Предмет медицинской микробиологии

Вопрос 8. Генетика бактерий

1. Наследственный аппарат бактерий

2. Функциональные единицы генома

3. Фактор фсртильности

4. Изменчивость бактериальной клетки

1.Важнейшими признаками живых организмов являются измен­чивость и наследственность.

Основу наследственного аппарата бактерий, как и всех других организмов, составляет ДНК (у РНК-содержащих вирусов — РНК).

Наряду с этим наследственный аппарат бактерий и возможно­сти его изучения имеют р яд особенностей:

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

• бактерии обладают высокой скоростью размножения, в связи с чем за короткий промежуток времени (сутки) сменяется не­сколько десятков поколений бактерий. Это дает возможность изучать огромные по численности популяции и достаточно легко выявлять даже редкие по частоте мутации. Наследственный аппарат бактерий представлен хромосомой. У бактерий она одна. Если и встречаются клетки с 2, 4 хромо­сомами, то они одинаковые.

Хромосома бактерий — это молекула ДНК. Длина этой молеку­лы достигает 1,0 мм и, чтобы "уместиться" в бактериальной клетке, она не линейная, как у эукариотов, а суперспирализо-вана в петли и свернута в кольцо. Это кольцо в одной точке прикреплено к цитоплазматической мембране. На бактериальной хромосоме располагаются отдельные гены. У кишечной палочки, например, их более 2 тыс.

2. Генотип (геном) бактерий представлен не только хромосом­ными генами. Функциональными единицами генома бактерий, кроме хромосомных генов, являются:

• IS-последовательности;

• транспозоны;

• плазмиды.

IS-последовательности — короткие фрагменты ДНК. Они не несут структурных (кодирующих тот или иной белок) генов, а содержат только гены, ответственные за транспозицию (спо­собность IS-последовательностей перемещаться по хромосоме и встраиваться в различные ее участки). IS-последовательности одинаковы у разных бактерий. Транспозоны — это молекулы ДНК, более крупные, чем IS-после­довательности. Помимо генов, ответственных за транспози­цию, они содержат и структурный ген, кодирующий тот или иной признак.

Транспозоны легко перемещаются по хромосоме. Их положе­ние сказывается на экспрессии как их собственных структур­ных генов, так и соседних хромосомных. Транспозоны могут существовать и вне хромосомы, автономно, но неспособны к автономной репликации.

Плазмиды — кольцевые суперспиралевидные молекулы ДНК. Их молекулярная масса колеблется в широких пределах и может быть в сотни раз больше, чем у транспозонов.

Плазмиды содержат структурные гены, наделяющие бактери­альную клетку разными, весьма важными для нее свойствами:

• R-плазмиды — лекарственной устойчивостью;

• Col-плазмиды — способностью синтезировать колицины;

• F-плазмиды — передавать генетическую информацию;

• Шу-плазмиды — синтезировать гемолизин;

• Тох-плазмиды — синтезировать токсин;

• плазмиды биодеградации — разрушать тот или иной субстрат и т. д.

Плазмиды могут быть интегрированы в хромосому (в отличие от IS-последовательностей и транспозонов, встраиваются в строго определенные участки), а могут существовать автономно. В этом.случае они обладают способностью к автономной репликации, и именно поэтому в клетке может быть 2, 4, 8 копий такой плазмиды.

Многие плазмиды имеют в своем составе гены трансмиссивности и способны передаваться от одной клетки к другой при конъюгации (обмене генетической информацией). Такие плаз­миды называются трансмиссивными.

3. Наличие F-плазмиды (фактор фертилъности, половой фактор)

придает бактериям функции донора, и такие клетки способны передавать свою генетическую информацию другим, F-клеткам. Можно сказать, что наличие F-плазмиды является фенотипиче-ским выражением (проявлением) пола у бактерий: с F-плазмидой связана не только донорская функция, но и некоторые другие фенотипические признаки — наличие F-пилей (половых ресничек) и чувствительность к L-фагам. С помощью F-ресничек устанавливается контакт между донорскими и реципиентными клетками. Через их канал и передается донорская ДНК при рекомбинации. На половых ресничках расположены ре­цепторы для мужских fj-фагов. F-клетки не имеют таких ре­цепторов и нечувствительны к таким фагам.

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

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

Генотипическая изменчивость затрагивает генотип. В ее осно­ве лежат мутации и рекомбинации.

Мутации бактерий принципиально не отличаются от мутаций эукариотических клеток. Особенностью мутаций у бактерий является относительная легкость их выявления, так как имеется возможность работать с большими по численности популя­циями бактерий. По происхождению мутаиии могут быть:

• спонтанными;

• индуцированными. По протяженности:

• точечными;

• генными;

• хромосомными. По направленности:

- прямыми;

- обратными.

Рекомбинации (обмен генетическим материалом) у бактерий отличаются от рекомбинаций у эукариот:

• у бактерий имеется несколько механизмов рекомбинаций;

• при рекомбинациях у бактерий образуется не зигота, как у эу­кариот, а мерозигота (несет полностью генетическую инфор­мацию реципиента и часть генетической информации донора в виде дополнения);

• у бактериальной клетки-рекомбината изменяется не только качество, но и количество генетической информации. Трансформация — это обмен генетической информацией у бакте­рий путем введения в бактериальную клетку-реципиент готового препарата ДНК (специально приготовленного или непосредст­венно выделенного из клетки-до нора). Чаще всего передача генетической информации происходит при культивировании реципиента на питательной среде, содержащей ДНК донора. Для восприятия донорской ДНК при трансформации клетка-реципиент должна находиться в определенном физиологиче­ском состоянии (компетентности), которое достигается специ­альными методами обработки бактериальной популяции.

При трансформации передаются единичные (чаще 1) признаки. Трансформация является самым объективным свидетельством связи ДНК или ее фрагментов с тем или иным фенотипическим признаком, поскольку в реципиентную клетку вводится чистый препарат ДНК.

Трансдукция — обмен генетической информацией у бактерий пу­тем передачи ее от донора к реципиенту с помощью умеренных (трансдуцирующих) бактериофагов.

Трансдуцирующие фаги могут переносить 1 или более генов (признаков). Трансдукиия бывает:

• специфической — переносится всегда один и тот же ген;

• неспецифической — передаются разные гены.

Это связано с локализацией трансдуиируюших фагов в геноме до­нора:

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

• при неспецифической их локализация непостоянна. Конъюгация — обмен генетической информацией у бактерий пу­тем передачи ее от донора к реципиенту при их прямом контакте. После образования между донором и реципиентом конъюга-ционного мостика одна нить ДНК-донора поступает по нему в клетку-реципиент. Чем дольше контакт, тем большая часть до­норской ДНК может быть передана реципиенту.

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

Донорской функцией обладают F⁺-клетки.

 

Вопрос 18. Антибиотики

1. Понятие антибиотиков

2. Основные классификации антибиотиков

3. Классификация по химическому строению

4. Механизм антимикробного действия антибиотиков

1. Антибиотики — группа соединений природного происхождения или их полусинтетических и синтетических аналогов, обладаю­щих антимикробным или противоопухолевым действием.

К настоящему времени известно несколько сотен подобных ве­ществ, но лишь немногие из них нашли применение в медицине.

2. В основу классификации антибиотиков также положено не­сколько разных принципов.

По способу получения их делят:

• на природные;

• синтетические;

• полусинтетические (на начальном этапе получают естествен­ным путем, затем синтез ведут искусственно).

Продуценты антибиотиков:

• по преимуществу актиномицеты и плесневые грибы;

• бактерии (полимиксины);

• высшие растения (фитонциды);

• ткани животных и рыб (эритрин, эктерицид).

По направленности действия:

• антибактериальные;

• противогрибковые;

• противоопухолевые.

По спектру действия — числу видов микроорганизмов, на кото­рые действуют антибиотики:

• препараты широкого спектра действия (цефалоспорины 3-го поколения, макролиды);

• препараты узкого спектра действия (циклосерин, линкомицин, бензилпенициллин, клиндамицин). В некоторых случаях могут быть предпочтительнее, так как не подавляют нормальную микрофлору.

3. По химическому строению антибиотики делятся:

• на бета-лактамные антибиотики;

• аминогликозиды;

• тетрациклины;

• макролиды;

• линкозамиды;

• гликопептиды;

• полипептиды;

• полиены;

• антрациклиновые антибиотики.

Основу молекулы бета-лактамных антибиотиков составляет бета-лактамное кольцо. К ним относятся:

• пенициллины ~ группа природных и полусинтетических анти­биотиков, молекула которых содержит 6-аминопенициллано-вую кислоту, состоящую из 2 колец — тиазолидонового и бета-лактамного. Среди них выделяют:

. биосинтетические (пенициллин G — бензилпенициллин);

• аминопенициллины (амоксициллин, ампициллин, бекампи-циллин);

. полусинтетические "антистафилококковые" пенициллины (оксациллин, метициллин, клоксациллин, диклоксациллин, флуклоксациллин), основное преимущество которых — ус­тойчивость к микробным бета-лактамазам, в первую оче­редь стафилококковым;

• цефалоспорины — это природные и полусинтетические антибио­тики, полученные на основе 7-аминоцефалоспориновой кисло­ты и содержащие цефемовое (также бета-лактамное) кольцо,

т. е. по структуре они близки к пенициллинам. Они делятся на иефалоспорины:

1-го поколения — цепорин, цефалотин, цефалексин;

• 2-го поколения — цефазолин (кефзол), цефамезин, цефаман-дол (мандол);

• 3-го поколения — цефуроксим (кетоцеф), цефотаксим (кла-форан), цефуроксим аксетил (зиннат), цефтриаксон (лонга-цеф), цефтазидим (фортум);

• 4-го поколения — цефепим, цефпиром (цефром, кейтен) и др.;

• монобактамы — азтреонам (азактам, небактам);

• карбопенемы — меропенем (меронем) и имипинем, применяе­мый только в комбинации со специфическим ингибитором почечной дегидропептидазы циластатином — имипинем/цилас-татин (тиенам).

Аминогликозиды содержат аминосахара, соединенные глико-зидной связью с остальной частью (агликоновым фрагментом) молекулы. К ним относятся:

• синтетические аминогликозиды — стрептомицин, гентамицин (гарамицин), канамицин, неомицин, мономицин, сизомицин, тобрамицин (тобра);

• полусинтетические аминогликозиды — спектиномицин, амика-цин (амикин), нетилмицин (нетиллин).

Основу молекулы тетрациклинов составляет полифункцио­нальное гидронафтаценовое соединение с родовым названием тетрациклин. Среди них имеются:

• природные тетрациклины — тетрациклин, окситетрациклин (клинимицин);

• полусинтетические тетрациклины — метациклин, хлортетрин, доксициклин (вибрамицин), миноциклин, ролитетрациклин. Препараты группы макролидв содержат в своей молекуле мак-роциклическое лактоновое кольцо, связанное с одним или не­сколькими углеводными остатками. К ним относятся:

• эритромицин;

• олеандомицин;

• рокситромицин (рулид);

• азитромицин (сумамед);

• кларитромицин (клацид);

• спирамицин;

• диритромицин.

К линкозамидам относятся линкомицин и клиндамицин. Фар­макологические и биологические свойства этих антибиотиков очень близки к макролидам, и, хотя в химическом отношении это совершенно иные препараты, некоторые медицинские ис­точники и фармацевтические фирмы - производители хими-опрепаратов, например делацина С, относят линкозамины к группе макролидов.

Препараты группы гликопептидов в своей молекуле содержат замещенные пептидные соединения. К ним относятся:

• ванкомицин (ванкацин, диатрацин);

• тейкопланин (таргоцид);

• даптомицин.

Препараты группы полипептидов в своей молекуле содержат остатки полипептидных соединений, к ним относятся:

• грамицидин;

• полимиксины М и В;

• бацитрацин;

• колистин.

Препараты группы поливное в своей молекуле содержат не­сколько сопряженных двойных связей. К ним относятся:

• амфотерицин В;

• нистатин;

• леворин;

• натамицин.

К антрациклиновым антибиотикам относятся противоопухоле­вые антибиотики:

• доксорубицин;

• карминомицин;

• рубомицин;

• акларубицин.

Есть еще несколько достаточно широко используемых в на­стоящее время в практике антибиотиков, не относящихся ни к одной из перечисленных групп: фосфомицин, фузидиевая ки­слота (фузидин), рифампицин.

В основе антимикробного действия антибиотиков, как и дру­гих химиотерапевтических средств, лежит нарушение мгтабо-лизма микробных клеток.

4. По механизму антимикробного действия антибиотики можно разделить на следующие группы:

• ингибиторы синтеза клеточной стенки (муреина);

• вызывающие повреждение цитоплазматической мембраны;

• подавляющие белковый синтез;

• ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот.

К ингибиторам синтеза клеточной стенки относятся:

• бета-лактамные антибиотики — пенициллины, цефалоспори-ны, монобактамы и карбопенемы;

• гликопептиды — ванкомицин, клиндамицин.

Механизм блокады синтеза бактериальной клеточной стенки ванкомицином. отличается от такового у пенициллинов и це-фалоспоринов и соответственно не конкурирует с ними за места связывания. Поскольку пептидогликана нет в стенках живот­ных клеток, то эти антибиотики обладают очень низкой ток­сичностью для макроорганизма, и их можно применять в вы­соких дозах (мегатерапия).

К антибиотикам, вызывающим повреждение цитоплазматиче­ской мембраны (блокирование фосфолипидных или белковых компонентов, нарушение проницаемости клеточных мембран, изменение мембранного потенциала и т. д.), относятся:

• полиеновые антибиотики — обладают ярко выраженной проти­вогрибковой активностью, изменяя проницаемость клеточной мембраны путем взаимодействия (блокирования) со стероид­ными компонентами, входящими в ее состав именно у грибов, а не у бактерий;

• полипептидные антибиотики.

Самая многочисленная группа антибиотиков — подавляющие бел­ковый синтез. Нарушение синтеза белка может происходить на всех уровнях, начиная с процесса считывания информации с ДНК и заканчивая взаимодействием с рибосомами — блокирование связывания транспортной т-РНК с ЗОБ-субъединицами рибо­сом (аминогликозиды), с 508-субъединицами рибосом (макро-лиды) или с информационной и-РНК (на 308-субъединице ри­босом — тетрациклины). В эту группу входят:

• аминогликозиды (например, аминогликозид гентамицин, угне­тая белковый синтез в бактериальной клетке, способен нару­шать синтез белковой оболочки вирусов и поэтому может об­ладать противовирусным действием);

• макролиды;

• тетрациклины;

• хлорамфеникол (левомицетин), нарушающий синтез белка микробной клеткой на стадии переноса аминокислот на рибо­сомы.

Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот обладают не только антимикробной, но и цитостатической активностью и поэтому используются как противоопухолевые средства. Один из анти­биотиков, относящихся к этой группе, — рифампицин — инги-бирует ДНК-зависимую РНК-полимеразу и тем самым блоки­рует синтез белка на уровне транскрипции.

 

Вопрос 19. Осложнения антимикробной терапии

/. Виды осложнения химиотерапии

Вопрос 28. Иммунная система

1. Понятие об иммунитете

2. Центральные органы иммунной системы

3. Периферические органы иммунной системы

1. Иммунитет — способ защиты генетического постоянства внут­ренней среды организма от веществ или тел, несущих на себе от­печаток чужеродной генетической информации е. нем самом или попадающих в него извне. Обшебиологическое значение иммунитета состоит в следующем:

• надзор за генетическим постоянством внутренней среды орга­низма;

• распознавание "своего и чужого";

• охрана генетической чистоты вида на протяжении жизни ин­дивидуума.

Для реализации этой важной функции в ходе эволюционного развития сформировалась специализированная система (ком­плекс) органов и тканей — иммунная система, которая пред­ставлена центральными и периферическими органами. Это такая же функционально значимая система организма человека, как пищеварительная, сердечно-сосудистая, дыхательная и др.

2. К центральным органам иммунной системы относят:

• красный костный мозг;

• тимус (вилочковую железу);

• лимфоидный аппарат кишечника (у млекопитающих — функ­циональный аналог сумки (бурсы) Фабрициуса у птиц).

В этих органах происходит первичная дифференцировка иммунокомпетентных клеток — Т- и В-лимфоцитов (лимфопоэз). Тимус достигает своего максимального развития к 10—12 годам, после 30 лет начинается обратное развитие железы. Соответст­венно при врожденных дефектах развития тимуса, его опера­тивном удалении или при старении наблюдается снижение функциональной активности иммунной системы и продукции тимусом соответствующих гормоноподобных веществ (тимозин, тимопоэтин и другие лимфоцитокины), способствующих созреванию Т-лимфоцитов.

В красном костном мозге содержатся стволовые клетки, яв­ляющиеся родоначальниками как Т- и В-лимфоцитов, так и макрофагов и других форменных элементов крови.

3. К периферическим органам иммунной системы относятся:

• селезенка;

• лимфатические узлы;

• лимфатические фолликулы, расположенные под слизистыми оболочками желудочно-кишечного, дыхательного и мочеполо­вого тракта;

• лимфатические и кровеносные сосуды.

В периферических органах иммунной системы под влиянием антигенов происходят пролиферация и вторичная дифференци­ровка лимфоцитов (иммунопоэз).

Основные клетки иммунной системы — лимфоциты и макрофаги. Макрофаги фагоцитируют чужеродный агент и в процессе внутриклеточного переваривания переводят антигенную ин­формацию на язык, понятный антигенраспознающим клеткам, снимают антигенную информацию с антигенраспознающих клеток, концентрируют ее и передают антигенвоспринимаю-щим клеткам.

Специфической особенностью лимфоцитов, отличающей их от других клеток крови, является способность к специфическому распознаванию чужеродных структур. Она связана с тем, что на поверхности лимфоцитов имеются антигенраспознающие рецепторы. По специфичности этих рецепторов популяция лимфоцитов клонирована, и каждому клону присущ свой спе­цифический рецептор.

Лимфоциты — это клетки с двойной дифферениировкой (созрева­нием):

• первый этап происходит в центральных органах иммунной системы и не зависит от антигенного раздражения. Этот про­цесс называют лимфопоэзом. Он заканчивается образованием основных субпопуляций лимфоцитов — Т- и В-лимфоцитов и формированием на их поверхности антигенраспознающих ре­цепторов;

• вторичная дифференцировка идет в периферических органах иммунной системы. Она индуцируется антигеном, следова­тельно антигензависима. Ее итогом является образование функ­ционально различных клеток.

Т-лимфоциты в процессе дифференцировки и пролиферации образуют субпопуляции, отличающиеся друг от друга по своим функциям: одни выполняют регуляторные, а другие — эффекторные функции.

К регуляторам относят Т-хелперы (Th); среди них различают

следующие:

• Th0 узнают детерминантные группы антигена на мембране макрофага, соединяются с ними и дают импульс к пролифера­ции и дифференцировке, следствием которой является про­дукция интерлейкинов. Через эти регуляторные молекулы они стимулируют или угнетают образование Th1, Th2, Тh3;

• Th1 через свои интерлейкины обеспечивают образование эффекторных клеток — Т-киллеров {клеточный иммунитет);

• Th₂ через свои интерлейкины стимулируют В-лимфоциты. В-лимфоциты дифференцируются в плазматические клетки, эти клетки-эффекторы являются продуцентами антител {гумо­ральный иммунитет);

• Тhз также образуют лимфокины, стимулирующие пролифера­цию и дифференцировку В-лимфоцитов. Но основной их функцией является продукция интерлейкинов, тормозящих про­лиферацию и дифференцировку как Т-, так В-лимфоцитов, т. е. подавляющих развитие как клеточного, так и гуморально­го иммунного ответа.

Помимо эффекторных клеток (Т-киллеры и плазматические клетки) из антигенстимулированных лимфоцитов формируются клетки иммуннологической памяти. Это популяция долгоживущих клеток, которые обеспечивают более быстрый и выра­женный ответ при повторной встрече с тем же антигеном — вторичный иммунный ответ.

Описанные взаимодействия антигенов, макрофагов, Т- и В-лимфоцитов составляют суть иммунного ответа.

 

Вопрос 29. Виды иммунитета

/. Типы и фазы иммунного ответа

Понятие о видах иммунитета

1. Иммунный ответ — совокупность процессов, происходящих в иммунной системе в ответ на введение антигена. Клетки, участвующие в иммунном ответе (Т- и В-лимфоциты и макрофаги), называются иммунекомпетентными. Иммунный ответ может быть:

• первичным — при первой встрече с антигеном. Его выражен­ность достигает максимума к 7—8-му дню, сохраняется в тече­ние 2 недель, а затем снижается;

• вторичным — при повторной встрече с антигеном. Вторичный иммунный ответ развивается быстрее и достигает большей (в 3—4 раза) интенсивности.

По типу взаимодействия клеток и образовавшихся клеток-эффекторов (по конечному результату) принято различать 3 типа иммунного ответа:

• гуморальный иммунный ответ;

• клеточный иммунный ответ;

• иммунологическую толерантность.

При гуморальном иммунном ответе эффекторными являются потомки В-лимфоцитов — плазматические клетки, точнее, про­дукты их жизнедеятельности — антитела.

При клеточном иммунном ответе эффекторными клетками яв­ляются потомки Th1 — Т-киллеры. Они убивают клетки-мишени, несущие соответствующие антигены. Иммунологическая толерантность — это специфическая имму­нологическая инертность, терпимость к антигену. Он распознается, но не формируются эффекторные механизмы, спо­собные его элиминировать. Иммунный ответ любого типа проходит 2 фазы:

• 1-я, непродуктивная, — распознавание антигенов и взаимодей­ствие иммунокомпетентных клеток;

• 2-я, продуктивная, — пролиферация клеток-эффекторов или продукция антител.

Иммунный ответ развивается при контакте иммунной системы с любым антигеном. Иммунный ответ на антигены микробного происхождения лежит в основе инфекционного иммунитета. Инфекционный иммунитет — это способ защиты организма от микроорганизмов и их токсинов. Его основные механизмы:

• гуморальный — продукция эффекторных молекул — антител;

• клеточный — образование клеток-эффекторов.

По своей направленности инфекционный иммунитет может быть:

• антибактериальным;

• антитоксическим;

• противовирусным;

• противогрибковым;

• противопротозойным.

2. Различают несколько видов иммунитета:

• врожденный — обнаруживается уже при рождении. Это генотипический признак, который передается по наследству. Если он присущ всем особям данного вида, его называют видовым, ес­ли отдельным особям данного вида — индивидуальным. При­мером такого иммунитета может быть невосприимчивость че­ловека к возбудителю чумы собак или животных к гонококку;

• приобретенный — приобретаемый в течение жизни данного ин­дивидуума. Это фенотипический признак, он не передается по наследству.

Различают естественный и искусственный приобретенный им­мунитет. И тот и другой может быть активным или пассивным:

• естественный активный возникает после перенесенной ин­фекции;

• естественный пассивный обеспечивается за счет антител, пере­даваемых от матери через плаценту или с грудным молоком;

• искусственный активный — после введения вакцин или анаток­синов, на которые организм вырабатывает иммунитет;

• искусственный пассивный — после введения извне готовых ан­тител или клеток-эффекторов.

Иммунитет может быть стерильным, когда организм свободен от соответствующего возбудителя, и нестерильным, при кото­ром возбудитель соответствующего заболевания сохраняется в организме, и только при этом условии поддерживается имму­нитет. Таков иммунитет при туберкулезе, сифилисе и некото­рых других заболеваниях.

 

Вопрос 31. Иммуноглобулины

/. Строение иммуноглобулинов

Вопрос 32. Иммунный статус

1. Понятие об иммунном статусе

2. Первичные иммунодефицитные состояния

3. Вторичные иммунодефицитные состояния

4. Методы оценки иммунного статуса

1. Состояние функциональной активности иммунной системы чело­века в целом имеет жизненно важное значение для организма и обозначается понятием "иммунный статус ".

Иммунный статус — это количественная и качественная харак­теристика состояния функциональной активности органов им­мунной системы и некоторых неспецифических механизмов про-тивомикробной защиты.

Нарушения иммунного статуса и способности к нормальному иммунному ответу на разные антигены называют иммунодефи-цитными состояниями (иммунодефицитами), которые делятся.

• на первичные (врожденные, наследственные);

• вторичные (приобретенные).

2. Первичный иммунодефицит человека — генетически обусловлен­ная неспособность организма реализовать то или иное звено им­мунитета. Проявляются вскоре после рождения, наследуются, как правило, по рецессивному типу.

Первичные иммунодефицитные состояния могут выражаться в поражениях В- и Т-системы иммунитета и вспомогательных клеток (антителообразование и клеточные формы) иммунного ответа, а могут быть и комбинированными, но все они назы­ваются специфическими, в отличие от наследственно обуслов­ленных дефектов неспецифических факторов защиты — фаго­цитоза, системы комплемента и др.

Наиболее характерным клиническим проявлением первичных иммунодефицитных состояний являются рецидивирующие ин­фекции верхних дыхательных путей и пищеварительного трак­та, пиодермии, артриты, остеомиелиты.

При недостаточности гуморального иммунитета преобладают бактериальные инфекции; при недостаточности клеточного — вирусные и грибковые.

3. Вторичные иммунодефицитные состояния возникают как след­ствие нарушений иммунорегуляции и других патологических про­цессов, сопровождаются лимфопенией и гипогаммаглобулинемией.

Вторичные иммунодефициты связаны со следующими обстоя­тельствами:

• перенесенными инфекционными заболеваниями (корь, грипп, проказа, кандидоз);

• соматическими (с нефротическим синдромом);

• онкологическими (опухоли лимфоретикулярной природы) за­болеваниями;

• ожогами;

• тяжелыми травмами;

• обширными хирургическими вмешательствами;

• некоторыми лечебными воздействиями (рентгеновское облуче­ние, лучевая терапия опухолей, терапия кортикостероидами, цитостатиками и иммунодепрессантами при трансплантации тканей и органов, тимэктомия, спленэктомия и др.).

При хроническом лимфолейкозе, миеломе, макроглобулине -мии и заболеваниях, сопровождающихся потерей белка, пре­имущественно страдает В-система иммунитета.

При лимфогранулематозе, болезни Ходжкина, проказе, вирус­ных инфекциях — Т-система.

Старость представляет собой выраженный Т-иммунодефицит.

4. Для выявления иммунодефицитных состояний возникает необхо­димость оценки показателей функциональной активности им­мунной системы, т. е. иммунного статуса. Оценка иммунного статуса слагается из нескольких этапов:

• клинико-лабораторного, который включает в себя:

• сбор и оценку иммунологического анамнеза (частота ин­фекционных заболеваний, характер их течения, выражен­ность температурной реакции, наличие очагов хронической инфекции, реакции на вакцинации или введение лекарст­венных средств);

• оценку результатов общего клинического анализа крови (содержание гранулоцитов, моноцитов, лимфоцитов);

• выявление с помощью бактериологических, вирусологиче­ских и/или серологических исследований бактерионоси­тельства и вирусоносительства;

• лабораторно-иммунологического. На этом этапе в иммунологи­ческой лаборатории проводятся исследования, целью которых, собственно, и является качественная и количественная оценка функциональной активности иммунной системы (иммуннокомпетентных клеток). Для этого разработан ряд (набор) тес­тов, которые делят на тесты 1-го (ориентировочного) и 2-го (аналитического) уровней.

Тесты 1-го уровня являются ориентировочными и позволяют выявить грубые нарушения деятельности иммунной системы.

Они включают в себя определение:

• общего и относительного числа лимфоцитов;

• основных субпопуляций (Т- и В-клетки);

• фагоцитарной активности лейкоцитов;

• концентрации иммуноглобулинов разных классов в сыворотке крови.

Общее (абсолютное) и относительное число лимфоцитов опре­деляют по данным клинического анализа крови. Содержание Т- и В-лимфоцитов подсчитывают в реакции иммунофлюорес-ценции, используя меченые моноклональные флюоресцирую­щие сыворотки к специфическим поверхностным антигенным маркерам, обозначаемым символами CD (claster differentiation). Таких антигенных маркеров известно несколько десятков, но отдельные из них характерны для того или иного типа клеток:

• рецептор CD3 — всех Т-лимфоцитов;

• рецепторы CD19, 20, 21, 72 - В-лимфоцитов;

• рецепторы CD4 — Т-хелперы;

• рецепторы CD8 — Т-супрессоры;

• рецепторы CD16 — NK-клетки (натуральные киллеры).

Более доступным и простым, но менее точным и устаревшим является метод розеткообразования. Он основан на том, что В-лимфоциты могут адсорбировать на своей поверхности эрит­роциты мышей, а Т-лимфоциты — эритроциты барана (их также могут образовывать NK-клетки). Лимфоцит с прилип­шими к нему эритроцитами — это и есть розетка, их подсчи­тывают в окрашенных по Романовскому-Гимзе мазках из смеси лимфоцитов и соответствующих эритроцитов.

Для оценки фагоцитарной активности нейтрофилов крови оп­ределяют процент фагоцитирующих клеток и фагоцитарный по­казатель (среднее количество микробных клеток, поглощен­ных одним лейкоцитом).

Концентрацию (уровень) иммуноглобулинов разных классов G, М, А и Е в сыворотке крови определяют в реакции преципитащи в геле {радиальная иммунодиффузия по Манчини) с анти-глобулиновыми сыворотками к IgG, IgM, IgA, IgE, но этот метод дает достаточно большую ошибку при определении: ± 15%.

Тесты 2-го уровня позволяют провести более глубокий анализ состояния иммунной системы и уточнить характер дефектов, выявленных с помощью тестов 1-го уровня. К ним относятся, например, определение отдельных субклассов иммуноглобули­нов (особенно IgG, секреторного IgA) и В-лимфоцитов, регу-ляторных и эффекторных клеток.

Кроме того, с помощью иммуноферментных и радиоиммунных методов можно определить концентрации отдельных цитоки-нов — главных регуляторных молекул, определяющих тип им­мунного ответа.

Например, интерлейкин-2 является обязательным компонентом иммун- I ного ответа на любые антигены, в том числе микробные, так как • обеспечивает пролиферацию и дифференцировку Т-лимфоцитов.

 

Вопрос 44. Бактериофаги

1. Понятие о бактериофагах

2. Классификация бактериофагов

3. Диагностическая и терапевтическая роль фагов

1. Бактериофаги (фаги) — это вирусы, поражающие бактериальные клетки (в качестве клетки-хозяина). Вирионы фагов состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту вируса, и более или менее выраженного отростка. Нуклеокапсид головки фага имеет кубический тип симметрии, а отросток — спиральный тип, т. е. бактериофаги имеют смешанный тип симметрии нук-леокапсида.

Большинство фагов содержат кольцевую двунитчатую ДНК, и лишь некоторые - РНК или однонитчатую ДНК. Фаги, как и другие вирусы, обладают антигенными свойствами и содержат группоспецифические (по ним делятся на серотипы) и типо-специфические антигены. Сыворотки, содержащие антитела к этим антигенам (антифаговые сыворотки), нейтрализуют лити-ческую активность фагов. Взаимодействие бактериофага с клеткой происходит в соответствии с основными типами взаи­модействия, характерными для всех вирусов, — продуктивная (литическая), абортивная вирусная и латентная (лизогения, вирогения) инфекция, а также вирус-индуцированная транс­формация.

По характеру взаимодействия фага с клеткой все бактериофа­ги делятся:

• на вирулентные (литические), вызывающие продуктивную ин­фекцию и лизис бактериальной клетки;