названия возбудителя (вида, рода, семейства) с добавлением суффиксов "оз" или "аз" (сальмонеллез, риккетсиоз, амебиаз и пр.). Развитие инфекционного процесса зависит: 1) от свойств возбудителя; 2) от состояния макроорганизма; 3) от условий окружающей среды, которые могут влиять как на состояние возбудителя, так и на состояние макроорганизма. Свойства возбудителей. Возбудителями являются вирусы, бактерии, грибы, простейшие, гельминты (их проникновение – инвазия). Микроорганизмы, способные вызывать инфекционные болезни, называются патогенными, т.е. болезнетворными (pathos – страдание, genos – рождение). Имеются также условно-патогенные микроорганизмы, которые вызывают заболевания при резком снижении местного и общего иммунитета. Возбудители инфекционных заболеваний обладают свойствами патогенности и вирулентности. Патогенность и вирулентность. Патогенность – это способность микроорганизмов проникать в макроорганизм (инфективность), приживаться в организме, размножаться и вызывать комплекс патологических изменений (нарушений) у чувствительных к ним организмов (патогенность – способность вызывать инфекционный процесс). Патогенность – это видовой, генетически обусловленный признак или генотипический признак. Степень патогенности определяется понятием вирулентность. Вирулентность – количественное выражение или патогенности. Вирулентность является фенотипическим признаком. Это свойство штамма, которое проявляется в определенных условиях (при изменчивости микроорганизмов, изменении восприимчивости макроорганизма). Количественные показатели вирулентности: 1) DLM (Dosis letalis minima) – минимальная летальная доза – минимальное количество микробных клеток, которое вызывает гибель 95% восприимчивых животных при данных конкретных условиях опыта (вид животного, вес, возраст, способ заражения, время гибели). 2) LD50 – то количество, которое вызывает гибель 50% экспериментальных животных. Поскольку вирулентность – это фенотипический признак, то она изменяется под влиянием естественных причин. Ее можно также искусственно изменить (повысить или понизить). Повышение проводят путем многократного пассирования через организм восприимчивых животных. Понижение - в результате воздействия неблагоприятных факторов: а) высокая температура; б) антимикробные и дезинфицирующие вещества; в) выращивание на неблагоприятных питательных средах; г) защитные силы организма – пассирование через организм мало восприимчивых или невосприимчивых животных. Микроорганизмы с ослабленной вирулентностью используются для получения живых вакцин. Патогенные микроорганизмы обладают также специфичностью, органотропностью и токсичностью. Специфичность – способность вызывать определенную инфекционную болезнь. Холерный вибрион вызывает холеру, микобактерии туберкулеза – туберкулез и пр. Органотропность – способность поражать определенные органы или ткани (возбудитель дизентерии – слизистую оболочку толстого кишечника, вирус гриппа – слизистую оболочку верхних дыхательных путей, вирус бешенства – нервные клетки аммонова рога). Встречаются микроорганизмы, способные поражать любую ткань, любой орган (стафилококки). Токсичность – способность образовывать токсические вещества. Токсические и вирулентные свойства тесно связаны между собой. Факторы вирулентности. Признаки, которые определяют патогенность и вирулентность, называются факторами вирулентности. К ним относятся определенные морфологические (наличие определенных структур – капсул, клеточной стенки), физиологические и биохимические признаки (выработка ферментов, метаболитов, токсинов, оказывающих неблагоприятное влияние на макроорганизм) и др. По наличию факторов вирулентности патогенные микроорганизмы можно отличить от непатогенных. К факторам вирулентности относятся: 1) адгезины (обеспечивают адгезию) – специфические химические группировки на поверхности микробов, которые как "ключ к замку" соответствуют рецепторам чувствительных клеток и отвечают за специфическое прилипание возбудителя к клеткам макроорганизма; 2) капсула – защита против фагоцитоза и антител; бактерии, окруженные капсулой, более устойчивы к действию защитных сил макроорганизма и вызывают более тяжелое течение инфекции (возбудители сибирской язвы, чумы, пневмококки); 3) поверхностонорасположенные вещества капсулы или клеточной стенки различной природы (поверхностные антигены): протеин А стафилококка, протеин М стрептококка, Vi-антиген брюшнотифозных палочек, липопротеиды грам «-» бактерий; они выполняют функции подавления иммунитета и неспецифических защитных факторов; 4) ферменты агрессии: протеазы, разрушающие антитела; коагулаза, свертывающая плазму крови; фибринолизин, растворяющий сгустки фибрина; лецитиназа, разрушающая лецетин мембран; коллагеназа, разрушающая коллаген; гиалуронидаза, разрушающая гиалуроновую кислоту межклеточного вещества соединительной ткани; нейраминидаза, разрушающая нейраминовую кислоту. Гиалуронидаза, расщепляя гиалуроновую кислоту, повышает проницаемость слизистых оболочек и соединительной ткани; токсины –микробные яды - мощные факторы агрессии. Факторы вирулентности обеспечивают: 1) адгезию – прикрепление или прилипание микробных клеток к поверхности чувствительных клеток макроорганизма (к поверхности эпителия); 2) колонизацию – размножение на поверхности чувствительных клеток; 3) пенетрацию – способность некоторых возбудителей проникать (пенетрировать) внутрь клеток - эпительальных, лейкоцитов, лимфоцитов (все вирусы, некоторые виды бактерий: шигеллы, эшерихии); клетки при этом погибают, и может нарушаться целостность эпителиального покрова; 4) инвазию – способность проникать через слизистые и соединительнотканные барьеры в подлежащие ткани (благодаря выработке ферментов гиалуронидазы, нейраминидазы); 5) агрессию - способность возбудителей подавлять неспецифическую и иммунную защиту организма хозяина и вызывать развитие повреждений. Токсины. Токсины – яды микробного, растительного или животного происхождения. Они обладают высоким молекулярным весом и вызывают образование антител. Токсины делят на 2 группы: эндотоксины и экзотоксины. Экзотоксины выделяются в окружающую среду в процессе жизнедеятельности микроорганизма. Эндотоксины прочно связаны с бактериальной клеткой и выделяются в окружающую среду после гибели клетки. Свойства эндо и экзотоксинов. Экзотоксины Эндотоксины Белки Липополисахариды Термолабильны (инактивируются при 58- Термостабильны (выдерживают 80 - 100С ) 60С) Высокотоксичны Менее токсичны Специфичны Неспецифичны (общее действие) Высокая антигенная активность (вызывают Слабые антигены образование антител – антитоксинов) Под действием формалина переходят в Частично обезвреживаются формалином анатоксины (утрата ядовитых свойств, сохранение иммуногенности) Образуются в основном грам «+» Образуются, в основном, грам «-» бактериями бактериями Экзотоксины образуют возбудители так называемых токсинемических инфекций, к которым относятся дифтерия, столбняк, газовая гангрена, ботулизм, некоторые формы стафилококковых и стрептококковых инфекций. Некоторые бактерии одновременно образуют как экзо-,так и эндотоксины (кишечная палочка, холерный вибрион). Получение экзотоксинов. 1) выращивание токсигенной (образующей экзотоксин) культуры в жидкой питательной среде; 2)фильтрование через бактериальные фильтры (отделение экзотоксина от бактериальных клеток); можно использовать другие способы очистки. Экзотоксины используют затем для получения анатоксинов. Получение анатоксинов. 1) к раствору экзотоксина (фильтрату бульонной культуры токсигенных бактерий) добавляют 0,4% формалин и выдерживают в термостате при 39-40С 3-4 недели; происходит потеря токсичности, но антигенные и иммуногенные свойства сохраняются; 2) добавляют консервант и адъювант. Анатоксины – это молекулярные вакцины. Они используются для специфической профилактики токсинемических инфекций, а также для получения лечебнопрофилактических антитоксических сывороток, также используемых при токсинемических инфекциях. Получение эндотоксинов. Используются различные методы разрушения микробной клетки, а затем проводят очистку, т.е. отделение эндотоксина от других компонентов клетки. Так как эндотоксины – это липополисахариды, их можно извлечь из микробной клетки путем ее разрушения ТХУ (трихлоруксусная кислота) с последующим диализом для очистки от белков. Свойства макроорганизма, влияющие на течение инфекционного процесса. Основной фактор – восприимчивость к тому или иному возбудителю. Восприимчивость может быть видовая и индивидуальная. Видовая восприимчивость присуща данному виду животного или человека. Она обусловлена генетически. Определенный вид микроба находит оптимальную среду для своего существования в тканях определенного вида хозяина. Индивидуальная восприимчивость определяется состоянием каждого конкретного организма. Она зависит от многих факторов: 1) качество и количество возбудителя; качество - выраженность инвазивных и агрессивных свойств возбудителя, количество - инфицирующая доза – определенная критическая доза, ниже которой болезнь может не развиться (для заболевания холерой необходимо введение холерных вибрионов в дозе 1010-1011 пероральным путем); 2) входные ворота – ткань или орган, через которые возбудитель проникает в макроорганизм; для большинства возбудителей необходимо проникновение через определенные входные ворота для развития заболевания (для гонококка – только через слизистые оболочки половых органов или конъюктиву глаза, для возбудителя дизентерии – через слизистую оболочку толстой кишки, для вируса гриппа – через слизистую оболочку дыхательных путей); есть микроорганизмы, способные проникать через любые входные ворота (возбудитель чумы, стафилококки). 3) общая физиологическая реактивность организма; она определяется физиологическими особенностями макроорганизма, характером обмена веществ, функцией внутренних органов, эндокринных желез, особенностями иммунитета. На общую физиологическую реактивность влияют: а) пол и возраст: существуют детские инфекции (скарлатина, коклюш, корь, паротит), в преклонном возрасте тяжело протекает пневмония, во врем беременности женщины более чувствительны к стафилококковым и стрептококковым инфекциям, до 6 месяцев дети устойчивы к многим инфекциям, т.к. получают антитела от матери; б) состояние нервной системы: угнетение нервной системы способствует более тяжелому течению инфекции; психические расстройства снижают регулирующую функцию ЦНС; в) наличие соматических заболеваний (диабет, заболевания сердечно-сосудистой системы, печени, почек); г) состояние нормальной микрофлоры, представители которой обладают антагонистическими свойствами; д) питание: при недостаточном и неполноценном питании люди чаще подвержены инфекционным заболеваниям (туберкулез, дизентерия, холера), при этом наибольшее значение имеют белковые компоненты пищи, витамины и микроэлементы, так как они необходимы для синтеза антител и поддержания активного фагоцитоза; в результате голодания может быть утрачен не только индивидуальный, но и видовой иммунитет; недостаток витаминов приводит к нарушению обмена веществ, что снижает сопротивляемость к инфекциям; е) иммунобиологические особенности организма, т.е. устойчивость естественных защитных факторов. Влияние факторов окружающей среды на течение инфекционного процесса. Факторы окружающей среды влияют как на микроорганизм, его устойчивость и сохраняемость во внешней среде, так и на резистентность макроорганизма. Охлаждение понижает устойчивость ко многим патогенным и условно-патогенным микробам. Например, действие холодного и влажного воздуха снижает устойчивость слизистой оболочки дыхательных путей, что приводит к острым респираторным заболеваниям в осенне-зимний период. Перегревание снижает иммунитет. Пингвины при повышении температуры внешней среды погибают от аутоинфекции, вызванной аспергиллом. Загрязнение воздуха ведет к повышению заболеваний верхних дыхательных путей в больших городах. Солнечное излучение в значительной степени повышает резистентность, но в ряде случаев длительное и интенсивное излучение понижает резистентность (рецидивы малярии у людей, подвергшихся интенсивной солнечной радиации). Ионизирующее излучение в больших дозах делает организм беззащитным перед инфекцией, нарушая проницаемость слизистых оболочек, резко снижая функции лимфоидной ткани и защитные свойства крови. Существенное влияние оказывают социальные условия: нормальные условия труда, быта, отдыха, занятия спортом повышают резистентность организма; плохие санитарно-гигиенические условия, физическое и умственное утомление вызывают ослабление защитных сил организма. Таким образом, возникновение инфекции и характер ее течения зависят от различных факторов: свойств возбудителя, его вирулентности, состояния макроорганизма и условий окружающей среды, где происходит взаимодействие между микро- и макроорганизмом. Значение этих факторов при разных инфекциях неодинаково. Например, при чуме определяющее значение принадлежит высокой вирулентности возбудителя, при большинстве других заболеваний – состоянию макроорганизма. Формы инфекционного процесса. ПО ПРИРОДЕ ВОЗБУДИТЕЛЯ: бактериальные, вирусные, грибковые, протозойные. ПО ПРОИСХОЖДЕНИЮ: - экзогенная – заражение из окружающей среды с пищей, водой, почвой, воздухом, выделениями больного человека; - эндогенная – заражение условно-патогенными микроорганизмами, обитающими в организме самого человека, что происходит при снижении иммунитета; - аутоинфекция – самозаражение путем переноса (обычно руками больного) из одного места в другое (из полости рта или носа на раневую поверхность). ПО ЧИСЛУ ВОЗБУДИТЕЛЕЙ: - моноинфекция – один вид; - смешанная – два и более вида возбудителей. ПО ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ: - острые – кратковременные (от одной недели до месяца); - хронические – затяжное течение (неск. мес – неск. лет); длительное пребывание – персистенция. ПО ПРОЯВЛЕНИЮ: - манифестная – с клинически выраженными симптомами; - абортивная – имеется неполный набор симптомов; - бессимптомная – симптомы слабо выражены; - латентная (скрытая) – длительное бессимптомное взаимодействие организма с возбудителем (например, герпетическая инфекция); при этом возбудитель находится в дефектной форме и поддерживает свою жизнедеятельность за счет внутриклеточного паразитизма, не выделяясь в окружающую среду; при воздействие каких-либо факторов латентная инфекция может перейти в острую манифестную форму. ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ: - очаговые – локализуются в местном очаге; - генерализованные – возбудитель распространяется по организму с кровью (гематогенный путь) или с лимфой (лимфогенный путь). Очаговые могут переходить в генерализованные. Вторичная инфекция – заражение другим видом возбудителя во время основного заболевания (осложнение основного заболевания другим микробом) - корь осложняется пневмонией. Рецидив – возврат симптомов за счет оставшихся в организме возбудителей (возвратный тиф, малярия). Реинфекция – повторное заражение тем же видом после выздоровления. Суперинфекция – заражение тем же видом во время заболевания (до выздоровления). Генерализация инфекции происходит в результате следующих процессов: 1) бактериемия (вирусемия) – циркуляция возбудителя в крови, но размножение отсутствует (кровь – механический переносик); 2) токсинемия – циркуляция токсинов в крови; 3) сепсис – возбудитель не только циркулирует, но и размножается в крови из-за снижения иммунитета; 4) септикопиемия – образование в результате сепсиса гнойных очагов в различных органах (одновременно с циркуляцией в крови возникают гнойные очаги воспаления в органах); 5) бактериальноили токсико-септический шок развивается при массовом поступлении в кровь бактерий или токсинов. Элементы эпидемиологии. Эпидемиология – наука, которая изучает условия возникновения и механизмы распространения эпидемического процесса. Эпидемиологический процесс – цепь непрерывных, следующих один за другим инфекционных состояний (от бессимптомного носительства до манифестного заболевания) в результате циркуляции возбудителя в коллективе. Эпидемический процесс включает 3 взаимосвязанных звена: 1) источник инфекции; 2) механизм передачи; 3) восприимчивость населения. Выключение любого звена – прерывание эпидемического процесса. Источники инфекции: 1) человек (больной или носитель) при антропонозных инфекциях; 2) животные (больные или носители) при зоонозных инфекциях; 3) окружающая среда при сапронозных инфекциях. Наибольшую опасность представляет больной человек, который выделяет в окружающую среду вирулентные микроорганизмы в большом количестве. Механизмы и пути передачи инфекции. Механизм передачи – это способ передачи от больного к здоровому организму. Пути передачи – это факторы, доставляющие микроорганизм от источника к здоровому организму. Механизмы передачи: 1) фекально-оральный - фекалии больного, содержащие возбудителя, попадают в рот и пищеварительную систему здорового (при локализации возбудителя в кишечнике). Это происходит: а) алиментарным путем – с пищей; б) водным путем – с водой; в) контактно-бытовым путем – через предметы быта, руки; г) смешанным путем. Заболевания: брюшной тиф, дизентерия, ишерихиозы, холера. 2) аэрозольный или аспирационный – возбудители из дыхательных путей больного попадают в дыхательные пути здорового (при локализации возбудителя на слизистых оболочках верхних дыхательных путей). Это происходит: а) воздушно-капельным путем – при кашле, чихании, разговоре с капельками слизи; б) воздушно-пылевым путем – с вдыхаемой пылью при высыхании капелек слизи из дыхательных путей. Заболевания: туберкулез, дифтерия, коклюш, скарлатина, грипп, корь. 3) гемический – воздудители из крови больного попадают в кровь здорового (при нахождении возбудителя в крови). Это происходит: а) трансмиссивным путем – через укусы кровососущих членистоногих; б) парентеральным путем – при помощи медицинского инструментария (шприцов, капельниц и пр.);в) вертикальным путем – через плаценту от матери к плоду. Заболевания: ВИЧ-инфекция, гепатит В, возвратный тиф, малярия. 4) контактный – возбудители попадают с покровных тканей больного (кожа, ногти, волосы, слизистые оболочки) на покровные ткани здорового. Это происходит: а) собственно контактным путем – прямое прикосновение кожи больного и здорового; б) при половом контакте – при половом акте; в) контактно-бытовым путем – через предметы обихода. Заболевания: сифилис, гонорея, трихомоноз, грибковые заболевания кожи (дерматомикозы, кератомикозы). Если комбинируются эти 4 механизма, то говорят о 5-ом механизме – смешанном (атипичном). Восприимчивость населения – это 3-ье звено эпидемического процесса. Состояние иммунитета человека и коллектива может иметь решающее значение в развитии эпидемии. Чем больше в коллективе иммунных лиц, тем меньше вероятность возникновения заболевания. Поэтому иммунизация населения – важный путь ликвидации заболеваемости. По степени интенсивности эпидемического процесса различают: 1) спорадическую заболеваемость – единичные случаи на данной территории в конкретный отрезок времени; 2) эпидемии – распространение инфекционной болезни на большие контингенты населения (заболевание значительного числа на отдельном предприятии или в городе); 3) пандемии – эпидемии, охватывающие страны и континенты. Эндемия – инфекция, встречающаяся в определенной местности: а) природноочаговые эндемии связаны с природными условиями и ареалом распространения переносчиков и источников инфекции (чума, туляремия, желтая лихорадка); б) статистические эндемии обусловлены комплексом климато-географических и социальноэкономических факторов (холера в Индии). Карантинные (конвенционные) болезни – наиболее опасные болезни, склонные к быстрому распространению. Госпитальные (внутрибольничные) инфекции – заболевания, возникающие у ослабленных лиц, заразившихся в больничных условиях (нагноение послеоперационных ран, пневмонии, сепсис). Борьба с эпидемиями направлена на все 3 звена эпидемического процесса. Но при каждом заболевании акцент делается на наиболее важном звене (при кишечных инфекциях – прерывание путей передачи; при воздушно-капельных инфекциях – создание коллективного иммунитета). ЛЕКЦИЯ№14 Понятие об иммунитете. Виды иммунитета. Неспецифические факторы резистентности. Антигены, антитела. Понятие об иммунитете. Иммунитет – это невосприимчивость к генетически чужеродным агентам (антигенам), к которым относятся клетки и вещества различного происхождения, как поступающих извне, так и образующихся внутри организма. К антигенам относятся в том числе и микробы – возбудители инфекционных заболеваний. Поэтому иммунитет можно рассматривать как невосприимчивость к инфекционным заболеваниям (к иммунитету также относится невосприимчивость, например, к пересаженным органам и тканям). Виды иммунитета. Различают следующие виды иммунитета. Наследственный (видовой) иммунитет – это иммунитет, который передается по наследству, в результате чего определенный вид (животные или человек) невосприимчив к микробам, вызывающим заболевание у другого вида. Этот иммунитет неспецифичен (не направлен на определенный вид микроба) и может быть абсолютным или относительным. Абсолютный не изменяется и не утрачивается, а относительный утрачивается при воздействии неблагоприятных факторов. Приобретенный иммунитет не передается по наследству, а приобретается каждым организмом в течение жизни. Например, после перенесения заболевания (корь) человек становится устойчивым к этому заболеванию (приобретает иммунитет к кори). Другими болезнями человек может заболеть, т.е. приобретенный иммунитет является специфическим (направлен на определенный вид микроба). Приобретенный иммунитет может быть активным и пассивным. Активный иммунитет вырабатывается при действии антигена на организм. В результате организм становится способным самостоятельно вырабатывать специфические антитела или клетки против этого антигена. Антитела могут долго сохраняться в организме, иногда всю жизнь (например, после кори). Активный иммунитет может быть естественным и искусственным. Естественный активный иммунитет вырабатывается после перенесения инфекционного заболевания, когда микробы-антигены попадают в организм естественными путями (с водой, воздухом, пищей). Такой иммунитет еще называют постинфекционным. Искусственный активный иммунитет вырабатывается в ответ на искусственное введение микробных антигенов (вакцин). Такой иммунитет еще называют поствакцинальным. Пассивный иммунитет возникает в организме при попадании в него уже готовых антител или лимфоцитов (они вырабатываются другим организмом). Такой иммунитет сохраняется недолго (15-20 дней), потому что "чужие" антитела разрушаются и выводятся из организма. Пассивный иммунитет также может быть естественным и искусственным. Естественный пассивный иммунитет возникает, когда антитела передаются от матери к плоду через плаценту. Такой иммунитет еще называют плацентарным. Искусственный пассивный иммунитет возникает после введения лечебных сывороток (лекарственных препаратов, содержащих готовые антитела). Такой иммунитет еще называют постсывороточным. Его чаще создают для экстренного лечения инфекционных заболеваний. Если ребенку ввести сыворотку крови человека, переболевшего корью, то он становится невосприимчивым к кори. Выделяют также такие виды иммунитета, как - гуморальный – объясняется наличием защитных веществ (в том числе, антител) в крови, лимфе и других жидкостях организма ("гуморос" – жидкость); - клеточный - объясняется "работой" специальных клеток (иммунокомпетентных клеток); - клеточно-гуморальный – объясняется и действием антител и "работой" клеток; - антимикробный – направлен против микробов; - антитоксический – против микробных ядов (токсинов); Антимикробный иммунитет может быть стерильным и нестерильным. Стерильный иммунитет сохраняется при отсутствии микробов в организме. Нестерильный иммунитет сохраняется только при наличии микробов в организме. Русский ученый А.М. Безредка выделил еще так называемый местный иммунитетневосприимчивость в месте проникновения микробов в организм (невосприимчивость слизистых оболочек кишечника, дыхательных путей, кожи). Этот иммунитет связан с секреторными антителами (иммуноглобулины А) и фагоцитозом. Иммунные реакции организма чаще всего являются специфическими, направленными против определенного антигена. К ним относятся следующие типы иммунных реакций: 1) антителообразование выработка специфических (иммунных) антител (наиболее мощный фактор гуморального иммунитета); 2) выработка иммунных лейкоцитов и иммунный фагоцитоз (клеточный иммунитет); 3) гиперчувствительность немедленного типа (ГЗТ); 4) гиперчувствительность замедленного типа (ГНТ); 5) иммунологическая память; 6) иммунологическая толерантность. Факторы неспецифической защиты организма. Большое значение в защите организма от генетически чужеродных агентов имеют неспецифические механизмы защиты или неспецифические механизмы резистентности (устойчивости). Их можно разделить на 3 группы факторов: 1)механические факторы (кожа, слизистые оболочки); 2) физико-химические факторы (ферменты желудочно-кишечного тракта, рН среды); 3) иммунобиологические факторы: - клеточные (фагоцитоз при участии клеток – фагоцитов); - гуморальные (защитные вещества крови: нормальные антитела, комплемент, интерферон, -лизины, фибронектин, пропердин и др.). Кожа и слизистые оболочки – это механические барьеры, которые не могут преодолеть микробы. Это объясняется слущиванием эпидермиса кожи, кислой реакцией пота, образованием слизистыми оболочками кишечника, дыхательных и мочеполовых путей лизоцима – фермента, который разрушает клеточную стенку бактерий и вызывает их гибель. Фагоцитоз – это поглощение и переваривание антигенных веществ, в том числе микробов специальными клетками крови (лейкоцитами) и некоторых тканей, которые называются фагоцитами. К фагоцитам относятся микрофаги (нейтрофилы, базофилы, эозинофилы) и макрофаги (моноциты крови и тканевые макрофаги). Впервые фагоцитоз описал русский ученый И.И. Мечников. Фагоцитоз может быть завершенным и незавершенным. Завершенный фагоцитоз заканчивается полным перевариванием микроба. При незавершенном фагоцитозе микробы поглощаются фагоцитами, но не перевариваются и могут даже размножаться внутри фагоцита. Нормальные антитела – это антитела, которые постоянно имеются в крови, а не вырабатываются в ответ на внедрение антигена. Они могут реагировать с разными микробами. Такие антитела присутствуют в крови людей, не болевших и не подвергавшихся иммунизации. Комплемент- это система белков крови, которые способны связываться с комплексом антиген-антитело и разрушать антиген (микробную клетку). Разрушение микробной клетки – лизис. Если в организме отсутствуют микробы-антигены, то комплемент находится в неактивном (разрозненном) состоянии. Интерфероны – это белки крови, которые обладают противовирусным, противоопухолевым и иммуномодулирующим действием. Их действие не связано с непосредственным влиянием на вирусы и клетки. Они действуют внутри клетки и через геном задерживают репродукцию вируса или пролиферацию клетки. Арреактивность клеток организма также имеет большое значение в противовирусном иммунитете и объясняется отсутствием рецепторов на поверхности клеток у данного вида организма, с которыми могли бы связаться вирусы. Естественные киллеры (NK-клетки) – это клетки-убийцы, которые разрушают ("убивают") опухолевые клетки и клетки, зараженные вирусами. Это особая популяция лимфоцитоподобных клеток – большие гранулосодержащие лимфоциты. Факторы неспецифической защиты – более древние факторы защиты, которые передаются по наследству. Они образуют как бы "первую линию обороны" и во многом определяют невосприимчивость к инфекционным заболеваниям. Если неспецифических механизмов оказывается недостаточно для защиты против возбудителя заболевания, то "включаются" специфические иммунные реакции, направленные именно против этого возбудителя ("бьют по конкретной цели "). В целом неспецифические и специфические факторы составляют единую систему, которая обеспечивает надежную защиту организма от антигенов. Антигены. Антигены – это любые генетически чужеродные агенты, которые, попав во внутреннюю среду организма или, образуясь внутри организма, вызывают специфическую иммунную реакцию (образование иммунных антител, выработку специфических клеток – сенсибилизированных Т-лимфоцитов и т.д.). Антитела, которые образуются в ответ на антиген, специфически взаимодействуют только с этим антигеном, в результате чего образуются комплексы антиген-антитело. К антигенам относится огромное число биологически активных макромолекул, как правило, имеющих органическое происхождение (различные биополимеры). Это, в первую очередь, белки, полисахариды, нуклеиновые кислоты и их комплексы с белками, имеющие растительное, животное, микробное происхождение или искусственно синтезированные вещества. Антигенами также являются бактерии, грибы, простейшие, вирусы, клетки и ткани животных, различные части и органоиды клеток (мембрана, рибосомы, митохондрии), микробные яды, экстракты гельминтов, яды многих змей и пчел. К антигенам не относятся низкомолекулярные вещества органической и неорганической природы, которые являются структурными компонентами клеток и тканей или образуются в норме в результате обмена веществ (аминокислоты, хлорид натрия, этанол и др.). Свойства антигенов. 1. Чужеродность – структурное отличие от собственных молекул, из которых состоит организм, которые определяют индивидуальность организма и наследственно закреплены за этим организмом (информация о структуре собственных молекул хранится в генах, в хромосомах), поэтому антигены распознаются иммунной системой, как чужеродные (не свои). 2. Антигенность – способность вызывать образование антител или сенсибилизированных лимфоцитов. 3. Иммуногенность - способность создавать иммунитет (относится к микробным антигенам). 4. Специфичность – способность взаимодействовать только с теми антителами, которые образовались в ответ на этот антиген. Специфичность определяется наличием на поверхности молекулы антигена определенного участка, который связывает антитело. Этот участок называется антигенной детерминантой или эпитопом. Он представляет собой определенную химическую группировку, которая как "ключ к замку" соответствует определенному участку на молекуле антитела. Именно по этому участку антитело "узнает" свой антиген и специфически связывает его. Таким образом, антитела связывают и нейтрализуют те антигены, которые вызвали их образование. Антигены могут иметь несколько эпитопов. 5. Макромолекулярность - антигенами могут быть вещества с молекулярной массой более 10 тыс. (но могут быть исключения, например, инсулин (М.в. 3800) является антигеном, а декстран (М.в. 100 тыс.) не является антигеном). 6. Жесткость структуры – наличие жестких структур на поверхности молекул, что необходимо для устойчивости детерминанты (чтобы "ключ" подходил к "замку"). Желатин имеет большой молекулярный вес, но не является антигеном, т.к. его молекула имеет очень подвижную структуру. 6. Коллоидное состояние - антиген должен быть в растворенном состоянии (представлен в виде коллоидного раствора). Кератин имеет большой молекулярный вес, но является нерастворимым белком, поэтому он не является антигеном. Для антигенов белкового происхождения имеет значение способ введения. Они проявляют свойства антигенов только при парентеральном введении (минуя желудочнокишечный тракт, где белки разрушаются до аминокислот и утрачивают антигенные свойства). Виды антигенов. Полные антигены способны вызывать синтез антител и связываться с ними. Это наиболее сильные антигены. К ним относятся белки и их комплексы с углеводами, липидами и нуклеиновыми кислотами. Они имеют 2 и более эпитопа, т.е. являются 2-х и более валентными. Неполные антигены или гаптены – самостоятельно не вызывают синтез антител, но способны с ними связываться. Способны вызывать выработку антител после соединения с высокомолекулярными белковыми носителями. К гаптенам относятся вещества с небольшим молекулярным весом или более крупные молекулы, не обладающие способностью полных антител. Имеют одну детерминанту. Полугаптены - неорганические радикалы (йод, бром, нитрогруппа), которые так же, как и гаптены, не вызывают образование антител, но приобретают эту способность после соединения с белками. В отличие от гаптенов не дают видимой реакции с антителами, но связывают и блокируют антитела. Полугаптенами могут быть лекарственные вещества, которые после соединения с белками организма, могут вызывать образование антител. При последующем введении такого лекарства может возникать непереносимость препарата. Гетероантигены - общие антигены у разных видов живых существ (антигены эритроцитов человека и антигены возбудителя чумы). Аллоантигены - разные антигены внутри одного вида (антигены эритроцитов человека с разными группами крови). Аутоантигены - вещества и клетки собственных тканей, лишенные контакта с иммунокомпетентными клетками в эмбриональном периоде. Антигенная структура бактериальной клетки. Бактерии – это сложный комплекс антигенов. Каждый вид представляет собой целую мозаику антигенов. Группоспецифические антигены – одинаковые у представителей разных видов, принадлежащих к одному роду или семейству. Видоспецифические – одинаковые у представителей одного вида (характерные для данного вида). Типоспецифические – одинаковые у разных вариантов одного и того же вида. У бактерий имеются Н-, О- и К-антигены. Н-антиген – жгутиковый – связан с сократительным белком жгутиков флагеллином. Термолабилен, разрушается при 56 - 80С. После обработки фенолом сохраняет свои свойства О-антиген – соматический. Этот антиген связан с клеточной стенкой бактерий. Термостабилен, сохраняется при кипячении 1-2 часа. К-антиген – капсульный. Располагается более поверхностно, чем О-антиген и часто его маскирует. Для выявления О-антигена, необходимо кипячением разрушить Кантиген. К-антигены полисахаридной природы выявлены у пневмококков. У сибиреязвенных бацилл К-антиген – полипептид. К К-антигену относится Vi-антиген брюшнотифозных бактерий, обладающих высокой вирулентностью. Протективный антиген – термолабильный белок, обладающий сильно выраженными иммуногенными свойствами. Такой антиген выделен из отечной жидкости сибиреязвенного карбункула. Протективные антигены образуют возбудители чумы, бруцеллеза, туляремии, коклюша. Антигены возбудителей используются для получения вакцин и диагностических препаратов, которые используются для идентификации микроорганизмов по антигенной структуре. Антигенная структура микробов в процессе эволюции может изменяться. Особенно большой изменчивостью антигенной структуры обладают вирусы. Антитела. Антитела – это белки -глобулиновой фракции крови, которые специфически соединяются с антигенами, вызвавшими их образование. Они называются иммуноглобулинами и обозначаются Ig. По химическому составу они являются гликопротеидами (белок + углевод). Различают 5 классов иммуноглобулинов: Ig G, Ig M, Ig A, Ig E, Ig D. Молекула Ig G состоит из 4-х цепей: 2-х тяжелых Н-цепей и двух легких L-цепей. Цепи соединяются друг с другом дисульфидными связями. На Н- и L-цепях имеются вариабельная (непостоянная) V-часть и постоянная С-часть. Молекула может распадаться на 3 фрагмента (3 части): 2 Fab-фрагмента и один Fc-фрагмент. Они соединяются между собой гибкими участками Н-цепей ("шарнирами"). В этом месте молекула может изгибаться (имеет гибкую структуру). V-части легкой и тяжелой цепей образуют активный центр. Активный центр формируется 2-мя цепями. Отдельные цепи не могут образовать активный центр. Активный центр связывает антигены. Он представляет собой полость на молекуле антигена, которая "как ключ к замку" подходит к детерминанте антигена, поэтому антитела связывают только свои антигены, т.е. те антигены, которые вызвали образование данных антител. Это свойство антител называется специфичностью. Молекула Ig G имеет 2 активных центра, т.е. эти иммуноглобулины двухвалентны (валентность определяется количеством активных центров). Ig G образуются после Ig M при первичном попадании антигена в организм. Они могут проникать через плаценту. Ig M состоит из 5-ти структур, подобных Ig G (такие структуры называют мономерами). Мономеры соединены между собой J-цепью. Ig M десятивалентны. Эти антитела образуются первыми при первичном попадании антигена в организм. При повторном попадании антигена они уже не образуются, а сразу же образуются Ig G. Ig A бывают трех форм: 1) мономеры (похожи на Ig G); 2) димеры (состоят из 2-х мономеров); 3) тримеры (состоят из 3-х мономеров). Мономеры связаны между собой J-цепью. Мономеры Ig A находятся в крови в небольшом количестве. Больше всего Ig A находится в слизистых оболочках в форме димеров и тримеров. Такие формы обеспечивают местный иммунитет слизистых оболочек, поэтому такие формы называются секреторными. Они содержат секреторный компонент (SC), который защищает их от разрушения. Ig E участвуют в аллергических реакциях. Они обладают цитотропностью, т.е. находятся в крови не в свободном виде, а прикреплены к базофилам и тучным клеткам. Ig D изучены мало, их роль до конца не выяснена. Виды антител. Полные антитела - это антитела, которые имеют 2 и более активных центра. После их соединения с антигеном образуется видимый осадок (агглютинат, преципитат). Неполные антитела - это антитела, которые имеют один активный центр. Они способны связываться с антигенами, но это не сопровождается видимыми изменениями. Нормальные антитела - это антитела, которые постоянно имеются у человека и животных без попадания в организм антигена (без иммунизации). К ним относятся, например, антитела плазмы крови (агглютинины), которые определяют деление крови человека на 4 группы. ЛЕКЦИЯ№15 Иммунная система организма человека. Антителообразование. Аллергия. Иммунная система – это система органов и клеток, которые осуществляют защиту от генетически чужеродных агентов (антигенов), в том числе микробных. Иммунная система состоит из лимфоидной ткани. Основные клетки этой ткани называются лимфоцитами. Общая масса лимфоидной ткани в организме взрослого человека – 1,5 – 2кг, а количество лимфоцитов – 1013. Иммунная система включает лимфоидные органы, которые имеют определенную внутреннюю структуру и клетки, которые циркулируют в крови и лимфе. Лимфоидные ткани делят на центральные и периферические. Центральные органы: тимус (вилочковая железа) и костный мозг. У птиц центральный орган – сумка (бурса) Фабрициуса. В центральных органах происходит образование, созревание и "обучение" лимфоцитов, которые после этого (после приобретения иммунной компетентности) поступают в циркуляцию (в кровь и лимфу) и заселяют периферические органы. В тимусе образуются Т-лимфоциты, а в костном мозге и в сумке Фабрициуса – В-лимфоциты. Периферические органы: селезенка, лимфатические узлы, небные миндалины, аденоиды, апендикс, пейеровы бляшки кишечника, групповые лимфатические фолликулы мочеполового, дыхательного трактов и др. органов, кровь и лимфа. Клетки этих органов под влиянием антигенов непосредственно осуществляют все реакции клеточного и гуморального иммунитета (образование антител, сенсибилизированных Тлимфоцитов), поэтому эти клетки называются иммунокомпетентными или иммуноцитами. К иммунокомпетентным клеткам относятся 3 вида клеток: макрофаги, Тлимфоциты и В-лимфоциты. Эти клетки образуются из общей стволовой клетки костного мозга, которая дает начало предшественнику макрофага и лимфоидной стволовой клетке. Предшественник макрофага затем превращается в макрофаг-моноцит, а лимфоидная стволовая клетка дает начало предшественнику Т-лимфоцитов и предшественнику В-лимфоцитов. Предшественники Т-лимфоцитов мигрируют в тимус, где они "созревают" и образуются все разновидности Т-лимфоцитов. "Созревание" В-лимфоцитов происходит в костном мозге, где они становятся зрелыми костномозговыми В-лимфоцитами. Под влиянием антигена они превращаются в плазматические клетки, которые синтезируют специфические антитела против этих антигенов. На поверхности Т- и В-лимфоцитов находятся различные рецепторы (белковые структуры), которые являются антигенами этих лимфоцитов и по которым различные разновидности лимфоцитов отличаются друг от друга. По этим антигенам можно распознать различные разновидности лимфоцитов, поэтому их называют маркерами или СД-антигенами (международное название). По функциям и СД-антигенам лимфоциты разделяют на следующие разновидности или субпопуляции. Т-хелперы (СД4) – распознают антиген, затем стимулируют образование плазматических клеток и выработку ими антител, активируют макрофаги (участвуют в гуморальном иммунном ответе). Т-киллеры или цитотоксические Т-лимфоциты - ЦТЛ (СД8 и СД3) – распознают антигены и уничтожают клетки - мишени, несущие антигены, опухолевые клетки, клетки, пораженные вирусами, без участия антител и комплемента при помощи выделяемых ими ферментов-токсинов(лимфотоксинов) (участвуют в клеточном иммунном ответе). Т-супрессоры (СД8) – снижают активность иммунокомпетентных клеток, тем самым, регулируя интенсивность иммунного ответа, участвуют в формировании иммунологической толерантности. Т-индукторы (СД4) – распознают антиген и увеличивают активность иммунокомпетентных клеток (хелперов, супрессоров, киллеров, макрофагов), регулируя интенсивность иммунного ответа. Т-эффекторы ГЗТ (гиперчувствительности замедленного типа) (СД8) – участвуют в аллергических реакциях замедленного (клеточного) типа, в отличие от ЦТЛ не обладают прямой цитотоксичностью, а разрушают клетки-мишени опосредованно (через другие клетки). Т-клетки памяти – долго сохраняют "память" об антигене, при повторном попадании в организм этого антигена способствуют более быстрому и сильному иммунному ответу. В-лимфоциты – участвуют в образовании антител (гуморальном иммунитете), под влиянием антигена превращаются в плазматические клетки, которые образуют антитела против этого антигена (их маркерами – СД-антигенами - являются эти антитела). В-клетки памяти – как и Т-клетки памяти. NK- клетки (естественные киллеры) (их антигены отличаются от Т- и Влимфоцитов) – "убивают" опухолевые и чужеродные клетки, участвуют в отторжении пересаженных органов, не обладают специфичностью. Нулевые клетки (не имеют антигенов Т- и В-клеток) – незрелые формы лимфоцитов, обладающие цитотоксичностью (способны "убивать"клетки-мишени). При любой форме иммунного ответа происходит взаимодействие 3-х типов клеток: макрофагов, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов. Гуморальный иммунный ответ – это выработка иммуноглобулинов (специфических антител). В нем участвуют макрофаги, Т-хелперы и В-лимфоциты. Основные стадии гуморального иммунного ответа. 1) поглощение макрофагом антигена (например, микробной клетки), его переваривание, "выставление" на своей поверхности не переваренных частей антигена (они сохраняют чужеродность) для их распознавания Т- и В-лимфоцитами; 2) распознавание антигена Т-хелпером (белковая часть) при непосредственном контакте с макрофагом; 3) распознавание антигена В-лимфоцитами (детерминантная часть) при непосредственном контакте с макрофагом; 4) передача неспецифического сигнала активации на В-лимфоцит через медиаторы (вещества): макрофаг вырабатывает интерлейкин-1 (ИЛ-1), который воздействует на Тхелпер и побуждает его синтезировать и выделять интерлейкин-2 (ИЛ-2), который воздействует на В-лимфоцит; 5) превращение В-лимфоцита в плазматическую клетку под действием ИЛ-2 и после получения информации от макрофага об антигенной детерминанте; 6) синтез плазматическими клетками специфических антител против попавшего в организм антигена и выделение этих антител в кровь (антитела будут специфически связываться с антигенами и нейтрализовать их действие на организм). Таким образом, для полноценного гуморального ответа В-клетки должны получить 2 сигнала активации: 1) специфический сигнал – информация об антигенной детерминанте, которую Вклетка получает от макрофага; 2) неспецифический сигнал – интерлейкин-2, который В-клетка получает от Тхелпера. Клеточный иммунный ответ лежит в основе противоопухолевого, противовирусного иммунитета и в реакциях отторжения трансплантанта, т.е. трансплантационного иммунитета. В клеточном иммунном ответе участвуют макрофаги, Т-индукторы и ЦТЛ. Основные стадии клеточного иммунного ответа такие же, как и при гуморальном ответе. Отличие заключается в том, что вместо Т-хелпером участвуют Т-индукторы, а вместо В-лимфоцитов – ЦТЛ. Т-индукторы активируют ЦТЛ при помощи ИЛ-2. Активированные ЦТЛ при повторном попадании антигена в организм "узнают" этот антиген на микробной клетке, связываются с ним и только при тесном контакте с клеткоймишенью "убивают" эту клетку. ЦТЛ вырабатывает белок перфорин, который образует в оболочке микробной клетки поры (дырки), что ведет к гибели клетки. Антителообразование в организме человека происходит в несколько стадий. 1. Латентная фаза – происходит распознавание антигена при взаимодействии макрофагов, Т- и В-лимфоцитов и превращение В-лимфоцитов в плазматические клетки, которые начинают синтезировать специфические антитела, но антитела еще не выделяются в кровь. 2. Логарифмическая фаза – антитела выделяются плазматическими клетками в лимфу и кровь и их количество постепенно увеличивается. 3. Стационарная фаза – количество антител достигает максимума. 4. Фаза снижения уровня антител – количество антител постепенно уменьшается. При первичном иммунном ответе (антиген впервые попадает в организм) латентная фаза длится 3 –5 суток, логарифмическая – 7 – 15 суток, стационарная – 15 – 30 суток, фаза снижения – 1 – 6 мес. и более. При первичном иммунном ответе вначале синтезируются Ig M, а затем Ig G, позже Ig A. При вторичном иммунном ответе (антиген попадает в организм повторно) длительность фаз изменяется: более короткий латентный период (неск. часов – 1-2 дня), более быстрый подъем антител в крови до более высокого уровня (выше в 3 раза), более медленное снижение уровня антител (в течение нескольких лет). При вторичном иммунном ответе сразу же синтезируются Ig G. Эти различия между первичным и вторичным иммунным ответом объясняются тем, что после первичного иммунного ответа образуются В- и Т-клетки памяти о данном антигене. Клетки-памяти вырабатывают рецепторы к этому антигену, поэтому сохраняют способность реагировать на данный антиген. При его повторном попадании в организм более активно и быстро формируется иммунный ответ. Аллергия – это повышенная чувствительность (гиперчувствительность) к антигенам-аллергенам. При их повторном попадании в организм происходит повреждение собственных тканей, в основе которого лежат иммунные реакции. Антигены, которые вызывают аллергические реакции, называются аллергенами. Различают экзоаллергены, попадающие в организм из внешней среды, и эндоаллергены, образующие внутри организма. Экзоаллергены бывают инфекционного и неинфекционного происхождения. Экзоаллергены инфекционного происхождения – это аллергены микроорганизмов, среди них самыми сильными аллергенами являются аллергены грибов, бактерий, вирусов. Среди неинфекционных аллергенов различают бытовые, эпидермальные (волосы, перхоть,шерсть), лекарственные (пенициллин и др. антибиотики), промышленные (формалин,бензол), пищевые, растительные (пыльца). Эндоаллергены образуются при каких-либо воздействиях на организм в клетках самого организма. Аллергические реакции бывают 2-х видов: -гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ); -гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ). Реакции ГНТ появляются через 20-30 мин после повторного попадания аллергена. Реакции ГЗТ появляются через 6 – 8 часов и позже. Различны механизмы ГНТ и ГЗТ. ГНТ связана с выработкой антител (гуморальный ответ), ГЗТ – с клеточными реакциями (клеточный ответ). Различают ГНТ 3-х типов: I тип – IgE-опосредованные реакции; II тип – цитотоксические реакции; III тип – реакции иммунных комплексов. Реакции I типа чаще всего вызываются экзоаллергенами и связаны с выработкой IgE. При первичном попадании аллергена в организм, происходит образование IgE, которые обладают цитотропностью и связываются с базофилами и тучными клетками соединительной ткани. Накопление специфичных к данному аллергену антител называется сенсибилизацией. После сенсибилизации (накопления достаточного количества антител) при повторном попадании аллергена, вызвавшего образование этих антител, т.е. IgE, аллерген связывается с IgE, находящимися на поверхности тучных и др. клеток. В результате этого происходит разрушение этих клеток и выделение из них особых веществ - медиаторов (гистамина, серотонина, гепарина). Медиаторы действуют на гладкую мускулатуру кишечника, бронхов, мочевого пузыря (вызывают ее сокращение), кровеносные сосуды (повышают проницаемость стенок) и др. Эти изменения сопровождаются определенными клиническими проявлениями (болезненными состояниями): анафилактический шок, атопические болезни – бронхиальная астма, ринит, дерматит, детская экзема, пищевые и лекарственные аллергии. При анафилактическом шоке наблюдается одышка, удушье, слабость, беспокойство, судороги, непроизвольное мочеиспускание и дефекация. Для предупреждения анафилактического шока проводят десенсибидизацию для уменьшения количества антител в организме. Для этого вводятся малые дозы антигенааллергена, которые связывают и выводят из циркуляции часть антител. Впервые способ десенсибилизации предложил русский ученый А. Безредка, поэтому он называется способом Безредки. Для этого человеку, который ранее получал антигенный препарат (вакцину, сыворотку, антибиотики), при его повторном введении вначале вводят небольшую дозу (0,01 – 0,1 мл), а через 1 – 1,5 часа – основную дозу. Реакции II типа вызываются эндоаллергенами и вызваны образованием антител к поверхностным структурам собственных клеток крови и тканей (печени, почек, сердца, мозга). В этих реакциях участвуют IgG, в меньшей степени IgM. Образующиеся антитела связываются с компонентами собственных клеток. В результате образования комплексов антиген-антитело активируется комплемент, что приводит к лизису клеток-мишеней, в данном случае клеток собственного организма. Развиваются аллергические поражения сердца, печени, легких, мозга, кожи и др. Реакции III типа связаны с длительной циркуляцией в крови иммунных комплексов, т.е. комплексов антиген-антитело. Они вызываются эндо- и экзоаллергенами. В них участвуют IgG и IgM. В норме иммунные комплексы разрушаются фагоцитами. При определенных условиях(например, дефект фагоцитарной системы) иммунные комплексы не разрушаются, накапливаются и длительно циркулируют в крови. Эти комплексы осаждаются на стенках кровеносных сосудов и других органах и тканях. Эти комплексы активируют комплемент, который разрушает стенки сосудов, органы и ткани. В результате развиваются различные заболевания. К ним относятся сывороточная болезнь, ревматоидный артрит, системная красная волчанка, коллагенозы и др. Сывороточная болезнь возникает при разовом парентеральном введении больших доз сывороточных и других белковых препаратов через 10 – 15 дней после введения. К этому времени образуются антитела к белкам сывороточного препарата и образуются комплексы антиген-антитело. Сывороточная болезнь проявляется в виде отека кожи и слизистых оболочек, повышения температуры тела, припухания суставов, сыпи, зуда кожи. Профилактика сывороточной болезни проводится по способу Безредке. Реакции IV типа – гиперчувствительность замедленного типа. В основе этих реакций лежит клеточный иммунный ответ. Они развиваются через 24 – 48 часов. Механизм этих реакций заключается в накоплении (сенсибилизации) специфических Тхелперов под влиянием антигена. Т-хелперы выделяют ИЛ-2, который активирует макрофаги, и они разрушают антиген-аллерген. Аллергенами являются возбудители некоторых инфекций (туберкулеза, бруцеллеза, туляремии), гаптены и некоторые белки. Реакции IV типа развиваются при туберкулезе, бруцеллезе, туляремии, сибирской язве и др. Клинически они проявляются в виде воспаления в месте введения аллергена при туберкулиновой реакции, в виде замедленной аллергии к белкам и контактной аллергии. Туберкулиновая реакция возникает через 5-6 часов после внутрикожного введения туберкулина и достигает максимума через 24 – 48 часов. Выражается эта реакция в виде покраснения, припухлости и уплотнения на месте введения туберкулина. Эта реакция используется для диагностики заболевания туберкулезом и называется аллергической пробой. Такие же аллергические пробы с другими аллергенами используются для диагностики таких заболеваний, как бруцеллез, сибирская язва, туляремия и др. Замедленная аллергия развивается при сенсибилизации малыми дозами белковых антигенов. Реакция возникает через 5 дней и длится 2-3 недели. Контактная аллергия развивается при действии низкомолекулярных органических и неорганических веществ, которые в организме соединяются с белками. Она возникает при длительном контакте с химическими веществами: фармацевтическими препаратами, красками, косметическими препаратами. Проявляется в виде дерматитов – поражений поверхностных слоев кожи. ЛЕКЦИЯ № 16 Реакции иммунитета. Реакции иммунитета – это реакции специфического взаимодействия (связывания) антигена и антитела или антигена и сенсибилизированного Т-лимфоцита. Эти реакции протекают in vitro (в пробирке) и in vivo (в живом организме). В этих реакциях участвует сыворотка (serum), поэтому они называются серологическими. Реакции иммунитета используются для диагностики инфекционных заболеваний. При этом неизвестный компонент определяется по известному компоненту, что основано на специфичности взаимодействия антигена с антителом. Если известно антитело, то можно выявить (обнаружить) неизвестный антиген. Если же известен антиген, то по нему можно обнаружить неизвестные антитела. Таким образом, реакции иммунитета используются: 1) для серологической диагностики (серодиагностики) заболеваний обнаружение в сыворотке крови больных людей антител к определенному возбудителю инфекционного заболевания (известному антигену); если в сыворотке крови больного человека присутствуют антитела к какому-либо возбудителю, то именно этот возбудитель и вызвал данное инфекционное заболевание; 2) для серологической идентификации (сероидентификации) микробов - для установления вида возбудителя заболевания при помощи иммунных диагностических сывороток (известных антител); если антитела связывают возбудителя, выделенного от больного человека, то этот микроб идентичен тому, которым иммунизировали животного при получении иммунной диагностической сыворотки. Реакции иммунитета протекают в 2 фазы: 1) специфическая фаза – соединение активного центра антитела с детерминантной группой антигена с образованием комплексов антиген-антитело; эта фаза протекает быстро, но нет видимого эффекта; 2) неспецифическая фаза – появление видимого эффекта взаимодействия антигена и антитела – выпадение осадка (агглютинация) или помутнение (преципитация), что позволяет увидеть образование комплексов антиген-антитело и сделать вывод о соответствии антигена и антитела друг другу. К реакциям иммунитета относятся реакция агглютинации (РА), реакция преципитации (РП), реакция связывания комплемента (РСК). Реакция агглютинации. Реакция агглютинации – это склеивание и выпадение в осадок микробных или других клеток (эритроцитов) под действием антител в присутствии электролита. Видимый эффект реакции (феномен агглютинации) – образование осадка, который называется агглютинатом. Эту реакцию используют для серодиагностики и сероидентификации. РА используют для серодиагностики (обнаружение антител в сыворотке крови больных) брюшного тифа и паратифа (реакция Видаля), бруцеллеза (реакция Райта), туляремии и лептоспироза. РА используют для сероидентификации (определения вида возбудителя, выделенного от больного) при кишечных инфекциях, коклюше, холере и др. Компоненты реакции: 1. Антиген (агглютиноген) – это целые (не разрушенные) микробные или другие клетки (корпускулярный, нерастворимый антиген). Агглютиногены – это взвесь живых или убитых микробных клеток или других каких-либо клеток. Антигены могут быть как неизвестными, так и известными. Неизвестный агглютиноген – это микробная культура, выделенная из организма больного, которую необходимо определить. Известный антиген – диагностикум – диагностический препарат - взвесь убитых микробов известного вида в физиологическом растворе. Эта взвесь мутная (непрозрачная), т.к. микробные клетки не растворяются, а остаются целыми. Известный агглютиноген будет использоваться для обнаружения неизвестных антител в сыворотке крови больных. 2. Антитело (агглютинин) – находится в сыворотке крови. Антитела также могут быть как неизвестными, так и известными. Неизвестные антитела, которые нужно определить, находятся в сыворотке крови больного человека. Известные антитела находятся в иммунных диагностических сыворотках, которые называются агглютинирующими сыворотками. Они используются для сероидентификации, т.е. для определения неизвестного антигена – вида микробной культуры. 3. Электролит – 0,9% раствор хлорида натрия. Получение диагностикума. Выращенную на скошенном агаре чистую культуру возбудителя известного вида (например, возбудителя брюшного тифа) смывают 3-4 мл изотонического раствора, помещают в стерильную пробирку, каким-либо способом убивают микробы (например, кипячением и определяют густоту (должно быть 3 млрд. микробных клеток в 1 мл). Если микробные клетки убивают высокой температурой, то получают О-диагностикум (Оантиген), если же ее обрабатывают формалином, то получают Н-диагностикум (Нантиген). Примеры диагностикумов: сальмонеллезный диагностикум, бруцеллезный диагностикум, туляремийный диагностикум. Получение агглютинирующих сывороток. Животным (чаще кроликам) 5 – 7 раз через промежутки времени парентерально вводят в возрастающих дозах микробные диагностикумы (проводят гипериммунизацию), а затем у них отбирают сыворотку крови, в которой содержатся антитела к тем микробам, из которых приготовлен диагностикум. Если иммунизацию проводят О-диагностикумом, то получают О-агглютинирующие сыворотки (содержат Оантитела), если Н-диагностикумом – Н-агглютинирующие сыворотки. Агглютинирующие сыворотки могут быть неадсорбированными или нативными и адсорбированными. Неадсорбированные сыворотки содержат групповые антитела к нескольким близкородственным видам микробов. Адсорбированные сыворотки содержат антитела к одному или нескольким антигенам одного вида микроба. Если сыворотки содержат антитела только к одному антигену, они называются монорецепторными или моновалентными, если к нескольким антигенам – групповыми адсорбированными сыворотками. Примеры агглютинирующих сывороток: сальмонеллезная монорецепторная Нагглютинирующая сыворотка, сальмонеллезная групповая адсорбированная Оагглютинирующая сыворотка, противохолерная О-агглютинирующая сыворотка и др. Титр агглютинирующей сыворотки – наибольшее разведение сыворотки, при котором еще обнаруживается реакция агглютинации с антигеном (титр зависит от количества антител в крови: чем больше антител, тем выше титр сыворотки). Способы постановки РА. 1. Ориентировочная (пластинчатая) РА – проводится на стекле. На предметное стекло наносят 2 капли сыворотки и 1 каплю изотонического раствора. В одну из капель сыворотки и в каплю изотонического раствора петлей вносят микробную культуру и перемешивают. Капля изотонического раствора с микробами – контроль антигена, капля сыворотки без микробов – контроль антитела, капля сыворотки с микробами – опыт. Если в сыворотке имеются антитела, соответствующие микробным антигенам, которые с ней смешиваются, то антитела и антигены будут специфически связываться друг с другом и через 1 – 3 мин в опытной капле появятся хлопья агглютината. Контроль антигена должен быть мутным, а контроль антитела – прозрачным. Учет результатов реакции проводится по появлению хлопьев агглютината. Если выпадают хлопья – реакция положительна, т.е. антиген соответствует антителу и по антигену можно определить антитело или наоборот. Если остается помутнение – реакция отрицательная. 2. Развернутая реакция агглютинации – проводится в пробирках. Вначале готовят 2-хкратные разведения сыворотки крови больного человека от 1:50 до 1:1600. В 6 пробирок наливают по 1 мл изотонического раствора хлорида натрия. В первую пробирку вносят 1 мл сыворотки крови больного в разведении 1:50, перемешивают и получают разведение 1:100, затем 1 мл разведения 1:100 переносят во вторую пробирку и получают разведение 1:200 и т.д. Две пробирки оставляют для контроля антигена и сыворотки. В контроль сыворотки добавляют только сыворотку в разведении 1:50, в контроль антигена – только антиген. Во все остальные пробирки добавляют 0,1 мл антигена - диагностикума (О- или Н-) и ставят все пробирки в термостат при 37С на 18-20 часов. Учет результатов реакции проводят по характеру, количеству образовавшегося осадка (агглютината) и степени мутности. Учет проводят только при следующих результатах в контролях: контроль сыворотки – прозрачный, контроль антигена – мутный. О-антитела дают мелкозернистый осадок. Н-антитела – крупнозернистый. По последней пробирке, в которой еще видна реакция агглютинации, устанавливают диагностический титр. При серодиагностике заболеваний важно не просто обнаружить специфические антитела к определенному возбудителю, но и выявить их количество, т.е. установить такой титр антител, когда можно говорить о наличии заболевания, вызванного этим возбудителем. Этот титр и называется диагностическим титром. Например, для диагностики брюшного тифа нужно выявить титр антител – 1:400, но не меньше. Еще более точные результаты дает выявление нарастания антител в парных сыворотках. Сыворотку больного отбирают в начале заболевания и через 3 – 5 или более дней. Если титр антител возрастает не менее, чем в 4 раза, следовательно, можно говорить о текущем заболевании. Если развернутая реакция агглютинации ставится для сероидентификации, то используют агглютинирующие диагностические сыворотки, разведенные до титра или до половины их титра. РА считается положительной, если агглютинация обнаруживается в разведении, близком к титру диагностической сыворотки. Реакция преципитации. Реакция преципитации (РП) – это осаждение растворимого антигена при действии антител в присутствии электролита. Видимый эффект реакции (феномен преципитации) – помутнение (образование мутного кольца или осадка – преципитата). РП применяют для обнаружения неизвестного антигена при ряде инфекционных заболеваний: при сибирской язве, туляремии, менингите, оспе. В судебной медицине ее используют для определения видовой принадлежности крови, спермы; в санитарногигиенических исследованиях – для установления фальсификации пищевых продуктов. РП отличается очень высокой чувствительностью и позволяет обнаружить антиген в разведении 1:1 000 000 и 1: 10 000 000. Компоненты реакции преципитации. 1. Антиген (преципитиноген) - это антиген молекулярной природы, находящийся в мелкодисперсном (растворимом) состоянии. Преципитиногены – это различные лизаты или экстракты тканей и др. Преципитиноген отличается от агглютиногена размером частиц антигена. Агглютиноген имеет размеры клеток (это не разрушенные целые клетки), а размеры преципитиногена соизмеримы с размерами молекул (это белки и их комплексы с углеводами или липидами). Раствор преципитиногена прозрачный. 2. Антитела (преципитины) находятся в сыворотке крови человека или в иммунных диагностических преципитирующих сыворотках, которые содержат известные антитела. 3. Электролит – изотонический раствор хлорида натрия. Получение преципитиногена. Получают путем измельчения материала и извлечения из него белковых антигенов кипячением или другими способами. Примеры преципитиногенов: лизаты или экстракты различных органов и тканей, чужеродная сыворотка крови (сыворотка - это раствор, в первую очередь, различных белков), фильтраты бульонных культур микробов, солевые экстракты микробов, аутолизаты и др. Получение преципитирующих сывороток. Получают путем гипериммунизации кроликов соответствующими преципитиногенами. Такие сыворотки содержат антитела к тем преципитиногенам, которыми иммунизировали кроликов. Примеры преципитирующих сывороток: преципитирующая сибиреязвенная сыворотка (содержит антитела к антигенам возбудителя сибирской язвы), преципитирующая противоменингококковая сыворотка (содержит антитела против антигенов возбудителя менингита) и др. Титр преципитирующей сыворотки – это наибольшее разведение преципитиногена, при котором сыворотка еще дает реакцию преципитации. Способы постановки РП. 1. Реакция кольцепреципитации – проводится в специальных преципитационных пробирках (диаметр – 0,4-0,5 см, высота – 7-8 см). В пробирку вносят 0,2 – 0,3 мл преципитирующей сыворотки и по стенке длинным носиком пастеровской пипетки осторожно наслаивают такое же количество преципитиногена. Затем осторожно из горизонтального положения пробирки ставят вертикально. Учет результатов реакции проводят по появлению белого кольца на границе антиген-антитело. При положительной реакции наблюдается образование такого кольца. В этом случае антиген соответствует антителу и происходит их связывание. Если в качестве преципитиногена используют прокипяченные и профильтрованные водные экстракты органов и тканей, то реакция называется реакцией термокольцепреципитации (например, при диагностике сибирской язвы). 2. Реакция преципитации в геле – проводится в чашках Петри или на предметных стеклах, куда помещают слой агарового геля. При застывании геля в нем вырезают лунки, в которые помещают антигены или антитела, или и то и другое. Различают 2 метода РП в геле: а) метод простой (радиальной) иммунодиффузии: один из компонентов реакции иммунитета (антиген или антитело) помещают в лунку, а другой компонент – смешивают с агаром; при положительном результате (антиген соответствует антителу) вокруг лунки образуется кольцо преципитата; б) метод двойной иммунодиффузии: и антитело и антиген помещают в отдельные лунки, они диффундируют в агаровом геле навстречу друг другу; при положительном результате на месте встрече антитела и антигена образуются линии преципитации. Примером РП в геле является реакция двойной иммунодиффузии по Оухтерлони при диагностике дифтерии Иммуноэлектрофорез – это метод, который сочетает метод электрофореза и реакцию преципитации. Смесь антигенов (например, белков сыворотки крови) разделяется в геле при помощи электрофореза. Затем, чтобы найти и определить нужный белок (неизвестный антиген), используют диагностическую преципитирующую сыворотку, которая содержит антитела к этому белку (известное антитело). Для этого в канавку параллельно белкам вносится диагностическая сыворотка. Если среди белков имеется тот, который соответствует антителу, находящемуся в сыворотке, то вокруг него образуются линии преципитации. Реакция гемолиза. Реакция гемолиза (РГ) – это разрушение эритроцитов при действии антител при участии комплемента. Компоненты РГ. 1. Антиген - 3% взвесь эритроцитов на изотоническом растворе хлорида натрия; 2. Антитело - гемолитическая сыворотка – сыворотка, содержащая антитела к эритроцитам (гемолизины); сыворотку получают путем иммунизации кроликов эритроцитами барана; 3. Комплемент – система белков крови, которые адсорбируюся на комплексе антиген-антитело и формируют мембраноатакующий комплекс, который разрушает антиген, т.е. разрушает эритроциты или, по-другому, вызывает лизис эритроцитов (гемолиз). В качестве комплемента используется свежеприготовленная сыворотка крови морских свинок. Если в пробирку поместить в определенных количествах эритроциты, гемолитическую сыворотку и комплемент, то в течение нескольких минут произойдет разрушение (гемолиз) эритроцитов, в результате чего смесь из темно-красной станет розовой ("лаковая кровь"). Реакция гемолиза используется в качестве индикатора при постановке реакции связывания комплемента. Реакция связывания комплемента. Реакция связывания комплемента (РСК) – это сложная серологическая реакция, в которой участвуют 2 системы антиген-антитело и комплемент. 1-ая система – специфическая, 2-ая – гемолитическая система. Эта реакция разработана Ж.Борде и О.Жангу, которые установили, что при образовании комплекса антиген-антител с этим комплексом связывается комплемент. Видимого эффекта при этом не наблюдается, поэтому для выявления связывания комплемента (а следовательно, и для выявления образования комплекса антиген-антитело при их соответствии друг другу), т.е. в качестве индикатора используется 2-ая – гемолитическая система. РСК используется чаще для серодиагностики (обнаружения антител к возбудителю заболевания в сыворотке крови больного) гонореи, сифилиса, коклюша, сыпного тифа и др. риккетсиозов и многих вирусных заболеваний. РСК также используется для сероидентификации. Компоненты РСК. 1. Антиген – экстракты микробов, гаптены, реже – взвесь микробов, т.е. антиген может быть как корпускулярным (нерастворимым), так и молекулярным (растворимым). 2. Антитело – сыворотка крови больного человека (при серодиагностике) или иммунная диагностическая сыворотка, содержащая известные антитела (при сероидентификации). 3. Эритроциты барана – антигены гемолитической реакции. 4. Гемолитическая сыворотка – сыворотка, содержащая антитела к эритроцитам барана. Сыворотку получают путем иммунизации кролика эритроцитами барана. 5. Комплемент – свежеприготовленная сыворотка крови морских свинок (жидкая или лиофильно высушенная). 6. Электролит – изотонический раствор хлорида натрия. Постановка РСК. Перед постановкой опыта антиген, сыворотка больного, гемолитическая сыворотка и комплемент титруются (определяется их титр). Сыворотка больного прогревается при 56С в течение 30 мин. РСК проводят в 2 фазы. I фаза – специфическая: в одной пробирке готовят специфическую систему смешивают равные количества известного антигена, сыворотки больного и комплемента, в другой пробирке готовят гемолитическую систему – смесь эритроцитов барана и гемолитической сыворотки, пробирки ставят в термостат при 37С на 30 мин. Одновременно готовят контроли на антиген, комплемент и гемосистему, контрольные пробы с сывороткой заведомо больного человека (положительная сыворотка) и заведомо здорового человека (отрицательная сыворотка) и также помещают в термостат на 30 мин. II фаза – индикаторная: в исходную смесь и во все контрольные пробирки добавляют одинаковые количества гемолитической системы и учитывают результаты реакции после выдерживания в термостате 30 мин. Учет результатов РСК проводят при безупречных результатах в контролях. Положительная реакция (человек болен и в его сыворотке имеются соответствующие антитела к возбудителю заболевания - антигену): в I фазе в специфической системе образуются комплексы антиген-антитело, с которыми связывается комплемент, после добавления гемолитической системы во II фазе гемолиз не наблюдается, так как комплемент связан 1-ой специфической системой. Видимый эффект – образование осадка эритроцитов. Отрицательная реакция (человек здоров и в его сыворотке нет антител к возбудителю заболевания): комплексов антиген-антитело не образуется и комплемент в I фазе остается свободным, после добавления гемолитической системы во II фазе комплемент связывается с обязательно имеющимися здесь комплексами антиген-антитело (это комплексы эритроциты-антиэритроцитарные антитела) и вызывает гемолиз эритроцитов. Видимый эффект – гемолиз эритроцитов – "лаковая кровь". В диагностике инфекционных заболеваний также используются реакция нейтрализация (РН) токсина антитоксической сывороткой, реакция иммунофлюоресценции (РИФ), радиоиммунный анализ (РИА), иммуноферментный анализ (ИФА). ЛЕКЦИЯ № 17 Иммунобиологические медицинские препараты. Иммунобиологические препараты (ИМП) – это препараты, которые оказывают влияние на иммунную систему или действие которых основано на иммунологических реакциях. Эти препараты применяют для профилактики, лечения и диагностики инфекционных заболеваний и тех неинфекционных заболеваний, в развитии которых участвует иммунная система. К иммунобиологическим препаратам относят: 1. Вакцины и другие (анатоксины, фаги, эубиотики) лечебные и профилактические препараты из живых микробов или микробных продуктов. 2. Иммунные сывороточные препараты. 3. Иммуномодуляторы. 4. Диагностические препараты, в том числе аллергены. ИМП применяют для активации, подавления или нормализации деятельности иммунной системы. Вакцины. Вакцины – это препараты для создания активного искусственно приобретенного иммунитета. Вакцины применяют для профилактики, реже – для лечения заболеваний. Действующее начало вакцин – специфический антиген. Классификация вакцин: 1. Живые вакцины: - аттенуированные (ослабленные); - дивергентные; - векторные рекомбинантные. 2. Неживые вакцины: - молекулярные; - корпускулярные: а) цельноклеточные и цельновирионные; б) субклеточные и субвирионные; в) синтетические, полусинтетические. 3. Ассоциированные вакцины. Характеристика живых вакцин. Живые аттенуированные вакцины – препараты из ослабленных микробов, потерявших вирулентность, но сохранивших иммуногенность. Ослабленные микробы – это вакцинные штаммы. Способы получения вакцинных штаммов: а) метод отбора мутантов с ослабленной вирулентностью; б) метод направленного (искусственного) снижения вирулентности (выращивание на неблагоприятных питательных средах, длительное пассирование (последовательное заражение) через организм маловоспримчивых лабораторных животных); в) метод генной инженерии (инактивация гена, который отвечает за образование факторов вирулентности патогенных микробов). Вакцинные штаммы микробов сохраняют способность размножаться в месте введения и распространяться по организму. В результате этого возникает вакцинная инфекция (заболевание протекает в легкой форме). Вакцинная инфекция всегда приводит к формированию иммунитета к патогенным микробам данного вида, к которым относится вакцинный штамм. Дивергентные вакцины – препараты из живых микробов, не болезнетворных для человека, но сходных по антигенным свойствам с болезнетворными микробами. Например, для прививки против оспы человека используют вирус оспы коров. Векторные рекомбинантные вакцины получают методом генной инженерии. Для этого в геном вакцинного штамма встраивают ген (вектор), контролирующий образование антигенов другого возбудителя (чужеродного антигена). Например, в штамм вируса оспенной вакцины встраивают антиген вируса гепатита В(HBs – антиген). Такая векторная вакцина создает иммунитет и против оспы и против гепатита В. Получение живых вакцин: 1) выращивают вакцинный штамм в асептических условиях на оптимальной питательной среде; 2)биомассу микробов концентрируют, стандартизуют (определяют титр – количество микробов в 1мл), добавляют стабилизатор (сахарозожелатиновый агар, человеческий альбумин), который защищает антигены от разрушения, лиофильно высушивают, фасуют в стерильные ампулы или флаконы. После получения вакцины проходят государственный контроль – проверяется реактогенность, безвредность и иммуногенность. Преимущества живых вакцин: 1) создание прочного (напряженного) и длительного иммунитета (5-7 лет); 2) прививки делают однократно более простыми способами (перорально, интраназально, накожно, подкожно); 3) менее реактогенны, т.к. не содержат консервантов и адъювантов. Недостатки живых вакцин: 1) трудоемкость получения вакцинных штаммов; 2) малый срок хранения (1 – 2 года); 3) хранение и транспортировка при пониженной температуре (+4С - +8С). Для обеспечения безопасности живых вакцин необходимо проводить постоянный контроль реверсии вирулентности возбудителя, строго соблюдать требования, обеспечивающие сохранность и активность вакцинных микробов. Примеры живых вакцин: 1) бактериальные вакцины – туберкулезная (БЦЖ), чумная, туляремийная, сибиреязвенная, бруцеллезная, против Ку-лихорадки; 2) вирусные вакцины – полиомиелитная, коревая, гриппозная, паротитная, против желтой лихорадки. Характеристика неживых вакцин. Корпускулярные вакцины – препараты из инактивированных культур патогенных (высоко вирулентных) или вакцинных штаммов бактерий и вирусов. Способы инактивирования: 1) физические: температура, УФ-лучи, ионизирующее излучение; 2) химические – формалин, спирт, ацетон, -пропиолактон. Корпускулярные вакцины из целых бактерий называют цельноклеточными, а из целых (неразрушенных) вирусов – цельновирионными. Получение корпускулярных вакцин: 1) выращивают в асептических условиях чистую культуру микробов; 2) проводят инактивацию в оптимальном режиме (нужно лишить микроорганизмы жизнеспособности, но сохранить их иммуногенность), например, гретые вакцины инактивируют путем прогревания взвеси микробов при 56С; 3) стандартизуют (по концентрации микробов), добавляют консервант (мертиолат, формальдегид, 2-феноксиэтанол и др.), который подавляет постороннюю микрофлору при хранении, фасуют; Вакцины могут быть жидкие (суспензии) или сухие. Готовые вакцины подвергают контролю на стерильность, безвредность, иммуногенность, проверяют густоту вакцины или титр (количество микробов в 1 мл). Преимущества цельноклеточных и цельновирионных вакцин: 1) простота получения; 2) большая устойчивость при хранении и более длительный срок хранения. Недостатки цельноклеточных и цельновирионных вакцин: 1) менее прочный и продолжительный иммунитет; 2) необходимость 2-х и 3-х-кратных прививок парентеральным путем (подкожно, внутримышечно), иногда перорально; 3) реактогенность – боль, чувство жжения на месте введения, повышение температуры, судорожный синдром и т.д. Примеры вакцин: против гриппа, коклюша, холеры, гепатита А, герпеса, вирусного энцефалита и др. Они используются для профилактики соответствующих заболеваний. Некоторые вакцины используют для лечения (вакцинотерапии) хронических инфекционных заболеваний – бруцеллеза, хронической дизентерии, хронической гонореи, хронических стафилококковых инфекций. Для лечебных целей используют и аутовакцины – препараты из убитых бактерий, выделенных из организма больного. Корпускулярные вакцины из разрушенных бактерий и вирусов называются субклеточными и субвирионными. Такие вакцины содержат антигенные комплексы, выделенные из бактерий и вирусов после их разрушения. Раньше эти вакцины назывались химическими. Однако этот термин более применим к вакцинам, полученным методам химического синтеза. Получение субклеточных и субвирионных вакцин более сложное, чем цельноклеточных и цельновирионных (например, ферментативное переваривание с последующим осаждением антигенов этиловым спиртом), но они содержат меньше баластных веществ. Преимущества субклеточных и субвирионных вакцин: 1) содержат только иммунологически активные части клеток – антигены без других компонентов; 2) менее реактогены; 3) более стабильны и лучше подвергаются стандартизации и более точной дозировке; 4) можно вводить в больших дозах и в виде ассоциированных препаратов. Недостатки: 1) слабая иммуногенность; 2) малые размеры, что приводит к быстрому выведению и к краткому антигенному раздражению. Для устранения недостатков к таким вакцинам добавляют адъванты. Адъванты усиливают иммуногеность вакцин. Они укрупняют антигенные частицы, создают в месте введения "депо", из которого антигены медленно высвобождаются, что удлиняет время их воздействия на иммунную систему. В качестве адъювантов используют минеральные коллоиды( фосфат алюминия, фосфат кальция, гидрат окиси алюминия, алюмо-калиевые квасцы), полимерные вещества (липополисахариды, синтетические полимеры), растительные вещества (сапонины) и др. Вакцины с адъювантами называются адъювантными, сорбированными, адсорбированными или депонированными вакцинами. Примеры субклеточных и субвирионных вакцин: против брюшного тифа на основе О-, Н- и Vi –антигенов, против гриппа на основе антигенов вируса (нейраминидаза и гемагглтинин), против сибирской язвы на основе капсульного антигена, проив дизентерии, менингита, холеры. Молекулярные вакцины – это специфические антигены в молекулярной форме. Они могут быть получены путем биосинтеза, химического синтеза и генной инженерии. Метод биосинтеза заключается в том, что из микроба или из культуральной жидкости выделяют протективный антиген в молекулярной форме. Например, возбудители дифтерии, ботулизма, столбняка при росте синтезируют и выделяют в культуральную жидкость молекулы экзотоксинов. После обработки формалином экзотоксины теряют свои токсические свойства, но сохраняют иммуногенность.Таким образом, к типичным молекулярным вакцинам, которые получают путем биосинтеза, относятся анатоксины. Получение анатоксинов: 1) выращивают возбудителей, которые образуют экзотоксины (возбудители столбняка, ботулизма, дифтерии, газовой гангрены), глубинным способом в жидкой питательной среде, в результате этого в культуральной жидкости накапливается экзотоксин; 2) отделяют микробные клетки от культуральной жидкости путем фильтрации через бактериальные фильтры; 3) добавляют к культуральной жидкости, в которой находится экзотоксин, 0,4% формалин и выдерживают при 37С в течение 3 – 4 недель; 4) анатоксин очищают, концентрируют, стандартизуют – определяют активность анатоксина, добавляют консервант и адъювант и фасуют. Такие анатоксины называют очищенными сорбированными. Активность анатоксина выражают в антигенных единицах : единицах связывания (ЕС) или единицах флоккуляции (ЛФ). 1 ЛФ – это то количество анатоксина, которое с 1 МЕ антитоксической сыворотки дает начальную реакцию флокулляции. Титр анатоксина – это содержание ЛФ в 1 мл вакцины. Применяют анатоксины подкожно, внутримышечно, 2 или 3-екратно с последующими ревакцинациями. Анатоксины вырабатывают антитоксический иммунитет. Примеры молекулярных вакцин: противостолбнячный анатоксин, противоботулинический анатоксин, противогангренозный анатоксин. Получение молекулярных вакцин методом химического (искусственного) синтеза – новое направление. Некоторые низкомолекулярные антигены получены методом химического синтеза. Кроме того, получают синтетические высокомолекулярные носители и соединяют их с естественными антигенами. Например, гриппозная вакцина состоит из антигенов вируса гриппа и полиоксидония, который обладает выраженными адъювантными свойствами. Молекулярные вакцины получают также методом генной инженерии. Так получена вакцина против гепатита В, антигены которого синтезируются клетками дрожжей. Характеристика ассоциированных вакцин. Ассоциированные вакцины состоят из вакцин разного типа и вырабатывают иммунитет к нескольким заболеваниям. Они еще называются комплексными или поливалентными. Они могут включать однородные антигены (например, анатоксины) и антигены различной природы (например, корпускулярные и молекулярные антигены, убитых и живых микробов). Антигены в вакцинах содержатся в дозировках, не создающих взаимной конкуренции, чтобы иммунитет вырабатывался ко всем антигенам. Примеры ассоциированных вакцин: АКДС (ассоциированная коклюшнодифтерийно-столбнячная вакцина) из столбнячного и дифтерийного анатоксина и коклюшной корпускулярной вакцины; живая ассоциированная полиомиелитная вакцина из штаммов вируса полиомиелита I, II,III типов; гриппозная вакцина из трех штаммов вируса гриппа; менингококковая вакцина из антигенов 4-х серотипов менингококка; живая комплексная вакцина против кори, паротита и краснухи. Сыворотки и иммуноглобулины. Сывороточные препараты содержат антитела, специфически связывающие и нейтрализующие определенные бактерии, вирусы, токсины. Сыворотки используют для лечения, экстренной профилактики и диагностики инфекционных заболеваний. Различают лечебно-профилактические и диагностические сыворотки. Лечебно-профилактические сыворотки применяют для создания пассивного искусственно приобретенного иммунитета и делят на противовирусные, антибактериальные и антитоксические. К диагностическим сывороткам относятся агглютинирующие, преципитирующие, гемолитические, антивирусные и антитоксические сыворотки. Преимущество сывороток перед вакцинами в том, что они сразу же после введения создают иммунитет (12 – 24 час). Недостаток– непродолжительный иммунитет, т.к. антитела - чужеродные белки, которые быстро (через 1 – 2 недели) выводятся из организма. Лечебно-профилактические сыворотки получают из крови гипериммунизированных животных (лошадей) и из крови людей (донорской, плацентарной, абортивной), переболевших или иммунизированных. Диагностические сыворотки получают из крови иммунизированных кроликов. Для получения антитоксических сывороток проводят гипериммунизацию (многократное введение) лошадей токсинами. Иммунизацию проводят подкожно или внутривенно возрастающими дозами антигена с определенными интервалами времени между инъекциями. Вначале вводят анатоксин, а через 4 – 5 дней – токсин. Антитоксические сыворотки используют для создания антитоксического иммунитета, т.е. для лечения и профилактики токсинемических инфекций (ботулизма, столбняка, газовой гангрены, дифтерии). Для получения антибактериальных сывороток проводят гипериммунизацию вакцинными штаммами бактерий или убитыми бактериями. Они содержат антитела с агглютинирующими и лизирующими свойствами. Это нетитруемые препараты. Малоэффективны. Для получения противовирусных сывороток проводят гипериммунизацию штаммами вирусов. Сыворотки очищают различными методами, концентрируют, стерилизуют и определяют ее активность (титр антител). Активность антитоксических сывороток выражают в Международных единицах (МЕ). Активность сыворотки отражает ее способность нейтрализовать определенную дозу токсина. Это условно взятая величина для каждого вида сыворотки. Например, для дифтерийной сыворотки 1 МЕ – это наименьшее количество сыворотки, которое нейтрализует 100 DLM дифтерийного токсина для морской свинки. Сыворотки представляют собой прозрачные жидкости, бледно- желтого цвета. Выпускают в ампулах. Сыворотки, так же как и вакцины, после производства проходят государственный контроль в соответствии с инструкциями Министерства здравоохранения. Сыворотки контролируют на стерильность, безвредность, количество белка, прозрачность и активность (титр антител). Сыворотки вводят подкожно, внутримышечно, реже - внутривенно или в спинномозговой канал. Вводят сыворотки по методу Безредке для предупреждения анафилактического шока и сывороточной болезни. Из сывороток получают иммуноглобулины путем водно-спиртового извлечения (очистки). Иммуноглобулины – это очищенные и концентрированные иммунные сыворотки. Иммуноглобулины, как и иммунные сыворотки бывают гомологичными и гетерологичными. Гомологичные получают из крови людей, гетерологичные – из крови животных. Иммуноглобулины из крови человека бывают 2-х видов: 1) противокоревой (нормальный) иммуноглобулин – получают из донорской, плацентарной или абортивной крови здоровых людей, которая содержит антитела против вируса кори, вирусов гриппа, гепатита, полиомиелита, против коклюша и некоторых других бактериальных и вирусных инфекций; 2) иммуноглобулины направленного действия – получают из крови переболевших людей и добровольцев, которых иммунизируют против определенной инфекции; они содержат повышенные концентрации специфических антител и применяются с лечебной целью; получают иммуноглобулины направленного действия против гриппа, бешенства, оспы, клещевого энцефалита, столбняка и стафилококковых инфекций. Гетерологичные иммуноглобулины: иммуноглобулины лошадиные против бешенства (антирабический -глобулин), клещевого энцефалита, лихорадки Эбола, японского энцефалита, сибирской язвы; иммуноглобулины из сыворотки крови волов для лечения лептоспироза. Гомологичные сывороточные препараты широко применяют для профилактики и лечения вирусного гепатита, кори, для лечения ботулизма, столбняка, стафилококковых инфекций, клещевого энцефалита, гепатита В. и др. Гетерологичные сыворотки – это лошадиные сыворотки против ботулизма, газовой гангрены, дифтерии, столбняка. Применение гомологичных сывороток и иммуноглобулинов предпочтительнее (лучше), так как антитела более длительно находятся в организме (4 – 5 недель) и не вызывают сильных побочных реакций, как гетерологичные. Гетерологичные препараты быстро выводятся из организма (через 1 – 2 недели) и вызывают побочные эффекты. Они имеют строго ограниченное применение из-за опасности аллергических осложнений. ИММУНОМОДУЛЯТОРЫ – препараты, которые стимулируют, ингибируют или регулируют иммунные реакции. Они воздействуют на активность иммунокомпетентных клеток, процессы образования иммунных факторов. К ним относятся интерферон, интерлейкины, миелопептиды, вещества тимуса, а также химические вещества: декарис, циклоспорин А; препараты микробного происхождения: продигиозан, пирогенал, мурамилпептид. Иммуномодуляторы назначают при опухолях, первичных и вторичных иммунодефицитах, аутоиммунных заболеваниях. ЧАСТЬ 1. ОБЩАЯ МИКРОБИОЛОГИЯ ЛЕКЦИЯ №1 Методы лабораторной диагностики бактериальных инфекций. Бактерии – возбудители кишечных инфекций. Характеристика кишечной палочки и ее значение для макроорганизма. Заболевания, вызываемые кишечной палочкой. Принципы их лабораторной диагностики, лечения и профилактики. Для диагностики инфекционных болезней в настоящее время широко используют лабораторные методы исследования. К ним относятся следующие методы: 1. Микроскопические. 2. Микробиологические. 3. Биологические (биопроба). 4. Серологические. 5. Аллергические. 6. Молекулярно-генетические. Выбор методов исследования зависит от предварительного диагноза заболевания. Материалом для исследования может быть кровь, спинномозговая жидкость, мокрота, кал, моча, желчь, рвотные массы, слизь из зева, носа, отделяемое уретры, шейки матки, пунктаты органов, и.т.д, что зависит от характера, формы, периода болезни. Микросопический метод основан на микроскопии мазков приготовленных из патологического материала. Мазки могут быть нативными, фиксированными и окрашенными. Преимущество метода : простота и быстрота получения результата (30-60 минут). Недостатки метода: 1) частая невозможность видовой идентификации возбудителей (например, патогенных энтеробактерий); 2) необходимость достаточного количества возбудителя в исследуемом материале. Метод в большинстве случаев является ориентировочным. Однако в диагностике некоторых инфекций (например, менингита, лептоспироза, возвратного тифа, сифилиса) этот метод может быть основным. Достоверность метода повышается при проведении иммунофлюоресцентного исследования. Этот метод основан на обработке препаратов из исследуемого материала специальными сыворотками, содержащими антитела к возбудителю, меченные флюорохромами. Меченые антитела соединяются с соответствующим антигеном, который выявляется. Под люминесцентным микроскопом вокруг этих комплексов видна зона свечения. В настоящее время этот метод широко применяется для обнаружения различных микроорганизмов в патологическом материале. Микробиологический метод основан на выделении чистой культуры возбудителя из патологического материала и ее идентификации. Выделение проводят путем его посева на соответствующие питательные среды. Идентификацию чистых культур проводят по морфологическим, культуральным, биохимическим, антигенным, токсигенным и другим признакам. Преимущества метода: 1) высокая информативность и достоверность; 2) возможность определения in чувствительности выделенной культуры к антибиотикам и назначения рациональной химиотерапии; 3) возможность выявления бактерионосителей среди различных групп населения; 4) возможность расшифровки эпидемиологической цепочки (источник инфекции, пути ее передачи) на основании идентификации био-, серо-, фаговаров возбудителей. Недостаток метода : длительность исследования (от 2-4 дней до 3-4 недель - 2 месяцев). Метод является основным в диагностике большинства инфекций. Биологический метод основан на заражении исследуемым материалом лабораторных животных с целью выделения и идентификации чистой культуры возбудителя (или его токсина), а также для постановки диагноза по клинической картине заболевания. Преимущества метода: 1) возможность выделения возбудителя, когда он не растет или плохо культивируется на искусственных питательных средах (например, возбудители туляремии, риккетсиозов, хламидиозов); 2) возможность выделения возбудителя при обильном загрязнении патологического материала посторонней микрофлорой; 3) возможность дифференциации патогенных микроорганизмов (например, возбудителей эндемического и эпидемического риккетсиозов) и определение их вирулентности; 4) возможность изучить иммунитет и эффективность лечебно-профилактических препаратов. Недостатки метода: 1) трудоемкость; 2) дороговизна; 3) гибель лабораторных животных (в результате инфекционного процесса или специального умерщвления). Биопроба на животных применяется главным образом при зоонозах, а также для обнаружения токсинов ( например, ботулинического). Серологический метод направлен на обнаружение антител в сыворотке больного (серодиагностика) и на выявление антигенов возбудителей (сероидентификация) непосредственно в исследуемом материале. Для серодиагностики и сероидентификации применяются различные высокочувствительные иммунологические реакции: агглютинации, РНГА,РСК, преципитации,иммунофлюоресценции, иммуноферментный, радиоиммунный анализ. При серодиагностике в качестве антигенов используют живые культуры микроорганизмов или диагностикумы – убитые взвеси микроорганизмов или экстракты из них, полученные химическим путем. Для сероидентификации возбудителей применяют диагностические сыворотки с высоким содержанием антител и выраженной специфичностью. Преимущества серологического метода: 1) является одним из основных в диагностике вирусных инфекций и риккетсиозов (в связи с трудностями выделения и идентификации этих возбудителей); 2) быстрота получения результатов; 3) высокая чувствительность; 4) позволяет оценить эффективность вакцинопрофилактики; 5) позволяет провести эпидемиологический анализ инфекциооной заболеваемости. Основной недостаток метода: относительная достоверность, так как могут быть положительные результаты серологических исследований не только у больных, но и у лиц, перенесших соответствующую инфекцию в прошлом (анамнестическая реакция) или у получавших профилактические прививки (прививочная реакция). Возможны ложноположительные результаты при идентификации антигенов возбудителей в связи с широким антигенным родством между родами и видами внутри каждого семейства и даже среди различных семейств. В целом серологический метод в лабораторной практике чаще имеет вспомогательное значение и не может заменить бактериологическое исследование. Аллергический метод основан на выявлении повышенной чувствительности организма к специфическому аллергену, которым является возбудитель заболевания. Для выявления такой чувствительности ставят кожно-аллергические пробы. Человеку, у которого предполагают наличие заболевания, сопровождающегося аллергией (туберкулез, бруцеллез, туляремия, сап, сибирская язва и др.), вводят внутрикожно малые количества аллергена из возбудителя данной инфекции (убитые микробные клетки или извлеченные из них антигенные комплексы или продукты жизнедеятельности возбудителя). При наличии инфекционной аллергии через 24-72 часа возникает воспалительная реакция в виде гиперемии, инфильтрата, отека кожи. В основе положительной кожной реакции лежит клеточная реакция ГЗТ, которая отражает специфическую повышенную чувствительность организма к инфекционному аллергену. Она возникает в результате текущего, перенесенного заболевания, вакцинации или инфицирования организма. Кроме кожно-аллергических проб используются методы аллергодиагностики in vitro (реакции лейкоцитолиза, торможения миграции лейкоцитов, лимфобласттрансформации), позволяющие оценить состояние специфической сенсибилизации лейкоцитов крови в отношении определенного антигена. Преимущество аллергического метода: высокая специфичность. Недостатки метода: 1) положительные реакции наблюдаются не только у больных, но у переболевших или ранее иммунизированных против этих инфекций лиц; 2) внутрикожные пробы способствуют нежелательной дополнительной сенсибилизации организма (методы аллергодиагностики in vitro лишены этого недостатка; 3) метод применим в диагностике заболеваний, сопровождающихся аллергией к возбудителю, то есть имеет ограниченное использование. В последнее время используется новая группа методов-молекулярно-генетические. Они применяются для идентификации некоторых прихотливых бактерий (например, легионелл, хламидий), а также гонококков, микобактерий и др. Эти методы основаны на идентификации ДНК. К ним относятся: а) метод гибридизации нуклеиновых кислот; основан на способности ДНК (и РНК) специфически соединяться (гибридизироваться) с комплементарными фрагментами искусственно созданных нитей ДНК (и РНК), меченных изотопами или ферментами (пероксидазой или щелочной фосфатазой). В дальнейшем образцы исследуют различными методами (например, ИФА). б) полимеразная цепная реакция (ПЦР) основана на многократном образовании копий определенного участка ДНК с получением большого количества изучаемого фрагмента ДНК даже в том случае, если в распоряжении имелась всего одна исходная молекула геномной ДНК. Идентификацию копий ДНК проводят методом электрофореза. Преимущества методов: 1) высокая специфичность и чувствительность; 2) высокая достоверность; 3) универсальность; 4) быстрота и информативность. Возбудители эшерихиозов. Эшерихиозы – заболевания, вызываемые E. coli – кишечной палочкой. Различают: 1.Энтеральные (эпидемические) эшерихиозы с преимущественным поражением пищеварительного тракта, вызываемые патогенными штаммами эшерихий 2.Парентеральные эшерихиозы, поражающие любые органы,вызываемые условнопатогенными штаммами эшерихий. Характеристика возбудителей. Таксономия: Кишечная палочка – Escherichia coli – является основным представителем рода Escherichia (названного именем Т. Эшериха, впервые выделившего в 1885 году из кишечника детей эти бактерии), относящегося к семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Вид E. coli включает как условно-патогенные кишечные палочки, входящие в состав нормальной микрофлоры кишечника человека, млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, насекомых, так и патогенные для человека варианты. Морфологические и тинкториальные свойства: Эщерихии – короткие (0,5х3мкм) палочки, полиморфные, подвижные (перитрихи); образуют микрокапсулу, спор не образуют, грамотрицательные. Культуральные свойства: Факультативные анаэробы, хорошо растут на простых питательных средах, образуя мутноватые, слегка выпуклые средние или крупные преимущественно S-формы колонии с ровными или слегка волнистыми краями. На жидких средах дают равномерное помутнение. Для идентификации эшерихий используют дифференциально-диагностические среды, на которых эшерихии, ферментирующие лактозу, образуют окрашенные колонии: красные на средах Эндо и Плоскирева и темно-синие на среде Левина. Ферментативные свойства: Эшерихии обладают значительной ферментативной активностью: сахаролитической (расщепляют глюкозу, лактозу, мальтозу, манит и другие углеводы и спирты до кислоты и газа) и протеолитической (образуют индол, но сероводород не образуют, желатин не гидролизуют). Оксидаза – отрицательны, каталаза – положительны. Антигенная структура: имеют 3 типа антигенов: О,К и Н. О-антиген – липополисахариднопротеиновый комплекс, расположен в клеточной стенке, определяет принадлежность культуры к серологической группе. Описано 173 Осерогруппы. К-антиген – капсульный, полисахаридный, расположен в микробной клетке более поверхностно, чем О-антиген. По степени чувствительности к температурному воздействию подразделяется на 3 группы (L, В, А). У эшерихий выявлено около 100 типов К-антигенов, в основном типа В (термолабильных). Н-антиген – жгутиковый, белковой природы. Известно 56 типов Н-антигена. Каждый штамм имеет свой набор антигенов, что обозначается антигенной формулой. Например, серовар Е. соli 0111:К58:Н2 (сокращенно 111:58:2), относится к серогруппе 0111. Резистентность. Эшерихии относительно устойчивы во внешней среде: в воде, почве могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких месяцев. Однако быстро погибают от действия дезинфектантов, прямого солнечного света, повышенной температуры. Факторы патогенности эшерихий. Пили, обеспечивающие адгезию к эпителию кишечника. Некоторые поверхностные белки клетки с функцией фактора адгезивности или фактора, способствующего проникновению эшерихий в эпителиоциты толстой кишки. Энтеротоксины, нарушающие водно-солевой обмен. Эндотоксин с энтеротропным, нейротропным, пирогенным действием. Гемолизин – токсин, разрушающий эритроциты. Микрокапсула, защищающая бактерий от фагоцитоза. Патогенность для животных. Парентеральное введение эшерихий кроликам, морским свинкам, белым мышам вызывает сепсис и летальный исход. Патогенные серовары эшерихий вызывают специфический энтерит у телят. Значение эшерихий в жизни человека неоднозначно. Положительное значение эшрихий: I. Как нормальный представитель микрофлоры толстой кишки кишечная палочка выполняет ряд полезных функций: 1) участвует в процессе пищеварения (расщепляет клетчатку); 2) являясь антагонистом патогенных энтеробактерий, дрожжеподобных грибов рода Candida, стафилококков, гнилостных бактерий, защищает организм от этих инфекций; 3) участвует в синтезе витаминов группы В,Е,К; 4) обладает канцеролитической активностью; 5) оказывает иммунизирующее действие на организм, способствуя формированию полноценной иммунной системы. II. E. coli широко используется в научных целях, так как является удобным объектом в генетической инженерии и биотехнологии. На основе рекомбинантных штаммов эшерихии получены интерферон, инсулин, интерлейкины, препараты для диагностики ВИЧ, молекулярная вакцина против ВИЧ - инфекции. III. В практической деятельности человека E. coli используется как санитарнопоказательный микроорганизм для выявления фекального загрязнения объектов окружающей среды. Однако наряду с пользой, кишечные палочки могут причинять и вред организму человека. При ослаблении иммунной системы условно-патогенные эшерихии, в норме обитающие в кишечнике, могут попадать в другие органы и ткани и вызывать там гнойновоспалительные процессы. Это эндогенные инфекции, парентеральные эшерихиозы, такие как пиелонефрит у детей и взрослых, нефрит, отит, цистит, менингит (часто у новорожденных), холецистит, перитонит, пневмония, респираторные инфекции (более часто возникающие у новорожденных, грудных детей, пожилых) и другие колибактериозы. При выраженном иммунодефиците может возникнуть колисепсис протекающий, как правило, тяжело. Безусловно патогенные штаммы E. coli – энтеропатогенные эшерихии (ЭПЭ) попадают в организм извне и вызывают вспышки острых кишечных заболеваний – эпидемические эшерихиозы. Представители более 80 серогрупп E. coli являются энтеропатогенными. Источником инфекции эпидемических эшерихиозов являются больные люди, рековалесценты, бактерионосители, иногда – инфицированные животные (телята, поросята, куры). Механизм заражения - фекально-оральный. Основные пути передачи: пищевой (основные факторы передачи – молоко, молочные продукты, овощи, фрукты), водный, контактно-бытовой. В передаче инфекции могут участвовать мухи, тараканы. Патогенные для человека эшрихии по воздействию на организм делят на 4 группы: I – энтеротоксигенные E. coli (представители серогрупп 06, 08, 011, 015, 025, 078, 0148 и др.) – возбудители холероподобных заболеваний. Их термолабильный токсин аналогичен действию токсина холерного вибриона (нарушает водно-солевой обмен и приводит к обезвоживанию организма). Вызывают гастроэнтериты у детей младшего возраста и у взрослых. II – энтеропатогенные E. coli (серогруппы 0111, 026, 055, 086, 0119, 0127, 0142 и др.) – основные возбудители диареи у детей. Возбудители колонизируют эпителий кишечника и повреждают его структуру – микроворсинки). Вызывают колиэнтериты, наиболее тяжело протекающие у грудных детей в силу недостаточного развития у них иммунной системы. III – энтероинвазивные E. coli (серогруппы 029, 0115, 0124, 0135, 0136, 0143, 0144 и др.) – возбудители дизентериеподобных заболеваний у детей и взрослых. Как и шигеллы, эти эшерихии неподвижны, не ферментируют лактозу и способны проникать и размножаться в клетках эпителия кишечника, вызывая диарею с примесью крови. IV – энтерогеморрагические E. Coli (серогруппы 026, 0111 и нкаиболее часто 0157) – возбудитель геморрагической диарии и острой почечной недостаточности у детей и взрослых. Ведущим фактором патогенности является шигоподобный токсин, аналогичный токсину Shigella dysenteriae типа 1, а также цитотоксин. Шигоподобный токсин поражает эндотелий сосудов в клубочках почек, а цитотоксин вызывает гибель клеток. Клиника. Инкубационный период экзогенных эшерихиозов от 18 часов до 3-4 (6) дней. Начало болезни острое, сопровождающееся рвотой, диареей, болями в животе, лихорадкой (или без нее). Длительность болезни 3-7-14 дней и более. Прогноз, как правило, благоприятный, но возможен и летальный исход у детей раннего возраста. Иммунитет непрочный и непродолжительный. Лабораторная диагностика эшерихиозов. Основной метод – бактериологический. Исследуемый материал (испражнения, рвотные массы, мочу, кровь, пищевые продукты, отделяемое носа, зева, уха и т. д.) засевают на среды Эндо, Левина, Плоскирева. Выделенные культуры сероидентифицируют. Для этого с окрашенными колониями (в количестве не менее 10) ставят реакцию агглютинации на стекле с поливалентными эшерихиозными ОК сыворотками (или со смесью не более пяти ОК сывороток) для дифференциации ЭПЭ от других эшерихий. Культуры, давшие положительную РА с поливалентной эшерихиозной сывороткой проверяют в РА на стекле с каждой типовой сывороткой. При положительном результате с одной из них ставят развернутую РА с этой сывороткой и с живой (определение К-антигена) и гретой при 100ºС 1 час (определение Оантигена) культурой. Сыворотку разводят до титра. РА считается положительной, если с гретой культурой отмечается агглютинация в разведении сыворотки не ниже ½ ее титра, а живая культура агглютинируется сывороткой, разведенной не менее чем 1:200. Параллельно с изучением антигенной структуры (в реакциях агглютинации) у подозрительных колоний проверяют биохимические свойства путем посева на среды Гисса (сахаролитические свойства) и на МПБ (для изучения протеолитических свойств). По комплексу изученных признаков устанавливают вид и серотип возбудителя. В ряде лабораторий применяют люминисцентно-серологический метод исследования с использованием иммунофлюоресцирующих сывороток, позволяющих получить предварительный ответ через 1-2 часа после начала исследования. Вспомогательный метод – серологический:ставят РНГА (реакцию непрямой гемагглютинации) с сывороткой больного, начиная с 3-5 дня болезни, изучают нарастание титра антител в динамике заболевания. Лечение. Применяют химиотерапевтические средства: фуразолидон, энтеросептол, интестопан, мексаформ, мексазу; антибиотики: ампициллин, аминогликозиды, цефалоспорин, левомицетин, полимиксин,тетрациклин. Хороший результат дает колипротенный фаг. Для устранения кишечного дисбактериоза применяют колибактерин, бифидумбактерин, лактобактерин, бификол и другие эубиотики. Профилактика: санитарно-гигиенические мероприятия направлены на разрыв эпидемической цепи. Специфическая профилактика отсутствует. ЛЕКЦИЯ №2 Возбудители бактериальной дизентерии и холеры. Способы заражения, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение и профилактика. Бактериальная дизентерия инфекционное антропонозное заболевание с поражением толстой кишки и общей интоксикацией Токсономия Возбудителями дизентерии относятся к роду Shigella (названного в честь японского ученого К. Шиги, который открыл одного из возбудителей дизентерии), к семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Различают 4 вида возбудителей: Shigella dysenteriaе, Sh. flexneri, Sh. boydii, Sh. sonnei. Первые 3 вида разделены на серовары (Sh. flexneri, кроме того - на подсеровары), а Sh. sonnei - на биовары, т. е. каждый из видов шигелл неоднороден. Характеристика возбудителей дизентерии Морфологические и тинкториальные свойства. Шигеллы - мелкие палочки с закругленными концами 2-3 х 0,5-0,7 мкм без жгутиков (неподвижны) и капсул (некоторые штаммы обладают микрокапсулой), не образуют спор, на поверхности имеют ворсинки общего типа (выполняющие роль адгезинов - структур, обеспечивающих прикрепление бактерии к эпителиоцитам кишечника) и половые пили. Грамотрицательны. Культуральные свойства. Факультативные анаэробы, не требовательны к питательным средам. Хорошо растут на простых питательных средах, образуя на плотных средах мелкие прозрачные колонии, на жидких - диффузное помутнение. На элективной и дифференциально-диагностической среде Плоскирева, (а также среде Эндо) растут в виде мелких бесцветных прозрачных колоний (т. к. не ферментируют лактозу, содержащуюся в этих средах). Биохимические свойства. Ферментативная активность выражена слабо. Углеводы ферментируют с образованием кислоты, без газа. Не ферментируют лактозу и сахарозу (только шигеллы Зонне не ранее 2-3-го дня расщепляют эти сахара), не гидролизуют мочевину, не разжижают желатин, не образуют H2S. Образование индола вариабельно Оксидаза-отрицательные Каталаза-положительные Важным дифференциальным признаком шигелл является их отношение к манниту: Sh. dysenteriaе маннитотрицательны (не ферментируют маннит), остальные ферментируют маннит. Антигенная структура. Шигеллы имеют О-соматический антиген. Этот антиген неоднороден, что позволяет выделить внутри видов серовары и подсеровары. У некоторых представителей рода обнаружен К-антиген. Установление антигенной структуры используется при идентификации шигелл. Резистентность во внешней среде невелика и неодинакова: наименее устойчивы Sh. dysenteriaе, самые устойчивые Sh. sonnei. К низким температурам шигеллы устойчивы, в речной воде сохраняются до 3 месяцев. В пищевых продуктах Sh. sonnei способны не только сохраняться, но и размножаться (особенно в молочных). Температура 100°С убивает шигелл мгновенно. Ультрафиолетовые лучи, прямые солнечные лучи убивают их за 10 минут. В фекалиях шигеллы сохраняют жизнеспособность не дольше 6-10 часов (их губят микробы-антагонисты). Не выдерживают высушивания. Общеупотребительные концентрации дезинфицирующих растворов губят их через 20-30 минут. Факторы патогенности. Все шигеллы образуют эндотоксин с энтеротропным, нейротропным, пирогенным действием (т. е. действие токсина направлено на кишечник, нервную систему и вызывает повышение температуры). Кроме того Sh. dysenteriaе первого серовара (Григорьева-Шига) и некоторые другие виды шигелл выделяют экзотоксин с энтеротоксическим, нейротоксическим и цитотоксическим действием, что проявляется соответственно в нарушении водно-солевого обмена, деятельности ЦНС и гибели эпителиоцитов толстой кишки. С образованием экзотоксина связано более тяжелое течение дизентерии. Факторами патогенности являются также адгезины, способствующие колонизации слизистой оболочки и проникновению шигелл внутрь энтероцитов. RF-фактор вызывает поражение кровеносных сосудов. Патогенность для животных. Дизентерия - антропонозная инфекция. В естественных условиях могут болеть обезьяны. Экспериментальное заражение кроликов и белых мышей вызывает у них интоксикацию и гибель. Эпидемиология. Источник инфекции - больные, реконвалесценты и бактерионосители. Механизм передачи - фекально-оральный. Главным путем передачи при дизентерии Григорьева-Шига является контактно-бытовой, Флекснера - водный, Зонне - пищевой. Естественная восприимчивость людей высокая. Болеют люди всех возрастов, но чаще дети от 1 года до 3 лет. Патогенез. Шигеллы попадают в организм через рот. Под влиянием пищеварительных соков, низкой pH среды желудка, секреторных иммуноглобулинов, антагонистического влияния кишечной микрофлоры часть шигелл погибает.Высвобождающийся при этом эндотоксин, всасывается во внутреннюю среду организма и обуславливает первые признаки заболевания (озноб, лихорадка). Бактерии, преодолевшие все барьеры, достигают толстой кишки и, благодаря адгезинам, прикрепляются к гликокаликсу кишечных эпителиоцитов, проявляя цитотоксичность. В результате клетки разрушаются. Освободившиеся из клеток шигеллы подвергаются фагоцитозу с образованием токсических субстанций, оказывающих местное и системное повреждающее действие. В стенке кишечника образуются изъязвления (в дальнейшем рубцующиеся). Энтеротоксин шигелл, по механизму действия напоминающий холероген, вызывает повышение проницаемости стенки кишки, накопление жидкости и электролитов в ее просвете, что приводит к диарее. Токсины шигелл нарушают все виды обмена (белковый, липоидный, углеводный, водный, минеральный, витаминный и др.), делают проницаемыми и ломкими кровеносные сосуды, поражая сосудистую и нервную системы. Клиника Инкубационный период 1-7 (чаще 2-3) дней. По клиническому течению дизентерия подразделяется на острую (длится от нескольких дней до 3 месяцев) и хроническую (свыше 3 месяцев). Острая дизентерия может протекать в легкой, среднетяжелой, тяжелой, очень тяжелой, стертой форме. Чаще заболевание протекает в острой форме и на современном этапе характеризуется относительно легким течением. Наиболее тяжело протекает дизентерия, вызванная шигеллами Григорьева-Шига; относительно тяжело - дизентерия Флекснера и Ньюкестла, наиболее легко - дизентерия Зонне. Заболевание начинается остро, внезапно, с болей внизу живота, частого жидкого стула, иногда - рвоты. Стул от 3-5 до 25 раз в сутки с примесью слизи, иногда крови. Температура в зависимости от течения заболевания может быть субфебрильной, высокой (38-40°С) или нормальной. В разгар заболевания стул может терять каловый характер и иметь вид ректального плевка (скудное количество слизи с прожилками крови), сопровождаясь при этом болезненными тенезмами (тянущие боли в области прямой кишки) и ложными позывами к дефекации. Очень рано поражается нервная система, что проявляется в слабости, головной боли, апатии, расстройстве сна. При средне-тяжелом и тяжелом течении острой дизентерии страдает сердечнососудистая система: у больных отмечается тахикардия (частый пульс), падение артериального давления, одышка, цианоз. Иммунитет. Видо- и типоспецифичен; непродолжителен, непрочен. Лабораторная диагностика. Основным в лабораторной диагностике дизентерии является бактериологический метод, выполнение которого требует соблюдения ряда условий: 1. Правильное взятие испражнений - лучше всего с помощью ректальных трубок с последующим помещением их в консервирующую жидкость (30% глицерина и 70% изотонического раствора NaCl), т. к. при взятии фекалий из судна, обработанного дезинфицирующим раствором, высеваемость шигелл снижается. 2. Необходимо проводить посев в первые часы после взятия испражнений, т. к. на шигеллы губительно действует гнилостная кишечная микрофлора. 3. Обязателен посев на элективную среду Плоскирева, т. к. эта среда способствует росту шигелл и подавляет сопутствующую флору. 4. Необходимо исследования проводить повторно, т. к. высеваемость шигелл даже при клинически выраженной форме дизентерии недостаточно высока (60%). Исследуемый материал (фекалии больного) засевают на среду Плоскирева. Бесцветные прозрачные колонии, выросшие на этой среде, используют для получения чистых культур. Их идентифицируют (с учетом морфологических, тинкториальных, культуральных свойств) по биохимическим свойствам: сахаролитическим (путем посева в среды Гисса) и протеолитическим (по способности образовывать индол), а также по антигенной структуре (с помощью реакции агглютинации со специфическими агглютинирующими сыворотками, сначала со смесями дизентерийных сывороток, а затем с видовыми и типовыми сыворотками). Для подтверждения положительного результата проводят дополнительное исследование с поливалентным дизентерийным бактериофагом (наличие лизиса подтверждает природу возбудителя). При затяжном течении дизентерии, стертых формах как вспомогательный метод используется серодиагностика - постановка реакции непрямой гемагглютинации (РНГА) с эритроцитарными диагностикумами Флекснера и Зонне. Диагностическим титром при дизентерии Флекснера считается 1:200, а при дизентерии Зонне 1:100 при условии нарастания титра при повтором исследовании (через 7-10 дней). В качестве экспресс-диагностики используется иммунофлюоресцентный метод, основанный на обнаружении свечения комплекса антиген-антитело при микроскопии мазков из испражнений или выделенных от больного колоний микробов, обработанных меченной флюорохромами специфической сывороткой. Определенную помощь в диагностике дизентерии оказывает кожно-аллергическая проба с дизентерином (аллергеном), а также использование методов аллергодиагностики in vitro (реакции иммунолейкоцитолиза, иммунолейкергии со специфическим дизентерийным аллергеном). Лечение. При тяжелых формах дизентерии применяют антибиотики (тетрациклины, левомицетин, ампициллин). Антибиотики применяют осторожно из-за возможности развития дисбактериоза с обязательным учетом антибиотикограммы. При легких и средне-тяжелых формах дизентерии используют нитрофурановые препараты (фуразолидон, фурадонин, фурагин), производные 8-оксихинолина (энтеросептол, интестопан, мексаформ, мексаза), сульфаниламиды. Для устранения кишечного дисбактериоза, сопровождающего дизентерию, предупреждения рецидивов и формирования хронической дизентерии применяются колибактерин, бифидумбактерии, бификол, лактобактерии и др., эубиотики. Для лечения хронических форм дизентерии применяется дизентерийная вакцина спиртовая сухая. С лечебно-профилактической целью используется дизентерийный бактериофаг с кислотоустойчивым покрытием. Профилактика. Вакцинация населения не проводится в связи с отсутствием эффективных прививочных материалов. В очагах инфекции может быть использован дизентерийный бактериофаг. Неспецифическая профилактика включает комплекс лечебно- профилактических, санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий. Возбудители холеры. Холера – острая кишечная антропонозная особо опасная карантинная инфекция. Характеристика возбудителей холеры. Таксономия. Возбудитель холеры – холерный вибрион Vibrio cholerae относится к отделу Gracilicutes, семейству Vibrionaceae, роду Vibrio. Внутри вида Vibrio cholerae различают два биовара: biovar cholerae classic (выделенный Р. Кохом) и biovar eltor (открытый супругами Готшлих). Морфологические и тинкториальные свойства. Это небольшие (2-4 х 0,5 мкм) изогнутые в виде запятой грамотрицательные палочки, очень полиморфные, не образуют спор, капсул. Монотрихи, обладают высокой подвижностью, что является важным диагностическим признаком. Культуральные свойства. Холерный вибрион – факультативный анаэроб, предпочитающий аэробные условия и быстро погибающий в анаэробных. К питательным средам неприхотлив. Щелочелюбив. Элективными для холерного вибриона являются 1% щелочная пептонная вода (ПВ), щелочной агар. Оптимальная температура для роста 37°. На 1% ПВ (рН=8,5-9,0) холерный вибрион опережает в росте бактерии кишечной группы и образует через 6-8 часов нежную голубоватую пленку. На плотной среде через 12-14 часов образует мелкие голубоватые колонии. Биохимические свойства хорошо выражены. Сахаролитические свойства. Холерный вибрион сбраживает с образованием кислоты многие углеводы (глюкозу, сахарозу, мальтозу, маннит, лактозу, гликоген, крахмал и др.). При идентификации возбудителя наиболее важным является определение ферментации маннозы, арабинозы и сахарозы. По способности разлагать эти 3 углевода Хейберг все вибрионы семейства Vibrionaceae разделил на 8 групп. Холерные вибрионы разлагают только маннозу и сахарозу и принадлежат к I группе Хейберга. Протеолитические свойства. Холерные вибрионы разжижают желатин, свертывают молоко, расщепляют белки до NH3 и индола. H2S не образуют. Восстанавливают нитраты в нитриты образуют оксидазу. Антигенная структура. Холерные вибрионы имеют термостабильные О- и термолабильные Н-антигены. По структуре О-антигенов выделяют более 150 серогрупп. Возбудителя холеры относят к 01 и 0-139 серогруппам, все другие представители вида V. сholerae не являются возбудителями холеры, но могут вызывать другие заболевания (например, гастроэнтериты). О-антиген 01 группы холерных вибрионов не однороден и состоит из А, В, С компонентов. В зависимости от их сочетания различают 3 серовара возбудителя холеры: Огава (А, В), Инаба (А, С), Гикошима (А, В, С). Н-антиген неспецифичен для V. сholerae, является общим для вего рода Vibrio. Факторы патогенности. Основной фактор патогенности – способность к токсинообразованию. Холерные вибрионы образуют эндо- и экзотоксин. Эндотоксин – термостабильный липополисахарид с иммуногенными свойствами (индуцирует синтез вибриоцидных антител), но в патогенезе существенной роли не играет. Экзотоксин – термолабильный белок, состоящий из нескольких фракций, наиболее важной из которых является холероген. Молекула холерогена включает 2 компонента: А и Б. Компонент Б взаимодействует с рецепторами эпителия тонкой кишки, облегчая проникновение в клетку компонента А. Компонент А активирует фермент аденилатциклазу и усиливает синтез циклических аденозинмонофосфатов (цАМФ), что приводит к гиперсекреции энтероцитами воды и солей в просвет кишечника и к диарее. Холерные вибрионы секретируют также экзотоксины, аналогичные токсинам токсигенных эшерихий, шигелл, сальмонелл, в частности, экзотоксины с цитотоксическим действием, вызывающим гибель клеток эпителия тонкой кишки. Возбудители холеры продуцируют ферменты агрессии – фибринолизин, плазмокоагулазу, лецитиназу, нейраминидазу, коллагеназу, гиалуронидазу Патогенность связана так же с подвижностью вибриона, ферментом муциназой (разжижающей слизь и обеспечивающей проникновение возбудителя к поверхности эпителия) и с адгезивными свойствами: белки наружной мембраны способствуют прикреплению вибрионов к эпителиоцитам, обеспечивая им возможность размножаться и не быть выведенными из организма человека. Резистентность относительно невысока. При 60° погибают в течение 5 минут, при кипячении – мгновенно. Общепринятые концентрации дезинфицирующих веществ убивают их быстро. Очень чувствительны к кислотам, высаливанию, солнечному свету Однако низкие температуры переносят хорошо: во льду сохраняются несколько месяцев, в испражнениях, почве, воде – от нескольких недель до 2-3 месяцев. Более устойчив во внешней среде холерный вибрион Эль-Тор. Патогенность для животных. В естественных условиях животные не болеют холерой. Эпидемиология. Источник инфекции – больной или вибрионоситель. Механизм передачи- фекально-оральный. Пути передачи - водный(основной), пищевой, контактнобытовой. Факторы передачи – загрязненные выделениями больного руки, предметы обихода, вода, пищевые продукты, мухи. Установлено, что возбудитель холеры Эль-Тор способен размножаться в организме рыб, ракообразных, простейших, в сине-зеленых водорослях и других обитателях водоемов. На этом основании сделано заключение о сапронозном характере инфекции, и возможности инфицирования при употреблении в пищу сырых или термически недостаточно обработанных морских и речных продуктов. В настоящее время наиболее распространена холера, вызываемая возбудителем Эль-Тор. Заболевание чаще отмечается в теплое время года. Восприимчивость к инфекции высокая, однако важное значение имеет состояние кислотности желудка и другие факторы неспецифической резистентности. С 1817г зарегистрировано 7 пандемий холеры. Патогенез. Заражение происходит перорально. Большинство вибрионов гибнет в кислой среде желудка. Однако при снижении желудочной секреции (как функциональном разбавление желудочного содержимого водой, пищей так и патологическом например, гастрит со сниженной кислотностью) вибрионы проходят через желудок, попадают в тонкую кишку, где прикрепляются к энтероцитам, размножаются и поражают их ферментные системы без развития воспалительного процесса. Ведущую роль в патогенезе играет холероген, который нарушает водно-солевой обмен, приводит к резкому обезвоживанию организма и ацидозу. Клиника. Инкубационный период от нескольких часов до 5 суток. Заболевание начинается остро, часто внезапно, в ночные или утренние часы с безболезненного поноса и редко (в 10-20% случаев) – повышения температуры. Частота дефекации быстро нарастает до 10 и более раз в сутки. Испражнения не имеют зловонного запаха и в 20-40% случаев приобретают вид рисового отвара. При холере боли в животе не характерны. Первая стадия – холерный энтерит, характеризуется диареей с частотой дефекации не более 10раз в сутки, продолжается 1-3 дня. На этой начальной стадии заболевание может закончиться (легкая форма холеры) или перейти в следующую стадию – стадию гастроэнтерита (форма средней тяжести). На этой стадии к поносу присоединяется повторная рвота без чувства тошноты. Больной теряет до 30 литров жидкости в сутки. Заболевание может перейти в III стадию (тяжелая форма холеры) – холерный алгид, характерным признаком которого является снижение температуры до 34°. Меняется внешний вид больного: черты лица заостряются, глаза западают, появляются темные круги под глазами (симптом «очков»), кожа кистей сморщивается («руки прачки»), живот втянут, голос пропадает (афония). Появляется тахикардия, кровяное давление падает, уменьшается количество мочи (олигурия) вплоть до анурии. В алгидной стадии при отсутствии лечения летальность достигает 60%. Иммунитет непрочный и непродолжительный. Нередко отмечают случаи повторного заражения. Лабораторная диагностика. Материалом для исследования являются испражнения рвотные массы, желчь, пищевые продукты, вода, секционный материал, смывы с объектов внешней среды, гидробионты, мухи и др. Основным в лабораторной диагностике холеры является бактериологический метод. Материал засевают на элективные среды – щелочную пептонную воду и щелочной питательный агар. Чистую культуру идентифицируют по морфологическим культуральным, биохимическим свойствам, чувствительности к холерному фагу, агглютинабельности противохолерной О-сывороткой и типовыми агглютинирующими сыворотками Инаба и Огава. При идентификации чистой культуры определяют ее гемолитические свойства (классический холерный вибрион не вызывает гемолиза бараньих эритроцитов, а биовар Эль-Тор может их гемолизировать); способность агглютинировать куриные эритроциты (классический холерный вибрион не агглютинирует их в отличие от биовара Эль-Тор); чувствительность к полимиксину (классической холерный вибрион чувствителен к полимиксину, биовар Эль-Тор – нет). В настоящее время существует мнение о нецелесообразности проведения бактериоскопии мазков и препаратов методом «висячая» капля из нативного материала, хотя ранее бактериоскопический метод использовался как ориентировочный в диагностике холеры. Серологическое исследование является вспомогательным и применяется для ретроспективной диагностики холеры, выявления вибрионосителей и оценки иммунитета. Определяют агглютинины (в реакции агглютинации и РНГА); вибриоцидные антитела (в реакции лизиса) и антитоксины. К экспресс-методам диагностики холеры относятся: 1. Иммобилизация вибрионов противохолерными сыворотками и типовыми холерными фагами. После обработки исследуемого материала указанными сыворотками и фагами в препарате «раздавленная» капля при наличии холерного вибриона через 3-5 минут наблюдается прекращение их движения. 2. Иммунофлюоресцентный метод. Препараты из исследуемого материала обрабатывают флюоресцирующей противохолерной сывороткой и исследуют в люминесцентном микроскопе. В положительном случае в препарате наблюдается яркое желто-зеленое свечение в виде блестящего ободка по периферии клетки. 3. Метод микроагглютинации нативного материала. Реакция ставится на стекле с использованием холерной О-сыворотки. При наличии в нативном материале вибрионов через 5-10 минут в капле с сывороткой выпадают хлопья. 4.Определение антигена возбудителя в исследуемом материале с помощью ДНК-зондов. Препараты для лечения и профилактики. Терапия предусматривает восполнение жидкости и электролитов плазмозамещающими жидкостями (глюкозосолевыми растворами). Проводят антибактериальную терапию препаратами тетрациклинового ряда, левомицетином, фторхинолонами. Главные профилактические мероприятия – неспецифические санитарногигиенические и карантинные. Для специфической иммунопрофилактики имеются: 1) убитая вакцина из штаммов Огава и Инаба; 2) холероген – анатоксин; 3) бивалентная вакцина из анатоксина и О-антигена Огава и Инаба. Эффективность вакцинации не превышает 60-70%. Невосприимчивость после их применения сохраняется в течение 3-6 месяцев, поэтому вакцинопрофилактика имеет вспомогательное значение и применяют ее по эпидемическим показаниям. В очагах холеры хороший профилактический эффект дает прием тетрациклина. Для лечебно-профилактических целей используется поливалентный холерный бактериофаг. ЛЕКЦИЯ № 3 Возбудители брюшного тифа и паратифов А и В. Пути и способы передачи инфекции, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение и профилактика. Сальмонеллы – возбудители острых гастероэнтеритов. Свойства возбудителей, способы заражения, патогенез, клиника, лабораторная диагностика, лечение и профилактика. Брюшной тиф, паратифы, сальмонеллезы - острые кишечные инфекции; брюшной тиф и паратифы - антропонозы, сальмонеллезы - зоонозы. Характеристика возбудителей Токсономия Возбудители относятся к роду Salmonella , семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Брюшной тиф и паратифы А и В вызываются соответственно S. typhi, S. paratyphi и S. schottmuelleri, а сальмонеллезы - S. typhimurium, S. enteritidis, S. heidelberg, S. newport, S. haifa, S. derby, S. suipestifer, S. anatum, S. lоndon и др. (чаще всего - первыми четырьмя видами). Морфологические и тинкториальные свойства. Сальмонеллы мелкие (1-3 х 0,6-0,8 мкм) палочки, перитрихи, спор, капсул не образуют; грамотрицательны. Культуральные свойства. Факультативные анаэробы; не требовательны к питательным средам. На МПА образуют средне-мелкие прозрачные слегка выпуклые S-формы колонии (S. schottmuelleri на периферии колонии формирует слизистый вал); на МПБ - равномерное помутнение. На дифференциально-диагностических средах Эндо, Левина, Плоскирева растут в виде бесцветных колоний, т. к. не расщепляют лактозу, входящую в состав среды. На висмут-сульфитном агаре образуют черные колонии с черной окраской среды под ней (кроме S. paratyphi). Ферментативные свойства. Сахаролитические свойства: расщепляют глюкозу, маннит, мальтозу до кислоты и газа, а S. typhi только до кислоты. Все сальмонеллы не ферментируют лактозу и сахарозу. Протеолитические свойства: расщепляют белки с образованием H2S (за исключением S. paratyphi); индол не образуют; желатин не разжижают. Оксидаза-отрицательны, каталаза-положительны. Антигенная структура. Сальмонеллы содержат два антигенных комплекса: 1) О-антиген - липополисахариднопротеиновый комплекс термостабильный, инактивируется формалином; известно 67 антигенных факторов, обозначаемых арабскими цифрами, 2) Н-антиген - жгутиковый, белковой природы, термолабильный, инактивируется спиртом, фенолом, но устойчив к формалину. Некоторые сальмонеллы имеют Vi-антиген, локализованный в микрокапсуле (например у S. typhi). Сальмонеллы, имеющие общую фракцию О-антигена, объединены в одну группу. Таких групп в настоящее время известно 50, они обозначаются прописными буквами латинского алфавита: А, В, С, Д, Е… Н-антигены имеют две фазы: 1) первая - специфическая (обозначаемая строчными буквами латинского алфавита), по которой различаются серовары внутри одной О-группы; 2) вторая - неспецифическая, обозначаемая арабскими цифрами, реже - латинскими буквами. Сочетание различных О- и Н-антигенов определяет антигенную структуру культур и название серовара. В 1992 году зарегистрировано 2324 серовара сальмонелл и ежегодно описывается 40-80 новых. Установление антигенной структуры возбудителя необходимо для его идентификации и постановки диагноза заболевания. Резистентность. Сальмонеллы относительно устойчивы во внешней среде: месяцами сохраняются при низкой температуре в воде и льду; в копченом и соленом мясе до 2 месяцев; в пищевых продуктах (мясных, молочных) способны размножаться, не изменяя их органолептических свойств; длительно сохраняются в пыли, устойчивы к высыханию (наиболее устойчива S.typhimurium: остается жизнеспособной на тканях и бумаге до года). Однако чувствительны к высоким температурам (погибают при кипячении), дезинфицирующим веществам (2-5% раствору фенола, 3-10% раствору хлорамина). Факторы патогенности. Возбудители брюшного тифа и паратифов образуют эндотоксин с энтеротропным, нейротропным, пирогенным действием, S.typhi кроме того - микрокапсулу, обуславливающую адгезивные свойства и устойчивость к фагоцитозу. Остальные сальмонеллы вырабатывают токсины: эндотоксин, энтеротоксин, цитотоксин. Патогенность для животных. Брюшным тифом и паратифами болеют люди, S. schottmuelleri редко может вызывать заболевания телят и цыплят. Возбудители сальмонеллезов вызывают заболевания у человека и животных; из экспериментальных животных наиболее чувствительны к ним белые мыши. Эпидемиология. Источник инфекции при брюшном тифе и паратифах - больные люди и бактерионосители, при паратифе В также крупный рогатый скот и домашняя птица. Источником возбудителей сальмонеллезов являются различные животные (крупный рогатый скот, овцы, свиньи, лошади, собаки, кошки, грызуны, домашние птицы), реже люди, больные и здоровые бактерионосители. Основной источник заражения (до 50%) - домашняя птица (особенно куры и водоплавающие птицы) и яйца. Больные брюшным тифом, паратифами, инфицированные сальмонеллами животные выделяют бактерии с мочой, калом, молоком, слюной, носовой слизью. Механизм передачи инфекции - фекально-оральный. Пути передачи пищевой, водный, контактно-бытовой. При брюшном тифе и паратифах преобладают контактный и водный путь передачи инфекции; при сальмонеллезах - пищевой (факторы передачи инфекции - недостаточно термически обработанные инфицированное мясо и яйца; кондитерские изделия с использованием сырых яиц, реже - рыба, овощи, фрукты инфицированные в процессе кулинарной обработки на загрязненных столах. Внутрибольничная сальмонеллезная инфекция передается также воздушнопылевым путем. Брюшным тифом и паратифами болеют люди 15-30лет, сальмонеллезами - чаще дети первых лет жизни,особенно до года. Патогенез и клиника брюшного тифа и паратифов. Возбудители брюшного тифа и паратифов попадают в организм через рот, в желудке многие из них погибают, остальные достигают нижнего отдела тонкого кишечника, где размножаются - фаза инвазии. Из просвета тонкой кишки возбудители проникают в пейеровы бляшки, а затем в регионарные лимфатические узлы, где интенсивно размножаются - фаза мезентериального лимфаденита продолжительностью 10-12 дней. Это инкубационный период. Затем бактерии проникают в кровоток, что сопровождается появлением первых признаков заболевания - фаза бактериемии. Эта фаза характеризуется постепенным повышением температуры, общим недомоганием, переходящим в состояние глубокой интоксикации. Интоксикация обусловлена действием эндотоксина. Эндотоксин высвобождается в результат массовой гибели бактерий, чему способствуют образующиеся антитела. Действие эндотоксина на органы и ткани (особенно на сердечно-сосудистую и нервную системы) проявляется определенными клиническими симптомами, в частности «тифозным статусом» (резкая слабость, адинамия, апатия, нарушение сознания вплоть до комы; бред, галлюцинации). У больных отмечаются брадикардия, гипотония, увеличенные печень и селезенка, метеоризм, запоры или поносы, характерна скудная розеолезная сыпь на коже живота и нижней части груди. В разгар заболевания температура держится на постоянно высоком уровне (39°-40°С). Бактериемия сохраняется на протяжении всего лихорадочного периода, но наиболее выражена в течение первой недели болезни. Гематогенным путем бактерии попадают в различные органы (печень, селезенку, костный мозг, лимфатические узлы тонкой кишки), где размножаются, обогащая кровь возбудителем - фаза паренхиматозной диффузии. В желчных протоках печени и желчном пузыре возбудители тифо-паратифозных инфекций имеют наиболее благоприятные условия для размножения. С желчью они выделяются в 12-перстную кишку и нижележащие отделы тонкой кишки, где повторно внедряются в лимфатический аппарат кишечника, ранее ими сенсибилизированный при первичном внедрении при заражении. В результате развивается резкая воспалительная аллергическая реакция с образованием язв в стенке кишки, что может привести к ее разрушению - перфорации, кишечному кровотечению, перфоративному перитониту. Перфоративный перитонит - грозное осложнение брюшного тифа с высокой летальностью. На третьей неделе болезни возбудители в большом количестве выделяются с испражнениями и мочой. Это выделительно-аллергическая фаза. Эта фаза переходит в стадию выздоровления, сопровождающуюся возрастанием титра специфических антител. У больного прекращается интоксикация, постепенно нормализуется температура, сон, аппетит и другие функции организма. Патогенез, клиника сальмонеллезов. Сальмонеллы попадают в организм через рот и, пройдя через желудок, очень быстро внедряются в ткани 12-перстной и тонкой кишки, где происходит их размножение. В стенке кишки они подвергаются фагоцитозу макрофагами, в которых сальмонеллы также размножаются, а фагоциты гибнут, освобождая медиаторы воспаления (гистамин, серотонин, кинины и др.) Процесс накопления сальмонелл в организме сопровождается их гибелью, распадом и значительным выбросом токсинов, что означает конец инкубационного периода и начало заболевания. Токсины сальмонелл (эндотоксин, энтеротоксин, цитотоксин) оказывают прямое повреждающее действие на клетки слизистой оболочки, нарушают проницаемость клеточных мембран и обуславливают диарею, обезвоживание, интоксикацию организма. Повышенная проницаемость клеточных мембран способствует распространению сальмонелл по лимфатическим путям и проникновению их в мезентериальные лимфоузлы. Если ифекционный процесс дальше не распространяется, он приобретает локализованную форму. При глубоких нарушениях барьерной функции лимфатического аппарата кишечника происходит генерализация процесса, возникает длительная бактериемия, что клинически соответствует генерализованным формам сальмонеллеза. Инкубационный период 12-24 часа (6 часов -2 суток). Различают следующие формы сальмонеллезной инфекции: I. Гастроинтестинальная (желудочно-кишечная) встречается наиболее часто. Протекает в виде: а) гастрита, б) гастроэнтерита в) гастроэнтероколита. а) Гастрит встречается редко. Признаки: боли в эпигастральной области, тошнота, рвота, поноса не бывает. б) Гастроэнтерит встречается часто. Признаки: острое начало, тошнота, обильная неукротимая рвота, стул жидкий, обильный. в) Гастроэнтероколит часто напоминает острую дизентерию, температура повышается, стул частый, жидкий со слизью, иногда кровью; могут быть тенезмы, ложные позывы. Нередко поражается нервная система, наблюдается головная боль, головокружение, обморочное состояние, в тяжелых случаях - токсический энцефалит (воспаление головного мозга). Поражается сердечно-сосудистая система - падает артериальное давление, вплоть до коллапса (резкое падение сосудистого тонуса). Может быть острая почечная недостаточность. II. Генерализованные формы: а) Тифоподобные варианты сальмонеллеза. Напоминают брюшной тиф и особенно паратифы - с гастроэнтеритом, поражениями ЦНС и сыпью. б) Септикопиемические варианты. Признаки: потрясающий озноб и профузный пот. Клиническая картина зависит от локализации метастатических гнойных очагов, которые могут возникать во всех органах. Характеризуется длительным тяжелым течением. Возможен летальный исход. III. Субклиническая форма (бактерионосительство) характеризуется отсутствием симптомов при выделении сальмонелл из испражнений, мочи, желчи. Иммунитет при брюшном тифе и паратифах прочный, пожизненный. Рецидивы и формирование бактерионосительства связаны с индивидуальным несовершенством иммунной системы. При сальмонеллезах иммунитет нестойкий непродолжительный. Лабораторная диагностика брюшного тифа и паратифов. проводится с учетом патогенеза заболевания. Основными методами лабораторной диагностики являются бактериологический и серологический. С первого для заболевания исследуют кровь на гемокультуру (бактериологический метод). Для этого 5-10 мл крови больного засевают в колбы с 50100 мл питательной элективной среды с желчью – среды Раппопорта. Желчь нейтрализует бактерицидные свойства сыворотки крови. После инкубирования в термостате производят пересев на среды Эндо, Левина, Плоскирева (для получения изолированных колоний и чистых культур из них). Прозрачные бесцветные колонии отсевают на среду Ресселя (Олькеницкого), на которой учитывают ферментацию сальмонеллами глюкозы и отсутствие ферментации лактозы. Чистую культуру идентифицируют по биохимическим свойствам (сахаролитическим - по результатам посева на среды Гисса и протеолитическим - тестами на индол, Н2S, NH3 в посевах на МПБ) и антигенной структуре. Для сероидентификации ставят реакцию агглютинации на стекле с поливалентной О-сывороткой к сальмонеллам групп А, В, С, Д, Е. Положительный результат свидетельствует о принадлежности выделенной культуры к роду Salmonella. Затем определяется О-серогруппа в реакциях агглютинации с отдельными О-сыворотками (входящими в поливалентную сыворотку). Для определения серовара (вида возбудителя) устанавливают Н-антигены с монорецепторными Н-сыворотками первой, а затем второй фазы. Для полноты идентификации выделенную культуру проверяют на лизабельность поливалентным брюшнотифозным фагом. S. typhi, кроме того, фаготипируют (определяют фаговар) Vi-фагами для установления эпидемиологической цепочки. Для ранней ускоренной диагностики перспективным является иммунофлюоресцентный метод, позволяющий выявить специфический антиген в исследуемом материале ( крови, костном мозге). Со второй недели заболевания проводят бактериологические исследования с испражнениями (получение копрокультуры), мочой (получение уринокультуры), желчью. Испражнения (мочу, желчь) непосредственно, а также после проведения их через среды обогащения засевают на одну из дифференциально-диагностических сред (Эндо, Левина, Плоскирева) так, чтобы выросли изолированные колонии. Из бесцветных колоний получают чистые культуры, которые идентифицируют так же, как и гемокультуру. Серодиагностика (выявление антител в сыворотке больного) осуществляется с конца первой - начала второй недели заболевания путем постановки реакции агглютинации Видаля с О-, Н-брюшнотифозными и А- и В-паратифозными диагностикумами. Более чувствительной является РНГА (реакция непрямой гемагглютинации) с О-, Н-, Vi-эритроцитарными диагностикумами. Положительная реакция агглютинации с О- и Н-антигенами свидетельствует о наличии заболевания, а положительная реакция только с Н-антигенами может быть и у переболевших, и у привитых, так как О-антитела накапливаются в разгар заболевания и исчезают к моменту выздоровления, а Н-антитела появляются к концу заболевания и сохраняются у переболевших длительное время. Диагностический титр реакции Видаля 1:200. По нарастанию титра агглютининов в динамике можно отличить имеющуюся инфекцию от реакции на прививку. В последнем случае нарастания титра антител не будет. Для серологического исследования реконвалесцентов и выявления бактерионосителей широко используют реакцию пассивной Vi-гемагглютинации. Viантитела после полного выздоровления исчезают, но при наличии брюшнотифозного носительства они присутствуют постоянно. Выявление Vi-антител в титре 1:40 и выше имеет диагностическое значение: такие лица подлежат многократному бактериологическому обследованию. Лабораторная диагностика сальмонеллезов. Основным методом лабораторной диагностики является бактериологический. Исследуют рвотные массы, промывные воды желудка, дуоденальное содержимое, (желчь) кровь, мочу, фекалии, гной или экссудат из воспалительных очагов, пищевые продукты. Засевают на среды обогащения (селенитовый или 20% желчный бульон), а затем на висмут-сульфит агар (высокоселективная среда), Плоскирева (среднеселективная) Эндо, Левина. Схема микробиологических исследований аналогична таковым при выделении и идентификации гемо-и копрокультуры при брюшном тифе. Из серологических методов применяют реакцию агглютинации с О- и Ндиагностикумами, иногда с аутоштаммами бактерий, выделенными от больных; более чувствительна РНГА с эритроцитарными диагностикумами. Возможно использование биологического метода путем вскармливания белых мышей зараженными пищевыми продуктами. S. enteritidis и S. typhimurium вызывают гибель мышей через 1-2 суток. Посевы крови из сердца и материала из внутренних органов дает рост сальмонелл. Для экспресс-диагностики применяют иммунофлюоресцентный метод исследования (обнаружение антигенов возбудителя с помощью иммунных сывороток, обработанных флюорохромами). Лечение брюшного тифа, паратифов. Используют антибиотики - левомицетин, ампициллин, тетрациклин, при устойчивости к антибиотикам - бактрим, фуразолидон. Для предупреждения рецидивов и бактерионосительства рекомендуется сочетать антибиотики со средствами, стимулирующими защитные силы организма иммуноантибиотикотерапию. Для создания специфического иммунитета используется Vi-антиген, который вводят двукратно с интервалом в семь день, назначая в возможно более ранние сроки заболевания на фоне антибактериальной терапии. С лечебно- профилактической целью применяют брюшнотифозный бактериофаг. Лечение сальмонеллезов. Больным с гастроинтестинальной формой заболевания в первые часы болезни показано промывание желудка питьевой водой или раствором соды или раствором КМnO4. Антибактериальная терапия неэффективна, терапия направлена на дезинтоксикацию и восстановление водно-электролитного баланса. Применение антибиотиков приводит к дисбактериозу; велико число антибиотикорезистентных сальмонелл. При генерализованных формах наряду с патогенетическим лечением показана этиотропная терапия: левомицетин, ампициллин, канамицин, гентамицин, цепорин, неграм, энтеросептол, фурадонин. В комплексном лечении применяется поливалентный сальмонеллезный бактериофаг. Профилактика. Для профилактики тифо-паратифозных заболеваний проводят санитарногигиенические мероприятия и вакцинацию. Однако вакцинацию рассматривают как вспомогательную меру в системе противоэпидемических мероприятий, так как вакцины малоэффективны, а заболеваемость тифо-паратифозными инфекциями носит спорадический характер. Препараты для специфической профилактики: 1) Брюшнотифозная химическая моновакцина. 2) Брюшнотифозная спиртовая вакцина, обогащенная Vi-антигеном, состоит из взвеси брюшнотифозных бактерий, обезвреженных этанолом, обогащенная Vi-антигеном, извлеченным из клеток S. typhi химическим методом. 3) Химическая сорбированная тифо-паратифозная вакцина, состоит из полных антигенов, извлеченных из возбудителей брюшного тифа, паратифов А и В, адсорбированных на геле гидроксида алюминия. 4) Поливалентный брюшнотифозный бактериофаг в вид таблеток с кислотоустойчивым покрытием - для экстренной профилактики. Специфическая профилактика при сальмонеллезах не разработана. Основными профилактическими мероприятиями являются ветеринарно-санитарный надзор на бойнях и пищевых предприятиях, выявление и санирование бактерионосителей. ЛЕКЦИЯ №4 КИШЕЧНЫХ ИНФЕКЦИЙ: ТЕМА: ВОЗБУДИТЕЛИ БРУЦЕЛЛЕЗА И БОТУЛИЗМА. Возбудители бруцеллеза. Бруцеллез - хроническое инфекционное заболевание человека и животных, при котором поражается опорно-двигательный аппарат, нервная, половая, сердечно сосудистая и др. системы. Возбудители бруцеллеза - бруцеллы получили свое название в честь английского ученого Давида Брюсса. Характеристика возбудителей. Бруцеллы относятся к отделу Gгасilliсutеs, роду Brucella. В настоящее время известно несколько видов бруцелл, но самый опасный для человека вид - В. melitensis, который вызывает заболевания у коз, овец. Морфология: мелкие кокко-бактерии или мелкие палочки, не имеют спор, жгутиков, капсулы. Тинкториальные свойства: Грам «-». Культуральные свойства: облигатные аэробы, требовательны к питательным средам (печеночные среды), растут медленно – 2-З недели, их можно культивировать в желточном мешке куриного эмбриона. Биохимические свойства: слабые, все виды расщепляют глюкозу. Антигенная структура: имеют общий G-антиген и соматические А-антиген Мантиген в различном соотношении у разных видов. Факторы патогенности: имеют эндотоксин и фермент агрессии - гиалуронидазу, поэтому бруцеллы обладают выраженными инвазивными свойствами, т.е. способны проникать через неповрежденную кожу, слизистые оболочки. Экзотоксина не образуют. Резистентность: во внешней среде устойчивы при низкой температуре, могут сохраняться в почве, навозе до 4-х месяцев, в мясе до 5-ти месяцев, в сливочном масле 30 - 40 дней. Мало устойчивы к высокой температуре, при кипячении погибают моментально, чувствительны к дез. растворам. Эпидемиология бруцеллеза. Бруцеллез - зоонозная инфекция. Бруцеллезом болеют домашние животные (козы, овцы, коровы, свиньи, собаки) и дикие животные (северные олени, верблюды, мыши, суслики), выделяющие во внешнюю среду возбудителей с мочой, испражнениями, околоплодной жидкостью, молоком. Источник инфекции: больные животные. Пути передачи: 1) алиментарный - через сырое молоко (особенно козье и овечье), мясо, сыр, брынзу; 2) контактный - при контакте с больными животными (при уходе за животными и при обработке сырья); 3) аэрогенный - через верхние дыхательные пути (редко). Восприимчивость людей к бруцеллезу всеобщая. Заболевание носит профессиональный характер, т.е. чаще болеют люди, работающие с животными на животноводческих фермах. В городе чаще всего заражаются через молочные продукты, мясо. Патогенез и клиника. Входные ворота: проникают через кожу, слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительный тракт. Из входных ворот бруцеллы по лимфоузлам проникают в кровь и разносятся по всему организму, но особенно часто в печень, селезенку, костный мозг, легкие, где задерживаются и долго сохраняются внутри клеток, размножаясь там, они снова попадают в кровь (бактериемия). Инкубационный период - 1-3 недели. Клиническая картина разнообразна: общая слабость, длительная лихорадка (ундулирующая - волнообразная), озноб, потоотделение, боли в суставах. При бруцеллезе увеличивается печень, селезенка, может наблюдаться бессонница, у женщин - инфекционный аборт, если женщина беременна. Заболевание может продолжаться от нескольких недель до нескольких месяцев и даже лет. При бруцеллезе развивается состояние аллергии, оно сохраняется и после болезни. Иммунитет после заболевания непрочный и непродолжительный, 6 – 9 месяцев, иммунитет нестерильный. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: кровь, испражнения, моча, костный мозг, мокрота, желчь, суставная жидкость, молоко. Методы диагностики: 1) бактериологический - выделение чистой культуры путем посева исследуемого материала на печеночные среды и ее идентификация. 2) серологический — обнаружение антител к возбудителю в сыворотке крови больного человека. Для этого применяется реакция агглютинации Райта (на 10-12 день болезни), реакция Хеддльсона (ориентировочная ускоренная реакция на стекле), РСК, может применяться реакция иммунофлюоресценции. 3) кожно-аллергическая проба Бюрне с бруцеллином — внутрикожное введение аллергена бруцеллина, через 48 часов при наличии заболевания на руке будет покраснение. Эта реакция становится положительной к концу 1-го месяца болезни и сохраняется несколько лет. Лечение. Антибиотики — стрептомицин, тетрациклин, левомицетин, рифампицин. для предупреждения рецидивов применяют иммуннотерапию – убитую бруцеллезную вакцину и гетерогенный иммуноглобулин. Профилактика. Специфическая профилактика: иммунизация работников животноводческих ферм живой бруцеллезной вакциной штамма 19-ВА. Общая профилактика: выявление больных животных на животноводческих фермах и их лечение, дезинфекция, а также кипячение молока и обеззараживание продуктов и сырья животного происхождения. Возбудители ботулизма. Ботулизм - пищевая токсикоинфекция (отравление) - тяжелое заболевание, при котором поражается ЦНС. Название болезни произошло от латинского слова botulus колбаса или колбасное отравление. Характеристика возбудителя. Возбудитель ботулизма — С1. botulinum относится к отделу Firmicutes, роду Clostridium. Морфология: крупные палочки с закругленными краями, перитрихи (имеют жгутики расположенные по всей поверхности клетки), капсулы нет. Образуют споры, расположенные субтерминально, поэтому клетка имеет вид теннисной ракетки. Тинкториальные свойства: грам «+». Культуральные свойства: строгий анаэроб, на кровяном агаре образует прозрачные колонии, окруженные зоной гемолиза, в глубине агара образуют колонии, напоминающие пушинки или комочки ваты. В среде Китта-Тароцци дает помутнение и газообразование. Культура издает запах прогорклого масла. Биохимические свойства выражены хорошо, обладает сахаролитическими и протеолитическими свойствами. Антигенная структура: имеет общие О- и Н-антигены. неоднородна антигенная структура экзотоксина, по которой выделяют 7 сероваров: А, В, С, D, Е, F, С, из которых наиболее опасны для человека А, В, Е. Факторы патогенности: выделяет экзотоксин (ботулинический яд), самый сильный из всех биологических ядов. Смертельная доза для человека 0,3 мкг. Экзотоксин имеет 2 компонента: нейротоксин и гемагглютинин. Экзотоксины всех сероваров обладают одинаковым патогенетическим действием на организм. Экзотоксин выделяется при размножении клостридий в пищевых продуктах, на питательных средах, в организме человека и животных. Резистентность: значительной устойчивостью во внешней среде обладает экзотоксин и споры. Споры выдерживают кипячение 3-5 часов. Экзотоксин разрушается лишь через 10-15 мин. после кипячения, этот яд устойчив к действию соляной кислоты и ферментов желудочного сока. Эпидемиология ботулизма. Возбудитель ботулизма широко распространен в природе. Его обнаруживают в организме животных, рыб, ракообразных, откуда он попадает в почву и воду, где долго сохраняется в виде спор. Попадая в анаэробные условия, споры прорастают - в пищевых продуктах, в консервах - образуются вегетативные формы, которые размножаются в анаэробных условиях и образуют экзотоксин. Путь передачи инфекции - пищевой. Чаще всего фактором передачи инфекции являются консервы (грибные, овощные, рыбные, мясные). Патогенез и клиника. Входные ворота — пищеварительный тракт (употребление продуктов, содержащих экзотоксин или возбудителя). Основную роль в развитии заболевания играет ботулинический экзотоксин. Попав в желудочно - кишечный тракт, токсин всасывается через стенку кишечника в кровь и обусловливает длительную токсинемию. Токсин поражает ядра продолговатого мозга и блокирует передачу импульсов через нервно мышечные синапсы. В результате происходит паралич мышц гортани, глотки, дыхательных мышц, что приводит к нарушению глотания и дыхания, наблюдаются изменения со стороны органов зрения. Клиническая картина. Инкубационный период 6-24 ч до 2-6 дней. Заболевание начинается остро, но температуры не повышается. В одном случае наблюдается сухость во рту, тошнота, рвота, понос. В другом случае больной жалуется на туман перед глазами и двоение. В дальнейшем в результате паралича мышц гортани появляется осиплый голос, а затем голос пропадает. Больные могут погибнуть от остановки дыхания или от остановки сердца. Заболевание может осложниться острой пневмонией, токсическим миокардитом, сепсисом. Летальность при ботулизме 15-30%. Без лечения смертность бывает в 85% случаев. Иммунитет не формируется. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: промывные воды желудка, рвотные массы, остатки пищи, испражнения, кровь. Методы диагностики: 1) бактериологический метод (направлен на обнаружение возбудителя) выделение чистой культуры по общей схеме выделения культур анаэробных бактерий; 2) биологический метод заражение белых мышей, которым подкожно или внутрибрюшинно вводят экстракт исследуемого материала, заболевание и гибель - через 1-4дня; 3) серологический метод — обнаружение в пищевых продуктах экзотоксина и установление его серовара при помощи реакции нейтрализации: фильтрат исследуемого материала смешивают с антитоксическими противоботулиническими сыворотками А, В, С, Е и т.д. и заражают белых мышей; если в материале имеется экзотоксин, выживает та мышь, которой введен токсин, нейтрализованный антитоксической сывороткой соответствующего серовара. Лечение. Больные с подозрением на ботулизм обязательно госпитализируются в инфекционный стационар. Всем больным проводят промывание желудка. Для специфического лечения (для нейтрализации экзотоксина) применяют лечебные мововалентные противоботулинические сыворотки, что наиболее эффективно в 1-3 сутки болезни. Если еще не установлен серовар экзотоксина, вводят сыворотки поливалентные противоботулинические сыворотки 3-х типов (А, В, Е). При тяжелых формах первые дозы сыворотки вводят внутривенно, а также применяют гомологичные иммуноглобулины. Профилактика. Специфической профилактика: ограниченно применяют тетра-, пента- и секстанатоксины, в состав которых входят ботулинические анатоксины типов А, В, Е. Экстренная профилактика осуществляется с помощью противоботулинической сыворотки. Неспецифическая профилактика: соблюдение определенных правил приготовления продуктов и домашних консервов. ЛЕКЦИЯ №5 ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ СТАФИЛОКОККОВЫХ ИНФЕКЦИЙ. Стафилококки – повсеместно распространенные микроорганизмы, вызывающие различные гнойно-воспалительные процессы у человека и животных (их еще называют гноеродными). Характеристика возбудителей. Стафилококки относятся к отделу Firmicutes, сем. Micrococcaceae, роду Staphylococcus. Род включает 27 видов, среди которых имеются патогенные, условнопатогенные виды и сапрофиты. Основные поражения человека вызывают 3 вида: S.aureus, S.epidermidis и S.saprophyticus. Морфология: имеют шаровидную форму (круглые клетки называются кокками). В препаратах из чистой культуры располагаются в виде беспорядочных скоплений, напоминающих гроздья винограда. В мазках из гноя – одиночно, парами или небольшими кучками. Не имеют спор, жгутиков (неподвижны), могут образовывать нежную капсулу. Тинкориальные свойства: грам «+». Культуральные свойства: факультативные анаэробы, не требовательны к питательным средам, на плотных средах образуют колонии в S-форме – круглые, с ровным краем, окрашенные в кремовый, желтый, оранжевый цвет, на жидких средах дают равномерное помутнение. Растут на солевых средах (5 – 10% NaCCl); молчно-солевой и желточно-солевой агар – элективные среды для стафилококков. Биохимические свойства: сахаролитические – расщепляют 5 углеводов сред Гисса до кислоты; протеолитические – расщепляют белки с образованием H2S, разжижают желатин в виде воронки, на 4-5 день воронка заполняется жидкостью. Антигенная структура: имеют около 30 антигенов: белки, полисахариды, тейхоевые кислоты; многие внеклеточные вещества, которые образуют стафилококки, обладают антигенными свойствами. Факторы патогенности: а) экзотоксин (выделяется наружу, за пределы клетки), состоящий из нескольких фракций: гемолизин (разрушает эритроциты), лейкоцидин (разрушает лейкоциты), летальный токсин (убивает кроликов), некротоксин (вызывает некроз кожи у кролика при внутрикожном введении), энтеротоксин (вызывает пищевые отравления), эксфолиатин (вызывает пузырчатку у новорожденных – синдром «ошпаренной кожи»); б) ферменты агрессии: гиалуронидаза (разрушает гиалуроновую кислоту), плазмокоагулаза (свертывает плазму крови), ДНКаза (разрушает ДНК), лецитовителлаза (разрушает лецитин), фибринолизин (разрушает сгустки фибрина). Резистентность: устойчивы во внешней среде, но чувствительны к дез. растворам, особенно к бриллиантовому зеленому, нередко устойчивы к пенициллину, т. к. образуют фермент пенициллиназу. Эпидемиология стафилококковых инфекций. Стафилококки распространены повсеместно и часто входят в состав нормальной микрофлоры человека (носители). Золотистый стафилококк заселяет носовые ходы, брюшную полость, подмышечные области. Эпидермальный стафилококк заселяет гладкую кожу, поверхность слизистых оболочек. Сапрофитический стафилококк заселяет кожные покровы гениталий, слизистую оболочку мочевыводящих путей. Стафилококковые инфекции называют чумой 20 века, т.е. они опасны и очень распространены, особенно в родильных домах, в хирургических отделениях. 1) источник инфекции – больной человек или здоровый носитель; 2) механизм передачи – смешанный; 3) пути передачи: воздушно-капельный, воздушно-пылевой, контактный, пищевой; 4) восприимчивость населения – зависит от общего состояния и возраста; наиболее восприимчивы новорожденные и дети грудного возраста. Большинство инфекций носит эндогенный характер и заражение связано с переносом возбудителя из мест заселения на травматизированную (поврежденную) поверхность. Патогенез и клиника заболеваний. Входные ворота – любой орган и любая ткань; стафилококки проникают через поврежденные кожные покровы, слизистые оболочки рта, дыхательных путей, мочеполовой системы и т.д. Стафилококки размножаются в месте проникновения, образуют экзотоксин и ферменты агрессии и вызывают формирование местных гнойно-воспалительных очагов. Распространяясь из этих очагов стафилококки могут попадать в кровь (сепсис), а с кровь. – в другие органы (септикопиемия). Инкубационный период – от нескольких часов до 3 – 5 дней. Стафилококки вызывают более 100 нозологических форм заболеваний. Они поражают кожу (фурункулы, карбункулы), подкожную клетчатку (абцессы, флегмоны), дыхательные пути (ангина, пневмония, гаймориты), вызывают маститы, гнойные миозиты и мышечные абцессы, абцессы головного мозга после черепно-мозговых травм, эндокардиты, поражают кости (остеомиелиты, артриты), печень, почки, мочевыводящие пути (пиелонефриты, циститы). Особенно опасны заболевания, когда стафилококки проникают в кровь (сепсис) и поражают внутренние органы (септицемия). Стафилококковые инфекции сопровождаются интоксикацией, повышением температуры, головной болью. Заболевания протекают остро, но могут иметь и хронический характер. Синдром «ошпаренных младенцев» наблюдается у новорожденных. Заболевание начинается бурно, характерно формирование больших очагов эритемы на коже с образованием больших пузырей (как при термических ожогах) и обнажением мокнущих эрозированных участков. Синдром токсического шока впервые зарегистрирован в 1980 г. у женщин 15 – 25 лет, использующих тампоны в период менструаций. Проявляется высокой температурой (38,8°С и выше), рвотой, диареей, сыпью, падением кровяного давления и развитием шока, часто приводящего к летальному исходу. Пищевые отравления проявляются рвотой, водянистой диареей уже через 2 – 6 час. после употребления в пищу инфицированных продуктов, обычно кондитерских изделий с кремом, консервов, мясных и овощных салатов. Проявления исчезают или значительно ослабевают через 24 часа даже без лечения. Иммунитет: слабый, нередко развивается аллергия к стафилококковым токсинам, что ведет к длительным, хроническим болезням. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: гной, отделяемое от ран, мокрота, кровь, рвотные массы, пищевые продукты. Методы диагностики: 1) бактериоскопический – из гноя готовят мазок, красят по Граму и микроскопируют; в мазке видны лейкоциты, нейтрофилы, отдельные круглые клетки стафилококков и беспорядочные скопления, напоминающие виноградную гроздь (из крови мазок не готовят); 2) бактериологический - выделяют чистую культуру, делая посев материала на питательные среды (чаще на кровяной агар для выявления гемолиза), а затем проводят ее идентификацию – изучают морфологию (окраска по Граму), наличие факторов патогенности (плазмокоагулазы, лецитовителлазы) и биохимические свойства (анаэробное расщепление маннита и глюкозы); обязательным является определение антибиотикограммы; стафилококки – это представители нормальной микрофлоры, поэтому нельзя ограничиваться выделением и идентификацией возбудителя, необходимы количественные методы анализа – определение числа микробов в пробе; 3) биопроба (при пищевых отравлениях) – заражают маленьких котят-сосунков, у которых через час появляются рвота, понос и они погибают. Серологические реакции не нашли применения. Лечение. Применяют антибиотики широкого спектра действия, полусинтетические пенициллины (метициллин, оксациллин), сульфаниламидные препараты. Обязательно определяют антибиотикограмму. В последние годы от больных выделяют стафилококки, устойчивые к большинству химиотерапевтических препаратов. В таких случаях для лечения используют антитоксическую противостафилококковую плазму или иммуноглобулин, полученные из крови доноров, иммунизированных стафилококковым анатоксином. При хронических формах заболеваний также вводят стафилококковый анатоксин, применяют аутовакцину. Профилактика. Для специфической профилактики (плановых хирургических больных, беременных женщин) может быть использован адсорбированный стафилококковый анатоксин. Неспецифическая профилактика имеет более важное значение – это соблюдение санитарно-гигиенических правил, закаливание организма. ЛЕКЦИЯ №6 ТЕМА: ВОЗБУДИТЕЛИ СТОЛБНЯКА, ГАЗОВОЙ ГАНГРЕНЫ И СИБИРСКОЙ ЯЗВЫ. Возбудитель столбняка. Столбняк (tetanus - оцепенение, судороги) - острое инфекционное заболевание с поражением двигательных нейронов ЦИС и развитием тонических и клонических судорог поперечно-полосатых мышц. Характеристика возбудителя. Возбудитель столбняка Clostridium tetani относится к отделу Fermicutes, сем. Васillaсеае. Морфология: длинные тонкие палочки, перитрихи, образуют терминально расположенную спору, что придает возбудителю вид барабанной палочки. Тинкториальные свойства: грам”+”. Культуральные свойства: строгий анаэроб. Хорошо растет на простых питательных средах. На плотных средах образует прозрачные или сероватые колонии. На кровяном агаре колонии окружены зоной гемолиза. Биохимические свойства: обладает слабыми протеолитическими и сахаролитическими свойствами. Антигенная структура: имеет групповой О-антиген и специфический Н-антиген. По Н-антигену различают 10 сероваров. Они продуцируют однородный экзотоксин. Факторы патогенности: образует сильный экзотоксин, состоящий из 2-х компонентов: тетаноспазмина — поражает клетки нервной системы и тетаногемолизина вызывает разрушение эритроцитов. К столбнячному токсину чувствительны человек, морские свинки, кролики и др. Резистентность: столбнячная палочка устойчива к дез. растворам, споры погибают при температуре 100°С через 30 - 50 мин. вегетативные формы - при температуре 60-70°С через 30 мин. Экзотоксин разрушается также при температуре 65°С и под действием ферментов кишечника. Эпидемиология столбняка. С. t. является нормальным обитателем кишечника человека и животных, он попадает в почву, где в виде спор может сохраняться десятки лет. Заболевание связано с травматизмом. Заражение происходит при проникновении возбудителя через поврежденную кожу, слизистые оболочки при ранениях, ожогах, обморожениях, через операционные раны, через пупочную рану, у рожениц - через слизистую матrи. Больной столбняком не заразен для окружающих. Столбняк распространен повсеместно, вызывая спорадическую заболеваемость с высокой летальностью. Патогенез и клиника. Входные ворота: поврежденная кожа и слизистые оболочки (даже незначительные повреждения - уколы острыми предметами, занозы). Главный патогенетический фактор столбнячный экзотоксин. Попав в рану, споры в анаэробных условиях прорастают в вегетативные клетки, которые начинают выделять экзотоксин. Он продвигается по двигательным волокнам периферических нервов, а также через кровь и достигает центральной нервной системы. Поражает нервные окончания синапсов, в результате чего нарушается проведение импульсов по нервным волокнам. При столбняке поражаются практически все системы организма. Инкубационный период: от 6 до 14 дней. У больных наблюдается спазм мимических (сардоническая улыбка) и жевательных мышц, затруднено глотание, зубы сжаты, невозможно разжать, напряжены мышцы затылка, спины, тело принимает дугообразное состояние (опистотонус), т.е. у человека наблюдается картина нисходящего столбняка. Смерть наступает от удушья и паралича сердца. Заболевание протекает при повышенной температуре и ясном сознании. Иммунитет после заболевания не вырабатывается. У новорожденных непродолжительный пассивный иммунитет (антитела - от матери). Лабораторная диагностика. Проводится лишь для подтверждения клинического диагноза. Исследуемый материал: материал из раны, воспалительных очагов, а также кровь, об- рынки одежды, инородные тела, перевязочный материал. Методы диагностики: 1) бактериологический метод - материал сеют в среду Китта - Тароцци, через 4-6 суток исследуют надосадочную жидкость: а) микроскопически обнаруживают возбудителя (окраска по Граму и по Ожешко); б) ставят биопробу на белых мышах для обнаружения экзотоксина. 2) серологический метод - обнаружение столбнячного токсина при помощи реакции вейтрализации с противостолбнячной сывороткой на белых мышах; 3) биологический метод - белым мышам вводят фильтрат исследуемого материала, если есть экзотоксин - у животных через 2 -3 дня развивается восходящий столбняк: вначале паралич мышц хвоста и задних конечностей, затем - туловища, шеи и головы; животные погибают в характерной позе - поджав передние и вытянув задние ноги. Лечение Своевременное введение противостолбнячной антитоксической сыворотки и иммуноглобулина человека. Профилактика. Специфическая профилактика: делают плановые прививки в возрасте 5-б месяцев до 1-7 лет и военнослужащим. Для этого причиняют адсорбированный столбнячный анатоксин. Он входит в состав ассоциированных вакцин: АКДС, АДС и Таbte. Экстренную профилактику проводят в случае травм, ожогов, обморожений, укусов животных, внебольничных абортах. В случае экcтренной профилактики кроме анатоксина используют человеческий иммуноглобулин или противостолбнячную гетерогенную сыворотку. Неспецифическая (общая) профилактика: хирургическая обработка ран. Возбудители газовой гангрены. Газовая гангрена - это раненая инфекция, вызываемая несколькими возбудителями, которые относятся к отделу Fermicutes, сем. Васillaсеае, род Clostridium. Главным возбудителем является С1. perfringens. Морфология: С1. perfringens - толстые неподвижные (нет жгутиков) палочки с обрубленными концами, в организме образуют капсулу. Образуют споры, чаще расположенные субтерминально. Остальные клостридии - перитрихи, но без капсулы. Тинкториальные свойства: грам”+”. Культуральные свойства: строгие анаэробы. Растут на жидких и плотных питательных средах в анаэробных условиях. Биохимические свойства: клостридии газовой гангрены различаются по биохимическим свойствам. У С1. perfringens хорошо выражены сахаролитические свойства, у других -протеолитические свойства. Антигенная структура: С1. perfringens делится на 6 сероваров, которые отличаются антигенной структурой экзотоксина: А, В, С, D, Е, Е. Другие клостридии также имеют серовары. Факторы патогенности: клостридии газовой гангрены образуют сильный экзотоксин, который обладает летальными, некротическими и гемолитическими свойствами. К токсину чувствительны кролики, морские свинки, мыши. Выделяют ферменты агрессии: коллагеназу, гиалуронидазу, лецитиназу. Резистентность: споры возбудителей устойчивы к различным факторам внешней среды, выдерживают кипячение, длительное время сохраняются в почве. Вегетативные формы чувствительны к кислороду, солнечному свету, высокой температуре, дез. веществам. Эпидемиология. Возбудители газовой гангрены являются нормальными обитателями кишечника человека я животных, с испражнениями они попадают в почву, где сохраняются в виде спор. Заражение происходит при загрязнении ран землей, обрывками одежды (особенно во время войны). Заражению способствуют ослабление защитных сил организма, наличие обширных ран, нарушение кровообращения, что создает на месте внедрения анаэробные условия. Газовая гангрена особенно часто встречается при массовых ранениях и травмах во время войны, катастроф и несвоевременной хирургической обработке ран. Патогенез и клиника. Входные ворота: раненая поверхность, через которую проникают споры. При наличии в ране некротизированных тканей создаются особо благоприятные условия для развития вегетативных форм клостридий, которые размножаются и выделяют экзотоксин, а также ферменты агрессии. Это приводит к повреждению здоровых тканей и развитию тяжелой общей интоксикации. Усугубляют течение болезни сопутствующие микроорганизмы: стафилококки, протей, кишечная палочка, бактероиды. Инкубационный период 1-3 дня. Клиническая картина различная: отек, газообразование в ране, нагноение, интоксикация. Различают 4 формы газовой гангрены: 1) эмфизематозная - наблюдается обильное газообразование; 2) смешанная - отек и газ; 3) токсическая - быстрое развитие отека; 4) флегмонозная - отек и гнойное отделяемое. Иммунитет: перенесенная инфекция не создает иммунитета. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: кусочки некротизированной ткани, обрывки одежды, частицы земли, кровь. Методы диагностики: 1 ) бактериоскопический метод — из материала готовят мазки и красят по Граму и по Бурри - Гинсу для выявления капсул. 2) бактериологический метод - делают посев на среду Китта - Тароцци, молоко, агар Вильсона - Блера и выделяют чистую культуру. 3) биологический метод внутримышечное введение фильтрата патологического материала морским свинкам или белым мышам, гибель животных - через 5-6 часов до 3 - 4 дней. В случае гибели животных ставят реакцию нейтрализации для установления серовара экзотоксина. 4) серологический метод: использование реакции нейтрализации для обнаружения серовара экзотоксина - морской свинке вводят смесь токсина исследуемой культуры с антитоксической сывороткой определенного серовара. В случае нейтрализации свинка выживает, если же антитоксическая сыворотка не соответствует серовару токсина погибает через несколько часов. Лечение Своевременное введение поливалентной антитоксической противогангренозной сыворотки с последующим введением (после бактериологического исследования) видоспецифической антитоксической сыворотки (антиперфрингенс, антинови, антисептикум). Профилактика. Специфическая профилактика проводится по показаниям - военнослужащим, землекопам и др. Для этого применяется очищенный адсорбированный полианатоксин. Анатоксины входят в состав брюшнотифозной вакцины с секстанатоксином. Для экстренной профилактики (после ранения) вводят внутримышечно поливалентную сыворотку. Специфическая профилактика: правильная хирургическая обработка ран, соблюдение асептики и антисептики во время операций. Возбудитель сибирской язвы. Характеристика возбудителя. Возбудитель сибирской язвы – Bacillus anthracis относится к отделу Fermicutes, сем. Васillaсеае. Морфология: крупные неподвижные (нет жгутиков) палочки с обрубленными концами, которые расположены в цепочку, в внешней среде образуют центральную спору, в организме человека и животных образуют капсулу. Тинкториальные свойства: грам «+». Культуральные свойства: аэробы, хорошо растут на простых питательных средах. В МПБ растут в виде комочка ваты на дне, МПБ - прозрачный. На МПА - колонии в Rформе, крупные, напоминающие львиную гриву. Разжижают желатин в виде опрокинутой елочки. Характер роста на средах имеет диагностическое значение. Биохимические свойства выражены хорошо. Разлагают глюкозу, лактозу и мальтозу до кислоты. Свертывают молоко. Антигенная структура: возбудитель имеет 3 антигена: О-антиген (общий для всего рода), К-антиген (защищает от фагоцитоза) и протективный антиген (обладает иммунизирующим действием). Факторы патогенности: образует экзотоксин, компоненты которого вызывают отек и некроз тканей. Большая роль в вирулентности принадлежит капсуле. Резистентность: вегетативные формы сибиреязвенных палочек малоустойчивы, зато споры - очень устойчивы, выдерживают кипячение 5-7 минут, в почве могут сохраняться десятки лет. Эпидемиология сибирской язвы. Сибирской язвой болеют многие животные: овцы, коровы, лошади, олени, верблюды, свиньи. Животные заражаются при поедании травы, зараженной спорами сибиреязвенной палочки и через укусы насекомых-слепней. Заболевшие животные погибают от септицемии. Длительная сохраняемость возбудителя в почве — причина эндемичных заболеваний среди животных. Источник инфекции: больные животные. Пути передачи: 1) контактно-бытовой - при уходе за животными, снятии шкуры, при изготовлении предметов и изделий и их использовании (изделия из кожи, шерсти - полушубки, меховые рукавицы, шапки, воротники, кисточки для бритья, шерстяные платки, шарфы и т.д.); 2) пищевой (алиментарный) - при употреблении мяса больных животных; 3) воздушно-капельный — при вдыхании пыли и др. со спорами; 4) трансмиссивный - через укусы кровососущих насекомых. Восприимчивость людей всеобщая. Больной человек не заразен для окружающих. Уровены заболеваемости среди людей зависит от распространения эпидемии среди животных. Заболевание часто носит профессиональный характер и наблюдается у рабочих животноводческих ферм и кожевенных заводов. Патогенез и клиника. Входные ворота: кожа, слизистые оболочки дыхательных путей, пищеварительный тракт. Основной патогенетический фактор - экзотоксин, который вызывает отек, некроз тканей и другие повреждения. Инкубационный период от нескольких часов до 8 дней. Различают 3 формы сибирской язвы: 1) кожная форма; 2)кишечная форма; 3) легочная форма. Чаще бывает кожная форма - 65% случаев. Вначале на коже образуется красное пятно, потом сибиреязвенный карбункул, он вскоре покрывается буро-черной коркой, напоминающий уголь — антрацит, он почти безболезненный. Болезнь может длиться от недели до месяца. Больные, как правило, выздоравливают. Кишечная и легочная сибирская язва - очень тяжелые формы заболевания. Развиваются интоксикация и геморрагические поражения кишечника и легких. Летальность высокая. Иммунитет: формируется стойкий иммунитет. Возможны рецидивы. Лабораторная диагностика. Исследования проводят в специальных лабораториях. Исследуемый материал: содержимое карбункула. Кровь, мокрота, испражнения, моча, трупный материал. Методы диагностики: 1) бактериоскопический метод - из исследуемого материала готовят мазок, красят по Граму или Бурри-Гинсу для выявления капсулы; 2) бактериологический метод - делают посев материала на среды для получения чистой культуры и проводят ее идентификацию, нередко применяют фагодиагностику (в отличие от антракоидов, сибиреязвенные палочки на кровяном агаре не дают гемолиза); 3) биологический метод - исследуемым материалом заражают морских свинок или белых мышей подкожно или внутрибрюшинно, животные погибают на 2-3 день; 4) серологический метод - ставят реакцию кольцепреципитации по Асколи с целью обнаружения сибиреязвенного антигена в сырье (коже, шерсти, трупном материале), из которого трудно выделить чистую культуру (для этого: а)материал подвергают кипячению в физ. растворе, фильтруют и получают преципитиноген; б) в преципитационную пробирку наливают преципитирующую сибиреязвенную сыворотку, на нее наслаивают преципитиноген; в) при положительной реакции на границе двух жидкостей появляется белое, мутное кольцо, что говорит о соответствии антигена антителам сыворотки, т.е. о наличии белков возбудителя сибирской язвы в материале); 5) кожно-аллергическая проба с антраксином — внутрикожное введение аллергена. Лечение. Антибиотики: пенициллин, тетрациклин, стрептомицин, рифампицин, а также противосибиреязвенный γ-глобулин. Профилактика. для специфической профилактики применяют живую сибиреязвенную вакцину СТИ, представляющую собой споровую культуру бескапсульного варианта сибиреязвенных бацилл. Прививают работников животноводства в населенных пунктах, неблагополучных по сибирской язве. Для экстренной профилактики (если человек заразился) вводят сибиреязвенный иммуноглобулин и пенициллин. Общая профилактика: своевременное выявление и лечение больных животных, проведение тщательной дезинфекции помещений для скота, захоронение погибших животных в специальных скотомогильниках на глубину не менее 2 м. ЛЕКЦИЯ №7 Возбудители сифилиса, гонореи, хламидиоза. Возбудитель сифилиса. Сифилис - это инфекционное венерическое заболевание с поражением кожи, внутренних органов, костей, нервной системы. Характеристика возбудителя. Возбудитель сифилиса — Тгероnеmа раllidum (бледная трепонема). Относится к отд. Gracilicutes, сем. Sрiгосhaetaceae. Морфология: тонкие спиральноизвитые бактерии (4-14 мкм) с равномерными (одинаковыми по высоте) мелкими завитками. Передвигаются при помощи аксиальной нити, которая находится между клеточной стенкой и ЦПМ (совершают качательные, поступательные и др. движения тела). Спор и капсул не имеют. Бактерии могут иметь другие формы: цисты, гранулы, L-формы. Тинкториальные свойства: окрашиваются с трудом, в бледные тона (название - бледная трепонема), грам ”-”. По Романовскому-Гимзе окрашиваются в слабо-розовый цвет Культуральные свойства: облигатные анаэробы, с трудом растут на специальных питательных средах: асцитический МПБ с кусочками печени, почек, мозга, бульон из бычьего сердца с добавлением цистина, тиогликолата натрия, З5С (при 40С погибают). Культуральные трепонемы менее вирулентны, но их антигены сходны с тканевыми трепонемами, что используется в диагностике сифилиса. Антигенная стриктура: имеется несколько антигенов (полисахаридный, липоидный, протеиновый); антигенные свойства бледной трепонемы сходны с другими трепонемами; липоидный антиген возбудителя идентичен липоидному экстракту из бычьего сердца, поэтому в серодиагностике сифилиса используются спиртовые экстракты из бычьего сердца (реакция Закса и Кана), из лошадиного сердца (реакция Мейнике). Резистентность: малоустойчивы в окружающей среде, при 55С гибнут через 15 мин, чувствительны к высыханию, свету, солям ртути, висмута, мышьяку, пенициллину. Патогенность для животных: в естественных условиях бледная трепонема патогенна только для человека; экспериментальный сифилис можно вызвать в яичке и на коже кролика, в коже человекообразных обезьян (впервые экспериментальный сифилис вызвали Мечников и Ру в 1903 г. у шимпанзе, благодаря чему удалось испытать действие препаратов против сифилиса сальварсан и неосальварсан). Эпидемиология сифилиса. Источник инфекции — больной человек; наибольшую опасность представляют лица на ранних этапах болезни, в третичном периоде человек не заразен (в среднем через 4 года после заражения). Механизм передачи — контактный. Пути передачи: 1) половой путь — преимущественный путь передачи; 2) возможно заражение через поцелуй; 3) через молоко кормящей матери; 4) через предметы обихода (стаканы, зубные щетки, сигареты) — очень редко; возбудитель сохраняет свою заразность на предметах обихода до высыхания (бытовой сифилис); 5) возможно инфицирование плода у женщин, больных сифилисом (трансплацентарно) или при прохождении по родовым путям (врожденный сифилис); возбудитель не способен проникать через плаценту в первые 4 месяца беременности и лечение матери на этих сроках препятствует заражению плода; б) не исключены случаи заражения при переливании крови от доноров, больных сифилисом. Сифилис был завезен в Европу в конце 15 века из Америки моряками Колумба. Заболевание регистрируют повсеместно, особенно в развивающихся странах. В ХХ в. рост заболеваемости отмечался в 30-40-х г.г., затем наблюдался спад (снижение заболеваемости). С 1 986 г. отмечается повсеместное увеличение количества заболевших. В некоторых регионах (включая РФ) оно достигает почти эпидемических величин. Патогенез и клиника. Входные ворота: кожа и слизистые оболочки мочеполовых путей при половом контакте и другие слизистые оболочки, имеющие незначительные повреждения. От места внедрения возбудитель по лимфатическим сосудам и через кровь распространяется по органам и тканям, вызывая их повреждения в результате паразитирования. Вначале резистентность к возбудителю низкая (в это время он быстро распространяется по тканям), затем она возрастает и ограничивает дальнейшее распространение, но человек полностью не избавляется от возбудителя. Такое равновесие неустойчиво и у ряда больных оно нарушается с переходом в третичный сифилис. У лиц с высокой резистентностью развиваются туберкулоподобные поражения в различных тканях, а у лиц с низкой резистентностью наблюдаются поражения ЦНС. Инкубационный период: 3 - 4 недели. После инкубационного периода сифилис протекает циклически (со сменой периодов болезни). Разделение сифилиса на стадии носит условный характер, т.к. последовательность смены периодов наблюдается не во всех случаях. Первичный период: на месте внедрения (на половых органах, на губах) образуется твердый шанкр (резко ограниченное уплотнение, на поверхности которого появляется язва, которая заживает через 6 - 7 недель, а на ее месте остается звездчатый рубчик), трепонемы обнаруживаются и в припухших регионарных лимфоузлах. Вторичный период (после латентного периода б — 8 недель): развивается при отсутствии лечения множественные высыпания на коже, слизистых оболочках, гениталиях, наблюдается выпадение волос, существенные изменения во внутренних органах. Длится 3 - 4 года. Человек в это время заразен для окружающих. Эти проявления могут исчезнуть без лечения, но возбудитель сохраняется в организме и медленно развивается, вызывая резкие изменения в органах и тканях. Третичный период: развивается при отсутствии лечения обычно через 3 - 4 года, наблюдаются поражения кожи, слизистых оболочек, костей, суставов, внутренних органов, нервной системы, в них образуются гуммы - скопления, склонные к распаду и изъязвлению. Длится третичньий период годами. Без лечения (в среднем через 8 - 15 лет) может развиться нейросифилис - тяжелое поражение ЦНС (сифилис мозга, паралич и сухотка спинного мозга со стойкими нарушениями движений, нарушается психическая деятельность) и может наступить смерть. При врожденном сифилисе у детей наблюдается сыпь, насморк, изменения во внутренних органах, паралич конечностей. Если родители были больны сифилисом и вы- лечились, то у ребенка могут быть проявления заболевания - в 30-60% поражения нервной системы. При внутриутробном заражении сифилисом может быть выкидыш. Клиника современного сифилиса изменилась. Удлинился инкубационный период (до 4 мес.) Во время вторичного сифилиса может наблюдаться несколько рецидивов (сыпь появляется и исчезает несколько раз). Появились стертые формы сифилиса: вместо шанкра образуются эрозии, встречаются шанкры в полости матки, у мужчин — шанкр в виде генитального герпеса. Исследования последних лет показывают, что больные не обязательно проходят через весь спектр клинических проявлений сифилиса. В3фиопии третичный сифилис регистрируют только в форме сердечно-сосудистых поражений. Т.о. клинические проявления сифилиса зависят от состояния иммунитета человека, способного остановить развитие поражений на любой стадии. Иммунитет. Врожденного иммунитета нет. После заболевания и излечения иммунитет не развивается. Возможны повторные заболевания. В период болезни — нестерильный иммунитет. Инфекционный иммунитет сопровождается аллергией, которая исчезает после выздоровления. Возможна суперинфекция — повторное заражения во время болезни. При этом твердый шанкр не образуется, а трепонемы распространяются по всему организму, участвуя в генерализации процесса. Лабораторная диагностика. Используемый материал и методы зависят от периода болезни. Выделение возбудителя обычно не проводят, т.к. доступные методы получения культур не разработаны. Первичный период. Исследуемый материал: тканевой сок твердого шанкра, пунктат из лимфоузлов. Метод - микроскопический: трепонемы наблюдают в живом виде в темном поле, иногда используют окраску по Романовскому-Гимзе. Вторичный и третичный периоды. Исследуемый материал - сыворотка крови больного. Метод - серологический обнаружение антител к возбудителю сифилиса в сыворотке крови больных. Для этого используются следующие серологические реакции; 1) реакция Вассермана – RW (реакция связывания комплемента - РСК); в этой ре- акции в качестве антигена используется кардиолипиновый антиген (экстракт из мышц сердца быка + спиртовой раствор холестерина). Этот антиген - неспецифический. Данная реакция в первые 3 недели болезни — отрицательная, антитела появляются с 4 недели (конец первичного, начало вторичного сифилиса). Последние годы данная проба стала менее специфичной и дает ложные результаты: на 5-ой неделе болезни она может быть отрицательной или может быть положительной при других заболеваниях — при заболеваниях печени, коллагенозах, других спирохетозах. Для более точной диагностики используются и другие пробы. 2) осадочные реакции: реакция Кана и Закса-Витебского, реакция Мейнике, цитохолевая проба; эти реакции основаны на образовании хлопьевидных осадков после добавления к сыворотке больного липоидных антигенов; 3) реакция иммобилизации бледных трепонем (РИБТ) — наиболее специфическая современная серологическая проба — при добавлении сыворотки крови больного и комплемента к культуральным трепонемам (специфический антиген) они теряют подвижность. Для экспресс - диагностики (при массовых обследованиях) используется реакция иммунофлюоресценции (РИФ) — микрореакция на стекле с каплей крови или сыворотки со специальным антигеном. Лечение. Используются антибиотики. Наиболее эффективен пенициллин. При его непереносимости применяют тетрациклины, левомицетин. Применяют препараты висмута — бийохинол, бисмоверол, пентабисмол. Раннее лечение, начатое в первые дни первичного сифилиса, обеспечивает излечение болезни в короткие сроки. Обычно же излечение сифилиса достигается этапной и комбинированной химиотерапией, проводимой несколькими курсами в течение 2 - 3 лет. При вторичном сифилисе излечивается не более 25% больных, у 25% процесс переходит в латентную фазу, а у 50% - превращается в третичную стадию. При третичном сифилисе лечение симптоматическое. Профилактика. Средства специфической профилактики отсутствуют. специфическая профилактика — соблюдение правил гигиены, ранняя диагностика и обязательное лечение, исключение случайных половых связей. Возбудитель гонореи. Гонорея - инфекционное венерическое заболевание с гнойным воспалением слизистых оболочек мочеполовых органов. Характеристика возбудителя. Возбудитель гонореи гонококк – Neisseria gonorrhoeae. Относится к сем Neisseriaceae, отд. Сгасi1icutes. Морфология: диплококк бобовидной формы, неподвижен, споры не имеет, не образует капсулы. В мазке из гноя располагается внутри лейкоцитов (незавершенный фагоцитоз). Тинкториальные свойства: грам”-”. Культуральные свойства: аэроб или факультативный анаэроб. Не растет на простых средах. Выращивается на средах с кровью или сывороткой. Растет на средах с ристомицином или полимиксином. Образует мелкие, круглые, прозрачные колонии. Оптимальная температура — 37С (при температуре 25С не растет). Биохимические свойства слабые. Расщепляет только глюкозу до кислоты. Белки не расщепляет. Имеет цитохромоксидазу. Антигенная структура изучена плохо. Имеет белковый антиген, общий с менингококками, и полисахаридный антиген, по которому различают серовары. Факторы патогенности: эндотоксин - токсическая субстанция клеточной стенки липополисахарид. Резистентность: гонококки малоустойчивы во внешней среде. Высокочувствительны к высушиванию, температуре, дез. средствам. Эпидемиология гонореи. Гонореей болеет только человек. Ни один вид животных в естественных и экспериментальных условиях не восприимчив к гонококку. Источник инфекции — больной человек. Пути передачи: 1) половой контакт — основной путь; 2) через инфицированные предметы обихода — при пользовании общими с больным человеком постелью, полотенцем, бельем, мочалкой; редко. Заражение новорожденных бленореей (воспаление слизистой оболочки глаз) происходит через инфицированные родовые пути матери. Уровень заболеваемости связан с социальными условиями. Война, безработица, проституция способствуют распространению инфекции. Патогенез и клиника. Входные ворота — слизистые оболочки мочевых путей (уретры) и половых органов. Гонококки прикрепляются к эпителию слизистых оболочек и здесь размножаются. При их гибели освобождается эндотоксин, который вызывает воспаление. К месту воспаления мигрируют лейкоциты, они фагоцитируют гонококков, которые не перевариваются лейкоцитами и интенсивно в них размножаются. Инкубационный период - 2 - 4 дня. Наблюдается острое гнойное воспаление уретры, половых желез, шейки матки у женщин, семенных пузырьков, предстательной железы у мужчин. При острой гонорее наблюдается зуд в мочеиспускательном канале, резь при мочеиспускании, выделение из уретры жидкого гноя желто-зеленого цвета. Отмечается гиперемия и отечность половых органов. Хроническая гонореи протекает более спокойно и вяло: гнойные выделения более скудные, слабее выражены зуд и резь. Однако больные, как и при острой гонорее, являются заразными. При отсутствии лечения или нарушении режима лечения развиваются осложнения: воспаление яичников, простаты, семенных пузырьков, суставов, сужение мочеиспускательного канала, нередко бесплодие у женщин и мужчин. Гонококки могут проникать в прямую кишку, вызывать эндокардиты, менингиты, артриты, стоматиты, конъюнктивиты. Иммунитет. Перенесенное заболевание не оставляет иммунитета. Возможны повторные заражения. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: отделяемое уретры, влагалища, шейки матки, предстательной железы, прямой кишки, моча, сперма. Методы: 1) бактериоскопический — основной метод диагностики: мазки окрашивают по Граму и метиленовым синим (фагоцитоз незавершен); хороший метод — люминесцентная микроскопия после обработки мазков флюоресцирующими антителами против гонококков (зеленое свечение); 2) бактериологический — используется при отсутствии результатов микроскопии; 3) серологический метод — при хронической гонорее — обнаружение антител в сыворотке больного к гонококковому антигену; для этого используется РСК — реакция Борде-Жангу. Лечение. При острой гонорее применяются антибиотики: пенициллин, стрептомицин, тетрациклин, а также сульфаниламиды. Ранее их применение обеспечивает излечение. Используется местное лечение — промывание уретры раствором ляписа, раствором перманганата калия (1:5000). Во время лечения из диеты исключаются острые блюда, алкогольные напитки, физические нагрузки. При хронической гонорее проводится вакцинотерапия. Используется убитая гоновакцина (из 12 штаммов) и аутовакцина. Проводят аутогемотерапия и пиротерапию (введение продигиозана, чужеродных протеинов). Профилактика. Спецпрофилактика отсутствует. Общая профилактика - меры, используемые для профилактики венерических заболеваний: санитарно-гигиенические мероприятия, санитарно-просветительная работа среди населения, здоровый образ жизни, выявление и лечение больных гонореей, исключение случайных половых связей. Использование презервативов, обследование групп риска. Законом предусматривается наказание за уклонение от лечения и заведомое заражение других лиц. Возбудитель урогенетального хламидиоза. Возбудитель – Chlamidia trachomatis, сем. Сhlamidiaсеае, отд. Gracilicutes. Характеристика возбудителя Морфология и биология: мелкие бактерии, облигатные внутриклеточные паразиты. Они не способны синтезировать АТФ и размножаются только внутри клеток хозяина, используя клеточные системы генерации АТФ (энергетические паразиты). Внутри клеток проходят цикл развития. Существуют в 2-х формах: 1) элементарные тельца (вне клеток хозяина) - обладают инфекционностью — способны распознавать клетки и проникать в них; 2) ретикулярные тельца (внутри клеток) — более крупные (в 4-5 раз больше), активно синтезируют макромолекулы и делятся, образуя в вакуолях микроколонии; после формирования нового поколения внутри вакуоли (через 48 часов) ретикулярные тельца распадаются на элементарные, клетка — хозяин погибает, новая популяция выходит из клетки и заражает другие чувствительные клетки. Тинкториальные свойства: грам ”-”. По Романовскому-Гимзе окрашивается в фиолетово-синий цвет с красными зернышками. Культивируется в куриных эмбрионах и культурах клеток. Биохимические свойства: вне клеток хозяина метаболические функции сведены до минимума и трудны для выявления. Антигенная структура сложная; по антигенной структуре хламидии делятся на 15 сероваров. Возбудители урогенального хламидиоза принадлежат ко 2-ой группе, включающей серовары от Д до К. Факторы патогенности: все хламидии патогенны, но разные виды отличаются по вирулентности. К факторам вирулентности относятся антигены клеточной поверхности, подавляющие защитные реакции организма. Образуют также эндотоксины - липополисахариды и экзотоксины - термолабильные субстанции (вызывают гибель мышей после внутривенного введения). Резистентность: возбудитель относительно нестоек. Инактивируется при действии 4 изических и химических факторов. Эпидемиология. Источник инфекции: больной человек с манифестной или бессимптомной формой заболевания или носитель. Более 5% мужчин и 10% женщин бессимптомные носители. Механизм передачи: контактный и гемический. Пути передачи: 1) половой контакт; 2) контактно-бытовой путь; 3) вертикальный путь — от матери к плоду во время беременности; 4) при прохождении ребенка по родовым путям. Восприимчивость людей высокая. Наиболее часто — в возрасте от 17 до 30 лет. В настоящее время это очень распространенное заболевание (3 - 4 млн. человек). Удельный вес хламидийных уретритов составляет 42 - 63% подобных патологий. Патогенез и клиника. Входные ворота эпителий слизистых оболочек мочеполовых путей. В патогенезе выделяют 3 этапа: 1) инфицирование и первичное размножение хламидий в эпителиальных клетках слизистых оболочек; 2) распространение хламидий из первичного очага - расползание инфекции от места попадания в результате внедрения в новые и новые клетки (такой способ называется - по контакту); на этом этапе появляются первые симптомы заболевания; 3) развитие ГЭТ в результате затягивания хламидийного процесса (например, при неадекватном лечении) при длительном внутриклеточном паразитизме развивается сенсибилизация; наблюдающиеся при этом нарушения - следствие иммунопатологических реакций. Клинические проявления зависит от локализации процесса: уретриты, простатиты, эпидидимиты — у мужчин; хламидийный цервицит и другие воспалительные гинекологические заболевания - у женщин. При длительном течении - иммунопатологические состояния: узловатая эритема, артрит, болезнь Рейтера (уретрит+конъюктвит+артрит) - у мужчин; ухудшение фертильности, бесплодие, частое развитие внематочной беременности, хронические артриты, болезнь Рейтера - у женщин. Лабораторная диагностика. Методы: 1) бактериоскопический — выявление хламидий в соскобе из уретры и цервикального канала; для этого используется: а) люминесцентная микроскопия — прямая реакция иммунофлюоресценции с моноклональными антителами (дает гипердиагностику); б) обычная микроскопия препаратов, окрашенных йодом или по Романовскому-Гимзы (сейчас практически не используется и эффективна только в диагностике трахомы); 2) бактериологический — культивирование хламидий на тканевых культурах (применение ограничено из-за трудоемкости, дорогостоимости); 3) серологический — использование РСК, РНГА, ИФА (является вспомогательным методом, т.к. антитела не всегда обнаруживаются, даже при наличии клинических симптомов); 4) ДНК-диагностика — полимеразная цепная реакция (ПЦР): in vitro осуществляется многократная репликация специфического участка ДНК возбудителя, а затем про- водится его идентификация по стандартам. Этот метод признан “золотым стандартом” в диагностике хламидиозов. Он является высокоспецифическим и высокочувствительным. За разработку этого метода в 1 993 г. была присуждена Нобелевская премия. Уже сейчас этот метод используется в практических лабораториях. Лечение. Проведение курса химиотерапии препаратами, к которым чувствительны хламидии: доксициклин (препарат выбора), эритромицин, фторхинолины, азитромицин (сумамед) - в свежих случаях можно ограничиться приемом 1 г препарата внутрь (эффективность 98%). Для защиты эпителиальных клеток в схему лечения включают фолиевую кислоту, гепатопротекторы, антиоксиданты. При хроническом хламидиозе назначают иммуномодуляторы. Для восстановления нормальных функций пораженных органов -применение физиотерапии, назначение эубиотиков, восстанавливающих микробные ценозы на слизистых оболочках. При неадекватном лечении (неправильный подбор антибиотика) хламидии переходят в L-формы и остаются нечувствительными к любым антибиотикам в течение 1 — 2 месяцев. Профилактика. Спецпрофилактика отсутствует. Общая профилактика — соблюдение всех правил профилактики для инфекций, передающихся половым путем. Для профилактики заражения новорожденных следует выявлять и адекватно лечить беременных. ЛЕКЦИЯ №8 Возбудители менингита, туберкулеза и дифтерии. Возбудитель менингита. Возбудитель менингита Neisseria miningitidis относится к семейству Neisseriaceae , роду Neisseria. Изучен Вайхзельбаумом в 1887 г. Морфология: мелкие диплококки, расположенные в виде кофейных зерен, не имеют спор и жгутиков, капсула непостоянна, имеют пили. Тинкториальные свойства: грам”-”. Культуральные свойства: являются аэробами. Требовательны к средам. Культивируют на средах содержащих нормальную сыворотку или дефибрированную кровь барана или лошади, а также на элективных средах с ристомицином. Повышенная концентрации углекислого газа стимулирует рост менингококков. Антигенная структура: по капсульному антигену менингококки делятся на серогруппы А, В, С, D. По антигенам клеточной стенки делят на серовары (1,2,3. . . и т.д.). Во время эпидемических вспышек обычно циркулируют менингококки группы А. Факторы патогенности: имеют эндотоксин - липополисахарид клеточной стенки. Резистентность: менингококки неустойчивы во внешней среде, чувствительны к высушиванию и охлаждению. В течение нескольких минут погибают при температуре выше 50°С и при температуре ниже 22°С. Чувствительны к дез. растворам. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции: больной человек или носитель (переболевший и здоровый). Путь передачи — воздушно-капельный. Восприимчивость к менингококку всеобщая. Большинство заразившихся переносят бессимптомное заболевание или легкие формы (назофарингит) и остаются носителями. Меньшая часть переносит клинически выраженную менингококковую инфекцию. Заражению способствует скученность людей в закрытых помещениях. Для менингококковой инфекции характерна сезонность — заболевание чаще возникает в зимне-весенний период. Патогенез и клиника. Входные ворота: носоглотка. Менингококки могут долго существовать в носоглотке. не вызывая заболевания (носительство - 70-90%), но иногда вызывают воспаление - назофарингит. Из носоглотки они могут попасть в кровь (менингококкемия) с развитием лихорадки и геморрагической сыпи. Наиболее частым осложнением менингококковой инфекции является менингит или менингоэнцефалит (воспаление мозговых оболочек). Инкубационный период – 5 - 7 дней. Гной с мозговых оболочек стекает к основанию черепа и проникает в спинномозговой канал. Основные симптомы менингита связаны с поражением мозговых оболочек и развитием общей интоксикации: быстрый подъемом температуры, озноб, сильная головная боль, рвота. Иммунитет: после заболевания остается стойкий иммунитет. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: кровь, спинномозговая жидкость. слизь из носоглотки. Спинномозговую жидкость центрифугируют. Методы диагностики: 1) бактериоскопический: из осадка делают мазок и окрашивают по Граму. Типичные нейссерии располагаются внутри нейтрофилов; 2) бактериологический: посев исследуемого материала сразу после взятия крови на кровяной агар, агар с ристомицином (подавляет рост сопутствующей микрофлоры), агар Мартена (агар с антибиотиками); 3) серологический: с надосадочной жидкостью ставят реакцию преципитации. Лечение. Используется пенициллин, левомицетин рифампицин. Введение пенициллина в массивных дозах уже в течение нескольких часов вызывает улучшение состояния больного и при правильном применении приводит к полному выздоровлению. Рекомендуются также полусинтетичсские пенициллины: ампициллин, метициллин, оксациллин. Профилактика. Специфическая профилактика: разработана менингококковая химическая полисахаридная вакцина, которая в настоящее время проходит клиническую апробацию. Общая профилактика: закаливание организма. Возбудители туберкулеза. Tuberculum - лат. - бугорок. Туберкулез — инфекционное заболевание, которое вызывается микобактериями и характеризуется поражением легких, пищеварительного тракта, кожи, костей, мочеполовой системы. Характеристика возбудителя. Возбудители туберкулеза относятся к роду Mycobacterium (myces - гриб), сем. Mycobacteriaceae, отд. Firmicutes. В основном, туберкулез вызывается 3-мя видами: Mycobacterium tuberculosis - это палочки человеческого типа, вызывают заболевания в 90 % случаев; M. bovis - палочки бычьего типа и M. africanum. Они отличаются по морфологическим, культуральным, биохимическим свойствам и патогенности. Морфология: М. tuberculosis - тонкие длинные палочки, слегка изогнутые; M. bovis короткие толстые; M. africanum - тонкие длинные полиморфные палочки. Не образуют спор, жгутиков, капсулы. Тинкториальные свойства: грам «+», но красятся с трудом. Они очень устойчивы к кислотам, спиртам. щелочам, поэтому их называют кислотоустойчивыми, т.к. они содержат до 40% жиров - это воск, миколовая, стеариновая кислоты. Простыми методами не красятся, поэтому их окрашивают специальным методом - методом Циля-Нильсена (окрашиваются в красный цвет). Культуральные свойства: палочки человеческого типа являются облигатными аэробами, требовательны к питательным средам, растут на средах с добавлением яичного белка и глицерина (среда Левенштейна-Иенсева). В глицериновом бульоне растут в виде рыхлой пленки. На плотных средах дают желтоватые, бородавчатые колонии в R-форме, растут медленно 2-3 недели. Вирулентные штаммы М. tuberculosis при культивировании на стеклах в жидкой среде образуют колонии в виде «кос» и «жгутов», т.к. имеют корд – фактор. Другие 2 вида растут на простых средах при температуре 40 - 42°С. Биохимические свойства: разлагают нитраты, мочевину, никотинамид. Антигенная структура: имеют большой набор белковых и липополисахаридных антигенов, которые участвуют в ГЗТ и обладают протективной активностью. Токсинообразование: экзотоксина не образуют, в 1890 г. Кох выделил из туберкулезных палочек белковую субстанцию, которую назвали туберкулином. Он обладает свойствами аллергена. Вирулентность туберкулезных палочек связана с содержанием миколовой кислоты и называется cord – фактор – фактор верулентности. Резистентность: туберкулезные палочки устойчивы во внешней среде, в пыли сохраняются 10 дней, в мокроте - до 10 месяцев. При кипячении погибают через 5 минут. Погибают при действии активированного раствора хлорамина и хлорной кислоты. Эпидемиология заболевания. Туберкулез известен человечеству с давних времен. Это хроническое инфекционное заболевание распространено повсеместно. По данным ВОЗ туберкулезом заболевает около 10 млн. человек. Около 3-х млн. умирает. Туберкулез - социальная болезнь. Чаще болеют люди, живущие в плохих условиях. Источник инфекции — больной человек. Эпидемическую опасность представляют больные с открытой формой туберкулеза, выделяющие возбудителя в окружающую среду. Пути передачи: 1) воздушно-капельный — основной путь передачи; 2) контактно-бытовой — реже (инфицированная посуда). Можно заразиться через пищу (молоко больных коров), через плаценту от больной матери с прогрессирующей формой туберкулеза. В основном туберкулезом болеют дети, подростки, молодые люди, иногда заболевают и лица пожилого возраста. Патогенез и клиника. При заражении воздушно-капельным путем палочки чаще попадают в правое легкое. Проникновение микобактерий в организм еще не означает обязательного развития заболевания, т.к. человек обладает естественной сопротивляемостью к этой инфекции. Чаще всего первая встреча с туберкулезными палочками заканчивается благополучно. Около 80% людей инфицировано туберкулезными палочками, но не болеют, в основном это возраст до 20 лет. Но 5-15% зараженных могут заболеть, что происходит при снижении защитных сил макроорганизма. Чаще всего развивается туберкулез легких. В месте проникновения и размножения микобактерий в легких возникает экссудативное воспаление с последующим некрозом. Этот воспалительный очаг называется первичным туберкулезным комплексом (первичный аффект или гоновский очаг). Дальше процесс распространяется на плевру, лимфатические сосуды, регионарные лимфатические узлы (казеозный лимфаденит). Развитие первичного комплекса зависит от состояния организма может наблюдаться заживление первичного комплекса или его прогрессирование и хроническое течение. При неблагоприятных условиях труда и быта первичный очаг может распространиться (генерализация процесса) на другие органы (органы мочеполовой системы, кости, суставы, желудок, мозговые оболочки, глаза), в которых образуются новые туберкулезные очаги, склонные к распаду. Туберкулез протекает в разных формах - от легких до тяжелых септических форм. Инкубационный период: 3-8 недель. Для начальной стадии заболевания характерно повышение температура до 37С. озноб, потливость по ночам, появляется сухой кашель, снижается аппетит, работоспособность. При значительном поражении легких возникает кровохарканье (в легких образуются каверны) и легочные кровотечения. Если не лечиться, наступает смерть. При лечении воспалительный участок в легких может полностью рассосаться или на этом месте образуется бугорок, пропитанный солями кальция, в нем туберкулезные лапочки могут сохраняться в живом виде в течение многих лет и даже всю жизнь. Такие люди, с одной стороны, обладают иммунитетом. С Другой стороны, такой очаг является источником новой туберкулезной инфекции. Такие заболевания, как грипп, корь, сахарный диабет, наркомания, алкоголизм, СПИД, а также переохлаждение, голодание, психические и физические травмы могут приводить к активации старых очагов и развитию вторичного туберкулеза. Иммунитет при туберкулезе нестерильный или инфекционный, т.е. он связан с присутствием живых микобактерий в организме. Противотуберкулезный иммунитет непрочен и сохраняется только при наличии в организме микобактерий. В основе этого иммунитета лежит гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ), в которой главную роль играют Т-лимфоциты, имеющие специфическую чувствительность к микобактериям туберкулеза, а также макрофаги, осуществляющие фагоцитоз. Фагоцитоз чаще является незавершенным. Гуморальные факторы защиты (т.е. антитела) имеют значение только у новорожденных. Выявление ГЗТ используется в диагностике туберкулеза. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: мокрота, промывные воды бронхов, моча, спинномозговая жидкость. Методы исследования: 1) бактериоскопический готовят мазки и красят по Цилю-Нильсену; такой метод эффективен только при высокой концентрации микобактерий в исследуемом материале; Для повышения концентрации используют различные методы “обогащения’: метод центрифугирования, метод флотации; 2) бактериологический: посев на среду Левенштейна-Иенсена и выделение чистой культуры микобактерий; для этого метода нужно 3-4 недели, т. к. растут микобактерии медленно; в качестве ускоренного метода используется метод Прайса - выращивание на предметном стекле в цитратной плазме: через 5-7 дней на стекле вырастают микроколонии, которые окрашивают по Цилю-Нильсену; если микобактерии высоковирулентны (т.е. обладают корд-фактором) колонии имеют вид ‘кос” или “жгутов”; 3) биологический - заражение морских свинок; 4) кожно-аллергические пробы Пирке или Манту с туберкулином (РРD белковый очищенный препарат из микобактерий туберкулеза) для выявления ГЗТ: туберкулин вводят внутрикожно, если в организме имеются живые микобактерии (у больного или вакцинированного человека), то на месте введения туберкулина через 48 час развивается местная воспалительная реакция (покраснение, уплотнение); инфильтрат (папулу) измеряют линейкой в мм; средний размер инфильтрата у лиц с поствакцинальной аллергией (вакцинированных людей) — 7-9мм, а у лиц с постинфекционной аллергией (зараженных ‘настоящими’ микобактериями)- 11-13мм; поствакцинальные пробы постепенно ослабевают, а постинфекционные — нет; лица с отрицательными пробами являются неинфицированными и их необходимо вакцинировать вакциной БЦЖ. Методом раннего выявления туберкулеза является флюорографический метод. Лечение. Химиотерапия; препараты 1-го ряда - изониазид, 11-го ряда - стрептомицин. Применяют также препараты, стимулирующие естественные защитные силы организма. Лечение 6-8 мес., в среднем 1 год. Профилактика. Общая профилактика: ранее выявление заболевания (своевременная флюорография, взятие на учет семей) и лечение, в случае необходимости — диспансеризация; проведение санитарно-гигиенических мероприятий. Специфическая профилактика: вакцинация новорожденных живой вакциной БЦЖ (на 5-7 день жизни). Ревакцинации делают через 5-7 лет до 30 лет (в 7, 1 2, 1 7 и т.д. лет). Вакцинные микобактерии приживаются в организме, образуя безвредные очаги и создают нестерильный иммунитет. Перед ревакцинацией проводят пробу Манту. Ревакцинацию проводят только лицам с отрицательной пробой. Если через 5 - 7 лет туберкулиновая проба положительна, это означает, что человек заразился ‘настоящими” туберкулезными палочками, и его не нужно вакцинировать БЦЖ. Вакцинация на 80% предохраняет людей от заболевания. Если человек заражается, то туберкулез у него протекает доброкачественно. Возбудитель дифтерии. Дифтерия — острое инфекционное заболевание, которое в 17 веке называли петлей палача, т.к. нередко смерть наступала от задушения из-за образования в зеве пленки (dyphthera-пленка). Характеристика возбудителя Возбудитель – Сorynebacterium dyphtheriae (coryne-булава). Относится к роду Сorynebacterium сем. Actinomycetaceae отд. Firmicutes. Возбудитель был открыт в 18831884г.г. Клебсом и Леффлером. Морфология: тонкие, слегка изогнутые палочки, расположенные под углом, напоминал цифру V, на концах клетки имеются утолщения (как у булавы) - зерна волютина (полиметафосфаты), выполняющие функцию запасных питательных веществ. Наличие зерен волютина — характерная черта дифтерийных палочек. Не образуют спор, не имеют жгутиков, у многих штаммов имеется микрокапсула. Тинкториальные свойства: грам”+”; по Нейссеру клетки окрашиваются в желтый цвет, а зерна волютина - темно-синие. Культуральные свойства: факультативные анаэробы; растут на специальных средах: свернутой сыворотке — среда Леффлера и на среде Клауберга, содержащей кровь и теллурит калия. На среде Клауберга вырастают колонии 3-х типов - gravis — крупные, серые, R-формы, mitis - круглые, черные и intermedius — промежуточные. Они отличаются, как культуральными, так и биохимическими свойствами. Биохимические свойства: обладает высокой биохимической активностью; возбудитель дифтерии в отличие от других коринебактерий имеет цистиназу; С.d. биовар gravis ферментирует крахмал и гликоген в отличие от mitis. Антигенная структура: имеют О - и К-антигены, по которым различают 11 сероваров. Факторы патогенности: основной фактор патогенности -экзотоксин, который вызывает поражение мышц сердца, надпочечников, почек, нервных клеток. Способность вырабатывать экзотоксин связана с наличием в клетке профага, несущего ген tох+, который отвечает за образование токсина. Такие штаммы возбудителя, имеющие профаг и вырабатывающие экзотоксин, называются токсигенными. Кроме экзотоксина возбудитель вырабатывает ферменты агрессии: гиалуронидазу, нейраминидазу, кордфактор. Резистентность: дифтерийные палочки устойчивы к высушиванию, низкой температуре. На детских игрушках может сохраняться до 15 дней, в воде - 6 - 20 дней. Эпидемиология заболевания. Источником инфекции являются больные люди и носители. Наибольшее количество возбудителя выделяют в окружающую среду больные с ярко выраженной формой. Опасными источниками являются также больные с атипичными формами. Пути передачи: 1) воздушно-капельный — основной путь передачи; 2) контактно-бытовой - через белье, посуду, игрушки. Восприимчивость к дифтерии высокая. Наиболее чувствительны дети. В последствие годы отмечается “повзросление” дифтерии. Заболевание чаще встречается осенью. Патогенез и клиника. Входные ворота — слизистые оболочки зева, носа, дыхательных путей. В патогенезе ведущую роль играет экзотоксин. Дифтерия токсинемическая инфекция. На месте внедрения возбудителя (чаще всего - зев) под действием экзотоксина образуется фибринозная пленка серого цвета, которая с трудом отделяется от близлежащих тканей. Экзотоксин, выделяемый бактериями, поступает в кровь и поражает сердце, почки, надпочечники, нервную систему. Экзотоксин, проникая в клетки, блокирует ферменты синтеза белка, что приводит к гибели клетки. Дифтерийные палочки могут поражать раны, глаза, половые органы, нос. В 85-90% случаев наблюдается дифтерия зева. Инкубационный период 2-7 дней. Заболевание начинается с повышения температуры, болей в горле, пленки на миндалинах, увеличения лимфатических узлов, головной боли. У взрослых дифтерия может протекать как лакунарная ангина. У детей раннего возраста в патологический процесс одновременно может вовлекаться гортань, и в результате отека гортани развивается дифтерийный круп, который может привести к асфиксии (удушению) и смерти. Причиной смерти также может быть токсический миокардит, острая недостаточность гипофизарно-надпочечниковой системы, паралич дыхательных мышц. Иммунитет. После заболевания вырабатывается стойкий антитоксический иммунитет, который можно выявить при помощи реакции Шика. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: налет и слизь из зева который берут стерильным ватным тампоном. Методы диагностики: 1) бактериоскопический — приготовление и окраска мазка; этот метод используется для постановки предварительного диагноза; 2) бактериологический — основной метод: посев и выделение чистой культуры; при идентификации чистой культуры важно отличить возбудителя дифтерии от других коринебактерий; для этого исследуют способность образовывать экзотоксин при помощи реакции преципитации в геле по Оухтерлони (выделенную чистую культуру засевают в чашку Петри рядом с полоской бумаги, которая пропитана противодифтерийной антитоксической сывороткой; если культура токсигенна (образует экзотоксин), то в месте встречи экзотоксина и сыворотки, которые диффундируют в агар, образуются линии преципитации белого цвета). Лечение. Основной метод лечения немедленное введение антитоксической противодифтерийной сыворотки, действие которой направлено на нейтрализацию экзотоксина. Применяют также антибиотики: тетрациклин, эритромицин. Обязательно лечение носителей токсигенных штаммов при помощи антибиотиков. Профилактика. Общая профилактика — ранняя диагностика, госпитализация, тщательная дезинфекция, лечение носителей. Специфическая профилактика — использование вакцин АКДС, АДС-М, в состав которых входит дифтерийный анатоксин. Иммунизируют с 3-х месяцев. В 2 года, 9 лет и 16 лет и далее через каждые 10 лет делают ревакцинацию с помощью АДС-анатоксина. При контакте с больным человеком людям, не имеющим антитоксического иммунитета. Вводят дифтерийный анатоксин. Для иммунизации людей, склонных к аллергии, выпускаются вакцины АКДС-М, АДС-М, АД-М, содержащие малое количество антигена. ЛЕКЦИЯ №9 ВОЗБУДИТЕЛИ БАКТЕРИАЛЬНЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ: СКАРЛАТИНЫ, МЕНИНГОКОККОВОЙ ИНФЕКЦИИ, КОКЛЮША. Возбудитель скарлатины. Скарлатина - инфекционная болезнь, сопровождающаяся общей интоксикацией и характерной ярко-красной сыпью. Scarlatto - красный (итал.). Впервые в 1902 г. Габричевский высказал предположение о стрептококковой природе скарлатины. Характеристика возбудителя. Возбудитель - Streptococcus pyogenes относится к отделу Streptococcaceae, род Streptococcus. К этому роду относится 21 вид. Streptococcus progenies также является возбудителем других заболеваний человека (рожистое воспаление, ангина, эндокардит, ревматизм, гломерулонефрит, хронические тонзиллиты, фарингиты, остеомиелиты), проникая внутрь организма может вызвать сепсис и септикопиемию. Морфология: мелкие круглые клетки - кокки, расположенные в цепочку, без спор, жгутиков, образуют капсулу из гиалуроновой кислоты. Легко переходят в L-формы. Тинкториальные свойства: грам"+". Культуральные свойства: факультативные анаэробы, но есть и анаэробы, требовательны к питательным средам. Для выращивания используют сахарные, сывороточные среды, кровяной агар. Колонии мелкие, в диаметре до 1 мм, серые или бесцветные, чаще слизистые. На жидких средах растут в виде осадка. На кровяном агаре могут давать α-гемолиз (зеленящий) и β-гемолиз (полный). Биохимические свойства: разлагают сахара сред Гисса (лактозу, сахарозу, глюкозу) до кисоты, не разжижает желатин. Антигенная структура: имеют полисахаридный антиген ("субстанция С"). По полисахаридному антигену стрептококки подразделяются на 17 серогрупп - A, B,C...S. Стрептококки группы А имеют белковые антигены - М и Т. М-антиген строго специфичен и определяет принадлежность к серовару. Т-антиген может быть общим у разных сероваров. Принадлежность к серогуппе устанавливают при помощи реакции преципитации с групповыми иммунными сыворотками, а к серовару - с типоспецифическими иммунными сыворотками. Т-антиген определяют при помощи реакции агглютинации. М-антиген определяет вирулентность стрептококков, т.к. подавляет фагоцитоз. Факторы патогенности: Стрептококки группы А выделяют около 20 внеклеточных факторов патогенности, которые обладают антигенной активностью. К ним относятся: 1) экзотоксины: гемолизин (о-стрептолизин), лейкоцидин, некротоксин, эритрогенин (вызывает расширение мелких кровеносных сосудов кожи); эритрогенин выделяют β -гемолитические стрептококки группы А, которые и являются возбудителями скарлатины; 2) ферменты агрессии: стрептокиназа (фибринолизин), ДНКаза, гиалуронидаза. Эритрогенин используется для постановки реакции Дика при диагностике скарлатины (для выявления антитоксического иммунитета). Резистентность: относительно устойчивы во внешней среде, особенно к низкой температуре. Хорошо переносят высушивание (месяцами сохраняют жизнеспособность в высохшем гное и мокроте). Погибают при пастеризации при 56°С через 30 мин. Устойчивость к антибиотикам вырабатывается медленно. Эпидемиология скарлатины. Источник инфекции: только человек - больной (с начала заболевания вплоть до 45 дней после исчезновения клинических симптомов) или носитель патогенных стрептококков. Механизм передачи: аэрогенный. Пути передачи: воздушно-капельный - основной путь передачи инфекции; контактно-бытовой - через белье, предметы обихода, игрушки; возможна передача через третьи лица, которые соприкасались с больным. Восприимчивость к скарлатине всеобщая и зависит от возраста и напряженности антитоксического иммунитета. Перенесенное заболевание оставляет очень стойкий иммунитет. Поэтому взрослые, как правило, не болеют. Наиболее восприимчивы к скарлатине дети в возрасте от 1 до 8 лет. Большинство случаев заболевания приходится на осенне-зимний период (скученность людей в помещениях, например, детей в детсадах и школах). Встречаются как единичные (спорадические) случаи, так и вспышки, эпидемии болезни. Патогенез и клиника заболевания. Входные ворота: слизистая оболочка зева и носоглотки (реже - поврежденная кожа). Скарлатина - это токсико-септическое заболевание. Первичное размножение - в миндалинах и носоглотке, где развивается скарлатинозная ангина и подчелюстной лимфаденит, т.к. микробы проникают в регионарные лимфатические узлы. При размножении микробы образуют экзотоксины - эритрогенин и др., которые поступают в кровь и вызывают общую интоксикацию. В кровь поступают также и аллергены стрептококка. Это приводит к развитию нефритов, артритов, лимфаденитов. Тяжелые формы и осложнения скарлатины связаны с токсическим воздействием и развитием аллергии. Икубационный период продолжается 1-12 дней, в среднем 4-5 дней. Заболевание сопровождается лихорадкой, ангиной (нередко некротической), увеличением лимфатических узлов и мелкоточечной сыпью на теле. Типичная форма скарлатины начинается остро: после незначительного озноба температура тела в течение 6-7 ч. повышается до 40°С. У маленьких детей при этом нередко появляется однократная или повторная рвота. Больные жалуются на головную боль, недомогание, болезненность при глотании, дети отказываются от пищи, капризничают. В конце 1-х суток или реже на 2-ой - 3-ий день появляется сыпь вначале в верхней части груди, а затем по всему телу. Сыпь состоит из мелкоточечных элементов, густо (близко) расположенных один около другого и образующих на коже сплошное насыщенное розовое поле. Сыпь появляется в результате действия на мелкие кровеносные сосуды токсина - эритрогенина. Лицо больного слегка одутловато (опухшее), щеки ярко гиперемированы (красные), тогда как возле носа и рта кожа бледная (скарлатинозный треугольник). В зеве отмечается разлитая (сплошная) гиперемия мягкого неба, язычка, миндалин, наличие грязно-серого налета. У некоторых больных увеличиваются регинарные подчелюстные лимфатические узлы. С 3-4 дня серый налет исчезает и тогда можно видеть, что язык стал ярко-красным (малиновый язык). Температура держится в течение 3-6 дней, затем снижается и приходит в норму на 9-10 день болезни. Одновременно улучшается общее состояние больного, уменьшается интоксикация, исчезает сыпь и другие симптомы. В настоящее время на фоне лечения пенициллином в 80-90% случаев скарлатина протекает легче, но увеличиваются случаи повторного заболевания (8-10%). Но в типичных случаях скарлатина может давать осложнения: гнойный лимфаденит, нефрит, миокардит. Иммунитет. После скарлатины остается стойкий антитоксический иммунитет. При достаточной напряженности иммунитета повторное заболевание скарлатиной не возникает. Лабораторная диагностика. Диагноз ставят в основном на основании клинических и эпидемиологических данных. Лабораторная диагностика используется для подтверждения диагноза. Исследуемый материал: мазок из зева. Методы диагностики: 1) бактериологический - материал из зева засевают на кровяной агар и выделяют чистую культуру. Наличие характерного вида колоний и грамположительных цепочек кокков в мазке дает возможность сделать вывод об обнаружении стрептококков. У выделенной чистой культуры определяют серогруппу, серовар. 2) серологический - обнаружение антител в сыворотке крови больного к Острептолизину. реакция Дика - внутрикожная проба на наличие антитоксического иммунитета (1/40 часть DLM скарлатинозного токсина - эритрогенина вводят внутрикожно в левую руку, в правую для контроля вводят токсин, разрушенный кипячением. Если у ребенка есть иммунитет, то на месте введенного нативного (не разрушенного кипячением) токсина реакция будет отрицательной, т. е. в организме есть антитела - антитоксины, которые нейтрализовали введенный токсин. Если реакция на токсин будет положительная (отечность, покраснение), то иммунитета нет и ребенок восприимчив к скарлатине). В последние годы внутрикожные пробы ставить не рекомендуется. Лечение. Применяют антибиотики, в основном - пенициллин. При тяжелых формах сочетают пенициллин с другими антибиотиками, проводят дезинтоксикацию (вводят 5% раствор глюкозы, физ.раствор), назначают сердечные средства, витамины. Профилактика. Специфическая профилактика не разработана. Неспецифическая профилактика раннее выявление и изоляция источника инфекции. Больных изолируют от 10 до 22 дней. Для лиц, бывших в контакте с больным, устанавливают карантин сроком до 7 дней. Возбудитель коклюша. Коклюш - инфекционная болезнь, сопровождающаяся приступами спазматического кашля. Наблюдается преимущественно у детей дошкольного возраста. Возбудитель - Bordetella pertussis - был открыт в 1906 г. Борде и Жангу. Возбудитель коклюша относится к отделу Gracilicutes, роду Bordetella. Характеристика возбудителя. Морфология: мелкие овоидные палочки, с закругленными концами, спор и жгутиков не имеет, образует микрокапсулу. Тинкториальные свойства: грам "-", Культуральные свойства: строгий аэроб, очень требователен к питательным средам, растет на среде Борде-Жангу (картофельно-глицериновом агаре с добавлением крови), колонии похожи на капельки ртути. Ферментативная активность: не активны. Антигенные свойства: по О-антигену делится на серовары (1, 2, 3 и тд.) Токсинообразование: имеет эндотоксин, вызывающий лихорадку, белковый токсин, обладающий антифагоцитарной активностью. В адгезии бактерий принимают участие гемагглютинин, пили, белки наружной мембраны. Резистентность: возбудитель коклюша очень устойчив в окружающей среде. Восприимчивость для животных: при интраназальном заражении мышей у них развивается пневмония. Эпидемиология заболевания. Коклюш - антропонозное заболевание. Источником инфекции является больной, находящийся в ранней (катаральной) фазе заболевания и носители. Путь передачи - воздушно-капельный. Коклюш чаще поражает детей, особенно в грудном возрасте и от 2-х до 4-х лет. Близкий контакт, скученность способствует распространению инфекции. Наблюдаются как спорадические (единичные случаи), так и вспышки заболевания. Осенью и зимой наблюдается повышение заболеваемости. Заболевание встречается и среди взрослых. Патогенез и клиника. Входными воротами являются верхние дыхательные пути, где развивается катаральное воспаление. В результате постоянного раздражения токсином рецепторов дыхательных путей появляется кашель, в дальнейшем в дыхательном центре образуется очаг возбуждения и приступы судорожного кашля могут быть вызваны и неспецифическими раздражителями. В возникновении приступов кашля имеет значение сенсибилизация организма токсинами возбудителя. Инкубационный период от 2-х до 14-и дней. Заболевание начинается с общей слабости, недомогания, осиплости голоса, насморка и кашля. Катаральные явления нарастают в течение 4-5 дней. Сухой кашель с большим количеством сухих хрипов в легких наряду с небольшим повышением температуры может отмечаться в течение 10 дней и более. Позднее развивается судорожная стадия болезни: приступы кашля сопровождаются задержкой дыхания, возникает несколько судорожных кашлевых толчков. После этого в дыхании наступает короткая пауза и глубокий вздох, затем возникает приступ мучительного судорожного кашля, лицо больного становится отечным, гиперемированным, иногда с синюшным оттенком. Таких приступов может быть от 5 до 50 в сутки. При кашле бывает выделение мокроты. Судорожный кашель иногда приводит к кровоизлиянию в склеры, носовым кровотечениям. Заболевание продолжается до 2-х месяцев. Различают легкую, средне-тяжелую и тяжелую формы коклюша. Приступы кашля исчезают к началу 5-6-ой недели болезни. Течение болезни может осложниться развитием пневмонии, принимающей обычно затяжное течение. Иммунитет. После перенесенного заболевания вырабатывается стойкий иммунитет, который сохраняется всю жизнь. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал - слизь из зева. Основной метод - бактериологический. Для ретроспективной диагностики применяют серологический метод (РА, РСК, РНГА). Лечение. Антибиотики, нормальный иммуноглобулин, антигистаминные препараты, холодный свежий воздух. Профилактика. Спецпрофилактика: иммунизация вакциной АКДС и АКДС-М. Вводят эти вакцины детям с 4-х месяцев. Детям до 1-го года и не привитым людям, при контакте с больным, вводят нормальный человеческий иммуноглобулин. ЛЕКЦИЯ №10 Возбудители чумы и туляремии. Чума - острое, особо опасное инфекционное заболевание, природноочагового происхождения. Характеристика возбудителя. Возбудитель чумы был открыт в 1894 г. французскими учеными Иерсеном и Китазато и получил название Jersinia pestis, относится к сем. Bacteriaceae, отд. Gracilicutes. Морфология: короткие маленькие палочки с закругленными концами, имеют яйцевидную форму или форму бочонка, спор, жгутиков не имеют, в организме могут образовывать капсулу. Тинкториальные свойства: грам"-", биполярно окрашены в мазках, взятых из патологического материала. Культуральные свойства: факультативные анаэробы, психрофилы (оптимальная температура 28°С), хорошо растут при комнатной температуре - 25-30°С, но могут размножаться и при низкой температуре, даже при 0°С; к питательным средам не требовательны, в МПБ растут в виде нежной пленки, от которой вниз тянутся нити, на агаре образуют колонии в R-форме уплотненный центр и кружевная периферия. Биохимические свойства: расщепляют углеводы до кислоты и газа; не разжижают желатин, не свертывают молоко, не образуют сероводорода. Антигенная структура: имеют О - антиген, общий для всего рода, а также К - антиген, специфичный для вирулентных форм и обладающий иммуногенной активностью. Антигены F1, V, W являются факторами вирулентности, которые контролируются плазмидами. Факторы патогенности: обладают высокой вирулентностью способны проникать через неповрежденную кожу; образуют высокоядовитый для мышей токсин, который сочетает свойства экзо- и эндотоксина; образуют ферменты агрессии: гиалуронидазу, фибринолизин, плазмокоагулазу, гемолизин. Резистентность: при низкой температуре хорошо сохраняются, плохо переносят высокие температуры, высыхание, дез. растворы. Эпидемиология заболевания. Эпидемии чумы отмечались задолго до нашей эры. В истории человечества известно несколько пандемий чумы, которые унесли миллионы человеческих жизней. На протяжении истории человечества разрабатывались меры борьбы с этой страшной инфекцией, что позволило ликвидировать пандемии чумы, но спорадические вспышки чумы появляются иногда в некоторых местностях нашей планеты. В основном это степные районы (8-9 % земли), где обитают различные грызуны. Чума - это природноочаговая, трансмиссивная инфекция. Основным источником чумы в природных очагах являются различные грызуны: дикие - тарбаганы, сурки, суслики, песчанки, зайцы, а также домовые мыши, крысы. Природные очаги — это, в основном, степные пространства, в них постоянно циркулирует возбудитель чумы среди грызунов. В природных очагах постоянно регистрируются спорадические случаи заболевания. Пути передачи: трансмиссивный - (основной путь передачи) - через укусы насекомых; в очагах чумы специфическими переносчиками являются блохи; контактный - через кожу при убое животных, снятии шкур, разделке туш; пищевой - при употреблении мяса больных животных: воздушно-капельный - через воздух, в который попадают микробы от больного легочной формой чумы. После заражения источником чумы является больной человек. Особой опасностью обладает человек с легочной формой чумы. При любой форме заболевания больных людей изолируют и проводят карантинные мероприятия. Патогенез и клиника. Входные ворота: кожа, слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительного тракта. Возбудитель распространяется по всему организму по лимфатическим сосудам, быстро размножается, вызывает общую интоксикацию, поражение лимфатических узлов, легких и других органов. Различают бубонную, легочную, первично-септическую, вторично-септическую, кожную и кишечную формы чумы. При бубонной форме поражаются лимфатические узлы (бубон - увеличенный лимфатический узел), откуда возбудитель может распространяться по всему организму, вызывая вторичную пневмонию. При воздушнокапельном пути передачи развивается первичная пневмония. При массивном заражении первично-септическая форма. Независимо от формы чумы поражаются все системы и органы: сердечно-сосудистая система, почки, печень, селезенка, костный мозг, железы внутренней секреции и др. В органах и тканях заметны кровоизлияния черного цвета, отсюда и название болезни "черная смерть". Инкубационный период от нескольких часов до 3-6 дней. Заболевание начинается внезапно, температура 37-39° С и выше, озноб, сильная головная боль, мышечные боли, нередко рвота, походка шаткая, речь невнятная, глаза красные, лицо бледное, на лице выражение ужаса. При бубонной форме чумы воспаляются лимфатические узлы и увеличиваются в размерах ( за 5-7 дней - до куриного яйца), по внешнему виду они напоминают бобы ("джумма" - боб), болезненны на ощупь, плотно спаяны с близлежащими тканями. Бубоны нагнаиваются, вскрываются, образуя незаживающие язвы. Из первичных бубонов возбудитель распространяется с лимфой или кровью и поражает другие лимфатические сосуды (вторичные бубоны). При благоприятном течении болезни бубоны заживают, оставляя после себя рубцы на коже. Однако смертельные исходы составляют 30%-40% и наступают в результате общей интоксикации. Лишь за несколько часов до смерти у больного начинается бред, падает артериальное давление, больные стремятся куда-то убежать. Смерть может наступить через 2-3 дня от начала болезни, особенно если возбудитель попадает в кровь (септическая форма), а затем - в легкие, в результате чего развивается вторично-легочная форма чумы. При этом наблюдается очень высокая температура, при кашле выделяется кровавая пенистая мокрота, резкие боли в груди. Такие люди очень опасны для окружающих людей - окружающие люди заболевают первичной легочной чумой. Летальность 100%. Иммунитет. Если человек выздоравливает, то остается прочный, продолжительный иммунитет. Таких людей раньше во время эпидемии привлекали для ухода за больными. Диагностика. Исследование материала проводят в специальных лабораториях в противочумных костюмах: комбинезон, халат, резиновые сапоги, перчатки, очки, маска; работают не более трех часов. После работы всю одежду стерилизуют, дезинфицируют, Исследуемый материал: содержимое бубона, мокрота, трупный материал и т.д. Методы диагностики: бактериоскопический - готовят мазки и окрашивают по Граму; бактериологический - посев на питательные среды и выделение чистой культуры с последующей идентификацией; биопроба - материал втирают в кожу морским свинкам, животные погибают на 5-7 день; реакция термокольцепреципи-тации для выявления чумного антигена в загнивших трупах. Ускоренные методы: добавление к исследуемому материалу чумного бактериофага, который в присутствии возбудителя быстро размножается; люмннесцентно-серологический метод: люминесцентную сыворотку смешивают с исследуемым материалом, при наличии чумных палочек при люминесцентной микроскопии выявляется светящаяся ярко-зеленая зона. Лечение. Используют антибиотики: стрептомицин, тетрациклин, левомицетин, рифампицин. Кроме этого используют противочумный χ-глобулин, бактериофаг. При осложнениях применяют пенициллин, сульфаниламиды. Профилактика. Общая профилактика - ранняя диагностика чумы, уничтожение грызунов - дератизация, уничтожение, блох - дезинсекция, карантин, охрана границ от заноса чумы и т.д. Специфическая профилактика проводится живой вакциной EV, которой иммунизируют работников противочумных станций, при опасности заражения чумой (при появлении больного чумой или в отношении лиц, проживающих в природных очагах чумы). Иммунитет держится 1 год. Возбудитель туляремии. Туляремия - зоонозная острая инфекция с природной очаговостью. Характеристика возбудителя. Возбудитель был открыт в 1911г. Мак-Коем и Чепином в Калифорнии во время землетрясения около озера Туляре, откуда грызуны стали уходить в места обитания человека и среди людей возникло заболевание, получившее название туляремия. Изучил возбудителя Френсис. Возбудитель получил название Francisella tularensis, относится к отделу Gracilicutes, роду Francisella. Морфология: мелкие палочки или кокки, иногда в виде гантелей (полиморфны), не имеют спор и жгутиков; могут образовывать капсулу. Тинкториальные свойства: грам"-", в мазках- отпечатках из органов, окрашенных по Романовскому - Гимзе, имеют нежно-фиолетовый цвет. Культуральные свойства: факультативные анаэробы, не растут на простых средах, а только в средах с добавлением желтка или цистина. На твердых питательных средах образуют беловатые блестящие колонии с ровным краем; на жидких средах - поверхностный рост. Биохимические свойства: малоактивны, расщепляют углеводы до кислоты; ферментируют глицерин, иногда образуют сероводород. Антигенная структура: содержат оболочечный Vi- и соматический О-антигены. Vi антиген обусловливает вирулентные свойства. Факторы патогенности: вирулентные свойства обусловлены Vi- антигеном и токсическими веществами типа эндотоксина. Резистентность: возбудитель туляремии хорошо сохраняется во внешней среде, особенно при низкой температуре. Эпидемиология заболевания. Источником этой болезни являются грызуны, чаше водяная полевка, ондатра, домовая мышь, зайцы. Пути передачи: трансмиссивный (основной путь передачи) - через укусы насекомых, клещей, комаров, реже блох; контактно-бытовой - через поврежденную кожу или слизистую оболочку глаз; пищевой - при употреблении зараженной воды или пищевых продуктов; воздушно-пылевой - при вдыхании с воздухом пыли или капелек, загрязненных выделениями грызунов. Заболевание от человека к человеку не передается. Чаще болеют сельские жители и люди определенных профессий, постоянно контактирующие с зараженными животными. Патогенез и клиника заболевания. Входные ворота: поврежденная кожа и слизистые оболочки дыхательных путей и пищеварительного тракта. Попав в организм, возбудитель по лимфатическим сосудам распространяется по организму. Токсины возбудителя поражают лимфоузлы, в результате чего происходит образование бубонов. В зависимости от пути проникновения различают бубонную форму, кожно-бубонную, язвенно-бубонную, глазную, кишечную, легочную и септическую формы туляремии. Инкубационный период составляет 3-7 дней. В результате воспаления лимфоузлов, они увеличиваются в размерах (от лесного ореха до куриного яйца). Бубоны часто нагнаиваются и долго на заживают. При генерализованной форме, когда возбудитель проникает в кровь, наблюдается высокая температура (38-40°С), озноб, мышечные боли в области спины, ног, поражение селезенки, печени, дыхательных путей, пищеварительного тракта. По тяжести различают легкую, средней тяжести и тяжелую формы туляремии, по длительности -острую и затяжную формы. В среднем заболевание длится 16-30 дней и, как правило, заканчивается выздоровлением. При заболевании развивается аллергизация к антигенам возбудителя. Иммунитет. После заболевания остается прочный иммунитет. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: смывы, кровь, содержимое бубонов. Методы диагностики: кожно-аллергическая проба с тулярином; серологический метод с туляремийным диагностикумом; Данные 2 метода используются чаще всего: бактериологический - выделение чистой культуры (проводится только в специальных лабораториях): для этого исследуемым материалом заражают внутрибрюшинно морских свинок (непосредственно от больного выделить чистую культуру не удается), которые погибают через 5-7 дней, их вскрывают, делают из органов мазки-отпечатки (бактериоскопический метод), а материал засевают на свернутую желточную среду; биопроба - заражение патологическим материалом белых мышей или морских свинок; морские свинки погибают на 4-6-ой день. Для обнаружения возбудителя у павших животных (в трупном материале) применяют микроскопию мазков-отпечатков из органов, выделение чистой культуры, биопробу, а также реакцию термокольцепреципитации с предварительно прокипяченной взвесью из печени или селезенки животных. Лечение. Применяют аминогликозиды - стрептомицин, канамицин, а также левомицетин, эритромицин. Возбудитель не чувствителен к пенициллину и сульфаниламидам. Профилактика. Общая профилактика - борьба с грызунами, защита водоисточников, санитарнопросветительная работа, охрана складов с пищевыми продуктами от мышей, грызунов. Специфическая профилактика - по эпидемическим показаниям применяют живую вакцину (штамм N15), полученную Гайским и Эльбертом. Иммунитет сохраняется 5-6 лет. ЛЕКЦИЯ №11 Возбудители эпидемического сыпного тифа и Ку-лихорадки Эпидемический сыпной тиф и Ку - лихорадка относится к риккетсиозам, которые вызываются риккетсиями, особой группой бактерий, включающей виды, патогенные для членистоногих, теплокровных животных и человека. Риккетсиозы у человека вызывают 3 рода – р. Rickettsia, p. Roсhalimae, p. Coxiella. Риккетсиозы – это трансмиссивные инфекции, сопровождающиеся лихорадкой, часто с сыпью. Кроме указанных инфекций к риккетсиозам относятся эпидемический и клещевой сыпной тиф, волынская лихорадка, марсельская лихорадка, цуцугамуши. Естественный резервуар риккетсий - различные членистоногие. У этих животных бактерии обитают в стенке кишечника, не наносят видимого вреда хозяевам. Они могут проникать в половые органы и передаваться трансовариально следующим поколениям. При попадании в организм "неестественного хозяина" (например, человека) вызывают заболевание. Заражение человека в большинстве случаев происходит через укусы членистоногих-переносчиков. Основоположником учения о риккетсиозах является бразильский бактериолог да Роха-Лима, который предложил термин "риккетсия" (1916 г.) для обозначения возбудителя сыпного тифа в честь американского бактериолога Г. Риккетса, впервые открывшего возбудителя этой группы микробов в 1910 г. и погибшего при изучении сыпного гифа. Характеристика возбудителя эпидемическими сыпного тифа. Возбудитель - Rickettsia prowazekii (риккетсии Провацека), относится к роду Rickettsia, семейству Rickettsiaceae, отдел Gracilicutes. Возбудитель назван в честь Риккетса (как и все риккетсии) и в честь чешского ученого С. Провацека, открывшего возбудителя сыпного тифа в 1913 г. и погибшего при изучении возбудителя во время эпидемии сыпного гифа в Сербии. Морфология и особенности биологии возбудителя. Риккетсии сыпного тифа - это полиморфные бактерии. Выделяют 4 морфологические группы 1) кокки - мелкие зернистые клетки овоидной формы; характерны для интенсивного размножения возбудителя; 2} короткие палочки, имеющие 2 зерна по полюсам; характерны для интенсивного размножения возбудителя; 3) длинные палочки (3-4мкм), имеющие 2 или 4 зернышка попарно расположенные по полюсам; характерны для более медленного размножения; 4) нитевидные многозернистые формы (своеобразный «мицелий»); характерны для фазы замедленного роста. Спор, консул и жгутиков не имеют. Риккетсии - это облигатные внутриклеточные паразиты, которые способны размножаться только внутри живых клеток, используя их ферментные системы. Размножаются риккетсий так же, как и другие бактерии, - путем поперечного деления клетки. Строение риккетсий также аналогично строению других бактерий. Имеют оболочку, протоплазму, зернистые включения, ДНК и РНК. Для дифференциации различных видов риккетсий учитывают способность размножаться в цитоплазме и/или ядре. Риккетсии Провацека размножаются только в цитоплазме. Тинкториальные свойства; грам"-", по Романовскому - Гимзе окрашиваются в красный цвет. Культуральные и биохимические свойства. Имеют аэробный тип дыхания (поглощают О2 и выделяют СО2). В процессе дыхания клетки активно расщепляют глутаминовую кислоту и не расщепляют глюкозу. Т.к. риккетсии являются облигатными внутриклеточными паразитами, они не способны размножаться на бесклеточных средах и мертвых тканевых субстратах. Хорошо размножаются в живых тканях с пониженным метаболизмом. Применяют следующие методы культивирования: 1) в желточном мешке куриного эмбриона; 2) в тканевых культурах (фибробласты куриных эмбрионов или стационарные линии, например, клетки McCoy); 3) в организме лабораторных животных - заражают интранозально белых мышей, в легких которых накапливается большое количество риккетсий. Температурный оптимум для выращивания 32-35°С, рост угнетается при 40°С; быстро погибают при 56°С. Ускоренные методы: на платяных вшах, которых заражают путем введения в кишку взвеси риккетсий при помощи специальных капилляров, или на личинках вшей, которых кормят дефибрированной кровью с риккетсиями через мембрану кожи трупа. Культивирование используют для получения вакцины и риккетсиозного антигена. Антигенная структура. Имеют 2 основные антигена: 1) поверхностный термостабильный липополисахарид -растворимый групповой антиген, обладает сходством с антигенами протея ОХ19, ОХк и ОХ2; 2) соматический термолабильный белковополисахаридный антиген - нерастворимый (корпускулярный) видоспецифический антиген. Для постановки серологических реакций используются и корпускулярные и растворимые антигены. Токсинообразование. Образуют токсические вещества, которые играют важную роль в патогенезе риккетсиозов. Токсины повреждают клетки эндотелия сосудов, повышают проницаемость капилляров, обладают гемолитическими свойствами. Токсины - это термолабильные белки, которые разрушаются при гибели клетки, Т.о. по своей природе они, как и экзотоксины, являются белками. Но от экзотоксина их отличает неотделимость от микробных клеток и чрезвычайная неустойчивость. Токсическими свойствами обладает только живая взвесь риккетсий. В то же время они не являются и эндотоксином, т.к. имеют белковую природу и неустойчивы к действию формалина. Под влиянием формалина происходит детоксикация риккетсий без потери антигенных свойств. Peзистентность во внешней среде низкая. Риккетсии Провацека быстро погибают к окружающей среде. Они чувствительны к действию высоких температур, дез. веществ. Высоко чувствительны к антибиотикам тетрациклинового ряда и левомицетину. Однако риккетсий хорошо сохраняются при низких температурах (консервируются при температуре - 20°С;- 70°С). Долго сохраняются в высушенном состоянии и сухих фекалиях вшей - 1-3 года. Лиофилизация обеспечивает неопределенно долгое сохранение. Резистентны к сульфаниламидам и некоторым антибиотикам. Эпидемиология. Источник инфекции — больной человек (антропонозное заболевание). Путь передачи - трансмиссивный. Специфический переносчик - платяная вошь. Вши заражаются при сосании крови больною человека Риккетсии размножатся в клетках эпителия желудка и кишечника и выделяются в просвет кишечника (на 5-ый день заражения риккетсии появляются в фекалиях вшей). В слюнных железах, в сосательном аппарате вшей риккетсии отсутствуют, поэтому с укусом не передаются. При укусе вши испражняются, укус сопровождается зудом, при расчесывании места укуса человек втирает в него фекалии вшей, содержащие риккетсий, и, т.о. заражается. Других путей заражения нет. Т.о. возникновение и распространение сыпного тифа связано с вшивостью (педикулезом). Сыпной тиф известен с древних времен. В самостоятельное заболевание выделен в конце 19-го века. Инфекционная природа заболевания и нахождение возбудителя в крови доказаны О.О. Мочутковским (1876 г.) в опыте самозаражения кровью больного. Сыпной тиф распространен повсеместно. В отличие от других риккетсиозов не имеет истинных эндемичных очагов, но имеет некоторую «эндемичность» для стран Магриба, юга Африки, Центральной и Южной Америки, некоторых азиатских регионов. Чаще регистрируется весной и летом. В условиях завшивленности возможно широкое эпидемическое распространение сыпного тифа. Эпидемии сыпного тифа сопровождают войны, голод, социальные потрясения, т.е связаны со снижением санитарногигиенического уровня и условий жизни людей. Летальность во время эпидемий составляла 80%. Эпидемия наибольшего масштаба зарегистрирована в России в период с 1914 по 1922 годы, когда заболели более 25 млн. человек и 3 млн. погибли. В настоящее время регистрируются спорадические случаи в виде болезни Бриля. Патогенез и клиника. Входные ворота - ранка от укуса вшей. Риккетсии попадают и кровь и проникают в клетки эндотелия, который выстилает кровеносные сосуды. Возбудитель размножается внутри клеток и образует эндотоксин. Под действием токсина клетки эндотелия разрушаются, риккетсии вновь попадают в кровь и заражают новые клетки. В результате истончаются стенки сосудов и повышается их проницаемость, что приводит к выходу плазмы в ткани, уменьшению объема крови. Процесс может захватить всю толщу сосудистой стенки с ее круговым некрозом, что приводит к образованию тромба, закупорке сосуда и нарушению кровообращения (гемодинамики). Преимущественно поражаются мелкие сосуды - капилляры (вокруг пораженных сосудов формируются гранулемы), что ведет к нарушению микроциркуляции и различных органах и тканях: головном мозге, миокарде, почках и других органах, в результате чего развиваются менингоэнцефалит, миокардит и гломерулонефрит. В организме больных риккетсии могут длительно сохраняться в гранулемах и после выздоровления, что служит причиной появления рецидивных форм сыпного гифа - болезни Бриля. Инкубационный период - 12-14 дней. Заболевание начинается с повышения температуры (за пике заболевания 40-41°С), мучительной головной боли, сопровождается бессонницей, мышечными болями, возбуждением. На 4-5 день появляется специфическая сыпь петехиального характера вследствие расширения и повреждения капилляров кожи. У больных отмечается гиперемия кожи лица, шеи, верхней части грудной клетки, красные «кроличьи» глаза. Присоединяются поражения ЦНС (бред, галлюцинации), сердечнососудистой системы, надпочечников. Различают легкое и различной степени тяжести течение болезни. Заболевание длится около 21 дня. При тяжелых формах может наступить смерть в результате поражения надпочечников, нервной и сердечно-сосудистой систем. Для болезни Бриля характерно более легкое течение, стертая клиническая картина, трудность выделения возбудителя из крови, определенные особенности серодиагностики. Заболевание регистрируется среди населения, подвергавшегося в прошлом эпидемии сытимо тифа. Болезнь Бриля - это рецидивная форма сыпного тифа, патогенез которой связан с активацией риккетсий, сохранившихся в макрофагах гранулем. Иммунитет прочный, антибактериальный и антитоксический. Постепенно иммунитет ослабевает и можно вновь заразиться сыпным тифом. Многие исследователи считают иммунитет нестерильным. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал - кровь, взятая из вены больного в ранние сроки лихорадки (лучше всего сгустки крови). Методы исследования: 1) микроскопия мазков, окрашенных по Романовскому-Гимзе; 2) биопроба - внутрибрюшинное заражен исследуемым материалом морских свинок, у которых наблюдают лихорадку, геморрагический некроз различные тканей, у самцов развивается периорхит (воспаление и отек мошонки); в результате животные гибнут; для выделения риккетсий Провацека это метод мало эффективен; 3) бактериологический метод — для выделения возбудителя материал засевают на культуры клеток или в куриные эмбрионы; при малом содержании возбудителя сыпного тифа заражают платяных вшей (риккетсии активно размножаются в желудке), после кормления вшей инфекцию воспроизводят нa животных (накапливаются в большом количестве в головном мозге); Любые манипуляции с возбудителем представляют большую опасность! 4) серологический метод - основной метод диагностики, т.к. выделение возбудителя затруднительно. Используются реакции Вейля-Феликса, РНГА, РСК, РИФ, РНИФ, ИФА. Антитела в нужном для определения количестве появляются к концу 1-ой недели заболевания. Основная реакция, которая используется для диагностики сыпного тифа в РФ и в США. - РСК. Исследование проводят в парных сыворотках для обнаружения нарастании титра антител (титры 1:20 – 1:80). РСК не пригодна для ранней диагностики, т. к. для выявления нарастания титра необходим большой временной интервал. Реакция Вейля-Феликса с неспецифическими антигенами протея используется для дифференцирования различных видов риккетсий. В случае Rickettsia prowazekii реакция положительна с протеем OX19, а с протеем OX2 и ОХк - отрицательна. Т.к. эта реакция неспецифическая, то необходимо выявление антител в высоких титрах (1:200). РИФ позволяет идентифицировать Ig М и Ig G, что удобно для ранней диагностики. При помощи серологических реакций можно дифференцировать сыпной тиф от болезни Бриля. При болезни Бриля реакция Вейля-Феликса с протеем OX19 отрицательна, а со специфическим антигеном (риккетсии Провацека) положительна. При сыпном тифе вначале выявляются Ig М, а затем Ig G, а при болезни Бриля - сразу же образуются Ig G. Лечение и профилактика. Основу лечения составляет антибиотикотерапия. Наиболее эффективными антибиотиками являются тетрациклины, левомицетин, рифампицин. Общая профилактика - ликвидация и профилактика вшивости. Специфическая профилактика имеет вспомогательное значение и проводится по эпидемическим показаниям. Прививки показаны мед. персоналу, работающему в условиях эпидемий или в научно-исследовательских лабораториях. Предложены живая аттенуированная вакцина, живая комбинированная вакцина (дополнена антигенами риккетсий) и химическая вакцина – очищенная и концентрированная субстанция поверхностного антигена риккетсий Провацека. Характеристика возбудителя Ку-лихорадки. Ку-лихорадка - это зоонозная инфекция, пневмотропный риккетсиоз с преимущественным поражением легких и дыхательных путей. Как отдельное заболевание впервые выявлена в 1933 г. в Южном Куинсленде (Австралия). Возбудитель - Coxiella burnetii, относится к роду Coxiella, семейству Rickettsiaceae, отд. Gracilicutes. Назван в честь Х.Кокса, который впервые выделил возбудителя в 1938 г. По основным свойствам возбудитель сходен с остальными риккетсиями. Особенности возбудителя: 1) очень, мелкие кокковидные или палочковидные бактерии; образует фильтрующиеся формы; 2) высоко устойчивы в окружающей среде; образует споровидные формы, обеспечивающее устойчивость к высоким температурам и высыханию; 3) легко культивируется в переживающих тканях и желточном мешке куриного эмбриона; 4) не имеет антигена, общего с протеем; 5) размножается в вакуолях; 6) к возбудителю чувствительны многие виды сельскохозяйственных животных. Эпидемиология заболевания. Резервуар инфекции - клещи (возможна трансовариальная передача), грызуны, птицы и домашние животные (рогатый скот). В эпидемическом отношении особенно опасны домашние животные и грызуны Передача возбудителя в природных очагах происходит трансмиссивным путем Переносчики-многие виды иксодовых, аргазовых и гамазовых клещей. В сельскохозяйственных очагах источником возбудителя являются крупный и мелкий рогатый скот, лошади, верблюды. Заболевание у животных характеризуется длительным латентным течением. Основной путь заражения человека – воздушно-пылевой (ингаляция возбудителя) при обработке шерсти, кожи зараженных животных. Возможен пищевой путь передачи - употребление в пищу молока и молочных продуктов. Такие пути обеспечиваются устойчивостью возбудителя во внешней среде и ее длительным загрязнением больными животными, которые выделяют возбудителя с мочой, испражнениями околоплодной жидкостью, молоком. Заражение здорового человека от больного не наблюдается. Ку - лихорадка распространена повсеместно, особенно в районах с развитым животноводством Патогенез и клиника заболевания. Входные ворота — дыхательный или пищеварительный тракт. Возбудитель попадает в кровь и распространяется по органам и тканям, вызывая поражение многих органов, чаще всего легких. Инкубационный период – 10 - 26 суток. На 2-3-ьи сутки начинается лихорадка, температура достигает 39-40°С. Продолжительность лихорадочного периода 3 недели. Температура снижается в течение 2-4 дней. Кожные высыпания обычно отсутствуют. Наблюдаются головные и мышечные боли. Особенно характерны пневмонии. В легких образуются инфильтраты, сохраняющиеся и в раннем периоде реконвалесценции. Пневмония обнаруживается с помощью рентгенографии. Осложнения наблюдают редко, чаше при хронизации инфекции (мио-, эндо- и перикардиты). Возбудитель способен вызкывать оппортунические инфекции у лиц с иммунодефицитами. Иммунитет. После выздоровления развивается стойкая невосприимчивость к повторным заражениям. Лабораторная диагностика. Микробиологическая диагностика имеет решающее значение т.к. заболевание протекает без характерных клинических симптомов. Применяют подходы общие при диагностике других риккетсиозов. Исследуемый материал - кровь больных, мокрота, моча Методы диагностики: 1) бактериологический метод - вначале кровью внутрибрюшинно заражают морских свинок, а затем выделяют коксиел селезенки морской свинки путем культивирования на культурах клеток или в курином эмбрионе идентифицируют по морфологическим и биологическим признакам; 2) серодиагностика сывороточные антитела выявляют в РСК, РПГА, РА, ИФА со специфическими диагностикумами в парных сыворотках реакции положительны начиная со 2-ой недели заболевания; дифференциальный признак отрицательная реакция Вейля-Феликса; 3) кожно-аллергическай проба - внутрикожное введение 0,1 мл убитых и очищенных бактерий; положительна с 3-7-х суток, болезни. Лечение и профилактика. Лечение - назначение антибиотиков из группы тетрациклина, применяют левомицетин. Общая профилактика – санитарно-ветеринарые мероприятия (как при бруцеллезе) Специфическая профилактика - вакцинация эффективной живой вакциной П.Ф. Здродовского и В.А. Генига штамма М-44 в очагах Ку-лихорадки. ЛЕКЦИЯ №12 ВОЗБУДИТЕЛИ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ: ГЕПАТИТА А, Е И ПОЛИОМИЕЛИТА. Вирусы гепатита А и полиомиелита относятся к сем. Picornaviridae. Это РНК-содержащие вирусы, обитают в кишечнике и выделяются в окружающую среду с фекалиями. К этому семейству также относятся вирусы Коксаки, ЕСНО, вирусы серотипов 68-71. 2 вида вирус полиомиелита и вирус гепатита А - вызывают самостоятельные нозологические формы заболеваний - полиомиелит и вирусный гепатит А. Возбудитель вирусного гепатита А. Вирусный гепатит А - острое инфекционное заболевание, которое характеризуется лихорадкой, поражением печени, в ряде случаев - желтухой и отличается склонностью к эпидемическому распространению. Это наиболее часто встречающийся вирусный гепатит. Это заболевание имеет несколько исторических названий - инфекционный гепатит, эпидемический гепатит, болезнь Боткина. Возбудитель — вирус рода Hepatovirus. Рекомендовано название «вирус гепатита А» ВГА или Нераtitis А - НАV. Открыт в 1973 году Фейнстоном в фекалиях больных методом электронной иммунной микроскопии. Морфология. ВГА - это мелкие, простоустроенные вирусы сферической формы, 20 - 30 нм. Содержат однонитчатую линейную «+» РНК, которая окружена капсидом из 60 белковых субъединиц. Суперкапсид отсутствует, поэтому в их составе нет углеводов и липидов, и они являются устойчивыми к действию эфира и других жирорастворителей. Культивирование. Вирус обладает пониженной способностью к репродукции в культуре клеток. Монослойные культуры клеток нечувствительны к ВГА. для выделения предпочтительнее использовать лейкоцитарные или органные культуры. ВГА обладает более длительным циклом репродукции и слабым развитием ЦПД (цитопатического действия). Антигенная структура. Антигенные свойства пикорнавирусов связаны с 4 видами капсидных белков. ВГА имеет один видоспецифический антиген - главный антиген (НААг). Считают, что ВГА представлен одним антигенным типом, развитие иммунного ответа к которому обеспечивает пожизненный иммунитет. Резистентность. ВГА обладает устойчивостью к действию физических и химических факторов. В окружающей среде при 21°С сохраняется несколько недель. От других пикорнавирусов отличается большей устойчивостью к нагреванию (сохраняет инфекционность при 60°С в течение 12 часов). Полностью инактивируется при 85°С. Вирус хорошо переносит низкие температуры, устойчив к хлору, поэтому сохраняется в очищенной питьевой воде. Фекальное загрязнение источников водопользования может вызвать формирование эпидемических вспышек. Экспериментальную инфекцию удалось воспроизвести на обезьянах. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции больной человек с клинически выраженной и бессимптомной формой инфекции. Основной резервуар - больной человек, но также доказана циркуляция ВГА у приматов. Механизм передачи - фекально-оральный. Вирусы выделяются с фекалиями, начиная со 2ой половины инкубационного периода и в начале клинических проявлений заболевания. В это время больные наиболее опасны для окружающих. С появлением желтухи интенсивность выделения вируса снижается. Пути передачи: 1) пищевой - через пищу; 2) водный; 3) контактно-бытовой - через предметы обихода (в детских коллективах - через игрушки, горшки), через грязные руки. Не исключены гемотрансфузионный и половой пути заражения. Заболевание известно с глубокой древности. Описано Гиппократом в IV-V веке до н.э. Гепатит А распространен повсеместно. По массовости поражения людей гепатит А является второй после гриппа вирусной инфекцией. В Европе у 80% взрослого населения 40-летнего возраста имеются антитела к ВГА. В основном болеют дети от 4 до 15 лет и взрослые лица молодого возраста. Подъем заболеваемости отмечается в осенне-зимние месяцы. Заражению способствует несоблюдение элементарных правил личной гигиены (довольно часто вспышки отмечают в детских дошкольных учреждениях). Формирование эпидемических вспышек может вызвать фекальное загрязнение источников водопользования. Патогенез и клиника. Входные ворота - желудочно-кишечный тракт. Первичная репродукция происходит в эпителиальных клетках слизистой оболочки тонкой кишки и регионарных лимфоузлах (хотя размножение вируса в кишечнике строго не доказано). Затем возбудитель выходит в кровь (кратковременная вирусемия). Максимальная концентрация вируса в крови возникает в конце инкубационного периода и в первые дни заболевания (выделяется в это время с фекалиями). Вирусы проникают в клетки печени. Установлен строгий тропизм вируса к клеткам печени. Основная мишень - клетки печени. Вирус репродуцируется в цитоплазме, что приводит к нарушению внутриклеточных метаболических процессов и к гибели клеток. В разрушении клеток печени принимают участие и NК-клетки, которые активируются интерфероном, синтез которого индуцируют вирусы. Поражение гепатоцитов сопровождается развитием желтухи (повышение содержания билирубина в крови) и повышением активности трансаминаз в сыворотке крови, что указывает на активное разрушение клеток печени. Возбудитель с желчью попадает в кишечник и также выделяется с фекалиями. Инкубационный период - 10 - 50 дней (в среднем 2-3 недели). Выделяют 3 клинические формы гепатита А: 1) желтушная (1-10%); 2) безжелтушная; 3) бессимптомная. Стертые формы более характерны для детского возраста; значительная часть поражений протекает субклинически, без желтухи и остается Нераспознанной. Типичная форма имеет 2 стадии: 1) преджелтушная; 2) желтушная. Преджелтушная стадия протекает как острое респираторное заболевание гриппоподобный синдром с анорексией, рвотой. Спустя 5 дней температура снижается и появляются симптомы желудочно-кишечного заболевания (диарея). Желтушная стадия характеризуется желтушностью кожных покровов и склер, гепатомегалией (увеличением печени), напряженностью брюшной стенки в правом подреберье. В крови повышается содержание билирубина и активность трансаминаз. Восстановление печеночной паренхимы происходит через 8 - 12 недель после выздоровления. Течение заболевания, как правило, доброкачественное. Гепатит А заканчивается полным выздоровлением, без тяжелых осложнений. Хронические формы не развиваются. Летальные исходы редки. Иммунитет. После заболевание развивается стойкий пожизненный гуморальный иммунитет, связанный с синтезом противовирусных антител. В начале заболевания синтезируются Ig М, которые сохраняются в течение 4 - 6 мес. И имеют диагностическое значение. IgG сохраняются в течение многих лет. У детей первого года жизни обнаруживаются антитела, полученные от матери через плаценту. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал - сыворотка крови и фекалии больного. Выделение вируса не проводят, т.к. отсутствуют методы, доступные для практических лабораторий. Методы обнаружения вируса - выявление антител к антигенам ВГА и вирусной РНК. Для этого используются ИФА и РИФ. Выявление антигенов вируса в фекалиях имеет ограниченное значение, т.к. пик образования вируса приходится на инкубационный и начало желтушного периода. Обнаружение нарастания титра антител класса Ig М является методом ранней диагностики, т.к. антитела достигают высокого титра в течение первых 3-6 недель заболевания. Этот метод применяется более широко. К заражению вирусом чувствительны приматы, но в широкой клинической практике данный метод диагностики не используется. Лечение и профилактика. Средства специфической противовирусной терапии отсутствуют. Лечение симптоматическое. Специфическая профилактика. Для активной иммунопрофилактики используются убитые и рекомбинантные вакцины. Для пассивной профилактики используется сывороточный иммуноглобулин, введение которого после заражения способно предупредить развитие заболевания или значительно смягчить его течение. Препарат вводят детям в предэпидемический период, а также лицам, имевшим контакт с больными. Его также применяют для пассивной иммунизации лиц, направляющихся в эндемичные районы. Общая профилактика. Улучшение санитарной обстановки, карантинные мероприятия, улучшение условий водоснабжения, повышение гигиенической культуры населения. Возбудитель вирусного гепатита Е. Гепатит Е - острое инфекционное поражение печени, проявляющееся симптомами интоксикации и, реже, желтухой. Возбудитель — вирус гепатита В - ВГВ относится к роду Calicivirus, сем. Caliciviridae. Обнаружен в 1980 г. в фекалиях больных. Вирионы имеют сферическую форму, 27-38 нм. Геном - «+»нить РНК. Эпидемиология заболевания во многом аналогична гепатиту А. Возбудитель вызывает эндемичные вспышки. Чаще встречаются водные эпидемии в странах Юго-Восточной Азии, Центральной Америки, в средне-азиатских республиках. Вирусы поражают преимущественно взрослых (15-30 лет). Инкубационный период — 2-6 недель. Заболевание проявляется общим недомоганием, желтуху наблюдают редко. В большинстве случаев прогноз заболевания благоприятный, и пациенты полностью выздоравливают. Встречаются тяжелые формы, почти не наблюдающиеся при гепатите А, особенно среди беременных женщин. Инфицирование беременных может закончиться летально (смертность может достигать 20%). Хронизации процесса не наблюдают. Выздоровление сопровождается формированием стойкой невосприимчивости к повторным заражениям. Методы диагностики и лечения аналогичны с гепатитом А. Вирусоспецифические Ig М выявляют ИФА, начиная с 10-12-х суток после заражения. Диагностические титры сохраняются 1-2 мес. РНК вируса выявляют в реакциях ПЦР и молекулярной гибридизации. РНК можно обнаружить с первых суток инфицирования, но не в желтушном периоде. Лечение симптоматическое. Средства спецпрофилактики отсутствуют. Возбудители полиомиелита. Полиомиелит - острое инфекционное заболевание с поражением двигательных нейронов передних рогов спинного мозга и возникновением параличей мышц ног, рук, туловища. Как особая форма болезни полиомиелит известен уже много тысячелетий, в самостоятельную нозологическую форму выделен в 1860 г. Гейне и назван «детским цереброспинальным параличом». В 1980 г. Медли описал большую эпидемию этого заболевания в Швеции, т.е. установлен эпидемический характер полиомиелита. В 1909 г. Поппер и Ландштейнер доказали вирусную этиологию заболевания. С 1951 г. выделено 3 группы возбудителя. Возбудители полиомиелита - полиовирусы I, II, III типов. Морфология вирусов типична для энтеровирусов. Антигенная структура полиовирусов достаточно стабильна, возможны лишь редкие серологические вариации. Полиовирусы I, II, III типов не вызывают перекрестного иммунитета и различаются в реакции нейтрализации. Культивируются с трудом. Для культивирования используются первичные культуры тканей человека и обезьян (почки обезьян и эмбриона человека) и перевиваемые культуры (НеLа, Нер-2 и др.). Размножаются в цитоплазме клеток. Резистентность. Устойчивы к действию факторов окружающей среды. 1% фенол, спирт, ПАВ — малоэффективны. Не боятся желчи и желудочного сока. Погибают при действии окислителей и формалина, УФлучей, при высушивании, при температуре 50°С, 30 мин, при кипячении - через несколько. сек. В воде сохраняются 114 дней, хорошо переносят низкие температуры (в испражнениях на холоде сохраняются 6 мес.) длительное сохранение в почве, открытых водоемах имеет большое эпидемиологическое значение. Патогенность для животных. В эксперименте удается заразить шимпанзе, макак (1 и III типы), хлопковых крыс, мышей. хомяков (II тип). Экспериментальное заражение вызывает у них заболевание, которое сопровождается параличами. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции — больные люди и носители. Широко распространено носительство полиовирусов. Человек естественный хозяин. Полиовирусы также способны размножаться в клетках некоторых животных. Инфицированный человек выделяет вирус с фекалиями в течение 5 недель. Основной механизм передачи фекально-оральный. Пути передачи: 1) водный; 2) пищевой; З) контактно-бытовой (через предметы обихода, игрушки, загрязненные руки, мух). Не следует исключать воздушно-капельный путь передачи, т.к. полиовирусы в первые 1-2 недели заболевания выделяются из носоглотки. Полиомиелит встречался в древние времена (5 тыс. лет назад). На Египетском барельефе (1580-133 г. до лэ.) изображен жрец с атрофированной и характерно укороченной ногой - последствие полиомиелита. Родина заболевания - Африка, затем - Европа, Америка, Индия. Заболевание распространено повсеместно. Более часто встречается в странах Северного полушария с умеренным климатом. В развивающихся странах практически у каждого жителя в возрасте 5 лет обнаруживаются антитела к полиовирусам. Возбудители высококонтагиозны, особенно при наличии большого скопления людей и при нарушении элементарных санитарных правил и гигиены. Заболевание отличается массовым характером с преимущественным поражением детей от 5 мес. до 5- 6 лет. Дети старшего возраста более тяжело переносят полиомиелит (летальность 20-50%). Характерна сезонность с подъемом заболеваемости в летние месяцы, что связано с распространением возбудителя с фекалиями. В 40-50-е годы наблюдались эпидемии полиомиелита, которые охватывали десятки тыс. человек, из которых 10% умирали, а 40% оставались инвалидами. Наибольшую эпидемиологическую опасность представляют вирусы I типа. Патогенез и клиника. Входные ворота - слизистые оболочки верхних дыхательных путей и пищеварительного тракта. Первичная репродукция - в лимфатических узлах глоточного кольца и в лимфатическом аппарате тонкой кишки. После накопления в лимфоузлах вирус поступает в кровь (вирусемия). В это время его можно выделить из глоточных смывов, фекалий и крови. В крови накапливаются вируснейтрализующие антитела. Если их образовалось достаточное количество, то они блокируют проникновение вируса в ЦНС. Если же антител недостаточно, то вирус по нервным стволам достигает ЦНС и избирательно поражает двигательные нейроны спинного мозга, продолговатого мозга и варолиева моста, в результате чего развивается атрофия мышц. Инкубационный период в среднем 7-14 дней. Имеется 3 клинические формы: 1) паралитическая (0,1 — 1%); 2) менингиальная (без параличей); 3) абортивная (легкая форма). Заболевание начинается с повышения температуры, общего недомогания, головных болей, рвоты. болей в горле, кашель, резь в глазах (гриппоподобное или энтероподобнос начало). Это так называемая «малая болезнь». После этого наступает улучшение, которое длится от 1 до 7 дней. При абортивной форме заболевание па этом и заканчивается. При классической форме полиомиелита кажущееся благополучие сменяется «большой болезнью», симптомы возвращаются в более выраженной форме. Температура поднимается до 39 - 40 °С, появляются боли в спине, неврологические расстройства (бред, судороги). Затем температура снижается, больному становится лучше, однако вслед за этим развиваются параличи, преимущественно нижних конечностей. Параличи развиваются внезапно, на 3-5-е сутки. При поражении клеток передних рогов спинного мозга возникает спинальный полиомиелит. Чаще наблюдают ассиметричное поражения нижних конечностей (60-80%). При поражении нейронов продолговатого мозга — бульбарный паралич. Заболевание носит более тяжелый характер, т.к. возможно поражение дыхательного центра. Наиболее тяжело протекают спинально-бульбарные поражения. Часто наблюдают присоединение бактериальных инфекций с развитием тяжелых пневмоний. Частота и тяжесть паралитической формы заболевания увеличивается с возрастом. Для детей старше 10-15 лет характерно развитие тяжелых, калечащих форм. Полиомиелит может протекать в виде кишечного расстройства, а иногда без выраженных симптомов, что имеет важное эпидемиологическое значение. Бессимптомная инфекция наблюдается у детей до 1 года (90-95%). Несмотря на антигенные различия, все З серотипа обуславливают сходную клиническую картину, и могут вызывать паралитические формы, но чаще эту форму вызывает вирус серотипа I. После выздоровления развивается стойкий пожизненный типоспецифический иммунитет. Иммунитет обусловлен вируснейтрализующими антителами и местной резистентностью слизистой оболочки глотки и кишечника. У лиц старше 10 лет в 86% обнаруживаются антитела. Лабораторная диагностика. Микробиологическая диагностика имеет важное значение, т.к. многие энтеровирусы и герпесвирусы способны вызывать похожие поражения. Исследуемый материал: кровь, спинно-мозговая жидкость, фекалии, отделяемое носоглотки, трупный материал (кусочки головного и спинного мозга). Методы: 1) вирусологический - выделение вируса на культуре клеток и его идентификация по ЦПД (мелкозернистая деструкция и округление клеток) и при помощи реакции нейтрализации (РН) с типосцецифическими сыворотками; 2) серологическии — определение увеличения титра специфических антител в парных сыворотках в РСК или РН с помощью эталонных штаммов вируса (для подтверждения диагноза) ( «парные сыворотки прогревают при 56°С и делают разведения от 1:4 до 1:1024; каждое разведение смешивают со стандартной дозой вируса I,II,III типов и оставляют на 1 час. Затем этой смесью заражают по 2 пробирки со взвесью культуры клеток и выдерживают при 37°С 4-9 дней. Изменение цвета среды (малиновый на желтый) в пробирке с добавлением вируса определенного типа свидетельствует о наличии антител этого же типа, т.к. происходит нейтрализация вируса антителами, клетки культуры остаются жизнеспособными, образуются продукты их обмена, которые изменяют цвет среды; если цвет среды не изменяется, следовательно антитела к данному типу вируса отсутствуют); 3) метод иммунофлюоресценции (через 24-48 час) - специфическая флюоресценция с одной из иммунных сывороток. Лечение и профилактика. Проводят симптоматическое лечение и предупреждают развитие вторичных бактериальных инфекций. для предупреждения паралитических форм и экстренной профилактики применяется человеческий гамма-глобулин из крови взрослых здоровых доноров. После стихания клинических проявлений проводят коррекцию ортопедических дефектов (физиотерапия, оперативные вмешательства, применение специальных устройств). Спецпрофилактика. Применяют убитую вакцину Дж. Солкома и ослабленную живую вакцину Сэбина, содержащую агтенуированньте штаммы 1, II, III, полученные методом селекции. Вакцинные штаммы выращивают в культурах клеток почек зеленых африканских Мартышек. Отечественные вирусологи А.А. Смородинцев и М.П. Чумаков разработали технологию крупносерийного производства пероральной живой вакцины из штаммов Сэбина. Выпускают в жидком виде (для грудных детей) и в виде конфет-драже (для детей старшего возраста). Вакцины применяют с 3-х месячного возраста. Вакцина создает стойкий гуморальный и местный иммунитет. Применение вакцины резко снизило заболеваемость в мире и в нашей стране. Общая профилактика. Ранняя диагностика и изоляция больных. Постоянный контроль за санитарно-гигиеническим режимом в детских учреждениях. Особое внимание нужно уделять обеззараживанию молока (кипячение, пастеризация). ЛЕКЦИЯ №13 Возбудители СПИДа, гепатитов В, С и Д, бешенства. Возбудитель СПИДа СПИД - синдром приобретенного иммунодефицита или AIDS (acquired immunodeficiency Syndrom) - тяжелое заболевание человека, характеризующееся преимущественным поражением иммунной и нервной систем, длительным течением, полиморфностью клинических проявлений, высокой летальностью. В естественных условиях передается при половых контактах, а также с кровью при медицинских манипуляциях и способна к быстрому эпидемическому распространению. Характеристика возбудителя СПИДа. Возбудитель СПИДа - вирус иммунодефицита человека - ВИЧ или HIV (human immunodeficiency virus) относится к сем. Retroviridae, подсемейству Lentivirinae. ВИЧ был открыт в 1983 г. французской исследовательской группой Л.Монтанье в Институте Пастера в Париже и обозначен LAV (связанный с лимфоаденопатией). В 1984 г. этот вирус был выделен группой ученых (Р.Галло) из онкологического института в Мериленде (США) и обозначен как HTLW - III (на родства с вирусом «человеческой Т-лейкимии» I и II). На 2-ом международном кoнгресе по проблеме СПИДа дано название HIV (ВИЧ). В 1984 г. в США создан институт по проблеме СПИДа. Морфология. РНК-содержащий вирус сферической формы (100нм). Имеет сердцевину (РНК + белковая оболочка) и липидную оболочку, пронизанную гликопротеидами, выполняющими антигенную функцию. ВИЧ имеет ферменты обратную транскриптазу или ревертазу (РНК-зависимая ДНК-полимераза), а также протеазу и интегразу. Культивирование. Вирус очень трудно культивируется. Размножается только в культурах лимфоцитов, но накопление вируса невысокое. Антигенная структура. Имеет поверхностные антигены - gp 160, gp 120, gp 41 и сердцевинные антигены - р 24, р18. Различают 2-е антигенные разновидности: ВИЧ-1 и ВИЧ-2. Антигены вызывают образование в крови антител вначале к gp 120, затем gp 41 и р 24. Они длительно сохраняются в крови. ВИЧ обладает уникальной изменчивостью (в 100 и 1000 раз больше, чем у вируса гриппа). Это затрудняет диагностику и профилактику заболеваний. Предполагается, что в организме человека по мере прогрессирования инфекции, от бессимптомной до манифестной происходит эволюция вируса от менее вирулентного к более вирулентному варианту. Резистентность. Сравнительно малоустойчив к физическим и химическим факторам. При комнатной температуре сохраняется 4 суток, после обработки спиртом, эфиром, гипохлоритом инактивируется через 5-10 мин, быстро погибает при действии моющих средств. Кипячение убивает через 1-3 мин, 80°С - 6-7 мин, 60°С - 30 мин. Для ВИЧ губительно солнечное и УФ - излучение. Возможно сохранение вируса во внешней среде в жидкостях, содержащих вирус в высоких концентрациях (кровь и сперма). В крови, предназн аченной для переливания, вирус живет годы, в замороженной сперме - несколько месяцев. Восприимчивость животных. К вирусу чувствителен только человек. Отдельные проявления инфекции можно вызвать только у шимпанзе. ВИЧ - подобные вирусы выделены из мартышек в Африке. Нашли СПИД - подобные болезни у обезьян, кошек, овец и других животных. Эпидемиология заболевания. СПИД впервые был зарегистрирован зимой 1981 г. в Нью-Йорке и Сан-Франциско, где появились больные мужчиныгомосексуалисты с пневмоцистной пневмонией (возбудитель этого заболевания не является патогенным для людей с нормальной иммунной системой) и саркомой Капоши (злокачественное заболевание кожи, которое является излечимым). К августу уже было зарегистрировано 111 таких больных. Все погибли. Иммун ологические исследования показали, что у всех больных наблюдалось снижение Т-4 и относительный рост Т-8 (Т-4/Т-8 < 1). Это позволило сделать вывод о поражении иммунной системы неизвестной этиологии. Позже были выявлены случаи заболеваний среди инъекционных наркоманов, больных гемофилией, реципиентов донорской крови, новорожденных от матерей групп риска, сексуальных партнеров лиц, заболевших СПИД. Был сделан вывод, что возбудитель находится в крови и передается вполне определенными путями - с кровью и препаратами или веществами, полученными на основе крови. Эпидемия СПИДа стала стремительно распространятся по всем странам и континентам. В 1981 г. - 300 больных в Европе, 1985 г. - 40 стран, 1987 г. - 113 стран. В 1987 г. - 52 тыс. случаев СПИДа в мире, в 1988 г. 75 тыс. Число больных удваивается через 8-10 мес. и за 15 лет достигло нескольких млн. при 20 млн. носителей. В России СПИД появился в 1987г., в 1994 г. зарегистрировано 800 больных и 8 тыс. инфицированных, в 2000 г. - 10 тыс. инфицированных. В Ставропольском крае сейчас зарегистрировано 176 человек, из них 109 человек - на КавМинВодах. Особенно много больных в Африке, Америке и Европе. СПИД отнесен к кризисным инфекциям, угрожающим существованию человечества, по - этому ВОЗ разработаны специальные меры по ограничению распространения этого заболевания. Источник инфекции - больной человек и носитель ВИЧ (ВИЧинфицированный человек, как в период бессимптомного вирусоносительства, так и в период развернутых клинических проявлений). СПИД- антропоноз. Механизм передачи - гемический (вирус из крови или других жидкостей попадает в кровь'). Пути передачи: 1) половой; 2) парентеральный; 3) вертикальный. - половой контакт (особенно извращенный), вероятность заражения повышается при воспалительных заболеваниях половых органов; - парентеральное введение ВИЧ-инфицированных материалов (кровь, сыворотка, плазма, препараты крови), факторами передачи могут быть органы и ткани доноров, используемые при трансплантации; использование нестерильных инструментов и приборов, загрязненных кровью больных иглы, шприцы, системы переливания крови)(особенно у наркоманов); от матери к плоду и через молоко матери (вероятность инфицирования плода составляет50%), ребенок может быть инфицирован до, во время и после родов. Не передается при бытовых контактах, воздушно-капельным путем и через кровососущих членистоногих и пр. ВИЧ является трудно переносимым вирусом и его передача может состояться лишь в том случае, когда жидкости с высокой концентрацией вируса (кровь, сперма, вагинальная жидкость) попадают непосредственно в кровь, например, при инъекциях или через мелкие трещины слизистых оболочек половых органов, прямой кишки при половых контактах. Факторы наивысшего риска - анальное сношение (т.к. слизистая оболочка прямой кишки может быть легко повреждена) и использование шприцев наркоманами, где находятся остатки загрязненной крови. В моче, поте, слюне, носовых выделениях, слезной жидкости концентрация вируса настолько мала, что передача через эти жидкости маловероятна. Появились сведения, что ВИЧ теряет активность под воздействием защитных ферментов, содержащихся в слюне и поте. В связи с этим чаще всего заболевают (так называемая «группа риска») проститутки, гомосексуалисты, наркоманы, бисексуальные мужчины, лица, принимающие внутривенно лекарства, препараты крови и гемофилики. СПИД в сознании многих людей выглядит как постоянно подстерегающая их, почти неизбежная опасность. Но СПИД, как и другие венерические заболевания, это типичная «болезнь поведения», но болезнь смертельная и пока что неизлечимая. От СПИДа легко уберечься - не попадать в «группу риска». Однако это заболевание встречается и вне этой группы (заражение происходит при половом контакте с инфицированным партнером из «группы риска»), поэтому нельзя и преуменьшать опасность заражения. В связи с этим, кроме индивидуальных мер профилактики, необходима широкая разъяснительная работа среди населения. ВИЧ-инфекция распространена повсеместно. Восприимчивость у людей всеобщая. Причиной невосприимчивости к заражению ВИЧ могут быть иммуноглобулины класса А, обнаруживаемые на слизистых оболочках половых органов. Патогенез и клиника заболевания. Входные ворота - поврежденные слизистые оболочки или вирус сразу же попадает непосредственно в кровь (использование игл, шприцев и пр.). Кровью вирус разносится по всему организму. ВИЧ обладает лимфотропностью, т.к. gp 120 имеет сродство к рецепторам СД-4 на Т-хелперах. ВИЧ может поражать и другие клетки, на которых имеются СД-4-рецепторы: В-лимфоциты, макрофаги, клетки Лангерганса, клетки нервной ткани. Вирус прикрепляется к этим рецепторам, проникает в клетки и размножается в них. Благодаря обратной транскриптазе РНК вируса превращается в ДНК, которая встраивается в ДНК клетки-хозяина, продуцируя новые вирусные частицыкопии РНК-вируса и оставаясь в клетке пожизненно. Экспрессия вирусных антигенов на поверхности СД4-лимфоцитов приводит к гибели клеток, и количество Т-хелперов постепенно снижается, либо нарушается их функциональная активность. Снижение количества СД4-лимфоцитов главная особенность патогенеза СПИД. Т-хелперы (Т-4) участвуют в клеточном и гуморальном ответе. Соотношение Т-4/Т-8 -показатель способности организма к иммунному ответу. В норме этот показатель больше 1. При ослаблении иммунитета он становится меньше 1 (Т-4 снижаются, а Т-8 увеличиваются, т.е. гасится иммунитет). Поскольку Тхелперы влияют на функции других лимфоцитов (Т-киллеров, Тиндукторов, Т-супрессоров, В-лимфоцитов), то снижение их количества приводит к нарушению деятельности этих клеток: наблюдается спонтанная активация В-лимфоцитов и повышается продукция неспецифических антител. Это приводит к повышению концентрации циркулирующих иммунных комплексов. Т.о. поражение иммунокомпетентных клеток приводит к расстройству деятельности иммунной системы, ослаблению иммунных реакций, снижению интерферона, комплемента, интерлейкинов и других иммунных факторов. В результате развивается иммунодефицитное состояние и организм становится беззащитным против экзогенных и эндогенных антигенов, что приводит к развитию вторичных заболеваний инфекционной и неинфекционной природы (опухоли). За счет прямого цитотоксического действия вируса или в результате опосредованного действия (аутоиммунные механизмы) поражаются клетки нервной системы, сердечно-сосудистой, костно-мышечной, эндокринной и др. На процессы, обусловленные действием ВИЧ, накладывается широкий спектр процессов, вызываемых развившимися вторичными заболеваниями. Все это обуславливает полиорганность поражений и разнообразие клинической картины. Инкубационный период - от 2 недель до 6 и более месяцев. Заражение не сразу ведет к продукции новых вирусов. Вначале вирусы находятся в латентной (скрытой) фазе, которая может продолжаться несколько лет. Все это время заразившийся, но не больной человек, заразен для окружающих. Причем у большинства зараженных ВИЧ к 6 месяцам от момента инфицирования появляются антитела к ВИЧ. Согласно сегодняшним данным лишь часть зараженных лиц (вирусоносителей) заболевают СПИДом (20-30% в течение первых 5 лет). До сих пор не ясно, какие факторы приводят к активации ВИЧ. Среди них могут быть другие микробы - возбудители гепатита В, гонореи, сифилиса, вирусы герпеса. ВИЧ-инфекция характеризуется многолетним течением с прогрессирующим снижением иммунитета, что приводит к развитию тяжелых форм оппортунистических заболеваний. Развитие СПИДа проходит несколько стадий: 1) лихорадочная стадия: уже через 1-2 месяца появляется лихорадка, которая сопровождается увеличением лимфоузлов, стоматитом, пятнистой сыпью, фарингитом, диареей, увеличением селезенки и другими неспецифическими симптомами (8-10 лет); 2) бессимптомная стадия: ранние клинические проявления проходят (за исключением увеличение лимфоузлов) и затем в течение нескольких лет другие клинические признаки ВИЧ-инфекции не обнаруживаются. Человек внешне здоров, однако у него в крови появляются антитела к ВИЧ, что свидетельствует о наличии иммунного ответа на заражение (но заболевание, называемое СПИДом еще не развилось); в этот период происходит медленное снижение количества СД4- клеток; когда защитные силы организма достаточно ослабевают, развивается следующая стадия (имеется несколько гипотез, объясняющих то, почему наличие антител не приводит к действенной защите; это может быть связано с высокой изменчивостью вируса, и антитела не реагируют («не узнают») с вновь образующимися вирусами, которые не являются точными копиями предыдущих; поскольку вирусы способны размножаться и в других клетках, имеющих СД-4 рецепторы, происходит постепенное увеличение количества вирусов и прогрессирующее снижение Тхелперов, т.е вырабатывается все меньше антител для борьбы с размножающимся возбудителем; кроме высокой антигенной изменчивости, причиной неэффективности антител является способность вируса избегать действия иммунных механизмов за счет интеграции его генома в ДНК клеток хозяина); 3) стадия вторичных заболеваний - осложнения ВИЧ-инфекции в виде 4 групп заболеваний: а) поражения ЦНС (абсцессы, менингиты, энцефалиты и др.); б) поражения легких (пневмонии, вызываемые бактериями и простейшими); в) поражения пищеварительного тракта (диарея, снижение массы тела); г) возникновение опухолей (саркома Калоши); при значительном снижении СД4-ЛИМФОЦИТОВ развивающиеся оппортунистические инфекции приобретают угрожающий для жизни характер и при отсутствии адекватной терапии больной погибает; 4) терминальная стадия: кахексия (резкое похудание), адинамия, деменция, снижение всех иммунологических показателей. Считают, что только терминальная стадия - собственно СПИД, все предыдущие - ВИЧ-инфекция. Летальность при СПИДе - 100%. Кроме соматических поражений, у больных ВИЧ-инфекцией развиваются нейропсихические изменения, связанные с известием о заражении. Неблагоприятный прогноз заболевания, особенности передачи возбудителя, молодой возраст заразившихся усугубляют социально-психологическую ситуацию. Имеются достоверные различия в течение заболевания, вызываемого ВИЧ-1 и ВИЧ-2.Течение инфекции при заражении ВИЧ-2 более продолжительное и заболевание прогрессирует более медленно. Часто наблюдаемая стадия, предшествующая СПИДу - синдром лимфоаденопатии - распространяющееся и затяжное воспаление лимфоидных желез (на шее, затылке, подмышечных впадинах). Если присоединяются и другие симптомы (резкая потеря веса, повторные приступы лихорадки, сильная потливость, хронический насморк, налет и воспаление полости рта и глотки, жидкий стул), возникает подозрение, что данный комплекс симптомов относится к СПИД и лишь их совокупность позволяет поставить диагноз. Считается, что в большинстве случаев ВИЧ-инфекция имеет единственный исход - гибель зараженного ВИЧ организма. Но нельзя исключать существование маловирулентных и дефектных штаммов, а также устойчивых к инфекции людей. ВИЧ-инфекция может не привести к СПИДу, СПИД развивается у 10% больных пре-СПИДом продолжительность жизни инфицированного человека оценивают сейчас в 12 лет. (В России принята классификация ВИЧ-инфекции по Покровскому, 1989 г.: 1 . Стадия инкубации. 2. Стадия первичных проявлений: A. Острая лихорадочная стадия. Б. Бессимптомная стадия. B. Генерализованная лимфоаденопатия. 3. Стадия вторичных заболеваний: , A. Потеря массы тела менее 10%, поверхностные грибковые, бактериальные и вирусные поражения кожи и слизистых оболочек, опоясывающий лишай. Повторные фарингиты. Б. Потеря массы тела более 10%. необъяснимая диарея или лихорадка более 1 мес., туберкулез легких, повторные или стойкие бактериальные, грибковые, вирусные и протозойные поражения внутренних органов или глубокие поражения кожи и слизистых оболочек, саркома Капоши. B. Генерализованные бактериальные, вирусные, грибковые и протозойные заболевания, пневмоцистная пневмония, кандидоз пищевода, атипичный микобактериоз, внелегочный туберкулез, кахексия, поражения ЦНС. 4. Терминальная стадия. Различают 3 иммунологические категории в зависимости от количества СД4-лимфоцитов: 0,5х109 клеток в 1 мл крови; 0,2-0,5х109 в 1 мл и менее 0,2x109 в 1 мл). Иммунитет клеточный и гуморальный. Роль антител не выяснена. Лабораторная диагностика заболевания. Диагностика ВИЧ-инфекции осуществляется путем комплексной оценки эпидемиологических данных, клинических и лабораторных исследований. Диагностика включает 2 этапа: 1) установление диагноза, т.е. определения состояния инфицирования ВИЧ; 2) определение стадии и прогноза заболевания. Клиническое обследование является обязательным этапом диагностики. Лабораторная диагностика заключается в следующем: 1) обнаружение вируса или его антигенов в жидкостях и тканях организма (кровь, лимфоциты, макрофаги, сперма, слюна, содержимое влагалища); 2) обнаружение антител к ВИЧ в сыворотке крови в основном при помощи ИФА; наличие антител подтверждается при помощи иммуноблотинга; появление антител - свидетельство иммунного ответа на заражение, но положительный результат еще не показатель того, заболеет ли и когда заболеет человек СПИДом. Тест обязательно необходим, если есть симптомы, т.к. при своевременном диагнозе можно целенаправленно воздействовать на болезнь. Выделение вируса проводят на культурах клеток лимфоцитов, что довольно трудно в обычных условиях. Клиническими критериями оценки тяжести заболевания является наличие, тяжесть и частота возникновения клинических проявлений и вторичных поражений. Чем чаще возникают оппортунистические заболевания, чем они тяжелее, и чем хуже они поддаются лечению, тем тяжелее прогноз заболевания. Лабораторные критерии оценки тяжести - определения количества СД4-лимфоцитов количества вируса в крови (вирусная нагрузка). Уровень СД4-лимфоцитов свидетельствует о глубине развившегося иммунодефицита. Высокий показатель вирусной нагрузки - наиболее ранний признак начинающегося прогрессирования заболевания. Этот показатель также используется для быстрой оценки эффективности противовирусной терапии. На основании клинических и лабораторных исследований каждый больной может быть отнесен к той или иной категории (стадии ВИЧ-инфекции), в соответствии с которой проводится лечение этого заболевания (определяется необходимость противоретровирусной терапии и химиотерапии вторичных, заболеваний). Своевременно и правильно начатое лечение может на несколько лет увеличить продолжительность жизни инфицированных лиц. Лечение и профилактика. Лечение ВИЧ-инфекции является важнейшей проблемой современной медицины. Хотя в России количество ВИЧ инфицированных невелико, но оно неуклонно возрастает. Проблема заключается в следующем. Возможно 3 направления в лечении ВИЧ-инфекции: 1) этиологическое - противоретровирусная терапия - торможение развития вируса путем блокирования обратной транскриптазы или синтеза вирусных белков; но пока нет лекарственных препаратов, которые могли бы полностью освободить организм от возбудителя; 2) патогенетическое — стимуляция иммунитета; для этого имеются лекарственные препараты, но они не нормализуют количество Т-4, а лишь дополнительно стимулируют еще имеющиеся возможности; 3) симптоматическое - лечение сопутствующих заболеваний, но лечение этих заболеваний... является малоэффективным, т.к. человек живет среди микроорганизмов и укрыться от них больному негде, а постоянное применение противомикробных средств истощает организм. Т.о. лечение неэффективно, но предупреждение прогрессирования заболевания является вполне реальной задачей. Основная цель лечения при ВИЧ-инфекции предотвратить или отсрочить развитие угрожающих жизни поражений и обеспечить более длительное сохранение качества жизни больного. Для этого необходимо: 1)своевременное начало противоретровирусной терапии и профилактика вторичных заболеваний; 2) ранняя диагностика и своевременное лечение вторичных заболеваний; 3) тщательный подбор комбинаций лекарственный препаратов. Безусловным показанием к противоретровирусной терапии являются: острая ВИЧ-инфекция в клинически выраженной форме и наличие у больных клинических проявлений оппор тунистических заболеваний. При бессимптомной ВИЧ-инфекции больных можно только наблюдать, т.к. ранняя терапия может привести к развитию устойчивости вируса. К противоретровирусным средствам относятся: 1) нуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (зидовудин, диданозин и др.); 2) ненуклеозидные ингибиторы обратной транскриптазы (ифавиренц, делавирдин и др.); 3) ингибиторы протеазы (индинавир, саквинавир и др.). Наиболее эффективной считается комбинация одного ингибитора протеазы и двух нуклеозидных ингибиторов. Монотерапия любыми противоретровирусными средствами считается неэффективной. Антиретровирусная терапия снижает вирусную нагрузку и благоприятно влияет на иммунную функцию, однако отдаленный клинический эффект подобной терапии изучен недостаточно. Многие эксперты считают целесообразным продолжать лечение неопределенно долгое время, т.к. после прекращения терапии виремия может появиться вновь или возрасти. Развитию резистентности вируса препятствует комбинированное применение с антивирусными препаратами иммуномодуляторов, интерферона. Борьба с оппортунистическими инфекциями проводится при помощи подбора адекватных химиотерапевтических средств: сульфаниламиды, бактрим, тобрамицин (при пневмоцистной пневмонии), клотримазол, миконазол (при грибковых заболеваниях), рибавирин, ацикловир, интерферон (при вирусных заболеваниях) и т.д. Существует острая потребность в новых средствах и способах лечения для постоянно растущего числа ВИЧ-инфицированных. Получен новый класс противовирусных препаратов - ингибиторы фузии (препарат Т-20), которые препятствуют не размножению вируса в клетке, а его проникновению в клетки. Специфическая профилактика не разработана. Разработаны живые, убитые, субъединичные, генно-инженерные вакцины (около 100 вакцин). Но заметная эффективность вакцин не установлена. Разработка эффективных вакцин против ВИЧ сложна из-за отсутствия адекватных животных моделей и адекватных индексов защиты у людей. Отсутствие защитного эффекта антител обусловлено изменчивостью gp.120. Различные штаммы вируса по его структуре отличаются более, чем на 20%, и антитела, действующие на один штамм, не дают перекрестных реакций с другими. Однако некоторые штаммы циркулируют более активно, и это делает возможным изготовление вакцин из смеси наиболее распространенных штаммов. Создана генно-инженерная вакцина на основе гликопротеида 160 вируса и около 20 адъювантов для нее, но иммунный ответ развивается слабый. Усиление эффекта найдено у препарата - мурамилпептида, который сейчас испытывается в качестве адъюванта. Эта вакцина проходит 2-ой этап клинических испытаний, которые завершаться через 10-15 лет. В связи с тем, что на сегодняшнем уровне медицинских знаний СПИД неизлечим, отсутствуют эффективные вакцины, заболевание приводит к летальному исходу, имеет продолжительный латентный период и является болезнью определенных групп людей, очень важна общая профилактика. Основным в общей профилактике является предохранение от заражения: - пресечение возможностей инфицирования при половых контактах: использование механических средств защиты - женские и мужские кондомы и химических средств защиты - микробициды (женские - свечи, шарики, растворы и мужские - растворы и гели); - борьба с проституцией, наркоманией; - использование одноразовых шприцев, игл, систем для переливания крови; строгий иммунологический контроль за кровью, предназначенной для переливания, и препаратами крови на ВИЧ; санитарно-просветительная работа среди населения: давать нужные сведения о болезни, особенно о путях заражения, объяснять необходимость здорового образа жизни, правильного сексуального поведения. Возбудитель гепатита В. Гепатит В - сывороточный гепатит - инфекционное заболевание, клинически и морфологически характеризующееся поражением печени с развитием симптомокомплекса острого и хронического гепатита. Характеристика возбудителя. Возбудитель - вирус гепатита В относится к сем. Hepadnaviridae, роду Orthohepadnavirus. Вирус впервые обнаружен Д. Дейном и соавт. в 1970 г. в сыворотке больных гепатитом под электронным микроскопом и описаны как частицы Дейна. Морфология. Вирионы имеют сферическую форму (40-45нм). Состоят из сердцевины и суперкапсида. Геном представлен двухнитевой кольцевой молекулой ДНК. В состав сердцевины также входит ДНК-зависимая ДНКполимераза. Вирусная ДНК интегрирует в ДНК клетки-хозяина. В крови больных циркулируют частицы вируса 3-х морфологических типов: 1)сферические неинфекционные частицы (22нм); 2) нитевидные неинфекционные формы длиной 50-230нм; 3) двухслойные сферические частицы с полной структурой (частицы Дейна), проявляющие выраженную инфекционность (7%). Культивирование. Вирус с трудом размножается в культуре клеток, что препятствует его накоплению и изучению. Антигенная структура. Имеет сердцевинные и поверхностные антигены. Сердцевинные: HBсAg, HBеAg, HBxAg. Поверхностный - HBsAg. HBsAg - первый идентифицированный антиген, выделен Б. Блюмбергом (1965) из крови австралийского аборигена, поэтому его называют австралийским антигеном. Имеет гликопротеидную природу, часто образует дефектные морфологические частицы 1-ого типа, лишенные инфекционности. HBsAg появляется в крови через 1,5 месяца после инфицирования и постоянно циркулирует в крови инфицированных лиц; обладает выраженными иммуногенными свойствами. Появление антител к HBsAg - свидетельство формирования противовирусных иммунных реакций. HBcAg представлен одним антигенным типом; в крови не обнаруживается и может быть обнаружен только при морфологическом обследовании биоптатов печени. HBeAg не входит в состав частиц Дейна, но связан с ними, т.к. появляется в сыворотке крови в инкубационном периоде, сразу после появления HBsAg. Этот антиген является наиболее чувствительным диагностическим показателем активной инфекции. Обнаружение его у лиц с хроническим гепатитом указывает на активацию процесса, что представляет высокую эпидемическую опасность. HBxAg наименее изученный антиген. Предполагается, что этот антиген участвует в злокачественной трансформации клеток печени. ДНК вируса появляется в крови одновременно с другими антигенами вируса. Исчезает из крови в начале второй недели острого заболевания. В диагностике острого гепатита В определение ДНК используется редко. Длительное персистирование - свидетельство хронической инфекции. Резистентность. Вирусы чувствительны к эфиру и детергентам, устойчивы к высокой температуре, особенно если находятся в крови, то в течение нескольких минут выдерживают кипячение. Вирус не инактивируется УФ-лучами, хранении при -20°С, повторном замораживании и оттаивании. Восприимчивость животных. Единственное животное, восприимчивое к вирусу, - шимпанзе. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции-инфицированный человек. Механизм передачи - кровяно-контактный. Пути передачи: - инъекционный - при инъекциях; - гемотрансфузионный - взятие и переливание крови; - парентеральный - при хирургических операциях и других манипуляциях, сопровождающихся нарушением целостности слизистых оболочек; - половой - при половых контактах (со слюной и спермой); - вертикальный - от матери к плоду во время беременности (может произойти передача во время родов). Основные группы риска: медицинские работники; лица, получающие гемотрансфузии и препараты крови; наркоманы, вводящие наркотики внутривенно; больные гемофилией; лица, находящиеся на гемодиализе; дети матерей-носителей; половые партнеры носителей вируса. Заболевание распространено повсеместно. Ежегодно заболевает не менее 50 млн. человек. 7-10% инфицированных становятся хроническими носителями. В РФ отмечают 10-15% рост заболеваемости. Особенно неблагоприятная эпидемиологическая обстановка сложилась в Республике Тыва, Иркутской, Томской и Омской областях. Гепатит В редко наблюдают у лиц моложе 14 лет. Пик заболеваемости приходится на возраст 15-20 лет. Патогенез и клиника. Вирусы попадают в кровь и гематогенно заносятся в печень, где они размножаются в гепатоцитах. Во второй половине инкубационного периода вирус можно выделить из крови, спермы, мочи, фекалий и секрета носоглотки. Репликация вируса в гепатоцитах не сопровождается их гибелью. В патогенезе поражений важную роль играют аутоиммунные гуморальные и клеточные реакции. Об этом свидетельствует связь между началом клинических проявлений и появлением специфических антител. Т.к. отсутствует прямой цитопатический эффект, патологический процесс начинается после распознавания вирусных антигенов на поверхности гепатоцитов иммунокомпетентными клетками. Инкубационный период - до 3 - 6 мес. В зависимости от дозы вируса и силы иммунного ответа развиваются различные формы заболевания: от бессимптомной и безжелтушной форм до тяжелого гепатита с высокой летальностью. Доминирующим симптомом острой формы является желтуха (но не постоянный симптом). Осложнения острой формы - симптомокомплекс, напоминающий сывороточную болезнь (суставные боли, крапивница), что обусловлено иммунными механизмами. Возможно развитие хронического персистирующего поражения печени и хронического активного гепатита. Основные осложнения хронической формы: цирроз и первичная карцинома печени. Осложнения обусловлены хроническим воспалением и некротическими процессами в паренхиме печени. Хронические формы гепатита В обусловлены иммунодефицитным состоянием. При острых формах иммунодефицит носит преходящий характер. Ежегодно регистрируется более 10 тыс. летальных исходов, обусловленных вирусным гепатитом В. Свыше 5% случаев гепатита В заканчивается носительством HBsAg, который является основным показателем перенесенной хронической инфекции и носительства. Число носителей в мире, по данным ВОЗ, составляет 300 млн. человек. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал - кровь больного. Методы диагностики: - обнаружение в крови антигенов вируса (HBcAg, HBeAg, HBsAg) при помощи ИФА и РГНА; исследования дополняют выявлением ДНК вируса и вирусной ДНК-полимеразы; - обнаружение в крови антител к антигенам вируса (анти -НВ с , антиНВ е , анти-НВ 8 ) классов IgM и IgG при помощи ИФА, РИА, РИГА; анти- HBS можно выявить только через несколько недель заболевания, т.к. они активно связываются в иммунные комплексы, в это время можно обнаружить антиНВс; IgM против HBcAg - один из наиболее ранних сывороточных показателей вирусного гепатита В, они указывают на репликацию вируса и активность процесса в печени при хронической форме; IgG против HBcAg сохраняются многие годы и свидетельствуют об имеющейся или ранее перенесенной инфекции; анти -НВ е маркеры интеграции вируса, в комплексе с IgG против HBcAg и HBsAg свидетельствуют о полном завершении инфекционного процесса. На наличие «свежей» инфекции указывают высокие титры HBsAg и IgM против HBcAg и HBsAg. Лечение и профилактика. Средства специфической терапии отсутствуют. Лечение симптоматическое. Определенные перспективы имеет применение ингибиторов ДНК-полимеразы (ламивудин). Применяются в терапии иммуномодуляторы, в частности генноинженерный интерферон - реаферон. На терапию интерфероном реагируют менее 50% пациентов, хотя она и дает достоверное исчезновение всех маркеров инфекции и рост антител к HBsAg. Однако имеется большое количество противопоказаний и побочных эффектов интерферонотерапии. Противопоказания: повышенная чувствительность к рекомбинантному интерферону, хронический гепатит или цирроз печени. Аутоиммунные заболевания. Побочные эффекты: гриппоподобный синдром (озноб, повышение температуры, утомляемость, вялость, головная боль, миалгия, потеря аппетита, насморк), лейкоцитопения, тромбоцитопения, изменение показателей функции печени, а также малоизвестные: образование аутоантител против инсулина (13% леченных), образование хотя бы одного вида аутоантител (33% леченных), гипо- и гипертиреоидизм, нефро- и кардиотоксичность, образование антител к интерферону. Некоторые авторы полагают, что высокий уровень интерферона способен нарушить окислительные процессы в клетке, в результате чего клетки менее восприимчивы к интерферону. В связи с этим актуальным является поиск новых препаратов для комплексного лечения гепатита В. Среди новых препаратов рекомендуется использовать глутоксим (из нового класса иммуномодуляторов тиопоэтинов) для применения в составе противовирусной химиотерапии (ремантадин, фамвир). Препарат глутоксим обладает выраженным гепатотропным действием, усиливает противовирусный эффект химиотерапии, практически не имеет противопоказаний и побочных эффектов. Спецпрофилактика. Для активной иммунизации разработано 2 типа вакцин: 1) вакцина из плазмы пациентов, содержащей антигены вируса гепатита В в достаточном количестве (плазма подвергается препаративной очистке и концентрированию); 2) рекомбинантные вакцины (Recombivax В, Engerix В) - генноинженерные вакцины на основе НВ 3-антигена (ген HBS-антигена встроен в дрожжевую клетку; при выращивании дрожжей образуется НВ 8 -антиген, из которого готовят вакцину). Массовая вакцинация - важнейший компонент борьбы с инфекцией. Взрослые получают 2 дозы в течение месяца и повторную иммунизацию через 6 мес. Дети получают первую дозу сразу после рождения, следующие - через 1-2 мес. и к концу 1-ого года жизни. Для пассивной иммунизации используются специфические иммуноглобулины (Ig против HBsAg). Показана лицам, контактировавшим с инфицированным материалом или носителями HBS-антигена (включая половых партнеров и детей, родившихся от НВ 5А§-положительных матерей). Если мать HBgAgположительна, то ребенку вводят специфический иммуноглобулин одномоментно с первой вакцинацией. Неспецифическая профилактика основана на предупреждении парентерального заражения при инъекциях, переливаниях крови, операциях, выявлении носителей и отстранении их от донорства, использовании медицинских инструментов одноразового пользования. Возбудитель гепатита Д (гепатит дельта). Характеристика возбудителя. Возбудитель гепатита Д - РНК-содержащий вирус сем. Togaviridae, рода Deltavirus. Обнаружен М. Ризетто и сотр. В 1977 г. в ядрах гепатоцитов во время необычно тяжелой вспышки сывороточного гепатита в Южной Европе. Вирус гепатита Д - дефектный вирус. Его дефектность состоит в том, что у вируса отсутствует собственная оболочка. Для проявления патогенного действия он использует оболочку вируса гепатита В. Суперкапсид вируса гепатита Д включает значительное количество HBsAg вируса гепатита В. Вирионы вируса гепатита Д имеют сферическую форму (35-37нм) и представлены только геномом - однонитевой кольцевой молекулой РНК. Это сближает вирус гепатита Д с вироидами. Эпидемиология. Источник инфекции - инфицированный человек. Пути передачи - парентеральный и вертикальный. Вирус выделяют только от пациентов, инфицированных вирусом гепатита В. Моноинфекция вирусом гепатита Д абсолютно невозможна. Возможна коинфекция - одновременное заражение вирусами гепатита В и Д и суперинфекция - заражение вирусом гепатита Д человека, уже инфицированного вирусом гепатита В. Распространено заболевание повсеместно, особенно в Северной Америке и странах Северно-Западной Европы. Патогенез и клиника. Инфицирование НВ8А§-положительных лиц сопровождается активным размножением вируса гепатита Д в печени и развитием хронического гепатита. Клинически проявляется только у лиц, инфицированных вирусом гепатита Д. При коинфекции отмечают короткий продромальный период с высокой лихорадкой, развитие через 2-3 недели от начала заболевания желтушного периода, часто с болевым синдромом. Течение относительно доброкачественное, но восстановительный период длительный. При суперинфекции отмечают короткий инкубационный и преджелтушный периоды (3-5 дней) с высокой лихорадкой, выраженной интоксикацией, повторной рвотой, болевым синдромом, выраженной желтухой. Возможно развитие злокачественной формы с летальным исходом. Лабораторная диагностика. Обнаружение антител (IgM) к антигенам вируса с помощью ИФА и РИА и вирусной РНК. Антигены появляются в крови через 3 недели после инфицирования. IgM - через 10-15 дней после развития клинических симптомов. Через 2-11 недель выявляются вирусспецифические IgG, постоянно циркулирующие у инфицированных лиц. Лечение и профилактика. Средства специфической химиотерапии и иммунопрофилактики отсутствуют. Поскольку репродукция вируса гепатита Д невозможна в отсутствие вируса гепатита В, то основные профилактические мероприятия должны быть направлены на предупреждение развития гепатита В. Возбудитель гепатита С. Характеристика возбудителя. Возбудитель - вирус гепатита С относится к сем. Flaviviridae. Вирионы имеют сферическую форму (35-50нм) и окружены суперкапсидом. Геном - однонитевая «+»РНК. Выделяют 6 серовариантов, каждый из которых встречается в определенных странах. Эпидемиология. Источник и резервуар возбудителя - инфицированный человек. Основной путь передачи парентеральный. Основное отличие - более низкая способность к передачи от беременной к плоду и половых контактах. Больной выделяет вирус за несколько недель до появления клинических симптомов и в течение 10 недель после начала проявлений. Заболевание чаще регистрируется в США и Африке. Патогенез и клиника. Гепатит С обычно протекает хронически и характеризуется преимущественным развитием хронических форм гепатита с исходом в цирроз и первичную карциному печени. Для клинической картины характерны изменения консистенции и размеров печени. При активном процессе печень увеличена и болезненна, ее консистенция - умеренно плотная. Лабораторная диагностика. Обнаружение антител (IgM) к антигенам вируса с помощью ИФА и вирусной РНК с помощью ПЦР. Антитела появляются в среднем через 3 мес. и указывают на возможное инфицирование вирусом гепатита С или на перенесенную инфекцию. В серонегативный период выявляют вирусную РНК. Для подтверждения результатов ИФА используют метод рекомбинантного иммуноблотинга, который позволяет исключить ложноположительные результаты. Лечение и профилактика. Средства специфической терапии отсутствуют. При хронических инфекциях можно использовать интерферон. На фоне терапии интерфероном у 40-70% больных отмечается стихание воспалительного процесса, но по окончании курса у 40-50% пациентов наблюдают рецидив воспаления. Средства специфической иммунопрофилактики не разработаны. Неспецифическая профилактика такая же, как и при гепатите В. Возбудитель бешенства. Бешенство (Rabies, Hydrophobia, Lyssa) - особо опасное, остро протекающее инфекционное заболевание человека и теплокровных животных, передающееся через слюну больных животных, г.о. при укусе, и характеризующееся тяжелым поражением ЦНС и смертельным исходом. Вирусная этиология бешенства доказана в 1903 г. Ремленже. Характеристика возбудителя. Возбудитель - вирус бешенства относится к сем. Rhabdoviridae, роду Lissavirus. Морфология. Вирионы имеют пулевидную форму (170х70нм). Содержат однонитчатую «-« нитевую РНК, которая окружена липопротеидной оболочкой с шипиками гликопротеидной природы, обладающими гемагглютини-рующими и гемадсорбирующими свойствами. Репродукция вируса происходит в цитоплазме клетки. Культивирование. Вирус бешенства культивируют в мозговой ткани белых мышеи, си рийских хомяков, кроликов, крыс и т.д. У зараженных животных развиваются параличи конечностей, затем они погибают. Вирус бешенства может быть адаптирован к первичным и превиваемым культурам клеток и куриным эмбрионам. В цитоплазме пораженных вирусом клеток головного мозга животных или культур ткани образуются специфические включения тельца Бабеша-Негри. Они имеют сферическую или овальную форму от 0,5 до 20 мкм и хорошо окрашиваются анилиновыми красителями в рубиново-красный цвет. Их обнаружение имеет диагностическое значение. Антигенная структура. Имеются сердцевинные и поверхностные антигены. Гликопротеидный поверхностный антиген (белок шипиков) обладает выраженными иммуногенными свойствами. Все штаммы вируса идентичны в антигенном отношении, поэтому иммунизация одним вирусом вызывает невосприимчивость к другим вирусам. Существуют 2 вируса, идентичные по антигенным свойствам: 1) дикий или уличный вирус - циркулирует среди животных, патогенный для человека; 2) фиксированный вирус (virus fixe) - получен Л.Пастером в лабораторных условиях путем длительных пассажей (133 пассажа)уличного вируса через мозг кролика, в результате чего вирус утратил вирулентность для человека; Пастер использовал этот вирус в качестве антирабической вакцины. Резистентность. Вирус малоустойчив в окружающей среде: быстро погибает под действием солнечных и УФ - лучей, дез. Веществ (фенола, хлорамина, формалина), чувствителен к жирорастворителям и щелочным растворам. Длительно сохраняется при низкой температуре. (20°С), хорошо переносит лиофилизацию. В кусочках мозга при +4°С сохраняется несколько месяцев. Восприимчивость животных. В естественных условиях к уличному вирусу восприимчивы все дикие и домашние животные, даже птицы. Он патогенен для всех лабораторных животных при различных способах введения. Летучие мыши болеют без выраженных симптомов. Возможно они являются «хранителями» вируса в природе. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции - больные животные. В последние дни инкубационного периода (за 3 дня до болезни) и во время болезни вирус накапливается и выделяется через слюнные железы. Основной механизм передачи - прямой контактный. Передача осуществляется при укусах, в меньшей степени - при обильном ослюнении кожи, имеющей царапины и ссадины. Иногда - аэрогенным путем. Т.к. у летучих мышей инфекция может длительно протекать в латентной форме, и они выделяют вирус со слюной в течение нескольких месяцев, то для человека представляет серьезную опасность пребывание в заселенных ими пещерах. Случаи заражения человека от человека - единичны. Собаку или другое животное, покусавшее человека, изолируют и наблюдают 7 дней. Если через 6 дней животное не заболевает, то заражение человека не произошло. Бешенство известно с древних времен. На протяжении тысячелетий человечество страдало от этой страшной болезни. Это типичная зоонозная инфекция, широко распространенная на земном шаре. Циркуляцию вируса в природе обеспечивают дикие и домашние животные, г.о. собаки, волки, лисицы, енотовидные собаки, скунсы, летучие мыши, грызуны, шакалы, кошки. Природные очаги бешенства имеются повсеместно. Человек является случайным звеном в эпидемическом процессе и не принимает участия в циркуляции вируса. Патогенез и клиника. Входные ворота - поврежденные кожные покровы, как правило, при укусах. Вирус размножается в мышечной и соединительной тканях, где персистирует в течение недель или месяцев. Затем вирус мигрирует по периферическим нервным волокнам в ЦНС, где размножаются в сером веществе и вызывает дегенерацию нейронов (обладает выраженными нейротропными свойствами). Затем вирус распространяется центробежно, поражая всю нервную систему, нервные узлы и железистые органы (слюнные железы). Инкубационный период - от 15-45 дней до 3-6 мес. и даже до года (в среднем 30-35 дней). Длительность инкубационного периода зависит от места и множественности укусов. Наиболее короткая инкубация - при множественных укусах головы. В развитии заболевания выделяют 3 периода: продромальный, период возбуждения и период параличей. В начале заболевания (1-3 дня) наблюдается повышение температуры до 38-40°С, появляются боли в области укуса, раздражительность, чувство страха, нарушается сон. В период рефлекторной возбудимости больные вскакивают, кричат, в результате спазма глотательных и дыхательных мышц наблюдается водобо язнь (гидрофобия) и воздухобоязнь (аэрофобия), усиливается слюноотделение, иногда появляется агрессия. Затем развиваются параличи мышц конечностей, лица, дыхательной мускулатуры. Смерть наступает от паралича дыхательного центра и остановки сердца. Продолжительность за болевания - 3-7 дней. Летальность 100%. Естественный приобретенный иммунитет не изучен. Искусственный иммунитет - после проведения вакцинации людям, укушенным бешеным животным. Он обусловлен вируснейт-рализующими антителами (они появляются через 2 недели после вакцинации), образованием интерферона, клеточными факторами. Антитела сохраняются в течение года. Невосприимчивость после вакцинации также объясняется явлением интерференции: фиксированный вирус быстрее достигает клеток нервной системы, размножается в них и препятствует внедрению уличного вируса. Лабораторная диагностика. Лабораторные исследования проводятся посмертно (при жизни вирус выделить не удается). Исследуемый материал: слюна, кровь, кусочки головного и спинного мозга, подчелюстные слюнные железы. Материал отбирается согласно правилам работы с особо опасными инфекциями. Методы диагностики: - вирусоскопический - обнаружение в тканях телец Бабеша-Негри; тельца можно обнаружить в окрашенных мазках, отпечатках из нефиксированной мозговой ткани и на гистологических срезах тельца располагаются около ядер и имеют неровные очертания; - серологический - обнаружение в материале вирусного антигена с помощью РИФ и ИФА; является методом экспресс-диагностики; - вирусологический - выделение вируса путем биологического метода на новорожденных белых мышах: мышей заражают суспензией мозга или слюнных желез умерших (материал вводят в мозг), через 5-15 дней у животных развивается расстройство координации, возбуждение и параличи; в мозге погибших или забитых животных обнаруживают тельца Бабеша-Негри или вирусный антиген с помощью РИФ или ИФА. - выявление антител у вакцинированных лиц в РСК, РН, РИФ и др. Лечение и профилактика. Лечение включает проведение общих мероприятий и специфической профилактики. Первоначально раны или укусы обрабатывают антисептиками; места ослюнения обмывают мыльным раствором. Затем проводят специфическую иммунопрофилактику антирабической вакциной и антирабическим иммуноглобулином. Антирабическая вакцина (вакцина против бешенства) была разработана и предложена Л. Пастером и его учениками Ру и Шамберланом в 1885 г. Она представляет огромную ценность для человечества, т.к. принесла избавление от бешенства. Пастер вынес нападки и обвинения в рас пространении бешенства, пока вакцина не нашла признания. В России вакцину против бешенства стали получать в Одессе (Пастеровская станция, 1886г.). До этого не было никаких средств лечения, и единственным исходом заболевания была смерть больного. Предлагались самые невероятные способы лечения: выжигание, печень бешеного животного, исцеление у святых, удушение. Пастер, обнаружив способность аттенуированных форм предохранять от заболевания, взялся решить эту сложную задачу. Исходным материалом явилась суспензия мозга собаки, в результате 133 пассажей через мозг кролика был получен фиксированный вирус с постоянным инкубационным периодом; для большего снижения вирулентности Пастер подвергал мозг кролика высушиванию над парами едкого кали. Полученным препаратом иммунизировали вначале животных, а затем людей. Впервые вакцинацию осуществил Пастер 6 июля 1885 г.мальчику Иозефу Майсте-ру, укушенному бешеной собакой. В настоящее время предложены живые аттенуированные и убитые вакцины. Вакцины из ослабленного (вакцина Ферми и Хемпта) или убитого (вакцины Семпла, Хемпта-Николича) вируса, выращенного на нервных клетках, вытесняются культуральными вакцинами из ослабленного вируса, полученные на линиях различных клеток. Культуральные вакцины лишены побочных эффектов (энцефалиты, параличи) и более иммуногенны. В нашей стране применяют антирабическую культуральную концентрированную вакцину, полученную из штамма Внуково-32 (происходит от фиксированного вируса Пастера), инактивированную УФ- и гамма-лучами. Методом генной инженерии разрабатываются новые антирабические вакцины. Лечебно-профилактической вакцинации подвергаются лица укушенные или ослюненные больными или подозрительными животными. Прививки необходимо начинать как можно раньше после укуса. Они проводятся многократно, подкожно в область живота. Вакцину вводят в 1,3, 7, 14 и 28 сутки. Вакцина является лечебно-профилактическим средством, т.к. специфические защитные реакции успевают развиться во время инкубационного периода. Нейтрализующее действие на возбудителя оказывают антитела к поверхностным гликопротеиновым антигенам. В тяжелых случаях применяют комбинированное введение гомологичного (из сыворотки иммунизированных людей) или гетерологичного (из сыворотки иммунизированных фиксированным вирусом лошадей) антирабического γ-глобулина и вакцины, γ-глобулин обладает способностью нейтрализовать действие вируса и предупреждает поствакцинальные осложнения. При появлении клинических симптомов спасти больных не удается. Проводят симптоматическое лечение, облегчающее страдания больного. Неспецифическая профилактика - защита от укусов, борьба с бешенством среди животных. Для этого осуществляется контроль над заболеванием в природе и вакцинопрофилактика. Необходимо вакцинировать всех домашних и сельскохозяйственных животных, бороться с природными очагами бешенства (отслеживание численности диких животных и уничтожение заболевших), вносить в природные резервуары приманки с вакциной, применять жесткие карантинные меры при импорте животных. Обязательную профилактику проводят в группах повышенного риска - звероловам, ветеринар ЛЕКЦИЯ №14 ВОЗБУДИТЕЛИ ОСТРЫХ РЕСПИРАТОРНЫХ ВИРУСНЫХ ИНФЕКЦИЙ: ГРИППА И КОРИ. Острые респираторные вирусные инфекции (ОРВИ) - самые распространенные инфекционные болезни человека. Широкое распространение этих инфекций определяется следующим: 1) воздушно-капельный путь заражения; 2) большое разнообразие возбудителей ОРВИ; 3)отсутствие стойкой невосприимчивости к повторным заражениям. Возбудители гриппа. Грипп или инфлюэнца - острое инфекционное заболевание, характеризующееся поражением слизистых оболочек верхних дыхательных путей, лихорадкой, общей интоксикацией, нарушением деятельности сердечно-сосудистой и нервной систем. Грипп отличается склонностью к эпидемическому и пандемическому распространению благодаря высокой контагиозности и изменчивости возбудителя. Характеристика возбудителей. Возбудители - вирусы гриппа относится к сем. Orthomyxoviridae, родам Influenzavirus А, В и Influenzavirus С. Вирусы гриппа - это РНКвирусы. Вирус гриппа типа А был выделен в 1933 г. У. Смитом, К. Эндрюсом, П. Лейдлоу. В 1940 г. Т. Френсис и Р. Меджилл выделили вирусы гриппа типа В , в 1949 г. Р. Тейлор - типа С. В России первые вирусы гриппа были выделены в 1936 г. А. А. Смородинцевым и отнесены к типу А. Морфология. Вирусы гриппа имеют сферическую форму (форму шара) - 80 - 120 нм, реже имеют нитевидную форму. Состоят из: 1) сердцевина - нуклеокапсид спирального типа симметрии (однонитчатая линейная «-» нить РНК + белковый капсид); 2) базальная мембрана - наружная липопротеидная оболочка - суперкапсид. На поверхности оболочки находятся гликопротеиды (в виде шипов и ворсинок) 2-х типов: 1) гемагглютинин - способствует прикреплению к рецепторам клетки; 2) нейраминидаза — способствует освобождению вируса из клетки. Культивирование. Для культивирования используют куриные эмбрионы, первично трипсинизированные культуры клеток, иногда лабораторных животных. Самой удобной моделью являются куриные эмбрионы 10-12 -дневного возраста. Она позволяет получить большие количества вируса, что необходимо при производстве вакцин и бакпрепаратов. Заражение производят в аллонтоисную полость, на хорион-аллонтоисную оболочку, в амниотическую полость, в амнион. Наличие вируса в курином эмбрионе выявляют в реакции гемагглютинации. Антигенная структура. Вирусы имеют внутренний антиген S и поверхностные антигены: НА-гемагглютинин и NA-нейраминидаза. S-антиген группоспецифический, общий для целого типа, по этому антигену вирусы гриппа делятся на типы А, В и С. Это комплементсвязывающий, стабильный (неизменяющийся) антиген. НА и NA-антигены - это специфические антигены. НА-антиген вызывает образование вируснейтрализующих антител и склеивание эритроцитов. NA-антиген вызывает образование антител, частично нейтрализующих вирусы. Характерная черта этих антигенов — изменчивость (изменяются независимо друг от друга). Варьирование их структуры приводит к появлению новых серовариантов, часто во время одной эпидемии. Выделяют 13 различных типов НА и 10 типов NA. Полная замена гемагглютинина или нейраминидазы приводит к возникновению нового антигенного варианта вируса - нового подтипа. В типе А выделяют 3 подтипа: подтип А1 – H1N1, подтип А2 -H2N2 и подтип А3г. Подтип ai циркулирует с 1947 по 1957 г.г., подтип Аа- с 1957 по 1968 г.г., подтип аз -с 1968 по 1977 г.г. Изменчивость поверхностных антигенов обусловлена 2 генетическими процессами: дрейфом и шифтом. Дрейф - незначительные изменения антигенов (точечные мутации), не выводящие штамм за пределы подтипа, но сообщающие вирусу определенную степень антигенной новизны. Дрейф развивается в динамике эпидемического процесса и снижает специфичность иммунных реакций, развившихся в популяции в результате предшествующей циркуляции возбудителя. Шифт - полная замена того или иного антигена, в результате чего появляется новый подтип. Шифт происходит в результате генетической рекомбинации между штаммами вируса человека и животных. Вирус типа В менее изменчив, а тип С отличается высокой стабильностью. Токсические свойства. Токсическое действие вируса на организм (головная боль, мышечные боли, температура, катаральные явления) обусловлено белками вируса (самой вирусной частицей). Это действие строго специфично и нейтрализуется только иммунной сывороткой соответствующего типа или подтипа или сывороткой переболевших. Резистентность. Вирусы гриппа чувствительны к действию УФ-лучей, дез.веществам (формалину, спирту, фенолу, хлорамину) и к жирорастворителям. В жидкой среде погибают при, температуре 50 - 60°С в течение нескольких минут. При комнатной температуре в воздухе вирусы сохраняют инфекционные свойства несколько часов. Долго сохраняются в высушенном виде, а в замороженном состоянии (- 70°С) не только долго сохраняются, но и не теряют вирулентности. Восприимчивость животных. В естественных условиях вирусы типа А поражают человека и животных (болеют лошади, свиньи), а вирусы типов В и С - только человека. Среди лабораторных животных к вирусам чувствительны белые мыши, африканские хорьки, сирийские хомяки, обезьяны. Заболевание у животных характеризуется поражением легких, лихорадочным состоянием и может закончиться гибелью животных. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции - больной человек с клинически выраженной или бессимптомной формой. Больной человек выделяет вирус в окружающую среду при кашле, разговоре, чиханье с каплями слюны, слизи, мокроты уже в инкубационный период. Больной становится заразным за 24 часа до появления основных симптомов и представляет эпидемическую опасность в течение 48 часов после их исчезновения. Механизм передачи - аэрогенный. Путь передачи - воздушно-капельный. Восприимчивость людей к гриппу очень высокая. Болеют все возрастные группы, преимущественно в зимнее время. Наиболее восприимчивы дети и лица преклонного возраста. В названии заболевания отражены особенности эпидемиологии: грипп от франц. gripper - хватать, инфлюэнца - от итал. Influenza di freddo - влияние холода. Из всех острых респираторных заболеваний грипп наиболее массовое и тяжелое заболевание. Пандемии и эпидемии гриппа охватывают до 30- 50% и более населения земного шара, нанося огромный ущерб здоровью и экономике стран. Первые описания эпидемий гриппа относятся к 12-14 в. Возникновение пандемий и крупных эпидемий вызывает вирус гриппа типа А, что обусловлено высокой изменчивостью вируса и связано с появлением нового подтипа в результате шифта антигенов. Между пандемиями каждые 1,5-2 года возникают эпидемические вспышки, что связано с антигенным дрейфом вирусов. В 1918 г. пандемию гриппа «испанки» (заболело 1,5 млрд. чел., умерло 20 млн. чел.) вызвал вирус гриппа типа А1 Первично зарегистрированная в Испании, эта пандемия охватила практически все население Земли; заболевание характеризовалось развитием исключительно тяжелых геморрагических пневмоний с рекордным показателем смертности (до 1% от всех случаев). В 1957 г. «азиатскую» пандемию (заболело 2 млрд. чел.) вызвал новый подтип - подтип А2. В 1968 г. «гонконгская» пандемия (заболел 1 млрд. чел.) была вызвана вновь возникшим подтипом - подтипом А3. Как правило, новый вариант вируса вытесняет из человеческой популяции раннее циркулировавшую разновидность. Но в 1977 г. после 20-летнего перерыва неожиданно «возвратился» тип А1, что привело к возникновению крупной эпидемии. Следовательно, вытесненные варианты вируса гриппа сохраняются и через определенные промежутки времени могут снова вызвать эпидемию. Вирус типа В вызывает локальные эпидемии, а тип С эпидемий не вызывает. Патогенез и клиника заболевания. Входные ворота - верхние дыхательные пути. Вирус внедряется в эпителиальные клетки слизистой оболочки и размножается в них. Воздействие вируса на эпителиальные клетки вызывает их некроз и слущивание (отторжение) эпителия, в результате чего слизистая оболочка становится проницаемой для вирусов и бактерий. Они проникают в кровь и распространяются по всему организму» Вирусемия сопровождается множественными поражениями эндотелия капилляров с повышением их проницаемости. В тяжелых случаях наблюдаются обширные кровоизлияния в легких, миокарде, паренхиматозных органах. Продукты распада поврежденных клеток и вирусные белки оказывают токсическое действие на различные органы и системы органов. Токсины вируса сильно угнетают ЦНС, и, хотя процесс длится недолго(3 - 5 дней), больной человек еще долго остается ослабленным и к ослабленному организму присоединяется какая-либо вторичная инфекция и возникают осложнения: гриппозные пневмонии, острый отек легких, поражение почек, сердца, бронхов. Частое осложнение гриппа - бактериальные пневмонии (стрептококки группы В). Во время пандемии «испанки» люди умирали, в основном, от вторичных бактериальных пневмоний. В патогенезе гриппа имеет значение не только интоксикация, но и аллергизация, а также нарушение функциональных свойств иммуннокомпетентных клеток с развитием иммунодефицита. Инкубационный период несколько часов - 1-3 суток. Характерно острое начало, повышение температуры до 37,5 38°С, общая интоксикация, выражающаяся в недомогании, головной боли, боли в глазных яблоках, воспалительных процессах дыхательных путей различной степени тяжести (риниты, ларингиты, трахеиты, фарингиты). Лихорадочное состояние при гриппе без осложнений длится 5-6 дней. Иммунитет. После перенесенного заболевания формируется типоспецифический и штаммоспецифический иммунитет, который обеспечивается специфическими и неспецифическими клеточными и гуморальными факторами. Большое значение имеют антитела Ig А. Перекрестного иммунитете не развивается, после перенесения гриппа типа А1, можно заболеть гриппом типа А2 и т.д. После вируса типа иммунитет -1-2 года, после вируса типа В - 3 — 5 лет. Пассивный естественный иммунитет - у детей до 8 - 11 мес. Из-за высокой антигенной изменчивости вируса выздоровление не приводит к развитию стойкой невосприимчивости к повторным заражениям. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: мазки-отпечатки со слизистой носовой полости, отделяемое носоглотки, кусочки легких, мозга при летальных исходах. Методы диагностики: 1) метод циториноскопии - обнаружение внутриклеточных включений, специфических для вируса - при окраске пиоктанином под микроскопом видны ярко-красные включения вируса гриппа в клетках ресничного эпителия; 2) вирусологический метод - выделение вируса гриппа из организма человека путем заражения куриных эмбрионов смывом из носоглотки больного; индикацию (присутствие) вируса проводят при помощи РГА (вирусы гриппа агглютинируют эритроциты человека и различных животных), идентификацию вируса проводят поэтапно: тип определяют в РСК, подтип гемагглютинина - в РТГА, а подтип нейраминидазы - в реакции ингибирования активности фермента; 3) серологический метод - обнаружение нарастания титра (в 4 раза) специфических антител в сыворотке крови больного с помощью РСК, РТГА, РН в культуре клеток, реакции преципитации в геле, ИФА; 4) биологический метод интраназальное заражение мышей - введение материала в легкие под эфирным наркозом; мыши погибают через 2 — 3 дня в результате пневмонии; 5)экспересс-диагностика выявление вирусного антигена с помощью РИФ. Лечение и профилактика. Для профилактики и лечения в первые дни болезни применяют человеческий лейкоцитарный интерферон (интраназально). В лечебных целях используют противовирусные препараты - ремантадин (грипп типа А), адапромин, виразол и иммуномодулирующие препараты - дибазол, продигиозан, левомизол. При тяжелом течении гриппа, особенно у детей, применяют донорский противогриппозный иммуноглобулин, а также препараты - ингибиторы клеточных протеаз (гордокс, контрикал, аминокапроновая кислота). Спецпрофилактика. Используются перечисленные противовирусные препараты и иммуномодуляторы, а также вакцины - живые и инактивированные: 1) живые моновакцины для перорального применения – аттенуированные штаммы вирусов, циркулирующих в настоящее время (А1, А3 и В); проявляют наибольшую иммуногенность; 2) цельновирионные вакцины из вирулентных штаммов, инактивированных формальдегидом или УФ-лучами; 3) субъединичные гриппозные вакцины только из поверхностных антигенов - НА и NAантигенов (обладают минимальной реактогенностью). Для получения вакцин вирусы культивируют в куриных эмбрионах и на культуре клеток куриных эмбрионов. При введении вакцин формируется местный и гуморальный иммунитет. Вакцинацию осуществляют в периоды наибольшего риска развития эпидемий. Она в большей степени показана лицам младшего и преклонного возраста. Применение убитых вакцин требует ежегодной ревакцинации; их эффективность не превышает 60 70%. Т.к. часто наблюдаются антигенные вариации возбудителя, то набор антигенов соответствующего вируса для иммунизации может быть определен только после начала вспышки заболевания. Возбудитель кори. Корь - острое высококонтагиозное заболевание, характеризующееся лихорадкой, катаральными явлениями и сыпью, поражением слизистой оболочкой глаз; встречается, в основном, у детей. Характеристика возбудителя. Вирус кори - это РНК-вирус, относится к сем. Paramyxoviridae, роду Morbillivirus. Выделен в 1954 г. Д. Эндерсом и Т. Пиблзом. Морфология. Имеет круглую форму (120-130 нм), 2 оболочки: капсид (белки) и суперкапсид (углеводы и липиды). Культивирование. Хорошо размножаются в первичных культурах клеток почек человека, обезьян и морских свинок и перевиваемых культурах амниона и опухолей человека. Характерно развитие ЦПД в виде симпластов. В курином эмбрионе и организме новорожденных мышей размножаются только некоторые штаммы. Антигенная структура однородна и стабильна. Сероварианты не обнаружены. Содержат несколько антигенов (сердцевинные и поверхностные). Антигены проявляют гемагглютинирующие свойства. Резистентность в окружающей среде (вне клеток) низкая. Вирус быстро погибает от воздействия света, УФ-лучей, температуры, высыхания. В связи с низкой резистентностью возбудителя дезинфекцию при кори не проводят. Восприимчивость животных. Типичную картину коревой инфекции удается воспроизвести на обезьянах, другие лабораторные животные маловосприимчивы. Эпидемиология заболевания. Источник инфекции - больной человек. В естественных условиях болеет только человек. Больной заразен в последние дни инкубационного периода и в первые дни высыпаний. Механизм передачи - аэрогенный. Путь передачи воздушно-капельный. Т.к. вирус не стоек в окружающей среде, через 3-ьи лица заболевание не передается. Корь распространена по всему миру. Восприимчивость к кори очень высокая. В основном болеют дети от 2 до 6 лет. Заболевание возникает в виде эпидемий преимущественно в детских коллективах. " Распространение заболевания связано с состоянием коллективного иммунитета. Эпидемии возникают в тех местах, где корь не появлялась в течение некоторого времени. Эпидемия возникает, когда заражается новое поколение восприимчивых детей, они заболевают почти все одновременно, после чего волна заболевания спадает. Т.о. корь быстро возникает и быстро исчезает, что объясняется истощением восприимчивого контингента и небольшой устойчивостью вируса в окружающей среде. В изолированных местностях (на островах Тихого океана), в которых корь по тем или иным причинам отсутствует, Контакт с коревым больным приводит к поголовному заражению всего населения с большим числом летальных исходов. Могут болеть и взрослые. Заболевание чаще регистрируется в конце зимы и весной. Патогенез и клиника. Входные ворота - слизистая оболочка верхних дыхательных путей. Первоначально вирусы размножаются в эпителии верхних отделов дыхательных путей и регионарных лимфоузлах, а затем поступают в кровь. Вирусемия носит кратковременный характер и развивается на 3-5ые сутки инкубационного периода. Вирус распространяется с кровью по организму и фиксируется в клетках ретикулоэндотелиальной системы. Гибель инфицированных клеток приводит к развитию второй волны вирусемии (вторичная вирусемия). Циркуляция вируса в крови обусловливает повреждение стенок сосудов, в результате чего появляется сыпь, отек тканей и некротические изменения в них. Инкубационный период - 8 - 13 дней. Продромальный период протекает по типу острого респираторного заболевания: повышение температуры, катаральные явления, светобоязнь. Затем на слизистых оболочках и коже появляется сыпь, которая распространяется сверху вниз (лицо, шея, туловище, конечности). Сыпь вначале мелкопятнистая, быстро превращается в крупнопятнистую, обильную, местами сливную. Сыпь сильно обезображивает лицо, придавая ему «корявый» вид. С момента появления сыпи температура снижается и самочувствие улучшается. Меньше становится кашель, катаральные явления. Если не присоединяются осложнения, то через несколько дней наступает выздоровление. Заболевание длится 7 - 9 дней. Сыпь исчезает в том же порядке (появляется мелкое отрубевидное шелушение). В не осложненных формах корь имеет легкое течение, но часто связана со вторичной инфекцией, что приводит к развитию осложнений и к высокой смертности. Осложнения: бронхиты, пневмонии, перикардиты, отиты, менингиты, коревые колиты. В редких случаях - острый энцефалит и подострый панэнцефалит постепенное поражение ЦНС, чаще у детей 5-7 лет, перенесших корь, заканчивающееся смертью. В развитии осложнений большое значение имеет способность вируса кори подавлять активность Т-лимфоцитов и вызывать ослабление иммунных реакций. Иммунитет. После перенесенного заболевания остается прочный, пожизненный иммунитет, обусловленный наличием антител. Сыворотка переболевших людей в течение многих лет способна нейтрализовать вирус кори. Пассивный иммунитет у детей сохраняется 6 мес. Лабораторная диагностика. Исследуемый материал: отделяемое носоглотки, соскобы с кожи из участков сыпи, кровь, моча, в ле сальных случаях мозговая ткань. Методы диагностики: 1) вирусологический - выделение вируса на культуре клеток с последующей серологической идентификацией с помощью РИФ, РТГА, РН в культуре клеток; использование ограничено из-за длительности и сложности; 2) серологический обнаружение нарастания титра антител в «парных» сыворотках в РТГА, РСК, РН; увеличение титра в 4 раза подтверждает диагноз; 3) экспресс - диагностика - обнаружение в материале антигена вируса методом РИФ и обнаружение антител класса Ig М с помощью ИФА. Лечение и профилактика. Специфическое лечение отсутствует, только симптоматическое. Спецпрофилактика. Задача врачей - защитить детей от кори или способствовать течению заболевания в легкой форме. Вакцинация детей проводится в возрасте от 10 мес до 8 лет живой аттенуированной коревой вакциной, полученной Смородинцевым и Чумаковым (в РФ штамм Л16). У 95% - 98% детей формируется длительный иммунитет (около 10 лет). В очагах кори ослабленным детям старше 3 мес. вводят противокоревой иммуноглобулин. Пассивный иммунитет сохраняется после этого 1 мес. Заболевание возможно, но оно протекает в легкой форме - митигированная корь (удлинение инкубационного периода, атипичная картина, отсутствие интоксикации). Профилактика кори является обязательной для детей, находившихся в контакте с больным. Своевременно и правильно привитые дети либо совсем не болеют корью, либо переносят ее очень легко. ЛЕКЦИЯ №15 ПАТОГЕННЫЕ ГРИБЫ. ХАРАКТЕРИСТИКА ПАТОГЕННЫХ ГРИБОВ. КАНДИДОЗЫ, УСЛОВИЯ ИХ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКА. СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ЛЕЧЕНИЕ КАНДИДОЗОВ. ВОЗБУДИТЕЛИ ПОВЕРХНОСТНЫХ И ГЛУБОКИХ МИКОЗОВ. ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА МИКОЗОВ Из многих тысяч видов грибов приблизительно 100 патогенны для человека. Заболевания, вызываемые грибами, называются микозами. Характеристика возбудителей Таксономия Возбудители микозов относятся к ЦАРСТВУ Fungi (Mucota) ; ОТДЕЛУ Eumycota (истинные грибы); КЛАССАМ Zygomycetes, Ascomycetes, Basidiomycetes, Deuteromycetes (несовершенные грибы) Большая часть возбудителей микозов человека входит в группу несовершенных грибов. МОРФОЛОГИЯ. Патогенные грибы представлены одноклеточными и многоклеточными микроорганизмами, размеры их клеток колеблются от нескольких мкм (дрожжи, дерматофиты) до десятков и сотен мкм (мукоровые). Форма клеток разнообразная. Встречаются округлые, удлинённые, грушевидные, булавовидные, веретенообразные и амёбовидные клетки, располагающиеся как поодиночке (у одноклеточных грибов), так и связанные друг с другом в виде ветвящихся нитей (гифов). Неподвижны. Выделяют 2 типа роста грибов – дрожжевой и мицелиальный Мицелиальный (гифальный) рост дают плесневые грибы. Многие виды проявляют диморфизм: в инфицированных тканях образуют дрожжеподобные клетки, в культуре – гифы. КУЛЬТУРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА. Аэробы, оптимальная температура культивирования 25-37°. Большинство патогенных грибов не требовательны к питательным средам. Наиболее широко используют агар Сабуро – пептонный агар с мальтозой ( или глюкозой ), а также МПА, картофельно – декстрозный агар, агар Чапека – Докса, дрожжевой агар, сусло – агар и др. На плотных искусственных питательных средах образуют колонии различного размера (от 1 до нескольких десятков см в диаметре), цвета ( в зависимости от пигментообразования), структуры ( пушистая, бархатистая, кожистая,мучнистая), консистенции (мягкая, твёрдая), с различной поверхностью ( гладкая, шероховатая, складчатая). БИОХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА. Патогенные грибы обладают разнообразными ферментами: пектиназы, амилазы, дегидразы, протеиназы, оксидазы, редуктазы. Обнаружение специфических ферментов используют для идентификации грибов. Большинство видов обладает низкой и непостоянной ферментативной активностью, поэтому их идентификация основана на морфологических признаках. РЕЗИСТЕНТНОСТЬ. Грибы обладают устойчивостью к пониженным температурам: при 0-4° могут оставаться жизнеспособными в течение нескольких лет. Однако при кипячении быстро погибают(за 15-30 мин).Чувствительны к дезинфицирующим веществам. Выраженным противогрибковым действием обладают: фенол, формальдегид, хлорамин, гипохлорид натрия, салициловая кислота, бензойная кислота, уксусная кислота (в концентрациях 1-5% в течение 30-60 мин), 60-70% этиловый спирт. Различные красители (генциановый фиолетовый, малахитовый зелёный, метиленовый синий и др.) обладают противогрибковым действием даже в больших разведениях. УФ-лучи, прямой солнечный свет оказывают губительное действие во влажной среде через 15-20 мин. ТОКСИГЕННОСТЬ. Большинство видов патогенных грибов не продуцирует каких-либо токсических веществ. Однако ряд видов образует сильные токсины (афлатоксины, фаллотоксины, мускарин и др.) ПАТОГЕННОСТЬ ДЛЯ ЖИВОТНЫХ. В естественных условиях микозы встречаются у кошек, собак, крупного рогатого скота, лошадей, грызунов, птиц. Для экспериментального заражения используют кроликов, морских свинок, крыс, мышей, хомяков, реже собак, кошек, обезьян, домашних птиц, голубей. ЭКОЛОГИЯ И ЭМИДЕМИОЛОГИЯ. Патогенные грибы встречаются в почве, воде, воздухе, на живых растениях, растительных остатках, коже и слизистых оболочках животных и человека. Источником инфекции могут быть инфицированные люди, животные, земля (соответственно антропонозные, зоонозные и сапронозные микозы). Механизм заражения контактный, аэрогенный. ПАТОГЕНЕЗ. Факторами патогенности являются протео- и липолитические ферменты, разрушающие тканевые и клеточные структуры; у некоторых видов – экзо- и эндотоксины. Входные ворота инфекции – дыхательные пути, кожа, слизистые. Возбудителей микозов характеризует низкая вирулентность, поэтому заболевания обычно развиваются при ослаблении защитных сил организма на фоне нарушения обмена веществ, эндокринных расстройств, иммунодефицитных состояний, дисбактериозов. После внедрения в организм многие грибы развиваются лишь в месте входных ворот – в коже, слизистых оболочках, мягких тканях, органах дыхания, желудочнокишечном, мочеполовом тракте. При ослаблении организма возможно распространение грибов гематогенным путём (с кровью) и поражение костей, суставов, различных внутренних органов (лёгкие, кишечник, сердце, селезёнка, печень), ЦНС. Почти при всех грибковых заболеваниях выявляется специфическая микогенная сенсибилизация организма. КЛИНИКА, ЛЕЧЕНИЕ, ПРОФИЛАКТИКА. Инкубационный период от 1 недели до нескольких месяцев. По течению микозы подразделяются на острые и хронические, очаговые и распространённые, атипичные, миконосительство. Выделяют глубокие (системные) микозы; подкожные (субкутанные); эпидермомикозы (дерматомикозы); кератомикозы (поверхностные микозы); оппортунистические микозы, а также микотоксикозы. ГЛУБОКИЕ МИКОЗЫ. Их возбудители Histoplasma capsulatum, Criptococcus neoformans, Blastomyces dermatitidis, Coccidioides immitis вызывают соответственно гистоплазмоз, криптококкоз, бластомикоз, кокцидиоидомикоз. Это эндемичные природноочаговые инфекции, встречающиеся в определённых географических областях ( чаще в Америке, иногда регистрируются и в России). Инфицирование происходит при ингаляции возбудителя. Возбудители – диморфные грибы, обитающие почве, обогащённой экскретами птиц, летучих мышей, грызунов и др. животных. Первичный очаг размножения – лёгкие. Их поражение может протекать бессимптомно или в форме пневмонии, гриппоподобного заболевания и заканчиваться выздоровлением. Однако при генерализации процесса и поражении различных внутренних органов без лечения прогноз тяжёлый (возможна смерть). От человека к человеку болезнь не передаётся. Для лечения используют амфотерицин В, флуцитозин, кетоконазол. ПОДКОЖНЫЕ (СУБКУТАННЫЕ) МИКОЗЫ. Один из возбудителей их – Sportrichum schenсkii – почвенный диморфный гриб из группы дейтеромицетов, распространён повсеместно, встречается на поверхности растений, в почве, у инфицированных животных. Возбудитель проникает в кожу конечностей при травме. Развивается пустула (мелкий гнойничок), абсцесс (гнойник, нарыв) или язва, вдоль лимфатических сосудов образуются подкожные узлы и абсцессы. Возможно поражение мягких тканей и костей – мицетомы. Заболевание носит профессиональный характер (возникает у лиц, контактирующих с возбудителем: садовники, шахтёры, работники инкубаторов и питомников). Для лечения используют амфотерицин В, иодид калия. Профилактика направлена на борьбу с травматизмом. ЭПИДЕРМОМИКОЗЫ – хронические инфекции, обычно протекающие легко. Возбудители обитают на коже млекопитающих (реже – в почве), передаются при контакте с больным животным или человеком или через объекты окружающей среды; распространены повсеместно. Различают: 1) антропофильные дерматофиты – паразиты человека (Тrichophyton rubrum, Т. tonsurans и др.), передающиеся при контакте с больным человеком; 2) зоофильные – паразиты животных, передающиеся человеку от домашних и диких животных. Дети, реже взрослые заражаются от больных собак и кошек (Microsporum canis, T. verrucosum); 3) геофильные дерматофиты (M.fulvum) обитают в почве. Заражение возможно после контакта чувствительного организма с инфицированной землёй. Дерматофиты – патогенные кератофильные плесневые грибы, выделяющие фермент кератиназу, разлагающую кератин эпидермиса, волос, ногтей, что и определяет патогенез дерматомикозов. Предрасполагает к заболеванию повышение влажности кожных покровов, низкое значение рН кожных секретов, мацерация кожи. Поэтому наиболее часто заражение происходит в банях, бассейнах, душевых. Различают дерматомикоз: 1) волосистой части головы (стригущий лишай, парша). Заражение стригущим лишаем происходит от больных животных (возбудитель р. Microspоrum) или от больных людей (возбудитель р. Trichophyton). Пораженные волосы коротко обламываются (впечатление как бы подстриженных); 2) тела; 3) эпидермофитию стоп; 4) ногтей. Заражение паршой (р. Trichophyton) происходит при длительном контакте с больными людьми. На волосяной части головы образуются сухие корки, пахнущие плесенью, волосы погибают и не отрастают вновь. Дерматомикоз тела характеризуется шелушением, пустулёзными (пустула – мелкий гнойничок) высыпаниями, эритемой, пиодермией (воспалительное заболевание кожи, вызываемое гноеродными микроорганизмами). Эпидермофития стоп – поражение подошв, кожи межпальцевых промежутков с образованием пузырьков, трещин, шелушение, эрозии (поверхностное изъязвление). Аналогичные поражения возможны на кистях. Эпидермофития ногтей (онихомикоз) – ногти тускнеют, утолщаются, меняют цвет(грязно-серый, жёлтый), крошатся. ПРОФИЛАКТИКА НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ направлена на обязательное лечение больных, недопущение контакта больных со здоровыми, вылов и уничтожение бездомных бродячих животных, соблюдение правил личной гигиены (не пользоваться чужой мочалкой, обувью, расчёсками), борьба с потливостью ног, дезинфекция обуви. ЛЕЧЕНИЕ. Препараты, содержащие серу, селен, дёготь, гризеофульвин, нитрофунгин, микосептин, ламизил. КЕРАТОМИКОЗЫ – редкие легкопротекающие заболевания: разноцветный лишай, чёрный лишай, белая пьедра. На территории нашей страны практически не встречаются. Поражаются волосы и самый поверхностный слой эпидермиса. ОППОРТУНИСТИЧЕСКИЕ МИКОЗЫ (кандидоз, аспергиллёз, фикомикоз и др.) вызываются сапрофитическими видами, проникающими из внешней среды, или условно-патогенными представителями нормальной микрофлоры организма человека; возникают на фоне иммунодефицитов. КАНДИДОЗ – антропонозный микоз, вызываемый дрожжеподобными грибами р. Candida. Чаще возникает, как эндогенная инфекция при активизации этих грибов, входящих в состав нормальной микрофлоры; реже встречается передача кандидоза от больного к здоровому при наличии восприимчивости к нему (при повреждениях покровов – ранки, ссадины; при длительном контакте). ФАКТОРЫ ПАТОГЕННОСТИ: адгезины (обуславливают прикрепление к эпителию), олигосахариды клеточной стенки (подавляют клеточные иммунные реакции), гемолизины, эндотоксин, фосфолипазы, кислые протеазы, плазмокоагулаза. Развитию кандидоза способствуют повреждения кожных покровов, повышенное потоотделение , мацерации, обменные и гормональные нарушения (например, сахарный диабет), беременность, приём пероральных контрацептивов, дисбактериозы, вызванные чрезмерным применением антибиотиков широкого спектра действия, заболевания раком, туберкулёзом, лейкозом, СПИДом, дефекты системы Т-лимфоцитов. Клинически различают: 1. Кандидоз кожных покровов. В межпальцевых складках рук, под грудями, в межъягодичной складке, паху, на животе, подошвах, ладонях развиваются краснота, пузырьки, эрозии, корочки, шелушения. Чувство жжения, зуда, боли в поражённых участках кожи. 2. Кандидоз ногтевых валиков и ногтей (паронихии и онихии), характеризуются утолщением и обесцвечиванием ногтевых пластинок вплоть до выпадения ногтей (у мойщиков посуды, прачек, рыбаков). 3. Кандидоз слизистых оболочек (молочница). а) Наиболее распространён кандидоз ротовой полости, при котором ограниченные участки или вся слизистая ротовой полости и глотки покрывается белым налётом (белые или желтоватые творожистые бляшки). У больных формируется ощущение сухости во рту, затруднение дыхания и глотания. Эта форма кандидоза поражает преимущественно детей грудного возраста, инфицированных при рождении, реже – взрослых с тяжёлыми заболеваниями (рак и др.). б) Кроме того у женщин, принимающих гормональные или внутриматочные контрацептивы; при диабете; в последнем триместре беременности нередко развивается кандидозный вульвовагинит, сопровождающийся зудом, белями. 4. Хронический кожно-слизистый кандидоз – редкая патология, опосредованная дефектами Т-лимфоцитов. Возможны поражения кожных покровов (включая кожу волосистой части головы), слизистых оболочек (хейлит, эзофагит), онихии, паронихии. 5. Диссеминированный (висцеральный) кандидоз характеризуется поражением пищеварительного, дыхательного тракта, мочеполовой системы, сердца, ЦНС, глаз с формированием там микроабсцессов (нарыв, гнойник). Наблюдается при пересадках органов, операциях на сердце, длительном приёме иммунодепрессантов и при нерациональном применении антибиотиков. Нелечённые случаи заканчиваются летально. ПРОФИЛАКТИКА НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ направлена на недопущение контакта с больными, уход за кожей и слизистыми; прекращение приема антибиотиков при их неэффективном использовании. Для СПЕЦИФИЧЕСКОЙ ПРОФИЛАКТИКИ – убитая вакцина. ЛЕЧЕНИЕ: смазывыание 2%-ной настойкой йода, раствором Люголя, 1% раствором генцианвиолета, метиленового синего, 5%-ным раствором нистатина; используют леворин, миконазол. При диссеминированном кандидозе - амфотерицин В, флуконазол; вакцина из культур грибов р. Кандида. Аспергиллез – сапронозный микоз, вызываемый плесневыми грибами р. Aspergillus. Эти грибы широко распространены по всему миру, устойчивы во внешней среде. Заражение происходит аэрогенно или при попадании конидий грибов на раневые поверхности. Чаще развивается бронхолёгочная патология. При гематогенном (с кровью) распространении возбудителей и возникновении диссеминированной формы аспергиллёза возможны поражения любых органов (наиболее часто легких, ЦНС, почек, печени, щитовидной железы, эндокарда).Эта форма аспергиллёза практически всегда заканчивается смертью. СПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПРОФИЛАКТИКА отсутствует. ЛЕЧЕНИЕ: амфотерицин В, амфоглюкамин, интраконазол. МИКОТОКСИКОЗЫ (отличать от мицетизма – отравления ядовитыми грибами) – группа заболеваний, вызванных попаданием в организм микотоксинов – ядов, образуемых некоторыми плесневыми грибами, размножающимися на продуктах или сельскохозяйственном сырье. АФЛАТОКСИКОЗЫ развиваются в результате употребления продуктов, содержащих токсины некоторых видов грибов р. Aspergillus. Наиболее часто регистрируют отравления метаболитами Aspergtillus flavus – афлатоксинами. Следствием тяжёлого отравления афлатоксинами – афлатоксикоза – является цирроз печени и гепатокарцинома. ЭРГОТИЗМ – заболевание, обусловленное воздействием на организм токсинов гриба спорыньи (Сlaviceps purpurea), паразитирующего на ржи. Употребление хлеба из заражённого зерна приводит к развитию гастроэнтерита, галлюцинаций (токсины поражают ЦНС), некроза конечностей, вызванного спазмом периферических сосудов. Иммунитет при микозах изучен недостаточно. При локализации инфекционного процесса на поверхности кожи иммунные реакции не возникают. Однако при глубоких и обширных поражениях формируется гуморальный и клеточный иммунитет. Но высокий уровень антител не всегда предохраняет организм от заболевания. ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА микозов проводится с использованием различных методов исследования. 1. Микроскопические методы применяют для обнаружения грибов непосредственно в патологическом материале с помощью нативных и окрашенных мазков. Нативные препараты (соскобы кожи, кусочки волос, ногтей) после обработки 10-30 %-ными растворами КОН или NaOH помещают в каплю глицерина на предметное стекло, покрывают покровным стеклом и микроскопиуют, изучают строение гриба. Для окраски мазков используют методы Грамма, Циля-Нильсена, РомановскогоГимзе, Сабуро, Адамсона и др. Микроскопическая диагностика микозов считается достаточно надёжной. Этот метод является основным в диагностике дерматомикозов. Для выявления грибковых Аг в гистологических препаратах широко используется РИФ. 2. Микологические методы направлены на выделение чистой культуры гриба и её идентификацию по комплексу признаков. Для культивирования используют плотные и жидкие питательные среды (Сабуро, сусло-агар, Чапека и др.), инкубируют при 22-28-37° до 3-4 недель. Микологические исследования проводят при диагностике кандидозов и глубоких микозов. 3. Серологические методы используют для обнаружения антител в сыворотке больного в РА, РП, РНГА, РСК, РИФ и др. с грибковыми антигенами. Эти методы используют в диагностике глубоких микозов, аспергиллёза и кандидоза. 4. Аллергические пробы в диагностике микозов бывают 2-х типов: 1) in vivo – ставят путём внутрикожного введения соответствующих аллергенов. 2) in vitro: а) выявление ГНТ – гиперчувствительности немедленного типа – по тесту дегрануляции тканевых и сывороточных базофилов; б) выявление ГЗТ – гиперчувствительности замедленного типа – по реакции торможения миграции лейкоцитов, бластной трансформации лимфоцитов. Аллергические пробы в постановке in vitro обладают преимуществом по сравнению с кожными пробами благодаря их полной безопасности для больного. Аллергические реакции более выражены при глубоких микозах, слабее – при поверхностных или очаговых поражениях кожи и слизистых . 5. Биопроба основана на заражении животных патологическим материалом или культурами грибов. Метод используют для выделения чистой культуры возбудителя, изучения его патогенности, иммуногенности и эффективности новых антимикотиков. 6. Гистологическое исследование основано на приготовлении гистологических препаратов и поражённых тканей. Метод позволяет изучить морфологию возбудителя и особенности патологического процесса, им вызванного. 7. Метод гибридизации нуклеиновых кислот ( новый метод ) основан на идентификации РНК грибов с помощью одноцепочной молекулы ДНК, меченной флюоресцеином. Метод разработан для определения основных возбудителей системных микозов ( бласто – крипто – кокцидиоидомикозов , а также гистоплазмоза ) ЛЕКЦИЯ №16 МАЛЯРИЯ, ТОКСОПЛАЗМОЗ, АМЕБИАЗ. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЕЙ. СПОСОБЫ ЗАРАЖЕНИЯ, ПАТОГЕНЕЗ, КЛИНИКА, ЛАБОРАТОРНАЯ ДИАГНОСТИКА, ЛЕЧЕНИЕ И ПРОФИЛАКТИКА ЗАБОЛЕВАНИЙ. Простейшие – это одноклеточные животные организмы микроскопических размеров, составляющие подцарство PROTOZOA (простейшие) царства ANIMALIA (животные). ВОЗБУДИТЕЛИ МАЛЯРИИ Малярия – протозойное антропонозное заболевание, характеризующееся периодическими приступами лихорадки, увеличением размеров печени и селезенки, анемией. Характеристика возбудителей. Таксономическое положение. Возбудители малярии относятся к типу Apicomplexa, классу Sporozoa, семейству Plasmodidae, роду Plasmodium. Различают 4 вида: Plasmodium vivax (возбудитель трехдневной малярии); Plasmodium malarie (возбудитель четырехдневной малярии); Plasmodium falciparum (возбудитель тропической малярии); Plasmodium ovale (возбудитель малярии овале, напоминающей трехдневную малярию). Впервые (1880 г.) возбудителя малярии – Pl. malariae в крови человека обнаружил А. Лаверан. Plasmodium vivax открыт в 1890 г. В. Грасси и Р. Фелетти., Plasmodium falciparum открыт в 1897 г. У. Уэлчем., Plasmodium ovale открыт в 1922 г. Ж. Стивенсоном. Морфология.В зависимости от вида возбудителя и стадии его развития плазмодии могут иметь округлую, амебовидную, лентовидную, веретеновидную (нитевидную), полулунную, перстневидную форму с колебаниями размеров от 1 до 60 мкм. По Романовскому-Гимзе цитоплазма возбудителя окрашивается в голубой, ядро – рубиново-красный цвет. Культивирование малярийного паразита вне организма затруднено. Развитие малярийных плазмодиев. Малярийный плазмодий – строгий внутриклеточный паразит, имеющий 2 цикла развития со сменой хозяев: 1) бесполый цикл совершается в организме человека (промежуточного хозяина), называется шизогонией; 2) половой цикл – спорогония протекает в организме самки комара рода Anopheles (окончательный хозяин) и называется парогонией Шизогония протекает в виде 2-х последовательных процессов: 1) тканевая шизогония 2) эритроцитарная шизогония. Тканевая шизогония протекает в клетках печени. Инфицированный малярией комар при укусе со слюной вносит в организм человека плазмодий в виде нитевидных клеток – спорозоитов. С кровотоком спорозоиты попадают в клетки печени (и других органов и тканей), где превращаются в тканевые трофозоиты (растущие формы), шизонты (делящиеся формы), из которых образуются тканевые мерозоиты. Мерозоиты при разрушении гепатоцитов попадают в кровь. Тканевая шизогония соответствует инкубационному периоду болезни, его продолжительность 6-20- дней (зависит от вида возбудителя). С момента выхода мерозоитов в кровь начинается эритроцитарная шизогония. Мерозоиты внедряются в эритроциты, растут, многократно делятся образуя от 6 до 24 эритроцитарных мерозоитов (в зависимости от вида возбудителя). После разрушения эритроцитов мерозоиты выходят в плазму крови. И те мерозоиты, которые не подверглись фагоцитозу, заражают новые эритроциты, и цикл эритроцитарной шизогонии повторяется. Эритроцитарная шизогония соответствует острому периоду болезни. Процесс эритроцитарной шизогонии строго цикличен. Его продолжительность у Plasmodium vivax, Plasmodium falciparum, Plasmodium ovale - 48 час., у Plasmodium malariae – 72 час. На определенном этапе эритроцитарной шизогонии некоторые мерозоиты превращаются в предшественников половых клеток: микро- и макрогаметоциты. Спорогония продолжается 1-3 недели. При укусе комара с кровью больного гаметоциты попадают в желудок комара, где они созревают и оплодотворяются с образованием зиготы. Зигота превращаются в подвижную удлиненную оокинету. Оокинета внедряется в стенку желудка комара и превращается в округлую ооцисту. Ооциста увеличивается в размерах и многократно делится с образованием большого количества (до 10000) длинных тонких (1*14 мкм) спорозоитов. После созревания спорозоитов оболочка ооцисты лопается, и спорозоиты попадают в гемолимфу комара. В гемолимфе спорозоиты активно передвигаются и достигают слюнных желез, где накапливаются. При укусе комара спорозоиты из слюнных желез через ротовые органы комара попадают в кровь человека. Эпидемиология. Источник инфекции – больной и паразитоноситель (с гаметоцитами). Механизм заражения: 1.трансмиссивный (через укус инфицированного переносчика – комара) 2. вертикальный (от матери плоду через плаценту, в процессе родов) 3. гемотрансфузионный (при переливании крови от доноров – паразитоносителей), а также через загрязненные кровью инфицированных людей шприцы, иглы и другой инструментарий при парентеральных манипуляциях. Малярия распространена повсеместно. В странах с умеренным климатом чаще встречается Plasmodium vivax, реже Plasmodium malariae, в тропиках основной возбудитель Plasmodium falciparum. В Африке (тропиках и субтропиках) встречаются все виды возбудителей малярии. Эпидемиологическая ситуация по малярии в нашей стране ухудшается в основном за счет завоза этой болезни (трехдневной малярии из Таджикистана и Азербайджана, тропической, овале – из Африки). Особенно опасен приток нелегальных иммигрантов, которые не обследуются и не лечатся. В странах умеренного климата заболеваемость малярией носит сезонный характер, так как развитие паразитов малярии в организме комара возможно только при температуре выше 16 градусов, поэтому передача возбудителей здесь возможна в течение 1,5 – 3 месяцев. В условиях тропиков это происходит в течение всего года, в субтропиках – в течение 5-8 месяцев. Клиника и патогенез. Инкубационный период – 8 – 25 дней (до 2 лет и более), зависит от вида возбудителя. Заболевание характеризуется приступообразным течением. Приступ начинается обычно в первой половине дня. Малярийный приступ (пароксизм) состоит из трех фаз: 1) «озноб» (лихорадка); 2) «жар»; 3) потоотделение. 1. "озноб" – больного "трясет" лихорадка, он ложится в постель и никак не может согреться. Кожные покровы бледные, холодные, шероховатые ("гусиная" кожа). Головная боль, боли в пояснице, конечностях, тошнота, иногда рвота. Озноб длится 0,5 – 3 часа и сопровождается быстрым подъемом температуры. 2. "Жар": температура достигает 39 - 40С и выше, усиливается головная боль, боли в пояснице, мышцах, мучительная жажда, иногда рвота, бред, нарушение сознания. Лицо красное, кожа сухая, горячая на ощупь. Тахикардия, снижение артериального давления, одышка. 3. Через несколько часов – фаза потоотделения: температура резко снижается до субнормальных цифр (35,5 - 36 С), проливной пот, значительное облегчение, но остается слабость, сонливость. Общая продолжительность малярийного пароксизма 6-12 часов, при тропической малярии до суток и более. После приступа – период апирексии от 48 до 72 часов в зависимости от длительности эритроцитарной шизогонии у разных видов возбудителей. Для малярии характерна триада: 1) лихорадка; 2) анемия; 3) спленогепатомегалия ( увеличенные селезенка и печень). Малярийные приступы – реакция организма на выход в плазму крови токсических продуктов обмена паразитов, продуктов распада эритроцитов. Чужеродные белки паразита и измененные белки разрушенных эритроцитов вызывают анафилактическую реакцию ( аллергическую реакцию первого типа). В результате повышается проницаемость капилляров, что может привести к отеку мозга. Повышается вязкость крови, капилляры закупориваются остатками эритроцитов, в результате нарушается кровообращение, что может привести к ишемии (местное малокровие) органов, тканей. В тяжелых случаях возможна смерть. Тенденцией к тяжелому злокачественному течению отличается тропическая малярия. Она является причиной смерти в 98% всех летальных случаев при малярии. Доброкачественным течением характеризуется трехдневная и ovale- малярия. Четырехдневная малярия характеризуется длительной клинической активностью (4-5 лет и более). Иммунитет нестойкий. Лабораторная диагностика. Основной метод – микроскопический. У больного берут кровь из пальца как на фоне лихорадки, так и в период апирексии и готовят 2 препарата: мазок и толстую каплю. Оба препарата красят по Романовскому-Гимзе (предварительно фиксируя в жидком фиксаторе мазок и высушивая, без фиксации каплю). Цель этого исследования – не только обнаружение плазмодия, но и распознавание его вида. Для этого учитывают следующие признаки: Plasmodium vivax. Юный трофозоит имеет форму кольца (голубая цитоплазма, окамляющая крупную вакуоль в центре, и рубиново-красное ядро), иногда встречается 23- кольца в одном эритроците. Пораженный эритроцит увеличен в размерах по сравнению с нормальным и имеет в цитоплазме кирпично-красную зернистость. Полувзрослый трофозоит имеет форму амебы с псевдоподиями. При делении шизонта образуется 12-24 мерозоитов, напоминая тутовую ягоду. Plasmodium malariae. Юный трофозоид в виде 1 кольца в эритроците. Полувзрослый трофозоит имеет лентовидную форму. Зрелый шизонт делится на 6-12 мерозоитов. Эритроциты не деформируются. Plasmodium ovale. Юный трофозоит в стадии кольца в количестве 2-3 в эритроците, имеет более крупное ядро, а пораженный эритроцит имеет овальную форму и часто бахромчатые края. Зернистость в пораженном эритроците крупная, менее обильная, чем при Р. vivax. Паразит делится на 6-12 мерозоитов. Plasmodium falciparum. Юный трофозоит в виде двух-трех мелких колец в одном эритроците. Шизонт делится на 12-18 мерозоитов. Половые клетки полулунной формы (у остальных трех видов гамонты округлые). Развитие Р. vivax, Р. malariae, Р. ovale происходит в циркулирующей крови, поэтому в мазках и толстых каплях крови можно обнаружить все стадии развития паразита. При тропической малярии в периферической крови можно увидеть только кольца и гаметоциты, так как развитие шизонтов происходит в капиллярах внутренних органах. Используется также сероидентификация возбудителя с помощью РИФ, ИФА, а также ДНК-гибридизации, позволяющей обнаружить ДНК паразитов в крови. Применяется серодиагностика – реакция иммунофлюоресценции (РИФ), при которой антитела обнаруживаются на 2-3-ей неделе болезни в диагностический титрах 1:20 – 1:40 (иногда и до 1:160 и выше). Используют также РСК, РНГА. Профилактика направлена на источник возбудителя (лечение больных и носителей), уничтожение переносчиков (комаров); защита то нападения комаров (сетки, пологи, репелленты). Разрабатывается вакцина на основе антигенов, полученных методом генной инженерии. Используется химиопрофилактика (хингамин, хинин, хлорохин). Лечение. Используется противомалярийные препараты: хинин, хлорохин, акрихин, примахин, бигумаль, хлородин, хиноцид, пириметамин, сульфаниламиды, тетрациклин. ВОЗБУДИТЕЛИ АМЕБИАЗА Амебиаз – протозойное антропонозное заболевание, характеризующееся язвенным поражением толстой кишки и возможным развитием абсцессов в различных органах. Возбудитель Entamoeba histolytica относится к типу Sarcomastigophora, подтипу Sarcodiha, классу Lobosea, семейству Entamoebidae. Открыт в 1875 г. русским ученым Ф.А. Лешем. Характеристика возбудителя. Морфология и жизненный цикл. Жизненный цикл дизентерийной амебы включает 2 стадии: вегетативную и стадию покоя – цисты. Вегетативная стадия существует в виде 4 форм: тканевая, большая вегетативная, просветная и предцистная. Тканевая форма (20-25 мкм) обладает высокой подвижностью и инвазивностью; в цитоплазме различаются 2 слоя – экто- и эндоплазма (зернистая). Тканевую форму выявляют на гистологических средах в пораженных органах, реже – в жидких испражнениях при распаде язв. Большая вегетативная форма (30-40 х 60-80 мкм) также с четко различимыми экто- и эндоплазмой и большой подвижностью. Выявляется при остром амебиазе в свежевыделенных фекалиях. Обе формы способны к фагоцитозу эритроцитов, которые в них часто обнаруживают. Просветная форма (15-20 мкм) – основная форма существования E. histolytica, отличается малой подвижностью, слои цитоплазмы неразличимы. В цитоплазме обнаруживают бактерии, которыми они питаются, но нет эритроцитов. Обитает в просвете верхнего отдела толстой кишки. Является условным паразитом, в определенных условиях становится патогенной, превращаясь в тканевую форму. Обнаруживается в фекалиях реконвалесцентов и при хроническом течении амебиаза. Предцистная форма (12-20 мкм) малоподвижна, напоминает просветную форму, обнаруживается в кале реконвалесцентов и цистоносителей. Цисты (8-15 мкм) округлой формы, содержат 4 ядра в виде колец. Обнаруживаются в испражнениях реконвалесцентов, хронических больных, носителей. Просветные формы из верхнего отдела толстой кишки с кишечным содержимым достигают дистальных отделов кишечника, где при определенных условиях образуют цисты. Культивирование. Выращивают при 34 С на среде Павловой (искусственная питательная среда, содержащая лошадиную сыворотку). Резистентность. Вегетативные формы вне организма быстро погибают. Цисты во внешней среде достаточно устойчивы: в испражнениях могут сохраняться до 4 недель, в воде – до 8 месяцев. Высушивание, прямой солнечный свет, нагревание действуют на цисты губительно. Патогенность для животных. Экспериментально можно вызвать заболевание у котят, заражая их патологическим материалом, содержащим цисты. Эпидемиология. Резервуар и источник инвазии – человек, больной, реконвалесцент или цистоноситель. Механизм передачи – фекально-оральный; пути передачи – водный, пищевой, контактно-бытовой. Факторами передачи могут быть предметы обихода, белье, кухонная посуда, игрушки, загрязненные испражнениями цистовыделителей; синантропные мухи, тараканы (в кишечнике этих насекомых цисты сохраняются 48-72 часа). Заражение людей происходит только через цисты. Амебиаз регистрируется во всех странах мира, но особенно в субтропиках и тропиках; в России наиболее часто встречается в регионах Закавказья, Калмыкии, Астраханской области, районах, прилегающих к среднеазиатским республикам. Заболевание встречается круглогодично с преобладанием в летние и осенние месяцы. Патогенез и клиника. Цисты, предцистные и просветные формы не причиняют вреда организму. Однако при ослаблении организма, иммунодефицитах, дисбактериозе кишечника, гельминтозах, травмах кишечника и других неблагоприятных факторах просветная форма трансформируется в большую вегетативную, которая внедряется в стенку кишки благодаря подвижности и наличию протеолитических ферментов, размножается там, некротоксин амебы разрушает эпителиальные клетки кишечника. Развивается некроз, расплавление тканей с образованием язв. Амебы могут попадать в кровь, а с кровью – в различные органы. Развивается внекишечный амебиаз с формированием абсцессов в печени, реже – в легких, головном мозге и других органах. Различают 3 основные формы амебиаза: 1. Кишечная, 2. внекишечная, 3. кожная. Кишечный амебиаз (амебная дизентерия). Инкубационный период 1-2 недели – 3 месяца и более. Характерны сильные боли в животе, лихорадка, диарея (стул от 4-6 до 10-20 раз в сутки). Отличительный признак – "жидкий", стекловидный, слизистый стул, иногда полностью окрашенный кровью ("малиновое желе"). Наиболее частые осложнения – кровотечения, перфорация стенки кишечника с развитием гнойного перитонита, непроходимость кишечника. В 90% случаев протекает в латентной форме, хотя клинически проявляется дискомфортом в животе и слабо выраженной диареей. Внекишечный амебиаз проявляется формирование абсцессов печени, реже легких, головного мозга и др. органов. Может развиться острый амебный гепатит, амебная плевропневмония, поражения мочеполовой системы. Кожный амебиаз характеризуется развитием эрозий и язв в перианальной области, на промежности, ягодицах, коже живота. Прогноз при кишечных формах (не осложненных) – благоприятный; при абсцессах внутренних органов и перфорации тканей кишки – возможен летальный исход. Иммунитет слабонапряженный, кратковременный. Лабораторная диагностика. 1. Микроскопический метод – основной. Готовят мазки нативные из свежевыделенных испражнений и фиксированные и окрашенные из мокроты, абсцессов (гистологические препараты). Мазки из испражнений готовят не позднее 10-15 минут после дефекации и микроскопируют с использованием нагревательного столика. Гистологические препараты фиксируют и красят железным гемотоксилином или раствором Люголя. Диагностическое значение имеет обнаружение тканевых и крупных вегетативных форм в испражнениях, мокроте, содержимом абсцессов. 2. Серологический метод особенно важен при внекишечном амбиазе. С помощью РНГА, ИФА, РСК, РИФ выделяют антитела в сыворотке больного. Почти в 85% случаев этим методом распознают амебиаз. 3. Микробиологический метод – культивирование на искусственных питательных средах, имеет вспомогательное значение. 4. В некоторых случаях используют биологический метод – заражение лабораторных животных исследуемым материалом. Лечение. Используют химиотерапевтические препараты, в том числе антибиотики: метронидазол, хлорохин, ятрен (хиниофон), осарсол, этеросептол, мексаформ, итестопан, аминарсон, мономицин, тетрациклин, эметин. Профилактика. Специфической профилактики нет. Проводят общесанитарные мероприятия, выявление и лечение цистовыделителей и носителей амеб. ВОЗБУДИТЕЛЬ ТОКСОПЛАЗМОЗА Токсоплазмоз – протозойная зоонозная инфекция, характеризующаяся поражением нервной, лимфоидной системы, печени, селезенки, скелетных мышц, миокарда, глаз. Возбудитель – Toxoplazma gordii относится к типу Apicomplexa, классу Sporozoa, семейству Eimeriidae. Впервые возбудителя выделили Ш. Николь и Л. Мансо (1998) у грызунов гунди. Характеристика возбудителя. Морфология. Возбудитель существует в виде вегетативной формы и цист. Вегетативная форма выглядит как полумесяц или долька апельсина размером 4-7 х 2-4 мкм, обладает медленной подвижностью (скользящего или вращательного типа). По Романовскому-Гимзе цитоплазма окрашивается в голубой, ядро – рубиново-красный цвет. Жизненный цикл характеризуется чередованием бесполого размножения в организме промежуточного хозяина (дикие, домашние животные, птицы, человек) и полного цикла развития в организме основного хозяина – представителей семейства кошачьих, в том числе домашних кошек. Кошки заражаются, поедая инфицированных грызунов. В стенке кишечника кошки токсоплазмы размножаются бесполым путем, затем образуются гаметоциты, происходит слияние разнополых гаметоцитов с образованием зиготы, которая превращается в покоящуюся стадию- -ооцисту. С фекалиями кошки ооцисты попадают во внешнюю среду, где хорошо и длительно сохраняются (в почве). Животные, а также человек заражаются при заглатывании. В организме промежуточного хозяина (человека) из ооцист выходят спорозоиты, которые поглощаются макрофагами, в них размножаются, по лимфатическим и кровеносным сосудам достигают различных органов, где, размножаясь, образуют псевдоцисты (скопления токсоплазм, не имеющих собственной оболочки) и истинные цисты (с плотной оболочкой), содержащие более сотни паразитов. Культивирование. Являясь строгими внутриклеточными паразитами, токсоплазмы культивируются на 8-10-дневных куриных эмбрионах, культурах тканей, в организме лабораторных животных (морских свинок, мышей, кроликов). Резистентность. Токсоплазмы чувствительны к высушиванию, нагреванию (быстро погибают при 55 С), облучению, дезинфицирующим веществам (2% раствору хлорамина, 1% раствору фенола, 50% спирту). Неограниченно долго могут существовать в организме животных и человека и эктопаразитов (членистоногих). Ооцисты хорошо сохраняются во внешней среде (воде, влажной почве – многие месяцы). Патогенность для животных. К токсоплазмам чувствительны почти все виды млекопитающих (особенно грызуны и птицы). Эпидемиология. Источник инфекции – дикие, домашние животные, птицы. Основной механизм передачи – фекально-оральный, пути передачи – пищевой, водный, бытовой. Факторы передачи – сырое или недостаточно термически обработанное мясо, молочные продукты, яйца от инфицированных животных, а также плохо вымвтые зелень, овощи, фрукты (с земли), руки, загрязненные ооцистами (попавшими на них испражнениями инфицированных кошек). Возможны также контактный путь передачи инфекции (через микротравмы наружных покровов); воздушно-пылевой; трансмиссивный (при укусе инфицированных членистоногих – клещей, платяных вшей) и трасплацентарный (от инфицированной матери плоду через плаценту (не более 1%)). Заболевание встречается почти повсеместно и в любое время года. Зараженность токсоплазмозом населения составляет в среднем 25-50 %, в России 20%, в Центральной и Южной Америке – до 90 %. Более восприимчивы лица молодого возраста. Инвазированность женщин в 2-3 раза выше, чем мужчин, что объясняется широко распространенной привычкой дегустировать сырой мясной фарш. Инвазированность выше у лиц определенных профессий – животноводов, звероводов, ветеринаров, рабочих мясокомбинатов. Патогенез и клиника. Попав в пищеварительный тракт, токсоплазмы внедряются в лимфоидный аппарат преимущественно в нижних отделах тонкой кишки. С током лимфы достигают регионарных (мезентериальных) лимфатических узлов, размножаются, проникают в кровь, с нею попадают в печень, селезенку, лимфоузлы, избирательно поражают нервную систему, миокард, скелетные мышцы, глаза, эндокринные железы, где снова размножаются. По мере формирования иммунитета образуют цисты, которые могут сохраняться пожизненно. Токсоплазмы продуцируют токсин белковой природы, который вызывает микроочаги некроза. Эти очаги в нервной системе и мышцах впоследствии кальцифицируются. В процессе заболевания происходит аллергическая перестройка организма. В зависимости от механизма инфицирования различают приобретенный и врожденный токсоплазмоз. Приобретенный токсоплазмоз в зависимости от иммунобиологического состояния организма и массивности инфицирующей дозы возбудителя может протекать в острой, хронической и латентной формах. Инкубационный период около 2-х недель. Клиническая картина разнообразна, зависит от локализации возбудителя и может характеризоваться поражением глаз, развитием пневмонии, эндокардита, энтероколита, нефрита, гепатита. В тяжелых случаях развивается энцефалит дает 90% всех летальных исходов при токсоплазмозе. Однако большинство случаев токсоплазмоза протекает бессимптомно. При врожденном токсоплазмозе возможны выкидыши, мертворождение или рождение детей с дефектами развития: цирроз печени, пороки сердца, гидро- или микроцефалия – пороки развития мозга, поражение органов зрения. У детей, которые выживают, остаются необратимые изменения в ЦНС, внутренних органах, скелете, развивается олигофрения, шизофрения, эпилепсия, идиотизм (т.е. психическая патология). Иммунитет нестерильный. При заражении токсоплазмами вырабатываются антитела классов М и G. Но их динамика образования не соответствует степени устойчивости организма к токсоплазмам. Лабораторная диагностика. Исследуют кровь, спинномозговую жидкость, пунктаты лимфатических узлов, остатки плодных оболочек, трупный, биопсийный материал. 1. Микроскопический метод. Микроскопируют мазки и срезы из исследуемого материала, окрашенные по Романовскому-Гимзе. 2. Биологический метод. а) клиническим материалом от больного заражают животных (мышей, хомяков, кроликов) внутрибрюшинно или интрацеребрально. В образующемся экссудате и в ЦНС этих животных выявляют большое количество паразитов, их цист и псевдоцист. б) биоптатом или биологическими жидкостями от больного заражают 7-8-суточные куриные эмбрионы или культуры клеток (HeLa). 3. Серологический метод. Выявляют антитела к токсоплазмам с помощью РСК, РПГА, РИФ, ИФА, латекс-агглютинации в сыворотке больного. Используют высокоспецифичную и чувствительную пробу Сейбина-Фельдмана. Механизм ее состоит в том, что специфические антитела к токсоплазмам модифицируют клеточную мембрану токсоплазм и живые токсоплазмы не окрашиваются метиленовым синим после их совместной инкубации с сывороткой больного. При отсутствии же антител в сыворотке токсоплазмы окрашиваются в синий цвет. 4. Аллергический метод – кожная проба с токсоплазмином – наиболее доступный способ диагностики. Проба положительна с 4 недели заболевания и сохраняется в течение многих лет. Положительный результат свидетельствует лишь о заражении в прошлом и указывает на необходимость тщательного обследования. Лечение. Препараты выбора – сульфаниламиды и пириметамин, применяемые комбинированно. Применяют и другие препараты: хлоридин+сульфадимезин или делагил + тетрациклин, хингамин. При хронических формах обязательно проводится курс специфической иммунотерапии токсоплазмином. Профилактика. Для предупреждения заболевания проводятся ветеринарно-санитарные мероприятия, уничтожение диких грызунов, больных кошек. Необходимо соблюдать гигиенические требования: полноценная термическая обработка мяса, употребление в пищу вымытых овощей, зелени, фруктов, мытье рук перед едой. Специфической профилактики нет.
