Микробиология- это раздел биологии, изучающий закономерности жизни и развития микроорганизмов в единстве с окружающей средой.

Микробиология- это раздел биологии, изучающий закономерности жизни и развития микроорганизмов в единстве с окружающей средой.

Эта наука изучает свойства микроорганизмов и процессы, которые они вызывают в макроорганизме.

Микробиология подразделяется на разделы: Общую и медицинскую. Медицинская на общую, частную, и санитарную.

Общая микробиология - изучает строение и жизнедеятельность микроорганизмов, наследственность, изменчивость, физиологию, циклы развития.

Медицинская микробиология -изучает патогенных микроорганизмов, вызывающих заболевания у человека.

Микроорганизмы не вызывающие заболевания называются – сапрофиты. Существуют заболевания, вызванные условно-патогенной микрофлорой, заболевания развиваются при попадании микроорганизмов, в определённую не свойственную для них, среду обитания.

Частная микробиология -изучает конкретных возбудителей заболеваний и методы диагностики.

Медицинская микробиология связана с другими медицинскими дисциплинами, такими как инфекционные болезни, эпидемиология, общая гигиена, генетика, анатомия и физиология человека, основы сестринского дела, латинский язык и другими.

Из медицинской микробиологии постепенно выделяются науки: вирусология, иммунология протозоология как раздел паразитологии, микология (наука, изучающая грибковые заболевания).

Четыре царства жизни.

Мир микроорганизмов разнообразен. По мере их открытия и изучения микроорганизмы были распределены на группы:

1. Бактерии

2. Лучистые грибы

3. Нитчатые грибы

4. Дрожжевые грибы

5. Сине-зелёные водоросли

6. Спирохеты

7. Простейшие

8. Риккетсии

9. Микоплазмы

10. Вирусы

11. Плазмиды

 

Единственное, что их объединяет, - микроскопические размеры. Эти организмы отличаются друг от друга по многим признакам: по уровню организации геномов, наличию и составу белоксинтезирующих систем и клеточной стенки.

Согласно этим признакам все живые существа делятся на 4 царства: эукариоты, прокариоты, вирусы и плазмиды. К прокариотам относят бактерии, сине-зелёные водоросли, спирохеты, актиномицеты, риккетсии, микоплазмы. Простейшие, нитчатые грибы и дрожжи- эукариоты.

 

Отличительные особенности перечисленных царств жизни следующие:

Прокариоты - это организмы у которых нет оформленного ядра, а есть лишь предшественник – нуклеоид. Он представлен 1 или несколькими хромосомами, которые состоят из ДНК и свободно располагаются в цитоплазме не отграниченные от неё никакой мембраной. Прокариоты не имеют аппарата митоза, ядрышка, митохондрий. Обладают рибосомами клеточной стенкой с пептидогликаном. По типу дыхания- аэробы и анаэробы. Двигаются с помощью жгутиков, построенных у прокариот из белка флагеллина и не содержат микротрубочек.

Эукариоты - имеют ядро отграниченное от цитоплазмы ядерной мембраной, аппарат митоза и ядрышко, рибосомы, митохондрии, не содержат пептидогликана, все аэробы. Подвижность обеспечивают жгутики и состоят из белка тубулина, представляют систему микротрубочек.

К царству вирусов и плазмид относят организмы геном, которых представлен либо ДНК, либо РНК. Они являются абсолютными внутриклеточными паразитами.

 

Геном – полный набор генетической информации.

Для того чтобы обозначить определение понятия «микроорганизм» необходимо определить главный критерий который бы отличал живое от неживого. Ген является единственным носителем и хранителем жизни. Отличие живого от неживого наличие собственной генетической системы. Все кто имеют свою генетическую систему рассматриваются как организмы.

Микроорганизмы - это невидимые простым глазом представители всех царств жизни, занимающие низшие ступени эволюции, но играющие важную роль в круговороте веществ в природе, патологии растений, животных и человека.

 

Принципы систематики и классификации бактерий.

Систематика занимается описанием видов организмов, выяснением степени родственных отношений между ними и объединением в классификационные единицы (таксоны). Классификация – составная часть систематики. Она сводится к распределению организмов в соответствии с их признаками по различным таксонам. Таксономия- наука о принципах и методах распределения (классификации) организмов в иерархическом плане. Основной таксономической единицей в биологии является вид.

Крупные таксономические единицы: род, семейство, порядок, класс. Дополнительные категории: подрод, подтип, подпорядок, подкласс.

 

Вид - группа близких, между собой организмов, имеющих общий корень происхождения, на данном этапе эволюции, характеризуются определёнными морфологическими, биохимическими и физиологическими признаками, обособленным отбором от других видов и приспособлены к определённой среде обитания.

 

Специфические особенности микроорганизмов, ряд признаков и свойств используют для их классификации:

1.Морфологические признаки – величина, форма и характер взаиморасположения.

 

2. Тинкториальные свойства - способность окрашиваться различными красителями. Важный признак отношение к окраске по Граму, которое зависит от структуры и химического состава клеточной стенки. При разрушении клеточной стенки или утрате (в случае L- трансформации) они становятся грамотрицательные. По этому признаку все бактерии делятся на грамотрицательные (окрашиваются в красный цвет) и грамположительные (окрашиваются в фиолетовый цвет).

 

3 Культуральные свойства- особенности роста бактерий на жидких и полтных питательных средах. Рост на жидких средах с образованием пленки, осадка, помутнения.

Рост на плотных питательных средах в виде колоний, представляется возможным определить: форму, размеры, края колоний, поверхность, прозрачность и другие свойства.

В микробиологии используют специальные термины:

Ø Колония – видимая простым глазом изолированная структура, образующиеся в результате размножения и накопления бактерии за определённый срок инкубации.

Ø Срок инкубации – время роста бактерий.

Колония образуется из одной родительской клетки или нескольких идентичных клеток. Пересевом из изолированной колонии может быть получена чистая культура возбудителя.

Ø Культура – Вся совокупность бактерий выросших на плотной или жидкой питательной среде.

Ø Чистая культура возбудителя - один вид бактерий выросших на плотной питательной среде. Во избежание диагностических ошибок в бактериологии изучают свойства только чистых однородных культур.

 

Ø Штамм – конкретный образец данного вида.

 

 

4.Подвижность бактерий – различают подвижные и неподвижные.Подвижные подразделяются на ползающие или скользящие, плавающие, передвигающиеся волнообразно.

5. Спорообразование - Форма и характер расположения спор в клетке.

6.Физиологические свойства – способы питания, тип дыхания, рост и размножение.

7.Биохимические свойства – способность ферментировать (расщеплять) углеводы, протеолитическая активность, образование индола, сероводорода.

8.Геносистиматика - Изучение нуклеотидного состава ДНК и характеристик генома. Точный метод установления генетического родства между бактериями является определение степени гомологии ДНК. Чем больше идентичных генов, тем выше степень гомологии ДНК и ближе генетическое родство. Метод молекулярной гибридизации ДНК-ДНК используется для систематики бактерий. Если диапазон гомологии ДНК от 60 до 100% определяют принадлежность к одному и тому же виду, степень гомологии от 40 до 60%- к разным родам.

 

 

Тема: Морфология бактерий.

 

Бактерии обладают определённой формой и размерами, которые выражаются в микрометрах (мкм). Различают основные формы бактерий: шаровидные или кокковидные (от греч.kokkos- зерно); палочковидные, извитые, нитевидные. Кроме того существуют бактерии, имеющие треугольную форму, звездообразную, тарелкообразную, существуют бактерии квадратные.

 

Тема: Физиология бактерий.

Физиология бактерий изучает жизненные функции микроорганизмов: питание, дыхание, рост и размножение. Обмен веществ клетки и все биохимические процессы – метаболизм. Различают 2 его стороны: анаболизм и катаболизм. Анаболизм – синтез клеточных структур. Катаболизм – это совокупность реакций, обеспечивающих клетку энергией.

Механизмы питания бактерий.

Обмен происходит между клеткой и внешней средой и контролируется клеточной мембраной. Она проницаема для многих веществ, поток идёт в двух направлениях (из клетки и в клетку), но структура мембраны такова, что она обладает избирательной и неравномерной проницаемостью, определяющей 3 механизма питания бактерий:

I. Пассивная диффузия - осуществляется за счёт различного содержания веществ в среде и в клетке, происходит в направлении от большей концентрации к меньшей. Когда концентрация вещества по ту и другую сторону мембраны уравнивается, пассивная диффузия прекращается. Таким путём в клетку поступает и покидает её вода с растворенными в ней мелкими молекулами, способными проходить через мелкие поры мембраны. Эта диффузия не специфична и не требует затрат энергии.

II. Облегчённая диффузия – протекает при обязательном участие специфических белков локализованных (находящихся) на мембране. Они названы пермеазы (от англ. permeate – проникать, проходить сквозь). Свойство пермеаз – способность проходить через мембрану с присоединённой молекулой субстрата. Таким способом эритроциты поглощают глюкозу.

III. Активный транспорт – с его помощью растворенные вещества поступают в клетку, что требует затрат энергии. У бактерий этот механизм питания – преобладающий.У многих бактерий, особенно грамотрицательных в активном транспорте принимают участие особые связывающие белки, локализованные в периплазматическом пространстве, они обладают сродством к различным питательным веществам – аминокислотам, сахарам, неорганическим ионам. Связывающие белки образуют прочные комплексы с субстратами и необходимы для переноса через мембрану. Функционируют связывающие белки только вместе с пермеазами

Способы питания бактерий.

Углеродное питание. К числу важнейших химических элементов, необходимых для синтеза органических соединений, относят: углерод (С), азот (N), водород (Н), кислород (О). Свою потребность в водороде и кислороде бактерии удовлетворяют через воду. По способу углеродного питания бактерии делятся на: аутотрофы (автотрофы) и гетеротрофы.

Автотрофы – организмы, которые полностью удовлетворяют свои потребности в углероде за счёт СО₂ . Они способны синтезировать органические вещества из неорганических, используя энергию света и окислительные реакции.

Гетеротрофы - организмы, которые не могут полностью удовлетворить свои потребности в углероде за счёт СО₂ , а требуют для своего питания готовых органических соединений. Гетеротрофы подразделяются - на сапрофитов и паразитов.

Сапрофиты – источником питания служат мертвые органические субстраты.

Паразиты – живут за счёт живых тканей животных и растений.

Гетеротрофы усваивают углерод из готовых органических соединений, для чего требуется энергия. Существуют 2 источника энергии- фотосинтез и хемосинтез.

Фотосинтез - это синтез за счёт энергии солнечного света. Хемосинтез - это энергия, которую получают за счёт окисления неорганических соединений.

 

Азотное питание. По способу азотного питания бактерии подразделяются: на аминоавтотрофов и аминогетеротрофов.

Аминоавтотрофы – способны полностью удовлетворять свои потребности в азоте, необходимом для синтеза белков и нуклеиновых кислот, с помощью атмосферного и минерального азота.

Аминогетеротрофы - для роста и размножения нуждаются в готовых органических азотистых соединениях: некоторых аминокислотах и витаминах.

К числу аминоавтотрофов относятся азотфиксирующие бактерии, свободно живущие в почве –клубеньковые бактерии (они размножаются на корнях бобовых растений).Симбиоз их с растениями взаимовыгоден, так как вместе они продуцируют ряд физиологически активных соединений, которые благоприятно влияют на бобовые растения. В почве они обитают как сапрофиты. Вторая группа аминоавтотрофов представлена нитрифицирующими бактериями, которые используют для синтеза белков в качестве источника азота, соли аммиака, азотистой и азотной кислот. Эти 2 группы бактерий играют важную роль в обеспечении плодородия почв.

Аминогетеротрофы для роста и размножения нуждаются в различных органических азотистых соединениях. Многие бактерии синтезирую аминокислоты и основания из минеральных источников азота и нуждаются в витаминах (ростовых факторах): вит. Н, вит.В₁ , вит. В₂ , вит.В₃ , вит.В₄, вит. В₅,вит.В₉.

Для нормальной жизнедеятельности бактерии обязательно нуждаются в ионах: Na, K, Cl, Ca²⁺ , Mn²⁺ , Mg²⁺ ,Fe²⁺ , Cu²⁺ , а также в сере и фосфоре, которые поступают в клетку путём диффузии и активного транспорта. Все процессы обмена веществ представляют собой цепь взаимосвязанных во времени и в пространстве саморегулируемых реакций. Каждая из реакций катализируется(ускоряется) соответствующим ферментом.

Ферменты.

Ферменты (от греч fermentum- закваска), или энзимы - специфические белковые катализаторы, присутствующие во всех живых клетках. Их нет у плазмид и некоторых вирусов. У бактерий обнаружены 6 классов ферментов:

 

1. оксидоредуктазы (катализируют окислительно-восстановительные реакции);

2. трансферазы (катализируют реакции переноса групп атомов и др веществ);

3. гидролазы (катализируют, расщепление различных соединений - гидролиз белков, жиров, углеводов. Белки – до аминокислот и пептонов, жиры –до жирных кислот и глицерина, углеводы – до ди- и моносахаридов);

4. лигазы (катализируют реакции отщепления от субстрата химической группы или, наоборот, присоединение её);

5. изомеразы (катализируют внутримолекулярные превращения);

6. синтетазы (катализируют соединение двух молекул).

Изучение ферментов у бактерий представляет интерес для микробиологической промышленности (их используют в пивоварении, виноделии, для улучшения пористости хлеба). Изучение обмена веществ патогенных бактерий, необходимо для понимания механизмов, с помощью которых они реализуют свою патогенность т.е. для выяснения патогенеза инфекционных заболеваний.

Дыхание бактерий.

 

По типу дыхания бактерии делятся на:

1. строгие аэробы – размножаются только в присутствии кислорода (О₂ ).

2. микроаэрофилы – нуждаются в уменьшенной концентрации кислорода.

3. факультативные анаэробы - способны потреблять глюкозу и размножаться как в аэробных так и в анаэробных условиях.

4. строгие анаэробы – размножаются только при отсутствии кислорода.

К аэробам относят таких микроорганизмов как возбудитель холеры, туберкулёза и дифтерии, а к анаэробам возбудитель столбняка и газовой гангрены.

 

Микрофлора почвы.

Микробы принимают участие в процессах почвообразования и самоочищения, круговорота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают – бактерии, грибы, лишайники, простейшие. Численность бактерий в почве достигает 10 млрд. клеток в 1г. В почве живут азотфиксирующие и гнилостные бактерии. Патогенные спорообразующие палочки (возбудители сибирской язвы, ботулизма, столбняка, газовой гангрены) способны не только длительно сохраняться в почве, но и размножаться в ней.

Кишечные бактерии - кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллёзов, дизентерии - могут попадать в почву с фекалиями, но здесь отсутствуют условия для их размножения и они постепенно отмирают. Обнаружение кишечной палочки в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных, что свидетельствует о санитарно-эпидемиологическом неблагополучии.

В почве находятся многочисленные грибы. Они участвуют в почвообразовательных процессах, превращениях соединений азота, выделяют биологически активные вещества, в том числе антибиотики и токсины. Токсинообразующие грибы, попадая в продукты питания вызывают интоксикации- мико и афлатоксикозы. Количество простейших в почве от 500 до 500.000 на 1г. Питаясь бактериями и органическими остатками, простейшие изменения органического состава почвы.

 

Микрофлора воды.

Вместе с загрязнёнными ливневыми, талыми сточными водами в озёра и реки попадают представители нормальной микрофлоры человека и животных (кишечная палочка, энтеробактер, энтерококк и др.), также возбудители кишечных инфекций (брюшного тифа, паратифов, дизентерии, холеры, лептоспироза, энтеровирусных инфекций и др.) Вода – фактор передачи множества инфекций. Некоторые возбудители не только выживают в воде, но и размножаются, например, как холерный вибрион.

 

Микрофлора воздуха.

 

В воздух попадают микроорганизмы из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных. Здесь обнаруживаются кокко- и палочковидные бактерии, актиномицеты, грибы, вирусы. Большое количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов. Солнечные лучи способствуют гибели микроорганизмов. Много их содержится в воздухе закрытых помещений, микробная обсеменённость которых зависит от условий уборки, уровня освещённости, количества людей в помещении, частоты проветривания.

 

Микробное число или микробная обсеменённость -выражается в количестве микроорганизмов в 1 м³ воздуха. Этот показатель характеризует санитарно- гигиеническое состояние воздуха. Косвенно о выделении патогенныхмикроорганизмов при разговоре, кашле, чиханье больных и носителей судят по наличию санитарно- показательных бактерий - золотистого стафилококка и стрептококков.

 

Дисбактериоз – изменение количественного соотношения и состава нормальной микрофлоры организма, главным образом кишечника, когда происходит уменьшение количества или исчезновение, составляющих её микроорганизмов и появление много несвойственных микробов.

Обычно соотношение нарушается в сторону факультативно – анаэробной микрофлоры, грамотрицательных палочек, стафилококков, дрожжеподобные грибы Candida. Дисбактериоз развивается потому, что антибиотики с широким спектром действия влияют не только на возбудителя, но и на нормальную микрофлору, угнетая её размножение. Если снижены защитные силы организма, то активно начинают размножаться стафилококки, грибы Candida, кишечная палочка, протей и др. Наиболее тяжёлыми формами дисбактериозов, представляющими уже самостоятельные заболевания, являются стафилококковые пневмонии, стафилококковые сепсисы, кандидомикозы, колиты. Микрофлору ЖКТ делят на мукозную (М – микрофлору), соприкасающуюся со слизистой оболочки кишки просветную (П- микрофлору) – её основа микробы, расположенные в просвете кишки.

Свойствами.

Свойствами.

 

Фенотипическим проявлением мутации могут быть:

· Изменение морфологии бактерий;

· Возникновение потребности в факторах роста (аминокислотах, витаминах и т.д.),

· Появление устойчивости к антибиотикам;

· Изменение чувствительности к температуре;

· Снижение вирулентности (степени патогенности).

 

Мутации бывают спонтанные (т.е возникающие самопроизвольно) и индуцированные (т.е. направленные).

Спонтанные мутации - в результате ошибок репликации ДНК вследствие

перемещения подвижных генетических элементов в процессе роста и размножения

бактерий.

 

Индуцированные мутации – возникают за счет воздействия на микробов мутагенов.

 

Различают мутагены:

· физические (УФЛ, ионизирующая радиация)

· биологические (транспортные нуклеиновые кислоты, вирусы, антибиотики).

· химические (азотистая кислота)

Существуют крупные и мелкие точечные мутации.

 

Крупные мутации – мутации при выпадении большого участка гена.

Точечные мутации – происходят внутри гена, и представляют собой замену, вставку

(дупликация), выпадение (делеция) одной пары азотистых оснований ДНК.

В результате точечных мутаций происходит наследственное изменение свойств микробной клетки, но она остается жизнеспособной.

 

Рекомбинация бактерий

К этой группе изменчивости относятся рекомбинации генов, которые происходят в результате конъюгации, трансдукции и трансформации.

В рекомбинации участвуют клетки-доноры (передающие генетический материал) и клетки-реципиенты (воспринимающие) его.

В результате их взаимодействия возникают клетки – рекомбинанты, у которых есть признаки обоих родителей - основной набор генов реципиента и минимальный набор генов донора.

 

 

Основные свойства вирусов.

Основные свойства вирусов, по которым они отличаются от всех других живых существ следующие:

1. Ультрамикроскопические размеры.

2. Вирусы содержат нуклеиновую кислоту только одного типа- ДНК или РНК.

3. Вирусы не способны к росту и бинарному делению.

4. Вирусы размножаются путём воспроизводства себя из собственной геномной нуклеиновой кислоты. Другие организмы способны к росту и размножаются путём бинарного деления.

5. У вирусов отсутствуют собственные системы мобилизации энергии.

6. У вирусов нет собственных белоксинтезирующих систем.

7. Являются абсолютными внутриклеточными паразитами.

Средой обитания вирусов являются бактерии, клетки растений, животных и человека.

Вирусы – это особое царство ультрамикроскопических размеров организмов, обладающих только одним типом нуклеиновых кислот, лишённых собственных систем синтеза белка и мобилизации энергии, являющиеся абсолютными внутриклеточными паразитами.

Существует другой взгляд на вирусы: «вирусы рассматривают как генетические элементы, одетые в защитную оболочку и способные переходить из одной клетки в другую».

Вирусы размножаются только внутриклеточно, поэтому необходимо было найти простые и общедоступные методы их культивирования. Крупным решением было предложение в 1932г. Р.Гудпасчура использовать для культивирования вирусов куриные эмбрионы. Окончательное решение проблемы стало возможным, после того как были разработаны способы культивирования клеток вне организма. Вначале был использован метод переживающих тканей. Он заключается в том, что в колбу, содержащую питательную среду, вносили кусочек тканей. Клетки некоторых тканей в таких условиях могут переживать(но не размножаться) до30 дней, а в них могут размножаться вирусы. К началу второй половины 20 века эпидемии полиомиелита приняли широкий и опасный характер, что требовалось принять немедленные меры для создания вакцины. Для этого нужно было найти метод, позволяющий быстро выращивать вирусы в большом количестве.

Для выделения культур клеток, которые можно было бы использовать при выращивании вирусов необходимо решить 4 проблемы:

I. получить в необходимом количестве свободные (т.е изолированные друг от друга) клетки;

II. создать такие условия и питательные среды, где клетки могли бы активно размножаться;

III. обеспечить условия, при которых в культурах клеток не могли бы размножаться бактерии;

IV. определить методы для того, чтобы распознать рост вируса и идентифицировать его.

Все эти проблемы были решены. Для выделения изолированных, но жизнеспособных клеток из разрушенных тканей использовали обработку их слабым раствором трипсина. Для культивирования были предложены питательные среды, содержащие все необходимые для роста клеток питательные вещества (аминокислоты, витамины), минеральные соли. К питательным средам добавляли индикатор, по изменению цвета которого можно было судить о метаболизме клеток и их размножении. В качестве основы для размножения использовали стекло пробирок и колб. Для подавления возможного роста бактерий вируссодержащий материал перед посевом в культуры клеток обрабатывали антибиотиками.

Опыты, проведённые в 1949г.Дж. Эндерсом, Т.Веллером и Ф.Роббинсом, которые показали, что вирус полиомиелита хорошо размножается в первично-трипсинизированных культурах клеток, полученных из почек обезьян.

Разработка способов получения культур клеток позволила внедрить в практическую медицину классические методы вирусологической диагностики инфекционных заболеваний- с одной стороны, и обеспечить накопление вирусов в количествах, достаточных для производства – вакцин, с другой. Основной недостаток первично-трипсинизированных культур клеток заключается в том, что после нескольких пересевов они перестают размножаться. Искали культуры, таких клеток, которые способны размножаться бесконечно. Такими свойствами обладают опухолевые или мутантные клетки, но опухолевые клетки не используют для получения вакцин. Для этих целей используют культуры клеток, которые не содержат никаких вирусов, не обладают злокачественностью. Этим требованиям отвечают культуры диплоидных клеток.

Штаммом диплоидных клеток, называется морфологически однородная культура клеток, стабилизированная в процессе культивирования in vitro с ограниченным сроком жизни и характеризующиеся 3 фазами (стабилизации, активного роста, старения), сохранением кариотипа исходной ткани, свободным от контаминантов и не обладающий, онкогенной активностью при трансплантации хомячкам.

Типы вирусных инфекций.

Взаимодействие вирусов с клеткой может протекать по-разному и приводить к различным клиническим проявлениям. В зависимости от продолжительности пребывания вируса в организме различают 2 группы вирусных инфекций:

Ø вирусные инфекции, связанные с непродолжительным пребыванием вируса в организме. В данном случае заболевание протекает в форме острой инфекции, либо в виде бессимптомной (инаппарантной). Острая инфекция, как правило заканчивается выздоровлением, формированием приобретённого иммунитета и освобождением организма от возбудителя. Бессимптомная инфекция протекает без каких- либо проявлений и заканчивается также формированием приобретённого иммунитета и освобождением организма от возбудителя.

Ø Вирусные инфекции, обусловленные длительным пребыванием (персистенцией) возбудителя в организме. Они подразделяются на латентные, хронические и медленные. Латентные инфекции протекают бессимптомно и могут сопровождаться либо нормальной репродукцией вируса во внешне здоровом организме и выделением его во внешнюю среду, либо сопровождаться вирусоносительством, при котором нарушен нормальный цикл вируснойрепродукции и вирус длительно персистирует в организме.

Хронические инфекции характеризуются периодическими состояниями выздоровления (ремиссии) и рецидивов (обострений).

Медленные инфекции характеризуют вирусные заболевания с продолжительным течением (иногда в течение многих лет) инкубационного периода, длительным прогрессирующим течением и заканчивающиеся тяжелыми расстройствами или чаще смертью. Типичным примером медленной инфекции является СПИД. В основе развития медленной инфекции лежат нарушения генетических, иммунологических и физиологических механизмов. Медленные инфекции могут вызывать и такие вирусы, которые обычно вызывают острые инфекции (например вирусы кори, бешенства и другие). Так вирус кори оказался возбудителем такой тяжёлой медленной инфекции, как подострый склерозирующий панэнцефалит. Известны несколько механизмов, которые обуславливают длительное нахождение вируса в организме:

1) вирус находится в дефектном состоянии, он неспособен размножаться и индуцировать эффективный иммунный ответ;

2) вирус находится в клетке в виде свободной геномной нуклеиновой кислоты, недоступной действию антител.

3) геном вируса интегрирован в хромосому клетки- мишени.

«Состояние вирусного носительства является, распространённой формой взаимодействия вируса с клеткой, а острое вирусное заболевание – лишь проявлением нарушения этого характерного равновесия».

Резистентность фагов.

По степени устойчивости к действию различных факторов внешней среды и химических веществ фаги занимают место между вирусами и неспоровыми бактериями. Они не инактивируются холодным водными растворами глицерина и этилового спирта. На них не действуют такие яды как цианид, фторид, хлороформ и фенол. Фаги хорошо сохраняются в запаянных ампулах и в лиофилизированном состоянии, но они легко разрушаются при кипячении, действии кислот и химических дезинфектантов, при УФ-облучении.

Жизненный цикл фагов.

Различают фаги инфекционные из них выделяют покоящиеся фаги, находящиеся вне клетки, вирулентные фаги - способные вызвать продуктивную инфекцию, умеренные фаги - способные вызвать как продуктивную, так и редуктивную инфекцию.

Жизненный цикл фага может проявляться в форме продуктивной (фаг размножается в клетке и выходит из неё), редуктивной (геном фага проникает в клетку, но размножение фага не происходит, его геном встраивается в хромосому клетки- хозяина, становится её составной частью). Фаг превращается в профаг, а клетка становится лизогенной. Клетка, несущая профаг называется лизогенной, потому, что профаг может передаваться по наследству и выйти из хромосомы вызвать инфекцию.

Абортивная инфекция – развивается, когда взаимодействие фага с клеткой обрывается на какой-то стадии и фаг погибает.

Инфекционный процесс - совокупность физиологических и патологических адаптационных реакций, возникающих в восприимчивом организме в результате взаимодействия с патогенными и при определённых условиях условно- патогенными микроорганизмами, направленные на поддержание гомеостаза.

В основе инфекционного процесса лежит паразитизм. Выделяют 3 категории паразитов:

1) Облигатные – на всех стадиях жизненного цикла развития связаны только с хозяином. Они не попадают в окружающую среду.

2) Факультативные - в процессе циркуляции используют внешнюю среду, но паразитическая фаза имеет преобладающее значение.

3) Случайные - для них внешняя среда (почва, вода, растения)- нормальная среда обитания. Паразитическая фаза проявляется лишь эпизодически, случайно.

Свойства микроорганизмов.

1. Чтобы вызвать инфекционный процесс, возбудитель должен обладать патогенностью (болезнетворностью).

Патогенность -многофакторный признак, обозначающий потенциальную способность микроба вызывать инфекционный процесс.

2. Специфичность – способность вызывать строго определённое заболевание.

3. Органотропность – поражение определённого органа или систем органов.

4. Инфицирующая (патогенная) доза – та минимальная доза, которая вызывает стойкую адгезию, колонизацию, проникновение в ткани возбудителя с развитием инфекционного процесса, способная вызвать заболевание. Для каждого вида возбудителя есть своя доза.

5. Входные ворота инфекции – для возникновения инфекционного процесса возбудитель должен проникнуть в организм, что осуществляется через входные ворота – ткани и органы. Это могут быть кожа и слизистые.

Пантропность – способность микроорганизма проникать через разные входные ворота и поражать одновременно множество органов и тканей (например, при чуме и туляремии).

6. Вирулентность- степень патогенности микроорганизма. В переводе с латинского «ядовитый», динамическая способность микроба вызывать инфекционный процесс, проявляется как качественная характеристика патогенности. По этому признаку все штаммы микроорганизмов данного вида делятся на высоко-, умерено-, слабовирулентные и авирулентные. О вирулентности патогенных, микроорганизмов в лабораторных условиях судят по летальной и инфицирующим дозам.

7. Летальная доза -наименьшая доза возбудителя или токсина, вызывающая за определённый срок гибель конкретного количества животных, взятых в опыт. Наиболее достоверной считают инфицирующую и летальную дозу 50 (гибель 50% особей).

Факторы патогенности.

Это пусковой момент любой инфекции. К ним относятся адгезия, колонизация, инвазивность, агрессивность.

Ø Инвазивность- (от латинского “нападение”), способность микроорганизмов проникать через кожные покровы и слизистые и распространяться по всем тканям и органам.

Ø Агрессивность – способность противостоять защитным факторам организма и размножению в нём.

Противостояние фагоцитозу.

Размножаясь в организме, микроорганизмы должны противостоять фагоцитозу: находясь внутри клетки, микроорганизмы не подвергаются действию антител, лизоцима, комплемента и других факторов защиты. Клетки, фагоцитирующие микробы, могут мигрировать, распространяя инфекцию по организму. К веществам с антифагоцитарной активностью относятся полисахариды, полипептиды, М - протеин β-гемолитических стрептококков, А – протеин стафилококков - все они создают механический барьер, препятствующий фагоцитозу. Антифагоцитарные свойства обусловлены образованием веществ, подавляющих хемотаксис фагоцитов, способных противостоять внутриклеточному перевариванию, препятствующих слиянию лизосомы и фагосомы.

Другой механизм, позволяющий микробам избегать действия факторов иммунной системы – способность в процессе размножения менять свою антигенную структуру (возбудитель малярии, трипаносомоза).

 

 

В развитии инфекционного процесса важную роль играют токсины. Бактериальные токсины делятся на экзо - и эндотоксины. Экзотоксины – белки, имеющие транспортную группу, которая взаимодействует со специфическими рецепторами клетки, и токсическую группу (активатор), который проникает внутрь клетки и блокирует важный метаболический процесс.

Заболевания, при которых микроб остаётся в месте входных ворот инфекции, а основные клинические проявления связаны с действием белкового бактериального токсина, получили название токсенемических инфекций (дифтерия, столбняк). Для профилактики и лечения применяют анатоксины и антитоксические сыворотки.

 

Эндотоксины- это белково-липосахаридный комплекс клеточной стенки Гр (-) бактерий, который выделяется в окружающую среду при лизисе бактерий. Они термостабильны, менее ядовиты, действуют быстро и обладают специфичностью, а также устойчивы к