Вирусы бактерий – бактериофаги, их биологическая характеристика, научно-практическое значение и использование. Экология.

Бактериофа́ги (фаги) (от др.-греч. φᾰγω — «пожираю») — вирусы, избирательно поражающие бактериальные клетки. Чаще всего бактериофаги размножаются внутри бактерий и вызывают их лизис. Как правило, бактериофаг состоит из белковой оболочки и генетического материала одноцепочечной или двуцепочечной нуклеиновой кислоты (ДНК или, реже, РНК). Размер частиц приблизительно от 20 до 200 нм.

Типичная частица бактериофага имеет форму головастика и состоит из так называемой головки и хвоста. Длина хвоста обычно в 2—4 раза больше диаметра головки. В головке, окруженной белковой оболочкой — капсидом, содержится нуклеиновая кислота. Различают ДНК-содержащие и РНК-содержащие Б. Хвост представляет собой белковую оболочку — продолжение белковой оболочки головки. Существуют также Б. с коротким отростком, не имеющие отростка и нитевидные.

Бактериофаги подобно другим вирусам являются абсолютными внутриклеточными паразитами, и их размножение происходит в живой клетке. По характеру взаимодействия с микробной клеткой различают вирулентные и умеренные Б. Процесс взаимодействия вирулентного Б. с клеткой складывается из нескольких стадий — адсорбции, проникновения, биосинтеза нуклеиновой кислоты и белков, сборки и выхода из клетки. Адсорбция, или прикрепление, Б. происходит к фагоспецифическим рецепторам на поверхности микробной клетки. Проникновение осуществляется следующим образом: хвост Б. с помощью ферментов, находящихся на его конце, «просверливает» оболочку клетки, сокращается, и содержащаяся в головке ДНК инъецируется в клетку. Белковая оболочка Б. остается снаружи. Затем наступает стадия биосинтеза нуклеиновой кислоты и белков фага. Инъецированная ДНК подавляет синтезирующие механизмы клетки, заставляя ее синтезировать ДНК и белки бактериофага. Из образовавшихся в разных частях клетки в разное время фаговой нуклеиновой кислоты и белка формируются новые фаговые частицы (сборка Б.). Выход Б. происходит в результате лизиса клетки. Весь цикл размножения Б. занимает 30—40 мин, в результате может образоваться до 200 фаговых частиц.

Умеренные бактериофаги инфицируют клетку, но не вызывают ее лизиса. ДНК бактериофага, попавшая в клетку, интегрирует с ее генетическим аппаратом и передается по наследству от клетки к клетке. ДНК бактериофага, интегрированная с бактериальной хромосомой, называется профагом. Бактериальные клетки, содержащие профаг, обозначают термином «лизогенные». Лизогенизация бактерий лежит в основе так называемой лизогенной, или фаговой, конверсии, заключающейся в приобретении лизогенными бактериями различных свойств, например способность дифтерийной палочки образовывать экзотоксин связана с наличием профага в клетке. Под действием различных факторов — ультрафиолетовое, ионизирующее излучения, некоторые химические соединения, а иногда спонтанно может происходить превращение профага в вегетативную форму, сопровождающееся размножением бактериофага, лизисом клетки и выходом бактериофагов.

 

3. Реакция иммобилизации спирохет, примеры применения. Реакция иммунного прилипания. Практическое значение

Лабораторная диагностика сифилиса методом реакции иммобилизации бледных спирохет

10 мая 2009 Автор: admin

В 1949 г. Р. А. Нельсон и М. М. Мейер (R. A. Nelson and М. М. Mayer) предложили для диагностики сифилиса так называемую реакцию иммобилизации бледных спирохет TPI (Treponemal pallidum Immobilisation), которую принято именовать пробой Нельсона. Сущность этой реакции заключается в том, что при воздействии сыворотки больного сифилисом в определенных условиях на бледные спирохеты движение последних прекращается, в то время как сыворотка людей, не больных сифилисом, на подвижности бледных спирохет не отражается.

Еще в 1907 г. Д К Заболотный и П. П. Маслаковец указали на свойство живых спирохет сохранять свою подвижность при прибавлении к ним физиологического раствора в течение нескольких дней (до недели) и склеиваться при прибавлении к спирохетному материалу сыворотки больного сифилисом.

Авторы, описывая свои наблюдения над склеиванием спирохет, указывают, что вначале они склеиваются концами по 2—3 экземпляра, затем к ним присоединяются другие спирохеты, которые теряют постепенно подвижность, образуя целые комки По данным 3. К. Заболотного и П. П. Маслаковца, процесс склеивания длится 3—4 часа.

Реакция иммобилизации отличается высокой чувствительностью и специфичностью, значительно превосходящими реакцию Вассермана и осадочные, особенно при неведомом сифилисе. Авторы придают особенное значение TPI при выяснении ложнеположительных реакций. Реакция иммобилизации часто является в этих случаях единственной, отличающей ложноположи-тельную реакцию на сифилис от истинной.

Для постановки реакции необходимы:

1. Испытуемая инактивированная сыворотка.

Испытуемая сыворотка должна быть стерильная. С сывороткой лиц, получавших противосифилитические препараты (антибиотики и др) меньше чем за три недели до исследования, реакцию ставить нельзя.

2. Антиген.

3. Комплемент (сыворотка морской свинки).

РЕАКЦИЯ ИММУННОГО ПРИЛИПАНИЯ, РИП

принципиально состоит в образовании комплекса антиген-антитело-комплемент, который, прикрепляясь к эритроцитам, вызывает их агглютинацию. Практически тест выполняется путем смешивания растворов, содержащих антиген и антитела, добавления после их инкубации комплемента, дополнительной инкубации, внесения взвеси эритроцитов человека группы 0 и, наконец, наблюдений за исходом реакции. Несмотря на простоту постановки, в применении РИП встречаются известные трудности:

1. необходима высокая степень очистки и концентрации антигена;

2. требуется специальный, эмпирический подбор донора, поскольку принадлежность эритроцитов к группе 0 еще не означает, что они окажутся пригодными для реакции;

3. комплемент должен быть особым образом дополнительно стабилизирован. Чувствительность реакции невысока в сопоставлении с радиоиммунным и иммуноферментным анализами.

В прошлом РИП достаточно широко использовались для определения антител к вирусам гепатитов А и В, главным образом, в работах диагностической и серо-эпидемиологической направленности; в настоящее время РИП практически не применяется.

 

4. У беременной женщины РСК с с токсплазменным антигеном отрицательна, ВПК с токсоплазмином + + + +. Как оценить реакции? Что рекомендовать женщине?

 

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЙ БИЛЕТ № _56

Бруцеллы и бруцеллез.

Таксономия: Возбудители бруцеллеза B.melitensis, B.abortus, B.suis, B.canis, B.ovis относятся к отделу Gracilicutes, роду Brucella.

Морфологические и тинкториальные свойства: Мелкие, грамотрицательные палочки овоидной формы. Не имеют спор, жгутиков, иногда образуют микрокапсулу.

Культуральные свойства: облигатные аэробы. B.abortus для своего роста нуждается в присутствии 5—10 % углекислого газа. Оптимальными для роста являются температура 37С. Требовательны к питательным средам и растут на специальных средах (печеночных, кровяной агар). Их особенностью является медленный (в течение 2 нед) рост. В жидких средах – равномерное помутнение с небольшим осадком. На плотных – мелкие, круглые гладкие голубые колонии. Диссоциация от S- к R-формам колоний.

Биохимическая активность: очень низкая; содержат каталазу и оксидазу, нитраты редуцируют в нитриты, цитраты не утилизируют, продуцируют Н2S.

Антигенная структура. O-антиген – соматический, и капсульный антигены. Две разновидности О-антигена — А(абортус) и М(мелитензис). Иногда обнаруживают К-антиген.

Факторы патогенности: Образуют эндотоксин, обладающий высокой инвазивной активностью. Продуцируют один из ферментов агрессии — гиалу-ронидазу. Их адгезивные свойства связаны с белками наружной мембраны.

Резистентность. Быстро погибают при кипячении, при действии дезинфицирующих веществ, устойчивы к низкой температуре: в замороженном мясе они сохраняются до 5 мес, в молочных продуктах — до 1,5 мес.

Эпидемиология. Зоонозная инфекция. Источник - крупный и мелкий рогатый скот, свиньи, овцы, выделяющие B.melitensis. Люди более восприимчивы к этому виду возбудителя. Реже заражение происходит от коров (B.abortus) и свиней (B.suis). Больные люди не являются источником заболевания.

Патогенез. Проникают в организм через слизистые оболочки или поврежденную кожу, попадают сначала в регионарные лимфатические узлы, затем в кровь, разносятся по всему организму и внедряются в органы ретикулоэндотелиальной системы (печень, селезенку, костный мозг). Там они могут длительное время сохраняться и вновь попадать в кровь. При гибели освобождается эндоток-син, вызывающий интоксикацию.

Клиника: Инкубационный период составляет обычно 1—3 нед. Длительная лихорадка, озноб, потливость, боли в суставах, радикулиты.

Иммунитет: После перенесенного заболевания формируется непрочный иммунитет. Клеточно-гуморальный, нестерильный, относительный.

Микробиологическая диагностика:

Микробиологическая диагностика обычно проводится путем серологических исследований (реакция Райта и Хеддлсона).

Бактериологическое исследование. Для получения гемокультуры кровь засевают в два флакона печеночного бульона. Один из них (для выделения культуры В. melitensis) инкубируют в обычных аэробных условиях, другой (для выделения первичной культуры В. abortus) —с СО2. В первых генерациях бруцеллы растут очень медленно. На агаре бруцеллы образуют бесцветные колонии, в бульоне — помутнение и слизистый осадок. В мазках, окрашенных по Граму, обнаруживаются мелкие грамотрицательные формы. Они неподвижны, спор не образуют, в определенных условиях появляется видимая капсула.

Для быстрой идентификации бруцелл ставят реакцию агглютинации со специфическими агглютинирующими сыворотками на стекле и определяют чувствительность к специфическому фагу. Все виды бруцелл не ферментируют углеводы. Их дифференцируют по образованию H2S, чувствительности к СО2, действию анилиновых красителей (основной фуксин).

Серодиагностика. Реакция агглютинации Райта с бруцеллезным диагностикумом. Положительные результаты отмечаются спустя 1 нед. после начала заболевания и сохраняются у переболевших многие годы. Диагностический титр реакции 1:200. Для ускоренной серодиагностики применяется реакция агглютинации Хеддлсона, которая ставится с неразведенной сывороткой больного и концентрированным антигеном — диагностикумом, окрашенным метиленовым синим. При положительной реакции появляются хлопья синего цвета. Реакция положительна при наличии агглютинации на «++».

Для серодиагностики используют РПГА, РИФ, РСК, метод определения неполных антител. В поздние периоды заболевания процент положительных серологических реакций (агглютинации, РПГА и РСК) начинает снижаться и большее диагностическое значение приобретают кожно-аллергическая проба и реакция Кумбса.

Биопроба. Применяется для выделения чистой культуры из материала, загрязненного посторонней микрофлорой. Исследуемый материал вводят морским свинкам подкожно в паховую область. Кусочки органов и лимфатических узлов засевают на питательные среды для получения чистой культуры и ее идентификации.

Кожно-аллергическая проба (реакция Бюрне). На предплечье внутрикожно вводят 0,1 мл бруцеллина. При наличии аллергии уже через 6 ч. могут появиться гиперемия кожи и болезненная отечность. Учет реакции производят через 24 ч. Реакция обладает высокой чувствительностью.

Лечение: Антибиотики широкого спектра действия. Специфическая иммунотерапия убитой лечебной бруцеллезной вакциной или бруцеллина (фильтрат бульонных культур В. melitensis, B.abortus, В.suis, убитых нагреванием. При острых формах – бруцеллезный иммуноглобулин.

Профилактика: Живая бруцеллезная вакцина получена штамма ВА-19А, полученную из В. abortus, создает перекрестный иммунитет против других видов бруцелл.

Бруцеллезный единый диагностикум. Взвесь убитых бруцелл, окрашенных метиленовым синим, применяется при серологической диагностике бруцеллеза постановкой реакции агглютинации Райта и Хеддлсона.

Накожная сухая живая бруцеллезная профилактическая вакцина. Взвесь вакцинного штамма. В. abortus применяется для профилактики бруцеллеза.