Mikrobiologia. Notatki z wykładu: krótko, najważniejsze

Bezpłatna biblioteka techniczna

Notatki z wykładów, ściągawki
Darmowa biblioteka / Katalog / Notatki z wykładów, ściągawki

Mikrobiologia. Notatki z wykładu: krótko, najważniejsze

Notatki z wykładów, ściągawki

Katalog / Notatki z wykładów, ściągawki

Komentarze do artykułu

Spis treści

Wprowadzenie do mikrobiologii (Przedmiot i zadania mikrobiologii. Systematyka i nazewnictwo mikroorganizmów. Pożywki i metody izolacji czystych kultur)
Morfologia i ultrastruktura bakterii (Cechy budowy komórki bakteryjnej. Główne organelle i ich funkcje. Budowa ściany komórkowej i błony cytoplazmatycznej. Dodatkowe organelle bakterii)
Fizjologia bakterii (Wzrost i rozmnażanie bakterii. Odżywianie bakterii. Metabolizm komórki bakteryjnej. Rodzaje metabolizmu plastycznego)
Genetyka mikroorganizmów. Bakteriofagi (Organizacja dziedzicznego materiału bakterii. Zmienność bakterii. Bakteriofagi)
Wirusologia ogólna (Morfologia i budowa wirusów. Interakcja wirusów z komórką gospodarza. Hodowla wirusów. Cechy odporności przeciwwirusowej)
Doktryna infekcji (Ogólna charakterystyka infekcji. Formy infekcji i okresy chorób zakaźnych. Czynniki wywołujące infekcje i ich właściwości)
Normalna mikroflora organizmu człowieka (Normalna mikroflora człowieka. Dysbakterioza)
Antybiotyki i chemioterapia (Leki do chemioterapii. Główne powikłania chemioterapii)
Wprowadzenie do immunologii (Pojęcie odporności. Rodzaje odporności. Nieswoiste czynniki ochronne)
Układ odpornościowy organizmu ludzkiego (Centralne i obwodowe narządy układu odpornościowego. Komórki układu odpornościowego. Formy odpowiedzi odpornościowej ()
Antygeny. Właściwości i rodzaje antygenów. Antygeny mikroorganizmów)
Przeciwciała (Struktura immunoglobulin. Klasy immunoglobulin i ich właściwości)
Immunopatologia (stany niedoboru odporności. Reakcje alergiczne. Cechy alergii zakaźnych. Procesy autoimmunologiczne)
Applied Immunology (Immunodiagnostyka. Immunoprofilaktyka. Immunoterapia)
Czynniki wywołujące infekcje jelitowe - rodzina Enterobacteriaceae (Charakterystyka rodziny Enterobacteriaceae. Escherichia. Shigella. Salmonella. Yersinia)
Zakażenia toksyczne przenoszone przez żywność. Toksykozy pokarmowe (Ogólna charakterystyka i patogeny PTI. Botulizm)
Patogeny infekcji zooantroponotycznych (dżuma, wąglik, tularemia, bruceloza)
ziarniaki patogenne (gronkowce. paciorkowce. meningokoki. gonokoki)
Bakterie Gram-ujemne są czynnikami wywołującymi choroby ropne i zapalne (Haemophilus influenzae, Pseudomonas aeruginosa, Klebsiella, Proteus)
Błonica (morfologia i właściwości kulturowe. Patogeneza. Diagnostyka. Zapobieganie. Leczenie)
Gruźlica (morfologia i właściwości kulturowe. Patogeneza. Diagnostyka. Zapobieganie. Leczenie)
Grupa Rickettsia (Charakterystyka grupy. Rickettsiosis)
Patogeny ARVI (wirusy grypy, paragrypy, wirusy RS, adenowirusy, rinowirusy, reowirusy, wirusy RS)
Czynniki wywołujące wirusowe infekcje przenoszone drogą powietrzną (wirusy odry i świnki. Wirus opryszczki. Wirus różyczki).
Infekcje enterowirusowe (Poliovirus. Wirusy ECHO. Wirusy Coxsackie)
HIV (ludzki wirus niedoboru odporności) (Struktura. Patogeneza i zaburzenia immunologiczne. Epidemiologia. Diagnoza. Leczenie)
Wirusowe infekcje odzwierzęce (wirus wścieklizny. Flawiwirusy)
Czynniki wywołujące wirusowe zapalenie wątroby (wirus zapalenia wątroby typu A. Wirus zapalenia wątroby typu B. Inne patogeny wirusowego zapalenia wątroby)
Patogenne pierwotniaki (malaria Plasmodium. Toxoplasma. Giardia)

WYKŁAD nr 1. Wprowadzenie do mikrobiologii

1. Przedmiot i zadania mikrobiologii

Mikrobiologia to nauka, której przedmiotem są mikroskopijne stworzenia zwane mikroorganizmami, ich cechy biologiczne, systematyka, ekologia, związki z innymi organizmami.

Mikroorganizmy to najstarsza forma organizacji życia na Ziemi. Pod względem ilości stanowią najważniejszą i najbardziej zróżnicowaną część organizmów zamieszkujących biosferę.

Mikroorganizmy obejmują:

1) bakterie;

2) wirusy;

3) grzyby;

4) pierwotniaki;

5) mikroalgi.

Wspólną cechą mikroorganizmów są wymiary mikroskopowe; różnią się budową, pochodzeniem, fizjologią.

Bakterie to jednokomórkowe mikroorganizmy pochodzenia roślinnego, pozbawione chlorofilu i bez jądra.

Grzyby to jednokomórkowe i wielokomórkowe mikroorganizmy pochodzenia roślinnego, pozbawione chlorofilu, ale mające cechy komórki zwierzęcej, eukariota.

Wirusy to wyjątkowe mikroorganizmy, które nie mają struktury komórkowej.

Główne działy mikrobiologii: ogólna, techniczna, rolnicza, weterynaryjna, medyczna, sanitarna.

Mikrobiologia ogólna bada najbardziej ogólne wzorce związane z każdą grupą wymienionych mikroorganizmów: strukturę, metabolizm, genetykę, ekologię itp.

Głównym zadaniem mikrobiologii technicznej jest rozwój biotechnologii do syntezy substancji biologicznie czynnych przez mikroorganizmy: białka, enzymy, witaminy, alkohole, substancje organiczne, antybiotyki itp.

Mikrobiologia rolnicza zajmuje się badaniem drobnoustrojów, które uczestniczą w obiegu substancji, są wykorzystywane do przygotowania nawozów, wywołują choroby roślin itp.

Mikrobiologia weterynaryjna bada czynniki sprawcze chorób zwierząt, opracowuje metody ich biologicznego diagnozowania, swoistą profilaktykę i leczenie etiotropowe mające na celu zniszczenie drobnoustrojów chorobotwórczych w ciele chorego zwierzęcia.

Przedmiotem badań mikrobiologii medycznej są drobnoustroje chorobotwórcze (patogenne) i warunkowo chorobotwórcze dla człowieka, a także opracowanie metod diagnostyki mikrobiologicznej, swoistej profilaktyki i leczenia etiotropowego wywołanych przez nie chorób zakaźnych.

Działem mikrobiologii medycznej jest immunologia, która bada specyficzne mechanizmy ochrony organizmów ludzkich i zwierzęcych przed patogenami.

Przedmiotem badań mikrobiologii sanitarnej jest stan sanitarny i mikrobiologiczny obiektów środowiska i produktów spożywczych, opracowywanie norm sanitarnych.

2. Systematyka i nazewnictwo mikroorganizmów

Główną jednostką taksonomiczną taksonomii bakterii jest gatunek.

Gatunek to ewolucyjnie ustalony zestaw osobników, który ma jeden genotyp, który w standardowych warunkach przejawia podobne cechy morfologiczne, fizjologiczne, biochemiczne i inne.

Gatunek nie jest ostateczną jednostką taksonomii. W obrębie gatunku wyróżnia się warianty drobnoustrojów, które różnią się indywidualnymi cechami. Rozróżniają więc:

1) serotypy (według struktury antygenowej);

2) chemovary (według wrażliwości na chemikalia);

3) fagovary (przez wrażliwość na fagi);

4) fermentory;

5) bakteriocynowary;

6) bakteriocynogenowe nowotwory.

Bakteriocyny to substancje wytwarzane przez bakterie, które mają szkodliwy wpływ na inne bakterie. W zależności od rodzaju wytwarzanej bakteriocyny rozróżnia się bakteriocynowary, a według wrażliwości rozróżnia się bakteriocynogenowary.

Do identyfikacji gatunkowej bakterii niezbędna jest znajomość następujących właściwości:

1) morfologiczny (kształt i budowa komórki bakteryjnej);

2) nalewki (możliwość barwienia różnymi barwnikami);

3) kulturowy (charakter wzrostu na pożywce);

4) biochemiczne (umiejętność wykorzystania różnych substratów);

5) antygenowy.

Gatunki spokrewnione genetycznie łączą się w rodzaje, rodzaje w rodziny, a rodziny w rzędy. Wyższe kategorie taksonomiczne to klasy, dywizje, podkrólestwa i królestwa.

Według współczesnej taksonomii patogenne mikroorganizmy należą do królestwa prokariotów, patogennych pierwotniaków i grzybów - do królestwa eukariontów, wirusy zjednoczone są w odrębnym królestwie - Vira.

Wszystkie prokarioty, które mają jeden typ organizacji komórkowej, są połączone w jeden dział - Bakterie. Jednak ich poszczególne grupy różnią się cechami strukturalnymi i fizjologicznymi. Na tej podstawie wyróżnia się:

1) faktycznie bakterie;

2) promieniowce;

3) krętki;

4) riketsje;

5) chlamydie;

6) mykoplazmy.

Obecnie do taksonomii mikroorganizmów stosuje się szereg systemów taksonomicznych.

1. Taksonomia numeryczna. Rozpoznaje równoważność wszystkich znaków. Aby z niego skorzystać, konieczne jest posiadanie informacji o wielu dziesiątkach funkcji. Przynależność gatunkową ustala się na podstawie liczby pasujących znaków.

2. Serotaksonomia. Bada antygeny bakteryjne za pomocą reakcji z surowicami odpornościowymi. Najczęściej stosowany w bakteriologii medycznej. Wada: bakterie nie zawsze zawierają antygen specyficzny gatunkowo.

3. Chemotaksonomia. Do badania składu lipidowego, aminokwasowego komórki drobnoustroju i niektórych jej składników wykorzystuje się metody fizykochemiczne.

4. Systematyka genów. Opiera się na zdolności bakterii posiadających homologiczny DNA do transformacji, transdukcji i koniugacji oraz na analizie pozachromosomalnych czynników dziedziczności – plazmidów, transpozonów, fagów.

Zbiór podstawowych właściwości biologicznych bakterii można określić jedynie w czystej kulturze – są to bakterie tego samego gatunku, hodowane na pożywce.

3. Pożywki i metody izolacji czystych kultur

Do hodowli bakterii stosuje się pożywki, którym stawia się szereg wymagań.

1. Odżywianie. Bakterie muszą zawierać wszystkie niezbędne składniki odżywcze.

2. Izotoniczny. Bakterie muszą zawierać zestaw soli, aby utrzymać ciśnienie osmotyczne, czyli pewne stężenie chlorku sodu.

3. Optymalne pH (kwasowość) pożywki. Kwasowość środowiska zapewnia funkcjonowanie enzymów bakteryjnych; dla większości bakterii wynosi 7,2-7,6.

4. Optymalny potencjał elektronowy, wskazujący zawartość rozpuszczonego tlenu w medium. Powinna być wysoka dla aerobów i niska dla beztlenowców.

5. Przezroczystość (aby można było zaobserwować wzrost bakterii, szczególnie w przypadku płynnych pożywek).

6. Sterylność (aby nie było innych bakterii).

Klasyfikacja pożywek hodowlanych

1. Według pochodzenia:

1) naturalne (mleko, żelatyna, ziemniaki itp.);

2) sztuczne - pożywki przygotowane ze specjalnie przygotowanych składników naturalnych (pepton, aminopeptyd, ekstrakt drożdżowy itp.);

3) syntetyczne - pożywki o znanym składzie, przygotowane z chemicznie czystych związków nieorganicznych i organicznych (sole, aminokwasy, węglowodany itp.).

2. Według składu:

1) prosty - agar mięsno-peptonowy, bulion mięsno-peptonowy, agar Hottingera itp.;

2) złożone - są proste z dodatkiem dodatkowego składnika odżywczego (krew, agar czekoladowy): bulion cukrowy, bulion z żółcią, agar serwatkowy, agar z żółtkiem i solą, pożywka Kitta-Tarozzi, pożywka Wilson-Blair itp.

3. Według spójności:

1) ciało stałe (zawiera 3-5% agar-agar);

2) półpłynny (0,15-0,7% agar-agar);

3) płyn (nie zawierają agaru-agaru).

4. Po uzgodnieniu:

1) ogólnego przeznaczenia - do hodowli większości bakterii (agar mięsno-peptonowy, bulion mięsno-peptonowy, agar z krwią);

2) cel specjalny:

a) elektywne - pożywki, na których rosną bakterie tylko jednego gatunku (rodzaju), a rodzaj innych jest tłumiony (bulion alkaliczny, 1% woda peptonowa, agar z żółtkiem, agar z węglem kazeinowym itp.);

b) diagnostyka różnicowa - podłoża, na których wzrost niektórych rodzajów bakterii różni się w taki czy inny sposób od wzrostu innych gatunków, częściej biochemicznych (Endo, Levin, Gis, Ploskirev itp.);

c) środowiska wzbogacające – środowiska, w których następuje rozmnażanie i akumulacja bakterii chorobotwórczych dowolnego rodzaju lub gatunku, tj. wzbogacanie badanego materiału (bulion seleninowy).

Aby uzyskać czystą kulturę, konieczne jest opanowanie metod izolacji czystych kultur.

Metody izolacji czystych kultur.

1. Separacja mechaniczna na powierzchni pożywki gęstej (metoda uderzeniowa przez wypalanie pętli, metoda rozcieńczeń w agarze, rozprowadzenie na powierzchni pożywki stałej za pomocą szpatułki, metoda Drygalsky'ego).

2. Stosowanie elektywnych pożywek.

3. Stworzenie warunków sprzyjających rozwojowi jednego gatunku (rodzaju) bakterii (wzbogacanie środowiska).

Otrzymuje się czystą kulturę w postaci kolonii - jest to wyizolowana akumulacja bakterii widoczna gołym okiem na stałej pożywce, która z reguły jest potomstwem jednej komórki.

WYKŁAD nr 2. Morfologia i ultrastruktura bakterii

1. Cechy strukturalne komórki bakteryjnej. Główne organelle i ich funkcje

Różnice między bakteriami a innymi komórkami

1. Bakterie są prokariotami, to znaczy nie mają oddzielnego jądra.

2. Ściana komórkowa bakterii zawiera specjalny peptydoglikan - mureinę.

3. Komórka bakteryjna nie ma aparatu Golgiego, retikulum endoplazmatycznego i mitochondriów.

4. Rolę mitochondriów pełnią mezosomy - wgłębienia błony cytoplazmatycznej.

5. W komórce bakteryjnej jest wiele rybosomów.

6. Bakterie mogą posiadać specjalne organelle ruchowe - wici.

7. Wielkość bakterii waha się od 0,3-0,5 do 5-10 mikronów.

W zależności od kształtu komórek bakterie dzielą się na ziarniaki, pręciki i zawiłe.

W komórce bakteryjnej znajdują się:

1) główne organelle:

a) nukleoid;

b) cytoplazma;

c) rybosomy;

d) błona cytoplazmatyczna;

e) ściana komórkowa;

2) dodatkowe organelle:

a) spory;

b) kapsułki;

c) kosmki;

d) wici.

Cytoplazma jest złożonym układem koloidalnym składającym się z wody (75%), związków mineralnych, białek, RNA i DNA, które są częścią organelli nukleoidowych, rybosomów, mezosomów i inkluzji.

Nukleoid to substancja jądrowa rozproszona w cytoplazmie komórki. Nie ma błony jądrowej ani jąderek. Zawiera DNA, reprezentowane przez dwuniciową helisę. Zwykle zamknięty w pierścieniu i przymocowany do błony cytoplazmatycznej. Zawiera około 60 milionów par zasad. To czyste DNA, nie zawiera białek histonowych. Ich funkcję ochronną pełnią metylowane zasady azotowe. Nukleoid koduje podstawową informację genetyczną, czyli genom komórki.

Wraz z nukleoidem cytoplazma może zawierać autonomiczne koliste cząsteczki DNA o niższej masie cząsteczkowej - plazmidy. Kodują także informację dziedziczną, ale nie jest ona istotna dla komórki bakteryjnej.

Rybosomy to cząsteczki rybonukleoprotein o wielkości 20 nm, składające się z dwóch podjednostek - 30 S i 50 S. Rybosomy odpowiadają za syntezę białek. Przed rozpoczęciem syntezy białek podjednostki te łączą się w jedną - 70 S. W przeciwieństwie do komórek eukariotycznych, rybosomy bakteryjne nie są zjednoczone w retikulum endoplazmatycznym.

Mezosomy są pochodnymi błony cytoplazmatycznej. Mezosomy mogą mieć postać koncentrycznych błon, pęcherzyków, kanalików, w postaci pętli. Mezosomy są związane z nukleoidem. Biorą udział w podziale komórek i tworzeniu zarodników.

Inkluzje to produkty przemiany materii mikroorganizmów, które znajdują się w ich cytoplazmie i są wykorzystywane jako rezerwowe składniki odżywcze. Należą do nich wtrącenia glikogenu, skrobi, siarki, polifosforanu (volutin) itp.

2. Struktura ściany komórkowej i błony cytoplazmatycznej

Ściana komórkowa jest elastyczną, sztywną formacją o grubości 150-200 angstremów. Wykonuje następujące funkcje:

1) ochronny, wdrożenie fagocytozy;

2) regulacja ciśnienia osmotycznego;

3) receptor;

4) bierze udział w żywieniowych procesach podziału komórek;

5) antygenowy (określony przez produkcję endotoksyny – głównego antygenu somatycznego bakterii);

6) stabilizuje kształt i wielkość bakterii;

7) zapewnia system komunikacji z otoczeniem zewnętrznym;

8) pośrednio bierze udział w regulacji wzrostu i podziału komórek.

Ściana komórkowa nie jest widoczna konwencjonalnymi metodami barwienia, ale jeśli komórka zostanie umieszczona w roztworze hipertonicznym (podczas eksperymentu z plazmolizą), staje się widoczna.

Ściana komórkowa ściśle przylega do błony cytoplazmatycznej u bakterii Gram-dodatnich, u bakterii Gram-ujemnych ściana komórkowa jest oddzielona od błony cytoplazmatycznej przestrzenią peryplazmatyczną.

Ściana komórkowa ma dwie warstwy:

1) zewnętrzna - plastikowa;

2) wewnętrzny - sztywny, składający się z mureiny.

W zależności od zawartości mureiny w ścianie komórkowej rozróżnia się bakterie Gram-dodatnie i Gram-ujemne (w stosunku do barwienia Grama).

U bakterii Gram-dodatnich warstwa mureinowa stanowi 80% masy ściany komórkowej. Według Grama mają kolor niebieski. U bakterii gram-dodatnich warstwa murein stanowi 20% masy ściany komórkowej, według Grama są one zabarwione na czerwono.

U bakterii Gram-dodatnich zewnętrzna warstwa ściany komórkowej zawiera lipoproteiny, glikoproteiny, kwasy teichojowe, brak w nich warstwy lipopolisacharydowej. Ściana komórkowa wygląda amorficznie, nie jest ustrukturyzowana. Dlatego też, gdy szkielet murein zostaje zniszczony, bakterie całkowicie tracą swoją ścianę komórkową (stają się protoplastami) i nie są zdolne do reprodukcji.

U bakterii Gram-ujemnych zewnętrzna warstwa plastyczna jest wyraźnie określona, zawiera lipoproteiny, warstwę lipopolisacharydową składającą się z lipidu A (endotoksyny) i polisacharydu (antygenu O). Po zniszczeniu bakterii Gram-ujemnych powstają sferoplasty - bakterie z częściowo zachowaną ścianą komórkową, które nie są zdolne do rozmnażania.

Błona cytoplazmatyczna przylega do ściany komórkowej. Posiada selektywną przepuszczalność, bierze udział w transporcie składników odżywczych, wydalaniu egzotoksyn, metabolizmie energetycznym komórki, stanowi barierę osmotyczną, uczestniczy w regulacji wzrostu i podziałów, replikacji DNA, jest stabilizatorem rybosomów.

Ma zwykłą strukturę: dwie warstwy fosfolipidów (25-40%) i białka.

Zgodnie z ich funkcją białka błonowe dzielą się na:

1) strukturalne;

2) permiazy - białka systemów transportowych;

3) enzymy - enzymy.

Skład lipidowy błon nie jest stały. Może się różnić w zależności od warunków uprawy i wieku kultury. Różne typy bakterii różnią się między sobą składem lipidowym ich błon.

3. Dodatkowe organelle bakteryjne

Kosmki (pili, fimbrie) to cienkie wypustki białkowe na powierzchni ściany komórkowej. Funkcjonalnie się różnią. Istnieją komon-pili i sex-pili. Pili zwyczajne odpowiadają za adhezję bakterii do powierzchni komórek makroorganizmu. Są charakterystyczne dla bakterii Gram-dodatnich. Pili płciowe pośredniczą w kontakcie między męskimi i żeńskimi komórkami bakteryjnymi w procesie koniugacji. Za ich pośrednictwem informacja genetyczna jest wymieniana od dawcy do biorcy. Dawca – komórka męska – ma pigułkę seksualną. Komórka żeńska – biorca – nie ma pigułki seksualnej. Białko pilusów płciowych jest kodowane przez geny plazmidu F.

Wici są organellami ruchu. Mają to bakterie ruchliwe. Są to specjalne narośla białkowe na powierzchni komórki bakteryjnej zawierające białko flageliny. Liczba i lokalizacja wici może się różnić.

Rozróżnij:

1) monotrichous (mieć jedną wić);

2) lofotryczny (mają wiązkę wici na jednym końcu komórki);

3) amfitrichous (mają po jednej wici na każdym końcu);

4) peritrichous (mają kilka wici znajdujących się na obwodzie).

Ruchliwość bakterii ocenia się na podstawie żywych mikroorganizmów lub pośrednio na podstawie charakteru wzrostu na podłożu Peszkowa (półpłynny agar). Bakterie nieruchliwe rosną ściśle według wstrzyknięcia, a ruchome dają wzrost rozproszony.

Kapsułki stanowią dodatkową powłokę powierzchniową. Powstają, gdy mikroorganizm wchodzi do makroorganizmu. Funkcją kapsułki jest ochrona przed fagocytozą i przeciwciałami.

Istnieją makro- i mikrokapsułki. Makrokapsułkę można zidentyfikować za pomocą specjalnych metod barwienia, łączących metody barwienia dodatniego i ujemnego. Mikrokapsułka - pogrubienie górnych warstw ściany komórkowej. Można go wykryć jedynie za pomocą mikroskopu elektronowego. Mikrokapsułki są charakterystyczne dla zjadliwych bakterii.

Bakterie obejmują:

1) prawdziwe bakterie otoczkowe (rodzaj Klebsiella) - zachowują tworzenie torebki nawet podczas wzrostu na pożywkach, a nie tylko w makroorganizmie;

2) pseudotorebkowy - tworzy kapsułkę dopiero po wejściu do makroorganizmu.

Kapsułki mogą być polisacharydowe i białkowe. Pełnią rolę antygenu, mogą być czynnikiem zjadliwości.

Zarodniki to szczególne formy bytowania niektórych bakterii w niekorzystnych warunkach środowiskowych. Zarodnikowanie jest nieodłączną cechą bakterii Gram-dodatnich. W przeciwieństwie do form wegetatywnych zarodniki są bardziej odporne na czynniki chemiczne i termiczne.

Najczęściej zarodniki tworzą bakterie z rodzaju Bacillus i Clostridium.

Proces sporulacji polega na pogrubieniu wszystkich błon komórkowych. Są impregnowane solami dipikalinianu wapnia, stają się gęste, komórka traci wodę, a wszystkie jej procesy plastyczne spowalniają. Kiedy zarodnik dostanie się do sprzyjających warunków, kiełkuje w formę wegetatywną.

Bakterie Gram-ujemne mają również zdolność przetrwania w niesprzyjających warunkach w postaci form niehodowlanych. Jednocześnie nie ma typowego tworzenia zarodników, ale procesy metaboliczne w takich komórkach są spowolnione, nie można natychmiast rosnąć na pożywce. Ale kiedy wejdą w makroorganizm, zamieniają się w swoje pierwotne formy.

WYKŁAD nr 3. Fizjologia bakterii

1. Wzrost i reprodukcja bakterii

Wzrost bakterii – wzrost wielkości komórki bakteryjnej bez zwiększania liczby osobników w populacji.

Rozmnażanie bakterii to proces, który zapewnia wzrost liczby osobników w populacji. Bakterie charakteryzują się wysokim tempem reprodukcji.

Wzrost zawsze poprzedza reprodukcję. Bakterie rozmnażają się przez poprzeczne rozszczepienie binarne, w którym z jednej komórki macierzystej powstają dwie identyczne komórki potomne.

Proces podziału komórki bakteryjnej rozpoczyna się od replikacji chromosomalnego DNA. W miejscu przyłączenia chromosomu do błony cytoplazmatycznej (punkt replikatora) działa białko inicjatorowe, które powoduje pęknięcie pierścienia chromosomu, a następnie następuje despiralizacja jego nici. Nici rozwijają się, a druga nić przyłącza się do błony cytoplazmatycznej w punkcie proreplikatora, który jest diametralnie przeciwny do punktu replikatora. Dzięki polimerazom DNA wzdłuż macierzy powstaje dokładna kopia każdej nici. Podwojenie materiału genetycznego jest sygnałem do podwojenia liczby organelli. W mezosomach przegrodowych budowana jest przegroda, która dzieli komórkę na pół.

Dwuniciowe zwoje DNA, zwoje w pierścień w miejscu przyłączenia do błony cytoplazmatycznej. To sygnał do dywergencji komórek wzdłuż przegrody. Powstają dwie osoby potomne.

Na gęstych pożywkach bakterie tworzą skupiska komórek - kolonie o różnej wielkości, kształcie, powierzchni, kolorze itp. Na pożywkach płynnych wzrost bakterii charakteryzuje się tworzeniem filmu na powierzchni pożywki, równomiernym zmętnieniem lub osad.

Reprodukcja bakterii zależy od czasu powstania. Jest to okres, w którym następuje podział komórek. Czas generowania zależy od rodzaju bakterii, wieku, składu pożywki, temperatury itp.

Fazy reprodukcji komórki bakteryjnej na płynnej pożywce:

1) początkowa faza stacjonarna; liczba bakterii, które dostały się do pożywki i znajdują się w niej;

2) faza zwłoki (faza odpoczynku); czas trwania - 3-4 godziny, bakterie dostosowują się do pożywki, rozpoczyna się aktywny wzrost komórek, ale nie ma jeszcze aktywnej reprodukcji; w tym czasie wzrasta ilość białka, RNA;

3) faza mnożenia logarytmicznego; aktywnie zachodzą procesy reprodukcji komórek w populacji, reprodukcja przeważa nad śmiercią;

4) maksymalna faza stacjonarna; bakterie osiągają maksymalne stężenie, tj. maksymalną liczbę żywych osobników w populacji; liczba martwych bakterii jest równa liczbie powstałych; nie ma dalszego wzrostu liczby osobników;

5) przyspieszona faza śmierci; procesy śmierci przeważają nad procesem rozmnażania, ponieważ substraty odżywcze w środowisku są zubożone. Gromadzą produkty toksyczne, produkty przemiany materii. Tej fazy można uniknąć, stosując metodę hodowli przepływowej: produkty przemiany materii są stale usuwane z pożywki, a składniki odżywcze są uzupełniane.

2. Karmienie bakterii

Odżywianie rozumiane jest jako procesy wchodzenia i usuwania składników odżywczych do iz komórki. Odżywianie zapewnia przede wszystkim reprodukcję i metabolizm komórki.

Wśród niezbędnych składników odżywczych wyróżnia się organogeny - to osiem pierwiastków chemicznych, których stężenie w komórce bakteryjnej przekracza 10-4 mol. Należą do nich węgiel, tlen, wodór, azot, fosfor, potas, magnez, wapń.

Oprócz organogenów potrzebne są pierwiastki śladowe. Zapewniają aktywność enzymatyczną. Są to cynk, mangan, molibden, kobalt, miedź, nikiel, wolfram, sód, chlor.

Bakterie mają różnorodne źródła składników odżywczych.

W zależności od źródła produkcji węgla bakterie dzielą się na:

1) autotrofy (użyj substancji nieorganicznych - CO2);

2) heterotrofy;

3) metatrofy (wykorzystuj materię organiczną o charakterze nieożywionym);

4) paratrofy (wykorzystuj organiczne substancje dzikiej przyrody).

Procesy żywieniowe muszą zaspokajać potrzeby energetyczne komórki bakteryjnej.

Według źródeł energii mikroorganizmy dzielą się na:

1) fototrofy (zdolne do wykorzystania energii słonecznej);

2) chemotrofy (otrzymują energię poprzez reakcje redoks);

3) chemolitotrofy (stosuj związki nieorganiczne);

4) chemoorganotrofy (użyj materii organicznej).

Bakteryjne czynniki wzrostu to witaminy, aminokwasy, zasady purynowe i pirymidynowe, których obecność przyspiesza wzrost.

Bakterie obejmują:

1) prototrofy (sami są w stanie syntetyzować niezbędne substancje z nisko zorganizowanych);

2) auksotrofy (są mutantami prototrofów, które utraciły geny; są odpowiedzialne za syntezę niektórych substancji - witamin, aminokwasów, dlatego potrzebują tych substancji w postaci gotowej).

Mikroorganizmy przyswajają składniki odżywcze w postaci małych cząsteczek, dlatego białka, polisacharydy i inne biopolimery mogą służyć jako źródło pożywienia dopiero po rozbiciu przez egzoenzymy na prostsze związki.

Metabolity i jony w różny sposób dostają się do komórki drobnoustroju.

Drogi wnikania metabolitów i jonów do komórki drobnoustroju.

1. Transport pasywny (bez kosztów energii):

1) prosta dyfuzja;

2) ułatwiona dyfuzja (wzdłuż gradientu stężeń, za pomocą białek nośnikowych).

2. Transport aktywny (z wydatkowaniem energii, wbrew gradientowi stężenia; w tym przypadku substrat oddziałuje z białkiem nośnikowym na powierzchni błony cytoplazmatycznej).

Istnieją zmodyfikowane warianty transportu aktywnego – przenoszenie grup chemicznych. Enzymy fosforylowane działają jak białka nośnikowe, więc substrat jest przenoszony w formie ufosforylowanej. Ten transfer grupy chemicznej nazywa się translokacją.

3. Metabolizm komórki bakteryjnej

Cechy metabolizmu u bakterii:

1) różnorodność stosowanych podłoży;

2) intensywność procesów metabolicznych;

3) ukierunkowanie wszystkich procesów metabolicznych w celu zapewnienia procesów reprodukcji;

4) przewaga procesów rozpadu nad procesami syntezy;

5) obecność egzo- i endoenzymów metabolizmu.

W procesie przemiany materii występują dwa rodzaje metabolizmu:

1) plastikowy (konstrukcyjny):

a) anabolizm (z kosztami energii);

b) katabolizm (z uwolnieniem energii);

2) metabolizm energetyczny (występuje w mezosomach oddechowych):

a) oddychanie

b) fermentacja.

W zależności od akceptora protonów i elektronów bakterie dzielą się na tlenowe, fakultatywne beztlenowce i bezwzględne beztlenowce. W przypadku tlenowców akceptorem jest tlen. Fakultatywne beztlenowce wykorzystują oddychanie w warunkach tlenowych i fermentację w warunkach beztlenowych. W przypadku bezwzględnych beztlenowców charakterystyczna jest tylko fermentacja, w warunkach tlenowych śmierć mikroorganizmu następuje w wyniku tworzenia się nadtlenków, a komórka zostaje zatruta.

W komórce drobnoustrojów enzymy są katalizatorami biologicznymi. Zgodnie ze strukturą wyróżniają:

1) proste enzymy (białka);

2) kompleks; składają się z części białkowych (centrum aktywne) i części niebiałkowych; wymagane do aktywacji enzymów.

Rozróżnij również:

1) enzymy konstytutywne (są stale syntetyzowane niezależnie od obecności substratu);

2) enzymy indukowalne (syntetyzowane tylko w obecności substratu).

Zestaw enzymów w komórce jest ściśle indywidualny dla gatunku. Zdolność mikroorganizmu do wykorzystywania substratów poprzez zestaw enzymów determinuje jego właściwości biochemiczne.

W zależności od miejsca działania istnieją:

1) egzoenzymy (działają na zewnątrz komórki; biorą udział w procesie rozpadu dużych cząsteczek, które nie mogą przeniknąć do wnętrza komórki bakteryjnej; charakterystyczne dla bakterii gram-dodatnich);

2) endoenzymy (działają w samej komórce, zapewniają syntezę i rozkład różnych substancji).

W zależności od katalizowanych reakcji chemicznych wszystkie enzymy dzielą się na sześć klas:

1) oksydoreduktazy (katalizują reakcje redoks między dwoma substratami);

2) transferazy (przeprowadzają międzycząsteczkowy transfer grup chemicznych);

3) hydrolazy (wykonują hydrolityczne rozszczepienie wiązań wewnątrzcząsteczkowych);

4) liazy (przyłącz grupy chemiczne do dwóch wiązań, a także przeprowadzaj reakcje odwrotne);

5) izomerazy (przeprowadzają procesy izomeryzacji, zapewniają konwersję wewnętrzną z tworzeniem różnych izomerów);

6) ligazy, czyli syntetazy (łączą dwie cząsteczki, co powoduje rozszczepienie wiązań pirofosforanowych w cząsteczce ATP).

4. Rodzaje wymiany tworzyw sztucznych

Główne rodzaje wymiany tworzyw sztucznych to:

1) białko;

2) węglowodan;

3) lipid;

4) nukleinowy.

Metabolizm białek charakteryzuje się katabolizmem i anabolizmem. W procesie katabolizmu bakterie rozkładają białka pod wpływem proteaz tworząc peptydy. Aminokwasy powstają z peptydów w wyniku działania peptydaz.

Rozpad białek w warunkach tlenowych nazywa się tleniem, aw warunkach beztlenowych rozpadem.

W wyniku rozpadu aminokwasów komórka otrzymuje jony amonowe niezbędne do tworzenia własnych aminokwasów. Komórki bakteryjne są w stanie syntetyzować wszystkie 20 aminokwasów. Wiodące wśród nich są alanina, glutamina, asparagina. Uczestniczą w procesach transaminacji i transaminacji. W metabolizmie białek przeważają procesy syntezy nad rozpadem, podczas gdy następuje zużycie energii.

W metabolizmie węglowodanów u bakterii katabolizm przeważa nad anabolizmem. Węglowodany złożone w środowisku zewnętrznym mogą być rozkładane jedynie przez bakterie wydzielające enzymy – polisacharydazy. Polisacharydy rozkładają się na disacharydy, które pod działaniem oligosacharydaz rozkładają się na monosacharydy, a do komórki może przedostać się tylko glukoza. Część z nich trafia do syntezy własnych polisacharydów w komórce, część ulega dalszemu rozkładowi, który może przebiegać dwiema drogami: drogą beztlenowego rozkładu węglowodanów – fermentacji (glikolizy) oraz w warunkach tlenowych – drogą spalania.

W zależności od produktów końcowych rozróżnia się następujące rodzaje fermentacji:

1) alkohol (typowy dla grzybów);

2) kwas propionowy (typowy dla Clostridia, bakterii propionowych);

3) kwas mlekowy (typowy dla paciorkowców);

4) masłowy (typowy dla sarkiny);

5) butylodenglikol (typowy dla prątków).

Wraz z głównym rozkładem beztlenowym (glikolizą) mogą istnieć pomocnicze szlaki rozkładu węglowodanów (fosforan pentozy, ketodeoksyfosfoglukonian itp.). Różnią się kluczowymi produktami i reakcjami.

Metabolizm lipidów odbywa się za pomocą enzymów – lipoproteinaz, lecytynaz, lipaz, fosfolipaz.

Lipazy katalizują rozkład obojętnych kwasów tłuszczowych, czyli odpowiadają za odszczepianie tych kwasów od glicerolu. Kiedy kwasy tłuszczowe są rozkładane, komórka magazynuje energię. Ostatecznym produktem rozkładu jest acetylo-CoA.

Biosynteza lipidów jest prowadzona przez białka przenoszące acetyl. W tym przypadku reszta acetylowa przechodzi do glicerofosforanu z tworzeniem kwasów fosfatydowych i już wchodzą w reakcje chemiczne z tworzeniem estrów z alkoholami. Te przemiany leżą u podstaw syntezy fosfolipidów.

Bakterie są w stanie syntetyzować zarówno nasycone, jak i nienasycone kwasy tłuszczowe, ale synteza tych ostatnich jest bardziej charakterystyczna dla tlenowców, ponieważ wymaga tlenu.

Metabolizm jądrowy bakterii jest powiązany z metabolizmem genetycznym. Synteza kwasów nukleinowych jest ważna dla procesu podziału komórek. Syntezę przeprowadza się za pomocą enzymów: enzymu restrykcyjnego, polimerazy DNA, ligazy, polimerazy RNA zależnej od DNA.

Enzymy restrykcyjne wycinają odcinki DNA, usuwając niechciane wstawki, a ligazy zapewniają sieciowanie fragmentów kwasu nukleinowego. Polimerazy DNA są odpowiedzialne za replikację potomnego DNA wzdłuż DNA matki. Zależne od DNA polimerazy RNA są odpowiedzialne za transkrypcję i budowę RNA na matrycy DNA.

WYKŁAD nr 4. Genetyka mikroorganizmów. bakteriofagi

1. Organizacja materiału dziedzicznego bakterii

Dziedziczny aparat bakterii jest reprezentowany przez jeden chromosom, który jest cząsteczką DNA, jest spiralnie zwinięty i zwinięty w pierścień. Ten pierścień w jednym miejscu jest przymocowany do błony cytoplazmatycznej. Poszczególne geny znajdują się na chromosomie bakteryjnym.

Jednostki funkcjonalne genomu bakteryjnego, oprócz genów chromosomalnych, to:

1) sekwencje IS;

2) transpozony;

3) plazmidy.

Sekwencje IS to krótkie fragmenty DNA. Nie niosą genów strukturalnych (kodujących białka), a jedynie geny odpowiedzialne za transpozycję (zdolność poruszania się wzdłuż chromosomu i integracji w jego różne części).

Transpozony to większe cząsteczki DNA. Oprócz genów odpowiedzialnych za transpozycję zawierają również gen strukturalny. Transpozony są w stanie poruszać się wzdłuż chromosomu. Ich pozycja wpływa na ekspresję genów. Transpozony mogą również istnieć poza chromosomem (autonomicznie), ale nie są zdolne do autonomicznej replikacji.

Plazmidy są dodatkowym pozachromosomalnym materiałem genetycznym. Jest to kolista, dwuniciowa cząsteczka DNA, której geny kodują dodatkowe właściwości, dające komórkom selektywne korzyści. Plazmidy są zdolne do autonomicznej replikacji, tj. niezależnie od chromosomu lub pod jego słabą kontrolą. Dzięki autonomicznej replikacji plazmidy mogą dawać zjawisko amplifikacji: ten sam plazmid może występować w kilku kopiach, wzmacniając w ten sposób manifestację tej cechy.

W zależności od właściwości cech, które kodują plazmidy, wyróżnia się:

1) R-plazmidy. Zapewnij lekooporność; może zawierać geny odpowiedzialne za syntezę enzymów niszczących substancje lecznicze, może zmieniać przepuszczalność błon;

2) F-plazmidy. Kodują płeć w bakteriach. Komórki męskie (F+) zawierają plazmid F, komórki żeńskie (F-) nie. Komórki męskie pełnią rolę dawcy materiału genetycznego podczas koniugacji, a komórki żeńskie pełnią rolę biorcy. Mają różny ładunek elektryczny powierzchniowy i dlatego się przyciągają. Sam plazmid F przechodzi od dawcy, jeśli znajduje się on w komórce w stanie autonomicznym.

Plazmidy F są zdolne do integracji z chromosomem komórki i pozostawienia stanu integracji do stanu autonomicznego. W tym przypadku wychwytywane są geny chromosomalne, które komórka może przekazać podczas koniugacji;

3) Col-plazmidy. Kod do syntezy bakteriocyn. Są to substancje bakteriobójcze, które działają na blisko spokrewnione bakterie;

4) Plazmidy Tox. Kodują produkcję egzotoksyn;

5) biodegradacja plazmidów. Kodują enzymy, dzięki którym bakterie mogą wykorzystywać ksenobiotyki.

Utrata plazmidu przez komórkę nie prowadzi do jej śmierci. W tej samej komórce można znaleźć różne plazmidy.

2. Zmienność bakterii

Istnieją dwa rodzaje zmienności - fenotypowa i genotypowa.

Zmienność fenotypowa – modyfikacje – nie wpływa na genotyp. Modyfikacje dotyczą większości osobników w populacji. Nie są dziedziczone i z czasem zanikają, tj. powracają do oryginalnego fenotypu.

Zmienność genotypowa wpływa na genotyp. Opiera się na mutacjach i rekombinacjach.

Mutacje – zmiana genotypu utrzymująca się przez wiele pokoleń, której towarzyszy zmiana fenotypu. Cechą mutacji u bakterii jest względna łatwość ich wykrywania.

Mutacje wyróżnia lokalizacja:

1) gen (punkt);

2) chromosomalny;

3) plazmid.

Ze względu na pochodzenie mutacje mogą być:

1) spontaniczny (mutagen nieznany);

2) indukowany (mutagen nieznany).

Rekombinacja to wymiana materiału genetycznego między dwoma osobnikami z pojawieniem się osobników zrekombinowanych ze zmienionym genotypem.

Bakterie mają kilka mechanizmów rekombinacji:

1) koniugacja;

2) fuzja protoplastów;

3) transformacja;

4) transdukcja.

Koniugacja to wymiana informacji genetycznych poprzez bezpośredni kontakt między dawcą a biorcą. Plazmidy mają najwyższą częstotliwość transmisji, a plazmidy mogą mieć różnych gospodarzy. Po utworzeniu mostka koniugacyjnego między dawcą a biorcą, jedna nić DNA dawcy wchodzi przez nią do komórki biorcy. Im dłuższy kontakt, tym więcej DNA dawcy może zostać przeniesione do biorcy.

Fuzja protoplastów to mechanizm wymiany informacji genetycznej poprzez bezpośredni kontakt między odcinkami błony cytoplazmatycznej bakterii pozbawionych ściany komórkowej.

Transformacja to transfer informacji genetycznej w postaci izolowanych fragmentów DNA, gdy komórka biorcy znajduje się w środowisku zawierającym DNA dawcy. Transdukcja wymaga szczególnego stanu fizjologicznego komórki biorcy – kompetencji. Stan ten jest nieodłącznym elementem aktywnie dzielących się komórek, w których zachodzą procesy replikacji własnych kwasów nukleinowych. W takich komórkach działa czynnik kompetencji – jest to białko, które powoduje wzrost przepuszczalności ściany komórkowej i błony cytoplazmatycznej, dzięki czemu fragment DNA może przedostać się do takiej komórki.

Transdukcja to transfer informacji genetycznej między komórkami bakteryjnymi przez fagi o umiarkowanej transdukcji. Fagi transdukujące mogą przenosić jeden lub więcej genów.

Transdukcja dzieje się:

1) specyficzny (przenoszony jest zawsze ten sam gen, fag transdukujący zawsze znajduje się w tym samym miejscu);

2) niespecyficzne (przekazywane są różne geny, lokalizacja faga transdukującego nie jest stała).

3. Bakteriofagi

Bakteriofagi (fagi) to wirusy infekujące komórki bakteryjne. Nie posiadają struktury komórkowej, nie są w stanie samodzielnie syntetyzować kwasów nukleinowych i białek, dlatego są bezwzględnie wewnątrzkomórkowymi pasożytami.

Wiriony faga składają się z głowy zawierającej kwas nukleinowy wirusa i wyrostka.

Nukleokapsyd głowy faga ma sześcienny typ symetrii, a proces ma typ spiralny, tj. bakteriofagi mają mieszany typ symetrii.

Fagi mogą występować w dwóch formach:

1) wewnątrzkomórkowy (jest to profag, czyste DNA);

2) zewnątrzkomórkowy (jest to wirion).

Fagi, podobnie jak inne wirusy, mają właściwości antygenowe i zawierają antygeny specyficzne dla grupy i typu.

Istnieją dwa rodzaje interakcji fag-komórka:

1) lityczna (produktywna infekcja wirusowa). Jest to rodzaj interakcji, w której następuje reprodukcja wirusa w komórce bakteryjnej. Umiera w tym samym czasie. Fagi są najpierw adsorbowane na ścianie komórkowej. Potem przychodzi faza penetracji. Lizozym działa w miejscu adsorpcji faga, a kwas nukleinowy faga jest wstrzykiwany do komórki dzięki kurczliwym białkom ogonka. Po tym następuje średni okres, w którym synteza składników komórkowych jest tłumiona i przeprowadzana jest niesprzęgająca metoda reprodukcji fagów. W tym przypadku fagowy kwas nukleinowy jest syntetyzowany w regionie nukleoidowym, a następnie na rybosomach przeprowadzana jest synteza białek. Fagi, które mają interakcje typu litycznego, nazywane są zjadliwymi.

W końcowym okresie, w wyniku samoorganizacji, wokół kwasu nukleinowego dopasowują się białka i powstają nowe cząstki faga. Opuszczają komórkę, łamiąc jej ścianę komórkową, czyli następuje liza bakterii;

2) lizogenny. To są fagi o umiarkowanym klimacie. Gdy kwas nukleinowy dostanie się do komórki, integruje się z genomem komórki i obserwuje się długotrwałe współistnienie faga z komórką bez jej śmierci. Kiedy zmieniają się warunki zewnętrzne, fag może opuścić zintegrowaną formę i rozwinąć produktywną infekcję wirusową.

Komórka zawierająca profaga w genomie nazywana jest lizogenną i różni się od pierwotnej obecnością dodatkowej informacji genetycznej dzięki genom profagu. Jest to zjawisko konwersji lizogennej.

Na podstawie specyfiki wyróżniają:

1) fagi wielowartościowe (kultury lizujące jednej rodziny lub rodzaju bakterii);

2) jednowartościowe (lizują kultury tylko jednego rodzaju bakterii);

3) typowy (zdolny do powodowania lizy tylko niektórych typów (wariantów) kultury bakteryjnej w obrębie gatunku bakterii).

Fagi mogą być stosowane jako preparaty diagnostyczne do określenia rodzaju i gatunku bakterii izolowanych podczas badania bakteriologicznego. Częściej jednak stosuje się je w leczeniu i profilaktyce niektórych chorób zakaźnych.

WYKŁAD nr 5. Wirusologia ogólna

1. Morfologia i budowa wirusów

Wirusy to mikroorganizmy tworzące królestwo Vira.

Cechy:

1) zawierają tylko jeden rodzaj kwasu nukleinowego (RNA lub DNA);

2) nie posiadają własnych systemów syntezy białek i energii;

3) nie mają organizacji komórkowej;

4) mieć rozłączny (oddzielony) tryb reprodukcji (synteza białek i kwasów nukleinowych zachodzi w różnych miejscach i w różnym czasie);

5) obligatoryjne pasożytnictwo wirusów realizowane jest na poziomie genetycznym;

6) wirusy przechodzą przez filtry bakteryjne.

Wirusy mogą występować w dwóch postaciach: zewnątrzkomórkowej (wirion) i wewnątrzkomórkowej (wirus).

Kształt wirionów może być:

1) zaokrąglony;

2) w kształcie pręta;

3) w postaci wielokątów foremnych;

4) nitkowate itp.

Ich rozmiary wahają się od 15-18 do 300-400 nm.

W centrum wirionu znajduje się wirusowy kwas nukleinowy pokryty białkową otoczką - kapsydem, który ma ściśle uporządkowaną strukturę. Otoczka kapsydu zbudowana jest z kapsomerów. Kwas nukleinowy i otoczka kapsydu tworzą nukleokapsyd.

Nukleokapsyd kompleksowo zorganizowanych wirionów pokryty jest zewnętrzną otoczką - superkapsydem, który może zawierać wiele funkcjonalnie różnych struktur lipidowych, białkowych, węglowodanowych.

Struktura wirusów DNA i RNA nie różni się zasadniczo od NC innych mikroorganizmów. Niektóre wirusy mają w swoim DNA uracyl.

DNA może być:

1) dwuniciowy;

2) jednoniciowy;

3) pierścień;

4) dwuniciowy, ale z jednym krótszym łańcuszkiem;

5) dwuniciowy, ale z jednym łańcuchem ciągłym i drugim łańcuchem fragmentowanym.

RNA może być:

1) jednoniciowy;

2) liniowy dwuniciowy;

3) liniowy fragmentaryczny;

4) pierścień;

5) zawierające dwa identyczne jednoniciowe RNA.

Białka wirusowe dzielą się na:

1) genomowy - nukleoproteiny. Zapewniają replikację wirusowych kwasów nukleinowych i procesy reprodukcji wirusów. Są to enzymy, dzięki którym następuje wzrost liczby kopii cząsteczki rodzicielskiej lub białek, za pomocą których cząsteczki są syntetyzowane na macierzy kwasu nukleinowego, które zapewniają implementację informacji genetycznej;

2) białka otoczki kapsydu - proste białka o zdolności do samoorganizacji. Tworzą one geometrycznie regularne struktury, w których wyróżnia się kilka rodzajów symetrii: spiralna, sześcienna (tworzą wielokąty foremne, liczba ścian jest ściśle stała) lub mieszana;

3) białka otoczki superkapsydu są białkami złożonymi, zróżnicowanymi pod względem funkcji. Dzięki nim dochodzi do interakcji wirusów z wrażliwą komórką. Pełnią funkcje ochronne i receptorowe.

Wśród białek otoczki superkapsydu znajdują się:

a) białka kotwiczące (z jednej strony znajdują się na powierzchni, z drugiej w głąb; zapewniają kontakt wirionu z komórką);

b) enzymy (mogą niszczyć błony);

c) hemaglutyniny (powodują hemaglutynację);

d) elementy komórki gospodarza.

2. Interakcja wirusów z komórką gospodarza

Interakcja zachodzi w jednym systemie biologicznym na poziomie genetycznym.

Istnieją cztery rodzaje interakcji:

1) produktywna infekcja wirusowa (interakcja powodująca reprodukcję wirusa, a komórki umierają);

2) nieudana infekcja wirusowa (interakcja, w której nie dochodzi do reprodukcji wirusa, a komórka przywraca upośledzoną funkcję);

3) utajona infekcja wirusowa (następuje reprodukcja wirusa, a komórka zachowuje swoją aktywność funkcjonalną);

4) transformacja indukowana wirusem (interakcja, w której komórka zakażona wirusem nabiera nowych właściwości, które wcześniej nie były dla niej nieodłączne).

Wiriony po adsorpcji przenikają przez endocytozę (viropexis) lub w wyniku fuzji błon wirusowych i komórkowych. Powstałe wakuole, zawierające całe wiriony lub ich składniki wewnętrzne, wchodzą do lizosomów, w których odbywa się deproteinizacja, czyli „rozbieranie” wirusa, w wyniku którego białka wirusowe są niszczone. Uwolnione od białek kwasy nukleinowe wirusów przenikają kanałami komórkowymi do jądra komórkowego lub pozostają w cytoplazmie.

Kwasy nukleinowe wirusów realizują program genetyczny tworzenia potomstwa wirusów i określają dziedziczne właściwości wirusów. Za pomocą specjalnych enzymów (polimeraz) z macierzystego kwasu nukleinowego tworzone są kopie (zachodzi replikacja) i syntetyzowane są informacyjne RNA, które są połączone z rybosomami i przeprowadzają syntezę potomnych białek wirusowych (translacja).

Po zgromadzeniu wystarczającej liczby składników wirusa w zakażonej komórce rozpoczyna się tworzenie potomnych wirionów. Proces ten zwykle zachodzi w pobliżu błon komórkowych, które czasami biorą w nim bezpośredni udział. Skład nowo powstałych wirionów często zawiera substancje charakterystyczne dla komórki, w której wirus się replikuje. W takich przypadkach ostatnim etapem tworzenia wirionów jest ich otulenie warstwą błony komórkowej.

Ostatnim etapem interakcji między wirusami i komórkami jest wyjście lub uwolnienie cząstek wirusa potomnego z komórki. Proste wirusy pozbawione superkapsydu powodują zniszczenie komórek i przedostają się do przestrzeni międzykomórkowej. Inne wirusy posiadające otoczkę lipoproteinową opuszczają komórkę poprzez pączkowanie. W tym przypadku komórka pozostaje żywotna przez długi czas. W niektórych przypadkach wirusy gromadzą się w cytoplazmie lub jądrze zakażonych komórek, tworząc skupiska przypominające kryształy - ciała inkluzyjne.

3. Hodowla wirusów

Główne metody hodowli wirusów:

1) biologiczny - infekcja zwierząt laboratoryjnych. Zakażone wirusem zwierzę zachoruje. Jeśli choroba nie rozwinie się, podczas autopsji można wykryć zmiany patologiczne. Zwierzęta wykazują zmiany immunologiczne. Jednak nie wszystkie wirusy można hodować u zwierząt;

2) hodowla wirusów w rozwijających się zarodkach kurzych. Zarodki kurcząt hoduje się w inkubatorze przez 7-10 dni, a następnie wykorzystuje do hodowli. W tym modelu wszystkie rodzaje pączków tkankowych są podatne na infekcję. Ale nie wszystkie wirusy mogą się namnażać i rozwijać w zarodkach kurzych.

W wyniku infekcji mogą wystąpić i pojawić się:

1) śmierć zarodka;

2) wady rozwojowe: na powierzchni błon pojawiają się formacje - blaszki, które są nagromadzeniem martwych komórek zawierających wiriony;

3) nagromadzenie wirusów w płynie omoczniowym (wykrywane przez miareczkowanie);

4) rozmnażanie w kulturze tkankowej (jest to główna metoda hodowli wirusów).

Istnieją następujące rodzaje kultur tkankowych:

1) przeszczepione - hodowle komórek nowotworowych; mieć wysoką aktywność mitotyczną;

2) pierwotnie trypsynizowane – poddane pierwotnemu działaniu trypsyny; zabieg ten zakłóca komunikację międzykomórkową, w wyniku czego powstają izolowane komórki. Źródłem są dowolne narządy i tkanki, najczęściej embrionalne (mają wysoką aktywność mitotyczną).

Do utrzymania komórek w hodowli tkankowej stosuje się specjalne pożywki. Są to płynne pożywki o złożonym składzie zawierające aminokwasy, węglowodany, czynniki wzrostu, źródła białka, antybiotyki oraz wskaźniki do oceny rozwoju komórek hodowli tkankowej.

Reprodukcja wirusów w hodowli tkankowej oceniana jest na podstawie ich działania cytopatycznego, które ma różny charakter w zależności od rodzaju wirusa.

Główne przejawy cytopatycznego działania wirusów:

1) rozmnażaniu wirusa może towarzyszyć śmierć komórek lub zmiany w nich morfologiczne;

2) niektóre wirusy powodują fuzję komórek i tworzenie syncytium wielojądrowego;

3) komórki mogą rosnąć, ale dzielić się, w wyniku czego powstają komórki olbrzymie;

4) w komórkach pojawiają się wtrącenia (jądrowe, cytoplazmatyczne, mieszane). Wtrącenia mogą zabarwić się na różowo (wtrącenia eozynofilowe) lub na niebiesko (wtrącenia bazofilowe);

5) jeśli wirusy zawierające hemaglutyniny namnażają się w hodowli tkankowej, wówczas w procesie reprodukcji komórka nabywa zdolność do adsorpcji erytrocytów (hemadsorpcja).

4. Cechy odporności przeciwwirusowej

Odporność przeciwwirusowa zaczyna się od prezentacji antygenu wirusowego przez T-pomocników.

Komórki dendrytyczne mają silne właściwości prezentowania antygenu w infekcjach wirusowych, a komórki Langerhansa w infekcjach opryszczki pospolitej i retrowirusach.

Odporność ma na celu neutralizację i usunięcie wirusa, jego antygenów i komórek zakażonych wirusem z organizmu. Przeciwciała powstałe podczas infekcji wirusowych działają bezpośrednio na wirusa lub na zainfekowane przez niego komórki. W związku z tym istnieją dwie główne formy udziału przeciwciał w rozwoju odporności przeciwwirusowej:

1) neutralizacja wirusa przeciwciałami; zapobiega to przyjęciu wirusa przez komórkę i jego przenikaniu do środka. Opsonizacja wirusa przeciwciałami sprzyja jego fagocytozie;

2) immunoliza komórek zakażonych wirusem z udziałem przeciwciał. Gdy przeciwciała działają na antygeny wyrażane na powierzchni zakażonej komórki, do tego kompleksu dodaje się dopełniacz, a następnie jego aktywację, co powoduje indukcję cytotoksyczności zależnej od dopełniacza i śmierć komórki zakażonej wirusem.

Niewystarczające stężenie przeciwciał może wzmocnić reprodukcję wirusa. Czasami przeciwciała mogą chronić wirusa przed działaniem enzymów proteolitycznych komórki, co przy zachowaniu żywotności wirusa prowadzi do zwiększenia jego replikacji.

Przeciwciała neutralizujące wirusa działają bezpośrednio na wirusa tylko wtedy, gdy po zniszczeniu jednej komórki rozprzestrzenia się na inną.

Kiedy wirusy przechodzą z komórki do komórki wzdłuż mostków cytoplazmatycznych bez kontaktu z krążącymi przeciwciałami, główną rolę w rozwoju odporności odgrywają mechanizmy komórkowe związane przede wszystkim z działaniem specyficznych cytotoksycznych limfocytów T, efektorów T i makrofagów. Cytotoksyczne limfocyty T bezpośrednio kontaktują się z komórką docelową, zwiększając jej przepuszczalność i powodując obrzęk osmotyczny, pęknięcie błony i uwolnienie zawartości do środowiska.

Mechanizm działania cytotoksycznego związany jest z aktywacją błonowych układów enzymatycznych w obszarze adhezji komórek, tworzeniem mostków cytoplazmatycznych między komórkami oraz działaniem limfotoksyny. Specyficzne T-killery pojawiają się w ciągu 1-3 dni po zakażeniu wirusem, ich aktywność osiąga maksimum po tygodniu, a następnie powoli spada.

Jednym z czynników odporności przeciwwirusowej jest interferon. Powstaje w miejscach reprodukcji wirusa i powoduje specyficzne hamowanie transkrypcji genomu wirusa i tłumienie translacji wirusowego mRNA, co zapobiega gromadzeniu się wirusa w komórce docelowej.

Utrzymywanie się odporności przeciwwirusowej jest zmienne. Przy wielu infekcjach (ospa wietrzna, świnka, odra, różyczka) odporność jest dość stabilna, a powtarzające się choroby są niezwykle rzadkie. Mniej stabilna odporność rozwija się wraz z infekcjami dróg oddechowych (grypa) i przewodu pokarmowego.

WYKŁAD nr 6. Doktryna infekcji

1. Ogólna charakterystyka infekcji

Infekcja to zestaw reakcji biologicznych, za pomocą których makroorganizm reaguje na wprowadzenie patogenu.

Zakres przejawów infekcji może być różny. Ekstremalne formy manifestacji infekcji to:

1) bakterionośnik, wytrwałość, żywe szczepienie;

2) choroba zakaźna; istnieją kliniczne objawy infekcji, reakcje te mogą być śmiertelne.

Proces zakaźny jest odpowiedzią zbiorowości populacji na wprowadzenie i krążenie w niej czynników drobnoustrojowych.

Choroby zakaźne mają szereg charakterystycznych cech, które odróżniają je od innych chorób:

1) choroby zakaźne mają swój własny patogen - mikroorganizm;

2) choroby zakaźne są zaraźliwe, to znaczy mogą być przenoszone z pacjenta na osobę zdrową;

3) choroby zakaźne pozostawiają mniej lub bardziej wyraźną odporność lub nadwrażliwość na tę chorobę;

4) choroby zakaźne charakteryzują się szeregiem typowych objawów: gorączką, objawami ogólnego zatrucia, letargu, osłabienia;

5) choroby zakaźne mają jasno określone stadium zaawansowania, phasing.

W przypadku wystąpienia choroby zakaźnej konieczne jest połączenie następujących czynników:

1) obecność czynnika mikrobiologicznego;

2) podatność makroorganizmu;

3) obecność środowiska, w którym zachodzi ta interakcja.

Czynnikiem mikrobiologicznym są mikroorganizmy chorobotwórcze i oportunistyczne.

Niezbędna do wystąpienia choroby zakaźnej jest zakaźna dawka patogenu - minimalna liczba komórek drobnoustrojów zdolnych do wywołania procesu zakaźnego. Dawki zakaźne zależą od gatunku patogenu, jego zjadliwości oraz stanu nieswoistej i immunologicznej obrony.

Tkanki pozbawione fizjologicznej ochrony przed określonym rodzajem drobnoustroju służą jako miejsce jego wnikania do makroorganizmu lub jako brama wejściowa do infekcji. Brama wejściowa determinuje lokalizację patogenu w ciele, patogenetyczne i kliniczne cechy choroby.

Środowisko zewnętrzne może wpływać zarówno na makroorganizmy, jak i na drobnoustroje chorobotwórcze. Są to warunki przyrodniczo-klimatyczne, społeczno-gospodarcze, kulturowe i życiowe.

Szereg infekcji charakteryzuje się epidemiami i pandemią.

Epidemia to powszechna infekcja w populacji obejmującej duże obszary, charakteryzująca się masowym charakterem chorób.

Pandemia – rozprzestrzenianie się infekcji na prawie całe terytorium globu z bardzo wysokim odsetkiem zachorowań.

Choroby endemiczne (z naturalnymi ogniskami) to choroby, dla których odnotowuje się obszary terytorialne o zwiększonej częstości występowania tej infekcji.

2. Formy infekcji i okresy chorób zakaźnych

Klasyfikacja infekcji

1. Według etiologii:

1) bakteryjny;

2) wirusowe;

3) pierwotniak;

4) grzybice;

5) mieszane infekcje.

2. Według liczby patogenów:

1) monoinfekcje;

2) poliinfekcje.

3. Zgodnie z powagą kursu:

1) płuca;

2) ciężki;

3) umiarkowany.

4. Według czasu trwania:

1) ostry;

2) podostry;

3) przewlekłe;

4) utajony.

5. Za pomocą transmisji:

1) poziomy:

a) trasa powietrzna;

b) fekalno-ustna;

c) kontakt;

d) przepuszczalny;

e) seksualne;

2) pionowe:

a) od matki do płodu (transplacental);

b) od matki do noworodka w akcie urodzenia;

3) sztuczne (sztuczne) - z zastrzykami, badaniami, operacjami itp.

W zależności od lokalizacji patogenu istnieją:

1) infekcja ogniskowa, w której mikroorganizmy są zlokalizowane w lokalnym ognisku i nie rozprzestrzeniają się po całym ciele;

2) zakażenie uogólnione, w którym patogen rozprzestrzenia się po organizmie drogą limfogenną i krwiopochodną. W takim przypadku rozwija się bakteriemia lub wiremia. Najcięższą postacią jest sepsa.

Istnieje również:

1) infekcje egzogenne; powstają w wyniku zakażenia człowieka drobnoustrojami chorobotwórczymi pochodzącymi ze środowiska z pożywieniem, wodą, powietrzem, glebą, wydzielinami chorego, rekonwalescenta i mikronośnika;

2) infekcje endogenne; są powodowane przez przedstawicieli normalnej mikroflory - warunkowo chorobotwórcze mikroorganizmy samego osobnika.

Różnorodne infekcje endogenne - autoinfekcje, powstają w wyniku samozakażenia poprzez przeniesienie patogenu z jednego biotopu do drugiego.

Wyróżnia się następujące okresy chorób zakaźnych:

1) inkubacja; od momentu przedostania się patogenu do organizmu do pojawienia się pierwszych objawów choroby. Czas trwania - od kilku godzin do kilku tygodni. Pacjent nie jest zaraźliwy;

2) zwiastun; charakteryzuje się pojawieniem się pierwszych niejasnych objawów ogólnych. Czynnik sprawczy namnaża się intensywnie, kolonizuje tkankę, zaczyna wytwarzać enzymy i toksyny. Czas trwania - od kilku godzin do kilku dni;

3) wysokość choroby; charakteryzuje się specyficznymi objawami. Czynnik sprawczy nadal intensywnie się namnaża, gromadzi, uwalnia toksyny i enzymy do krwi. Następuje uwolnienie patogenu z organizmu, więc pacjent jest zagrożeniem dla innych. Na początku tego okresu we krwi wykrywane są specyficzne przeciwciała;

4) wynik. Mogą istnieć różne opcje:

a) skutek śmiertelny;

b) regeneracja (kliniczna i mikrobiologiczna). Powrót do zdrowia klinicznego: objawy choroby ustąpiły, ale patogen nadal występuje w organizmie. Ten wariant jest niebezpieczny ze względu na powstawanie nosicielstwa i nawrót choroby. Mikrobiologiczne - całkowity powrót do zdrowia; c) nosicielstwo przewlekłe.

Reinfekcja to choroba, która pojawia się po infekcji w przypadku ponownego zakażenia tym samym patogenem.

Nadkażenie występuje, gdy na tle przebiegu jednej choroby zakaźnej dochodzi do zakażenia innym patogenem.

3. Czynniki zakaźne i ich właściwości

Bakterie wyróżniają się zdolnością wywoływania chorób:

1) patogenny;

2) warunkowo patogenny;

3) saprofityczne.

Gatunki chorobotwórcze mogą potencjalnie wywołać chorobę zakaźną.

Patogeniczność to zdolność mikroorganizmów dostających się do organizmu do powodowania zmian patologicznych w jego tkankach i narządach. Jest to jakościowa cecha gatunkowa determinowana przez geny chorobotwórczości – wirusony. Mogą być zlokalizowane w chromosomach, plazmidach i transpozonach.

Warunkowo chorobotwórcze bakterie mogą wywołać chorobę zakaźną, gdy osłabiona jest obrona organizmu.

Bakterie saprofityczne nigdy nie powodują chorób, ponieważ nie są w stanie namnażać się w tkankach makroorganizmu.

Wdrożenie patogenności przebiega przez zjadliwość - jest to zdolność mikroorganizmu do wnikania w makroorganizm, rozmnażania się w nim i tłumienia jego właściwości ochronnych.

Jest to cecha szczepu, którą można określić ilościowo. Wirulencja jest fenotypową manifestacją patogeniczności.

Ilościowe cechy zjadliwości to:

1) DLM (minimalna dawka śmiertelna) to ilość bakterii, która po wprowadzeniu do organizmu zwierząt laboratoryjnych w odpowiedni sposób powoduje 95-98% śmierci zwierząt w eksperymencie;

2) LD 50 to liczba bakterii, która powoduje śmierć 50% zwierząt w eksperymencie;

3) DCL (dawka śmiertelna) powoduje 100% śmierć zwierząt w eksperymencie.

Czynniki zjadliwości obejmują:

1) adhezja - zdolność bakterii do przyłączania się do komórek nabłonkowych. Czynnikami adhezji są rzęski adhezyjne, białka adhezyjne, lipopolisacharydy u bakterii Gram-ujemnych, kwasy tejchojowe u bakterii Gram-dodatnich, a u wirusów - specyficzne struktury o charakterze białkowym lub polisacharydowym;

2) kolonizacja – zdolność do namnażania się na powierzchni komórek, co prowadzi do akumulacji bakterii;

3) penetracja - zdolność penetracji komórek;

4) inwazja - zdolność wnikania do leżących poniżej tkanek. Ta zdolność jest związana z produkcją enzymów, takich jak hialuronidaza i neuraminidaza;

5) agresja – zdolność do przeciwstawiania się czynnikom niespecyficznej i immunologicznej obrony organizmu.

Czynniki agresji obejmują:

1) substancje o różnym charakterze, które są częścią struktur powierzchniowych komórki: kapsułki, białka powierzchniowe itp. Wiele z nich hamuje migrację leukocytów, zapobiegając fagocytozie;

2) enzymy – proteazy, koagulaza, fibrynolizyna, lecytynaza;

3) toksyny, które dzielą się na egzo- i endotoksyny.

Egzotoksyny to wysoce toksyczne białka. Są termolabilne, są silnymi antygenami, dla których w organizmie wytwarzane są przeciwciała, które wchodzą w reakcje neutralizacji toksyn. Ta cecha jest kodowana przez plazmidy lub geny profagów.

Endotoksyny to złożone kompleksy o charakterze lipopolisacharydowym. Są termostabilne, są słabymi antygenami, mają ogólne działanie toksyczne. Kodowane przez geny chromosomalne.

WYKŁAD nr 7. Prawidłowa mikroflora organizmu człowieka

1. Normalna mikroflora ludzka

Normalna mikroflora człowieka to połączenie wielu mikrobiocenoz charakteryzujących się pewnymi zależnościami i siedliskami.

W organizmie człowieka, zgodnie z warunkami życia, powstają biotopy z pewnymi mikrobiocenozami. Każda mikrobiocenoza to zbiorowość mikroorganizmów, która istnieje jako jedna całość, połączona łańcuchami pokarmowymi i mikroekologią.

Rodzaje normalnej mikroflory:

1) rezydent – stały, charakterystyczny dla danego gatunku;

2) przejściowy - czasowo uwięziony, nietypowy dla danego biotopu; Nie rozmnaża się aktywnie.

Normalna mikroflora powstaje od urodzenia. Na jego powstawanie wpływa mikroflora matki i środowisko szpitalne, charakter żywienia.

Czynniki wpływające na stan prawidłowej mikroflory.

1. Endogenny:

1) funkcja wydzielnicza organizmu;

2) tło hormonalne;

3) stan kwasowo-zasadowy.

2. Egzogeniczne warunki życia (klimatyczne, domowe, środowiskowe).

Zanieczyszczenie mikrobiologiczne jest typowe dla wszystkich systemów mających kontakt ze środowiskiem. W organizmie człowieka sterylne są krew, płyn mózgowo-rdzeniowy, płyn stawowy, płyn opłucnowy, limfa z przewodu piersiowego, narządy wewnętrzne: serce, mózg, miąższ wątroby, nerki, śledziona, macica, pęcherz, pęcherzyki płucne.

Normalna mikroflora wyściela błony śluzowe w postaci biofilmu. Ten szkielet polisacharydowy składa się z polisacharydów z komórek drobnoustrojów i mucyny. Zawiera mikrokolonie normalnych komórek mikroflory. Grubość biofilmu wynosi 0,1-0,5 mm. Zawiera od kilkuset do kilku tysięcy mikrokolonii.

Tworzenie biofilmu dla bakterii zapewnia dodatkową ochronę. Wewnątrz biofilmu bakterie są bardziej odporne na czynniki chemiczne i fizyczne.

Etapy powstawania prawidłowej mikroflory przewodu pokarmowego (GIT):

1) przypadkowe wysiewanie błony śluzowej. Lactobacilli, Clostridia, bifidobakterie, mikrokoki, gronkowce, enterokoki, Escherichia coli itp. wchodzą do przewodu pokarmowego;

2) tworzenie się sieci bakterii taśmowych na powierzchni kosmków. Osadzane są na nim głównie bakterie w kształcie pręcików, proces tworzenia biofilmu trwa nieustannie.

Prawidłowa mikroflora jest uważana za niezależny narząd pozaustrojowy o określonej budowie anatomicznej i funkcjach.

Funkcje normalnej mikroflory:

1) udział we wszystkich rodzajach wymiany;

2) detoksykacja w stosunku do produktów egzo- i endo, przekształcenie i uwalnianie substancji leczniczych;

3) udział w syntezie witamin (grupy B, E, H, K);

4) ochrona:

a) antagonistyczny (związany z produkcją bakteriocyn);

b) odporność na kolonizację błon śluzowych;

5) funkcja immunogenna.

Najwyższe zanieczyszczenie charakteryzuje się:

1) jelito grube;

2) jama ustna;

3) układ moczowy;

4) górne drogi oddechowe;

5) skóra.

2. Dysbakterioza

Dysbakterioza (dysbioza) to wszelkie zmiany ilościowe lub jakościowe prawidłowej mikroflory ludzkiej typowe dla danego biotopu, wynikające z oddziaływania różnych niekorzystnych czynników na makro- lub mikroorganizm.

Mikrobiologiczne wskaźniki dysbiozy to:

1) zmniejszenie liczebności jednego lub więcej stałych gatunków;

2) utrata niektórych cech przez bakterie lub nabycie nowych;

3) wzrost liczby gatunków przejściowych;

4) pojawienie się nowych gatunków nietypowych dla tego biotopu;

5) osłabienie antagonistycznego działania prawidłowej mikroflory.

Przyczynami rozwoju dysbakteriozy mogą być:

1) antybiotyk i chemioterapia;

2) ciężkie infekcje;

3) ciężkie choroby somatyczne;

4) terapia hormonalna;

5) narażenie na promieniowanie;

6) czynniki toksyczne;

7) niedobór witamin.

Dysbakterioza różnych biotopów ma różne objawy kliniczne. Dysbakterioza jelitowa może objawiać się biegunką, niespecyficznym zapaleniem okrężnicy, zapaleniem dwunastnicy, zapaleniem żołądka i jelit, przewlekłymi zaparciami. Dysbakterioza oddechowa występuje w postaci zapalenia oskrzeli, zapalenia oskrzelików, przewlekłych chorób płuc. Głównymi objawami dysbiozy jamy ustnej są zapalenie dziąseł, zapalenie jamy ustnej, próchnica. Dysbakterioza układu rozrodczego u kobiet przebiega jako pochwa.

W zależności od nasilenia tych objawów rozróżnia się kilka faz dysbakteriozy:

1) wyrównany, gdy dysbakteriozie nie towarzyszą żadne objawy kliniczne;

2) subkompensowany, gdy w wyniku zachwiania równowagi w prawidłowej mikroflorze występują miejscowe zmiany zapalne;

3) zdekompensowany, w którym proces ulega uogólnieniu wraz z pojawieniem się przerzutowych ognisk zapalnych.

Diagnostyka laboratoryjna dysbakteriozy

Główną metodą są badania bakteriologiczne. Jednocześnie w ocenie jej wyników przeważają wskaźniki ilościowe. Nie przeprowadza się szczegółowej identyfikacji, ale tylko do rodzaju.

Dodatkową metodą jest chromatografia widma kwasów tłuszczowych w badanym materiale. Każdy rodzaj ma swoje własne spektrum kwasów tłuszczowych.

Korekta dysbakteriozy:

1) eliminacja przyczyny, która spowodowała brak równowagi normalnej mikroflory;

2) stosowanie eubiotyków i probiotyków.

Eubiotyki to preparaty zawierające żywe bakteriotwórcze szczepy normalnej mikroflory (colibacterin, bifidumbacterin, bifikol itp.).

Probiotyki to substancje pochodzenia niemikrobiologicznego oraz żywność zawierająca dodatki stymulujące ich własną, prawidłową mikroflorę. Stymulanty - oligosacharydy, hydrolizat kazeiny, mucyna, serwatka, laktoferyna, błonnik pokarmowy.

WYKŁAD nr 8. Antybiotyki i chemioterapia

1. Leki chemioterapeutyczne

Leki chemioterapeutyczne to substancje lecznicze stosowane do tłumienia czynności życiowych i niszczenia drobnoustrojów w tkankach i środowiskach pacjenta, które mają selektywny, etiotropowy (działający na przyczynę) efekt.

Zgodnie z kierunkiem działania leki chemioterapeutyczne dzielą się na:

1) przeciwpierwotniacze;

2) przeciwgrzybicze;

3) przeciwwirusowe;

4) antybakteryjny.

Zgodnie ze strukturą chemiczną wyróżnia się kilka grup leków chemioterapeutycznych:

1) leki sulfonamidowe (sulfonamidy) - pochodne kwasu sulfanilowego. Zakłócają proces pozyskiwania przez drobnoustroje czynników wzrostu niezbędnych do ich życia i rozwoju – kwasu foliowego i innych substancji. Do tej grupy zalicza się streptocyd, norsulfazol, sulfametyzol, sulfometazol itp.;

2) pochodne nitrofuranu. Mechanizm działania polega na blokowaniu kilku układów enzymatycznych komórki drobnoustroju. Należą do nich furatsilin, furagin, furazolidon, nitrofurazon itp.;

3) chinolony. Naruszać różne etapy syntezy DNA komórki drobnoustroju. Należą do nich kwas nalidyksowy, cynoksacyna, norfloksacyna, cyprofloksacyna;

4) azole - pochodne imidazolu. Mają działanie przeciwgrzybicze. Hamują biosyntezę steroidów, co prowadzi do uszkodzenia zewnętrznej błony komórkowej grzybów i zwiększenia jej przepuszczalności. Należą do nich klotrimazol, ketokonazol, flukonazol itp.;

5) diaminopirymidyny. Naruszyć metabolizm komórek drobnoustrojów. Należą do nich trimetoprim, pirymetamina;

6) antybiotyki to grupa związków pochodzenia naturalnego lub ich syntetycznych analogów.

Zasady klasyfikacji antybiotyków.

1. Zgodnie z mechanizmem działania:

1) naruszenie syntezy ściany drobnoustrojów (antybiotyki b-laktamowe; cykloseryna; wankomycyna, teikoplakina);

2) zakłócanie funkcji błony cytoplazmatycznej (cykliczne polipeptydy, antybiotyki polienowe);

3) zakłócenie syntezy białek i kwasów nukleinowych (grupa lewomycetyny, tetracykliny, makrolidów, linkozamidów, aminoglikozydów, fusydyny, ansamycyn).

2. Według rodzaju działania na mikroorganizmy:

1) antybiotyki o działaniu bakteriobójczym (wpływającym na ścianę komórkową i błonę cytoplazmatyczną);

2) antybiotyki o działaniu bakteriostatycznym (wpływającym na syntezę makrocząsteczek).

3. Zgodnie ze spektrum działania:

1) z dominującym wpływem na mikroorganizmy Gram-dodatnie (linkozamidy, biosyntetyczne penicyliny, wankomycyna);

2) z dominującym wpływem na mikroorganizmy Gram-ujemne (monobaktamy, cykliczne polipeptydy);

3) szerokie spektrum działania (aminoglikozydy, chloramfenikol, tetracykliny, cefalosporyny).

4. Według struktury chemicznej:

1) antybiotyki β-laktamowe. Obejmują one:

a) penicyliny, wśród których są naturalne (aminipenicylina) i półsyntetyczne (oksacylina);

b) cefalosporyny (ceporyna, cefazolina, cefotaksym);

c) monobaktamy (primbaktam);

d) karbapenemy (imipinem, meropinem);

2) aminoglikozydy (kanamycyna, neomycyna);

3) tetracykliny (tetracyklina, metacyklina);

4) makrolidy (erytromycyna, azytromycyna);

5) linkozaminy (linkomycyna, klindamycyna);

6) polieny (amfoterycyna, nystatyna);

7) glikopeptydy (wankomycyna, teikoplakina).

2. Główne powikłania chemioterapii

Wszystkie powikłania chemioterapii można podzielić na dwie grupy: powikłania wywołane przez makroorganizm i powikłania wywołane przez mikroorganizm.

Powikłania z drobnoustroju:

1) reakcje alergiczne. Nasilenie może być różne - od łagodnych postaci po wstrząs anafilaktyczny. Obecność alergii na jeden z leków z grupy jest przeciwwskazaniem do stosowania innych leków z tej grupy, ponieważ możliwa jest nadwrażliwość krzyżowa;

2) bezpośredni efekt toksyczny. Aminoglikozydy mają działanie ototoksyczne i nefrotoksyczne, tetracykliny zakłócają tworzenie tkanki kostnej i zębów. Cyprofloksacyna może mieć działanie neurotoksyczne, fluorochinolony mogą powodować artropatię;

3) uboczne skutki toksyczne. Powikłania te nie są związane z bezpośrednim, ale pośrednim wpływem na różne układy organizmu. Antybiotyki wpływające na syntezę białek i metabolizm kwasów nukleinowych zawsze osłabiają układ odpornościowy. Chloramfenikol może hamować syntezę białek w komórkach szpiku kostnego, powodując limfopenię. Furagin, penetrując łożysko, może powodować niedokrwistość hemolityczną u płodu;

4) reakcje zaostrzenia. Przy stosowaniu środków chemioterapeutycznych w pierwszych dniach choroby może nastąpić masowa śmierć patogenów, której towarzyszy uwolnienie dużej ilości endotoksyn i innych produktów rozpadu. Może temu towarzyszyć pogorszenie stanu aż do wstrząsu toksycznego. Te reakcje są częstsze u dzieci. Dlatego antybiotykoterapia powinna być połączona ze środkami detoksykacyjnymi;

5) rozwój dysbiozy. Często występuje na tle stosowania antybiotyków o szerokim spektrum działania.

Powikłania wywołane przez mikroorganizm objawiają się rozwojem lekooporności. Opiera się na mutacjach w genach chromosomalnych lub pozyskiwaniu plazmidów oporności. Istnieją rodzaje mikroorganizmów, które są naturalnie odporne.

Biochemiczną podstawę odporności zapewniają następujące mechanizmy:

1) enzymatyczna inaktywacja antybiotyków. Proces ten jest realizowany za pomocą enzymów syntetyzowanych przez bakterie, które niszczą aktywną część antybiotyków;

2) zmiana przepuszczalności ściany komórkowej dla antybiotyku lub zahamowanie jego transportu do komórek bakteryjnych;

3) zmiana struktury składników komórek drobnoustrojów.

Rozwój takiego lub innego mechanizmu oporności zależy od budowy chemicznej antybiotyku i właściwości bakterii.

Metody zwalczania lekooporności:

1) poszukiwanie i tworzenie nowych leków chemioterapeutycznych;

2) tworzenie połączonych leków, które obejmują środki chemioterapeutyczne różnych grup, które wzmacniają wzajemne działanie;

3) okresowa zmiana antybiotyków;

4) przestrzeganie podstawowych zasad racjonalnej chemioterapii:

a) antybiotyki należy przepisywać zgodnie z wrażliwością patogenów na nie;

b) leczenie należy rozpocząć jak najwcześniej;

c) leki chemioterapeutyczne muszą być przepisywane w maksymalnych dawkach, zapobiegając adaptacji drobnoustrojów.

WYKŁAD nr 9. Wprowadzenie do immunologii

1. Pojęcie odporności. Rodzaje odporności

Immunologia to nauka, której przedmiotem badań jest odporność.

Immunologia zakaźna bada wzorce układu odpornościowego w odniesieniu do czynników drobnoustrojowych, specyficzne mechanizmy ochrony przeciwdrobnoustrojowej.

Odporność rozumiana jest jako zespół zjawisk biologicznych mających na celu utrzymanie stałości środowiska wewnętrznego i ochronę organizmu przed czynnikami zakaźnymi i innymi czynnikami obcymi genetycznie. Zjawiska odporności są różnorodne. Jego głównym zadaniem jest rozpoznanie zagranicznego agenta.

Odporność może być zakaźna, przeciwnowotworowa, transplantacyjna. Odporność zapewnia praca układu odpornościowego, opiera się ona na określonych mechanizmach.

Rodzaje odporności zakaźnej:

1) antybakteryjny;

2) antytoksyczny;

3) przeciwwirusowe;

4) przeciwgrzybicze;

5) przeciwpierwotniacze.

Odporność zakaźna może być:

1) sterylny (w organizmie nie ma patogenu, ale jest na niego odporność);

2) niesterylne (patogen znajduje się w organizmie).

Istnieje odporność wrodzona i nabyta, czynna i bierna, specyficzna i indywidualna.

Wrodzona odporność na choroby zakaźne występuje od urodzenia. Może być konkretny i indywidualny.

Odporność gatunkowa to odporność jednego gatunku zwierzęcia lub człowieka na mikroorganizmy wywołujące choroby u innych gatunków. Jest genetycznie zdeterminowany u ludzi jako gatunek biologiczny, tj. człowiek nie cierpi na choroby odzwierzęce. Odporność gatunkowa jest zawsze aktywna.

Indywidualna odporność wrodzona jest bierna, ponieważ zapewnia się ją poprzez przeniesienie immunoglobulin do płodu z matki przez łożysko (odporność łożyskowa). W ten sposób noworodek jest chroniony przed infekcjami, które miała matka.

Odporność nabyta nazywana jest taką odpornością organizmu człowieka na czynniki zakaźne, która powstaje w procesie jego indywidualnego rozwoju i charakteryzuje się ścisłą specyficznością. To jest zawsze indywidualne. Może być naturalny lub sztuczny.

Naturalna odporność może być:

1) aktywny. Powstały po infekcji; odporność po infekcji może utrzymywać się przez długi czas, czasami przez całe życie;

2) pasywny. Immunoglobuliny klasy A i I są przenoszone na dziecko z mlekiem matki.

Sztuczną odporność można tworzyć aktywnie i biernie. Aktywny powstaje przez wprowadzenie preparatów antygenowych, szczepionek, toksoidów. Bierną odporność tworzy wprowadzenie gotowych surowic i immunoglobulin, czyli gotowych przeciwciał.

Tworzenie odporności leży u podstaw specyficznej immunoprofilaktyki chorób zakaźnych.

2. Niespecyficzne czynniki ochronne

Ochrona przeciwinfekcyjna jest przeprowadzana:

1) skóra i błony śluzowe;

2) węzły chłonne;

3) lizozym i inne enzymy jamy ustnej i przewodu pokarmowego;

4) normalna mikroflora;

5) stan zapalny;

6) komórki fagocytarne;

7) naturalni zabójcy;

8) układ dopełniacza;

9) interferony.

Nienaruszona skóra i błony śluzowe stanowią barierę zapobiegającą wnikaniu drobnoustrojów do organizmu. W wyniku złuszczania się naskórka usuwanych jest wiele przemijających drobnoustrojów. Sekret gruczołów potowych i łojowych ma właściwości bakteriobójcze. W przypadku urazów, oparzeń skóra tworzy bramę wejściową do infekcji.

Sekrety wydzielane przez błony śluzowe gruczołów ślinowych i trawiennych, łzy zmywają drobnoustroje z powierzchni błon śluzowych, działają bakteriobójczo.

Lizozym jest białkiem znajdującym się w płynach tkankowych, osoczu, surowicy krwi, leukocytach, mleku matki itp. Powoduje lizę bakterii i jest nieaktywny wobec wirusów.

Przedstawiciele normalnej mikroflory mogą działać jako antagoniści patogennych mikroorganizmów, zapobiegając ich wprowadzaniu i rozmnażaniu.

Zapalenie to funkcja ochronna organizmu. Ogranicza ognisko infekcji w miejscu bramy wjazdowej. Wiodącym ogniwem w rozwoju stanu zapalnego jest fagocytoza.

Zakończona fagocytoza jest funkcją ochronną organizmu.

Istnieją następujące etapy fagocytozy:

1) atrakcja;

2) przyczepność;

3) endocytoza;

4) zabijanie;

5) eliminacja.

Jeśli ostatnie dwa etapy są nieobecne, jest to niepełna fagocytoza. W tym przypadku proces traci swoją funkcję ochronną, bakterie wewnątrz makrofagów są przenoszone po całym ciele.

Natural killers – populacja komórek o naturalnej cytotoksyczności w stosunku do komórek docelowych. Morfologicznie są to duże ziarniste limfocyty. Są to komórki o efektorowym działaniu przeciwnowotworowym, przeciwwirusowym i przeciwpasożytniczym.

Dopełniacz to system nieswoistych białek surowicy, składający się z dziewięciu frakcji. Aktywacja jednej frakcji aktywuje następną. Działa bakteriobójczo, ponieważ wykazuje powinowactwo do struktur powierzchniowych komórki bakteryjnej i razem z lizozymem może powodować cytolizę.

Interferony to białka o działaniu przeciwwirusowym, przeciwnowotworowym, immunomodulującym. Interferon działa poprzez regulację syntezy kwasów nukleinowych i białek, aktywując syntezę enzymów i inhibitorów blokujących translację wirusów i RNA. Z reguły nie ratuje komórki już zakażonej wirusem, ale chroni sąsiednie komórki przed infekcją wirusową.

WYKŁAD nr 10. Układ odpornościowy organizmu człowieka

1. Centralne i obwodowe narządy układu odpornościowego

Układ odpornościowy człowieka zapewnia specyficzną ochronę organizmu przed genetycznie obcymi cząsteczkami i komórkami, w tym czynnikami zakaźnymi – bakteriami, wirusami, grzybami, pierwotniakami.

Komórki limfoidalne dojrzewają i funkcjonują w określonych narządach.

Narządy układu odpornościowego dzielą się na:

1) podstawowy (centralny); grasica, szpik kostny są miejscami różnicowania populacji limfocytów;

2) wtórne (peryferyjne); śledziona, węzły chłonne, migdałki, tkanka limfatyczna związana z jelitami i oskrzelami są zasiedlone przez limfocyty B i T z centralnych narządów układu odpornościowego; po kontakcie z antygenem w tych narządach limfocyty są objęte recyklingiem.

Grasica (grasica) odgrywa wiodącą rolę w regulacji populacji limfocytów T. Grasica dostarcza limfocyty, których zarodek potrzebuje do wzrostu i rozwoju narządów limfatycznych oraz populacji komórek w różnych tkankach.

Różnicowanie, limfocyty, dzięki uwalnianiu substancji humoralnych, otrzymują markery antygenowe.

Warstwa korowa jest gęsto wypełniona limfocytami, na które mają wpływ czynniki grasicy. W rdzeniu znajdują się dojrzałe limfocyty T, które opuszczają grasicę i są włączane do krążenia jako T-pomocnicy, T-zabójcy, T-supresory.

Szpik kostny dostarcza komórki progenitorowe dla różnych populacji limfocytów i makrofagów i zachodzą w nim swoiste odpowiedzi immunologiczne. Służy jako główne źródło immunoglobulin surowicy.

Śledziona jest kolonizowana przez limfocyty w późnym okresie embrionalnym po urodzeniu. W miazdze białej znajdują się strefy zależne od grasicy i niezależne od grasicy, które są zasiedlone przez limfocyty T i B. Antygeny dostające się do organizmu indukują tworzenie limfoblastów w zależnej od grasicy strefie śledziony, aw strefie niezależnej od grasicy obserwuje się proliferację limfocytów i tworzenie komórek plazmatycznych.

Limfocyty wchodzą do węzłów chłonnych przez doprowadzające naczynia limfatyczne. Przemieszczanie się limfocytów między tkankami, krwiobiegiem i węzłami chłonnymi umożliwia komórkom wrażliwym na antygen wykrycie antygenu i gromadzenie się go w miejscach, w których zachodzi reakcja immunologiczna, a rozprzestrzenianie się komórek pamięci i ich potomków w całym ciele umożliwia organizowanie się układu limfatycznego uogólniona odpowiedź immunologiczna.

Pęcherzyki limfatyczne przewodu pokarmowego i układu oddechowego służą jako główna brama wejściowa dla antygenów. W tych narządach istnieje ścisły związek między komórkami limfoidalnymi a śródbłonkiem, podobnie jak w centralnych narządach układu odpornościowego.

2. Komórki układu odpornościowego

Immunokompetentnymi komórkami ludzkiego ciała są limfocyty T i B.

Limfocyty T pochodzą z grasicy embrionalnej. W okresie postembrionalnym po dojrzewaniu limfocyty T osadzają się w strefach T obwodowej tkanki limfatycznej. Po stymulacji (aktywacji) określonym antygenem, limfocyty T są przekształcane w duże transformowane limfocyty T, z których następnie powstaje ogniwo wykonawcze limfocytów T.

Limfocyty T biorą udział w:

1) odporność komórkowa;

2) regulacja aktywności komórek B;

3) typu nadwrażliwości opóźnionej (IV).

Wyróżnia się następujące subpopulacje limfocytów T:

1) Pomocnicy T. Zaprogramowany do indukowania proliferacji i różnicowania innych typów komórek. Indukują wydzielanie przeciwciał przez limfocyty B i stymulują monocyty, komórki tuczne i prekursory limfocytów T zabójców do udziału w komórkowej odpowiedzi immunologicznej. Subpopulacja ta jest aktywowana przez antygeny związane z produktami genów MHC klasy II – cząsteczkami klasy II obecnymi głównie na powierzchni komórek B i makrofagów;

2) supresorowe limfocyty T. Genetycznie zaprogramowane na aktywność supresyjną, reagują głównie na produkty genów MHC klasy I. Wiążą antygen i wydzielają czynniki, które dezaktywują T-pomocników;

3) T-zabójcy. Rozpoznają antygen w połączeniu z własnymi cząsteczkami MHC klasy I. Wydzielają cytotoksyczne limfokiny.

Główną funkcją limfocytów B jest to, że w odpowiedzi na antygen są one zdolne do namnażania się i różnicowania w komórki plazmatyczne wytwarzające przeciwciała.

Limfocyty B dzielą się na dwie subpopulacje: B1 i B2.

Limfocyty B1 ulegają pierwotnemu różnicowaniu w kępkach Peyera, następnie znajdują się na powierzchni jam surowiczych. Podczas humoralnej odpowiedzi immunologicznej są one w stanie przekształcić się w komórki plazmatyczne, które syntetyzują tylko IgM. T-pomocnicy nie zawsze są potrzebni do ich transformacji.

Limfocyty B2 ulegają różnicowaniu w szpiku kostnym, następnie w czerwonej miazdze śledziony i węzłach chłonnych. Ich transformacja w komórki plazmatyczne odbywa się przy udziale T-pomocników. Takie komórki plazmatyczne są zdolne do syntezy wszystkich klas ludzkich Ig.

Komórki pamięci B to długowieczne limfocyty B pochodzące z dojrzałych komórek B w wyniku stymulacji antygenem z udziałem limfocytów T. Po ponownej stymulacji antygenem komórki te są znacznie łatwiej aktywowane niż pierwotne komórki B. Zapewniają (z udziałem komórek T) szybką syntezę dużej liczby przeciwciał po wielokrotnym wnikaniu antygenu do organizmu.

Makrofagi różnią się od limfocytów, ale odgrywają również ważną rolę w odpowiedzi immunologicznej. Oni mogą być:

1) komórki przetwarzające antygen, gdy wystąpi odpowiedź;

2) fagocyty w postaci łącznika wykonawczego.

3. Formy odpowiedzi immunologicznej

Odpowiedź immunologiczna to łańcuch następujących po sobie złożonych procesów kooperacyjnych, które zachodzą w układzie odpornościowym w odpowiedzi na działanie antygenu w organizmie.

Rozróżnij:

1) pierwotna odpowiedź immunologiczna (występuje przy pierwszym spotkaniu z antygenem);

2) wtórna odpowiedź immunologiczna (występuje po wielokrotnym kontakcie z antygenem).

Każda odpowiedź immunologiczna składa się z dwóch faz:

1) indukcyjny; prezentacja i rozpoznawanie antygenu. Istnieje złożona współpraca komórek z późniejszą proliferacją i różnicowaniem;

2) produktywny; znaleziono produkty odpowiedzi immunologicznej.

W przypadku pierwotnej odpowiedzi odpornościowej faza indukcyjna może trwać tydzień, a wtórna odpowiedź immunologiczna - do 3 dni ze względu na komórki pamięci.

W odpowiedzi immunologicznej antygeny, które dostają się do organizmu, oddziałują z komórkami prezentującymi antygen (makrofagami), które wyrażają determinanty antygenowe na powierzchni komórki i dostarczają informacje o antygenie do narządów obwodowych układu odpornościowego, gdzie stymulowane są komórki T-pomocnicze.

Ponadto odpowiedź immunologiczna jest możliwa w postaci jednej z trzech opcji:

1) komórkowa odpowiedź immunologiczna;

2) humoralna odpowiedź immunologiczna;

3) tolerancja immunologiczna.

Komórkowa odpowiedź immunologiczna jest funkcją limfocytów T. Tworzą się komórki efektorowe - zabójcy T, zdolne do niszczenia komórek o strukturze antygenowej poprzez bezpośrednią cytotoksyczność i syntezę limfokin, które biorą udział w procesach interakcji między komórkami (makrofagi, komórki T, komórki B) podczas odpowiedzi immunologicznej. W regulacji odpowiedzi immunologicznej biorą udział dwa podtypy limfocytów T: limfocyty T pomocnicze wzmacniają odpowiedź immunologiczną, supresory T mają odwrotny skutek.

Odporność humoralna jest funkcją komórek B. T-pomocnicy, po otrzymaniu informacji antygenowej, przekazują ją limfocytom B. Limfocyty B tworzą klon komórek wytwarzających przeciwciała. W tym przypadku komórki B są przekształcane w komórki plazmatyczne, które wydzielają immunoglobuliny (przeciwciała), które mają swoistą aktywność przeciwko inwazyjnemu antygenowi.

Powstałe przeciwciała oddziałują z antygenem tworząc kompleks AG-AT, który uruchamia niespecyficzne mechanizmy reakcji ochronnej. Kompleksy te aktywują układ dopełniacza. Oddziaływanie kompleksu AG-AT z komórkami tucznymi prowadzi do degranulacji i uwolnienia mediatorów stanu zapalnego – histaminy i serotoniny.

Przy niskiej dawce antygenu rozwija się tolerancja immunologiczna. W tym przypadku antygen jest rozpoznawany, ale w wyniku tego nie następuje ani produkcja komórek, ani rozwój humoralnej odpowiedzi immunologicznej.

Odpowiedź immunologiczna charakteryzuje się:

1) specyficzność (reaktywność skierowana jest tylko na konkretny czynnik, który nazywa się antygenem);

2) wzmocnienie (zdolność do wywołania wzmocnionej odpowiedzi przy stałym przyjmowaniu tego samego antygenu w organizmie);

3) pamięć immunologiczna (zdolność do rozpoznawania i wywoływania wzmocnionej odpowiedzi na ten sam antygen po ponownym wniknięciu do organizmu, nawet jeśli pierwsze i kolejne trafienia występują w długich odstępach czasu).

WYKŁAD nr 11. Antygeny

1. Właściwości i rodzaje antygenów

Antygeny są związkami o dużej masie cząsteczkowej. Po spożyciu wywołują reakcję immunologiczną i wchodzą w interakcję z produktami tej reakcji: przeciwciałami i aktywowanymi limfocytami.

Klasyfikacja antygenów.

1. Według pochodzenia:

1) naturalne (białka, węglowodany, kwasy nukleinowe, bakteryjne egzo- i endotoksyny, antygeny tkanek i krwinek);

2) sztuczne (dinitrofenylowe białka i węglowodany);

3) syntetyczny (syntetyzowane poliaminokwasy, polipeptydy).

2. Ze względu na charakter chemiczny:

1) białka (hormony, enzymy itp.);

2) węglowodany (dekstran);

3) kwasy nukleinowe (DNA, RNA);

4) sprzężone antygeny (białka dinitrofenylowe);

5) polipeptydy (polimery α-aminokwasów, kopolimery glutaminy i alaniny);

6) lipidy (cholesterol, lecytyna, które mogą działać jak hapten, ale w połączeniu z białkami surowicy krwi nabierają właściwości antygenowych).

3. Według relacji genetycznej:

1) autoantygeny (pochodzą z tkanek własnego ciała);

2) izoantygeny (pochodzą od dawcy identycznego genetycznie);

3) alloantygeny (pochodzą od niespokrewnionego dawcy tego samego gatunku);

4) ksenoantygeny (pochodzą od dawcy innego gatunku).

4. Ze względu na charakter odpowiedzi immunologicznej:

1) antygeny grasicy (odpowiedź immunologiczna zależy od aktywnego udziału limfocytów T);

2) antygeny grasicy niezależne (powodują odpowiedź immunologiczną i syntezę przeciwciał przez komórki B bez limfocytów T).

Istnieje również:

1) antygeny zewnętrzne; wejść do ciała z zewnątrz. Są to mikroorganizmy, przeszczepione komórki i obce cząstki, które mogą dostać się do organizmu drogą pokarmową, inhalacyjną lub pozajelitową;

2) antygeny wewnętrzne; powstają z uszkodzonych cząsteczek ciała, które są rozpoznawane jako obce;

3) utajone antygeny - niektóre antygeny (na przykład tkanka nerwowa, białka soczewki i plemniki); anatomicznie oddzielony od układu odpornościowego przez bariery histohematyczne podczas embriogenezy; nie występuje tolerancja na te cząsteczki; ich wejście do krwiobiegu może prowadzić do odpowiedzi immunologicznej.

Reaktywność immunologiczna przeciwko zmienionym lub ukrytym antygenom własnym występuje w niektórych chorobach autoimmunologicznych.

Właściwości antygenów:

1) antygenowość - zdolność do powodowania powstawania przeciwciał;

2) immunogenność - zdolność do tworzenia odporności;

3) specyficzność - cechy antygenowe, ze względu na obecność których antygeny różnią się od siebie.

Hapteny to substancje o niskiej masie cząsteczkowej, które w normalnych warunkach nie wywołują odpowiedzi immunologicznej, ale po związaniu z cząsteczkami o wysokiej masie cząsteczkowej stają się immunogenne. Hapteny obejmują narkotyki i większość chemikaliów. Są w stanie wywołać odpowiedź immunologiczną po związaniu się z białkami organizmu.

Antygeny lub hapteny, które po ponownym wprowadzeniu do organizmu wywołują reakcję alergiczną, nazywane są alergenami.

2. Antygeny mikroorganizmów

Antygeny zakaźne to antygeny bakterii, wirusów, grzybów, pierwotniaków.

Istnieją następujące rodzaje antygenów bakteryjnych:

1) specyficzne dla grupy (znalezione w różnych gatunkach tego samego rodzaju lub rodziny);

2) specyficzne gatunkowo (występujące u różnych przedstawicieli tego samego gatunku);

3) specyficzne dla typu (określić warianty serologiczne – serotypy, antygenowary – w obrębie jednego gatunku).

W zależności od lokalizacji w komórce bakteryjnej istnieją:

1) O - AG - polisacharyd; jest częścią ściany komórkowej bakterii. Określa specyficzność antygenową lipopolisacharydu ściany komórkowej; rozróżnia serotypy bakterii tego samego gatunku. O-AG jest słabo immunogenny. Jest stabilny termicznie (wytrzymuje gotowanie przez 1-2 godziny), stabilny chemicznie (wytrzymuje działanie formaldehydem i etanolem);

2) lipid A - heterodimer; zawiera glukozaminę i kwasy tłuszczowe. Ma silne adiuwantowe, nieswoiste działanie immunostymulujące i toksyczność;

3) H - AG; wchodzi w skład wici bakteryjnej, jego podstawą jest białko flageliny. termolabilny;

4) K - AG - niejednorodna grupa powierzchniowych, otoczkowych antygenów bakterii. Są otoczone i związane z powierzchniową warstwą lipopolisacharydu ściany komórkowej;

5) toksyny, nukleoproteiny, rybosomy i enzymy bakteryjne.

Antygeny wirusa:

1) antygeny superkapsydowe - powłoka powierzchniowa;

2) antygeny białkowe i glikoproteinowe;

3) kapsyd - muszla;

4) antygeny nukleoproteinowe (rdzeń).

Wszystkie antygeny wirusowe są T-zależne.

Antygeny ochronne to zestaw determinant antygenowych (epitopów), które wywołują najsilniejszą odpowiedź immunologiczną, co chroni organizm przed ponownym zakażeniem tym patogenem.

Sposoby przenikania zakaźnych antygenów do organizmu:

1) przez uszkodzoną i niekiedy nienaruszoną skórę;

2) przez błony śluzowe nosa, ust, przewodu pokarmowego, dróg moczowych.

Heteroantygeny to kompleksy antygenowe wspólne dla przedstawicieli różnych gatunków lub wspólne determinanty antygenowe na kompleksach, które różnią się innymi właściwościami. Ze względu na heteroantygeny mogą wystąpić immunologiczne reakcje krzyżowe.

U drobnoustrojów różnych gatunków oraz u ludzi występują wspólne antygeny o podobnej budowie. Zjawiska te nazywane są mimikrą antygenową.

Superantygeny to specjalna grupa antygenów, które w bardzo małych dawkach powodują poliklonalną aktywację i proliferację dużej liczby limfocytów T. Superantygeny to enterotoksyny bakteryjne, gronkowce, toksyny cholery, niektóre wirusy (rotawirusy).

WYKŁAD nr 12. Przeciwciała

1. Struktura immunoglobulin

Przeciwciała (immunoglobuliny) to białka syntetyzowane pod wpływem antygenu i specyficznie z nim reagujące.

Składają się z łańcuchów polipeptydowych. W cząsteczce immunoglobuliny istnieją cztery struktury:

1) podstawowy - jest to sekwencja niektórych aminokwasów. Jest zbudowany z trypletów nukleotydowych, jest genetycznie zdeterminowany i determinuje główne kolejne cechy strukturalne;

2) wtórne (określone przez konformację łańcuchów polipeptydowych);

3) trzeciorzędny (określa charakter położenia poszczególnych odcinków łańcucha tworzących obraz przestrzenny);

4) Czwartorzęd. Kompleks biologicznie czynny powstaje z czterech łańcuchów polipeptydowych. Łańcuchy w parach mają tę samą strukturę.

Większość cząsteczek immunoglobulin składa się z dwóch łańcuchów ciężkich (H) i dwóch łańcuchów lekkich (L) połączonych wiązaniami dwusiarczkowymi. Łańcuchy lekkie składają się z dwóch łańcuchów k lub dwóch łańcuchów l. Łańcuchy ciężkie mogą należeć do jednej z pięciu klas (IgA, IgG, IgM, IgD i IgE).

Każdy obwód ma dwie sekcje:

1) stały. Pozostaje na stałym poziomie w sekwencji aminokwasowej i antygenowości w obrębie danej klasy immunoglobulin;

2) zmienna. Charakteryzuje się dużą niespójnością sekwencji aminokwasów; w tej części łańcucha zachodzi reakcja związku z antygenem.

Każda cząsteczka IgG składa się z dwóch połączonych łańcuchów, których końce tworzą dwa miejsca wiążące antygen. Region zmienny każdego łańcucha ma regiony hiperzmienne: trzy w łańcuchach lekkich i cztery w łańcuchach ciężkich. Warianty sekwencji aminokwasowej w tych hiperzmiennych regionach determinują specyficzność przeciwciała. W pewnych warunkach te hiperzmienne regiony mogą również działać jako antygeny (idiotypy).

W cząsteczce immunoglobuliny nie mogą znajdować się mniej niż dwa centra wiążące antygen, ale jedno z nich może być owinięte wewnątrz cząsteczki – jest to przeciwciało niekompletne. Blokuje antygen tak, że nie może on stykać się z pełnymi przeciwciałami.

Podczas enzymatycznego rozszczepiania immunoglobulin powstają następujące fragmenty:

1) fragment Fc zawiera sekcje obu stałych części; nie ma właściwości przeciwciała, ale ma powinowactwo do dopełniacza;

2) Fragment Fab zawiera światło i część łańcucha ciężkiego z pojedynczym miejscem wiązania antygenu; ma właściwość przeciwciała;

3) Fragment F(ab)T2 składa się z dwóch połączonych ze sobą fragmentów Fab.

Inne klasy immunoglobulin mają tę samą podstawową strukturę. Wyjątkiem jest IgM: jest to pentamer (składa się z pięciu podstawowych jednostek połączonych na końcach Fc), a IgA jest dimerem.

2. Klasy immunoglobulin i ich właściwości

U ludzi istnieje pięć klas immunoglobulin.

1. Immunoglobuliny G to monomery obejmujące cztery podklasy (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4), które różnią się między sobą składem aminokwasowym i właściwościami antygenowymi. Przeciwciała z podklas IgG1 i IgG4 specyficznie wiążą się poprzez fragmenty Fc z patogenem (opsonizacja immunologiczna) i dzięki fragmentom Fc oddziałują z receptorami Fc fagocytów, promując fagocytozę patogenu. IgG4 bierze udział w reakcjach alergicznych i nie jest w stanie naprawić dopełniacza.

Właściwości immunoglobulin G:

1) odgrywają zasadniczą rolę w odporności humoralnej w chorobach zakaźnych;

2) przejść przez łożysko i wytworzyć odporność przeciwinfekcyjną u noworodków;

3) potrafią neutralizować egzotoksyny bakteryjne, wiązać dopełniacz, uczestniczyć w reakcji strącania.

2. Immunoglobuliny M obejmują dwie podklasy: IgM1 i IgM2.

Właściwości immunoglobulin M:

1) nie przekraczać łożyska;

2) pojawiają się u płodu i uczestniczą w ochronie przeciwzakaźnej;

3) potrafią aglutynować bakterie, neutralizować wirusy, aktywować dopełniacz;

4) odgrywają ważną rolę w eliminacji patogenu z krwioobiegu, aktywacji fagocytozy;

5) powstają we wczesnych stadiach procesu zakaźnego;

6) są wysoce aktywne w reakcjach aglutynacji, lizy i wiązania endotoksyn bakterii Gram-ujemnych.

3. Immunoglobuliny A są immunoglobulinami wydzielniczymi, które obejmują dwie podklasy: IgA1 i IgA2. W skład IgA wchodzi składnik wydzielniczy składający się z kilku polipeptydów, co zwiększa odporność IgA na działanie enzymów.

Właściwości immunoglobulin A:

1) znajdują się w mleku, siarze, ślinie, wydzielinie łzowej, oskrzelowej i żołądkowo-jelitowej, żółci, moczu;

2) uczestniczyć w immunitecie miejscowym;

3) zapobiegają przyczepianiu się bakterii do błony śluzowej;

4) neutralizują enterotoksynę, aktywują fagocytozę i dopełniacz.

4. Immunoglobuliny E są monomerami, których zawartość w surowicy krwi jest znikoma. Większość przeciwciał alergicznych – odczynników – należy do tej klasy. Poziom IgE znacznie wzrasta u osób cierpiących na alergie i zakażonych robakami pasożytniczymi. IgE wiąże się z receptorami Fc na komórkach tucznych i bazofilach.

Właściwości immunoglobulin E: w kontakcie z alergenem tworzą się mostki, czemu towarzyszy uwalnianie substancji biologicznie czynnych wywołujących natychmiastowe reakcje alergiczne.

5. Immunoglobuliny D są monomerami. Funkcjonują przede wszystkim jako receptory błonowe dla antygenu. Komórki plazmatyczne wydzielające IgD zlokalizowane są głównie w migdałkach i tkance migdałka gardłowego.

Właściwości immunoglobulin D:

1) uczestniczyć w rozwoju odporności miejscowej;

2) mają działanie przeciwwirusowe;

3) aktywować dopełniacz (w rzadkich przypadkach);

4) uczestniczą w różnicowaniu komórek B, przyczyniają się do rozwoju odpowiedzi antyidiotypowej;

5) uczestniczyć w procesach autoimmunologicznych.

WYKŁAD nr 13. Immunopatologia

1. Stany niedoboru odporności

Stany niedoboru odporności nazywane są naruszeniami stanu odpornościowego i zdolnością do normalnej odpowiedzi immunologicznej na różne antygeny. Zaburzenia te są spowodowane wadami jednej lub kilku części układu odpornościowego.

Stany niedoboru odporności dzielą się na:

1) wrodzony (związany z blokiem genetycznym w rozwoju układu odpornościowego w ontogenezie, z góry określonym naruszeniem procesów proliferacji i różnicowania komórek immunokompetentnych);

2) nabyte (powstają w wyniku naruszeń immunoregulacji związanych z przeszłymi infekcjami, urazami, efektami terapeutycznymi itp.).

W zależności od poziomu defektu w układzie odpornościowym istnieją:

1) dominujące wady układu B (zespoły hipogammaglobulinemii lub agammaglobulinemii);

2) wady dominujące układu T;

3) połączone wady systemów T i B.

Główne przyczyny niedoboru odporności:

1) infekcje, którym towarzyszy reprodukcja patogenu bezpośrednio w komórkach układu odpornościowego (wirus AIDS, mononukleoza zakaźna). Zakażone komórki immunokompetentne mogą ulec zniszczeniu pod wpływem samego patogenu, jego składników lub produktów odpadowych (toksyny, enzymy), a także w wyniku specyficznej odpowiedzi immunologicznej organizmu skierowanej przeciwko czynnikom drobnoustrojowym zawartym w błonie komórkowej;

2) naruszenie procesów immunoregulacji podczas infekcji. W tym przypadku stosunek subpopulacji regulatorowych T-pomocników i T-supresorów jest zaburzony;

3) wrodzone lub nabyte wady metaboliczne i hormonalne występujące w chorobach takich jak cukrzyca, otyłość, mocznica, niedożywienie itp.;

4) choroby immunoproliferacyjne;

5) stosowanie leków immunosupresyjnych i leków.

Stany niedoboru odporności prowadzą do pojawienia się infekcji oportunistycznych wywołanych przez mikroorganizmy oportunistyczne, nowotwory, procesy alergiczne i autoimmunologiczne.

W przypadku chorób zakaźnych, które pojawiły się na tle stanów niedoboru odporności, charakterystyczne są:

1) nawrót ostrych infekcji;

2) przewlekły, powolny charakter chorób;

3) wyraźna tendencja do uogólniania procesu zakaźnego;

4) wysokie ryzyko chorób przewlekłych z częstymi kolejnymi zaostrzeniami i stale postępującym przebiegiem procesu patologicznego;

5) wczesne, szybkie przystąpienie mikroflory oportunistycznej;

6) wiodąca rola infekcji mieszanej w powstawaniu procesu zapalnego;

7) nietypowe patogeny;

8) nietypowe postacie chorób;

9) ciężki przebieg chorób;

10) infekcje oportunistyczne;

11) oporność na standardową terapię.

2. Reakcje alergiczne. Cechy alergii zakaźnej

Alergia to stan zwiększonej wrażliwości organizmu na ponowne uczulenie przez antygeny.

Alergia pojawia się po wielokrotnym wprowadzaniu alergenu. Reakcja przechodzi przez przedłużoną odpowiedź immunologiczną i objawia się po pewnym okresie utajonym.

Alergeny to antygeny, na które w organizmie występuje reakcja alergiczna. Alergeny mogą mieć różne pochodzenie:

1) gospodarstwo domowe;

2) lecznicze;

3) pochodzenie zwierzęce;

4) warzywo;

5) żywność;

6) zakaźny.

Każda forma alergii jest reakcją ochronną organizmu, ale może mieć charakter patologiczny, ponieważ eliminacja antygenów odbywa się z powodu śmierci własnych komórek i tkanek organizmu.

Alergie mogą opierać się na humoralnej i komórkowej odpowiedzi immunologicznej. Zgodnie z mechanizmami i objawami klinicznymi rozróżnia się cztery rodzaje alergii.

1. Anafilaktyczny. Tworzą się kompleksy Ag-AT, które są utrwalane na różnych komórkach docelowych, komórkach tucznych, bazofilach, uwrażliwiając je na odpowiedni alergen. Kiedy alergen ponownie dostanie się do organizmu, uwalniane są mediatory alergii, które powodują odpowiedni obraz kliniczny.

2. Cytotoksyczny. Podczas powtarzanego uczulenia antygen jest adsorbowany na błonie odpowiednich komórek, zatem wytwarzane przeciwciała są także przeciwciałami przeciwko antygenom tkankowym. Powstały kompleks AG-AT prowadzi do cytolizy – śmierci własnych komórek.

3. Immunokompleks. Przy wielokrotnym wprowadzaniu antygenu nadmiar kompleksu AG-AT prowadzi do silnej aktywacji dopełniacza, działa on uszkadzająco na komórki tkanek organizmu.

4. Komórkowy. Opiera się na komórkowej odpowiedzi immunologicznej. Za rozwój reakcji odpowiadają mordercy. Rozwija się nadwrażliwość typu opóźnionego. Leży zakaźne alergie.

Zakaźny alergen jest słabym alergenem, stan alergii rozwija się tylko w jego obecności.

Alergia zakaźna rozwija się:

1) w przewlekłej postaci czerwonki, rzeżączki, gruźlicy, w trzeciorzędowym okresie kiły; w tym przypadku powstają dziąsła - guzopodobne narośla tkanki limfatycznej;

2) ze szczególnie groźnymi zakażeniami: dżumą, wąglikiem, tularemią, brucelozą;

3) z głębokimi grzybicami;

4) w okresie rekonwalescencji z tyfusem i paratyfusem.

Przy wielu infekcjach można zastosować alergologiczną metodę diagnostyczną, polegającą na ustawieniu testów alergicznych:

1) na gruźlicę - test Mantoux z tuberkuliną;

2) w przewlekłej postaci czerwonki - test Tsuverkalova z czerwonką;

3) w przypadku rzeżączki - badanie z gonowakcyną;

4) z brucelozą - test oparzenia z bruceliną;

5) z tularemią - test z tulareminą;

6) z wąglikiem - test z wąglikiem.

Pozytywne testy alergiczne dają pacjenci, nosiciele bakterii oraz osoby zaszczepione żywą szczepionką.

3. Procesy autoimmunologiczne

Procesy autoimmunologiczne to takie stany, w których zachodzi produkcja autoprzeciwciał (lub nagromadzenie klonu uczulonych limfocytów na antygeny własnych tkanek organizmu).

Kiedy mechanizmy autoimmunologiczne powodują zaburzenia struktury i funkcji narządów i tkanek, mówimy o agresji autoimmunologicznej i chorobach autoimmunologicznych. Mechanizmy uszkodzeń tkanki odpornościowej są podobne do uszkodzeń układu odpornościowego wywołanych przez egzoalergeny – np. nadwrażliwość opóźniona i natychmiastowa.

Istnieje kilka mechanizmów powstawania autoprzeciwciał. Jednym z nich jest tworzenie autoprzeciwciał przeciwko naturalnym, pierwotnym antygenom tkanek bariery immunologicznej.

Istnieją trzy mechanizmy wywoływania odpowiedzi autoimmunologicznej (autouczulania):

1) tworzenie autoantygenów;

2) pojawienie się lub zahamowanie klonów limfocytów T i B niosących receptory dla wyznaczników ich własnych tkanek (usunięcie tolerancji);

3) rozmnażanie w organizmie drobnoustrojów zawierających antygeny reagujące krzyżowo.

Wytwarzanie autoprzeciwciał i aktywacja autologicznych limfocytów T normalnie nie zachodzą ze względu na wrodzoną naturalną tolerancję immunologiczną na własne antygeny, która powstaje podczas embriogenezy. W tym przypadku autoreaktywne klony komórek immunokompetentnych są eliminowane, blokowane lub przechodzą w stan supresyjny w wyniku kontaktu z autoantygenami.

Odpowiedź autoimmunologiczna może rozwinąć się w wyniku immunizacji własnymi antygenami organizmu, na które nie wykształciła się tolerancja (lub została utracona). W rezultacie układ odpornościowy w kontakcie z autoantygenami reaguje z nimi tak, jakby były obce.

Utrata naturalnej tolerancji immunologicznej na niektóre antygeny może być wynikiem:

1) stymulacja antygenowa zmodyfikowanymi lub reagującymi krzyżowo antygenami;

2) naruszenia subpopulacji immunoregulacyjnych limfocytów T.

Autoimmunizacja jest możliwa pod wpływem reagujących krzyżowo antygenów, które znajdują się w wielu bakteriach i wirusach. Kiedy dostaną się do organizmu, są rozpoznawane przez odpowiednie klony limfocytów T pomocniczych, które aktywują limfocyty B do odpowiedzi immunologicznej. Może to spowodować autoagresję.

Podczas infekcji i niektórych procesów destrukcyjnych w komórkach organizmu mogą zostać ujawnione (złuszczone) wcześniej ukryte determinanty antygenowe, przeciwko którym rozpoczyna się proces autoimmunologiczny.

Procesy autoimmunologiczne mogą wystąpić przy pierwotnych zmianach w układzie odpornościowym - z chorobami limfoproliferacyjnymi (białaczka). W tym przypadku następuje reprodukcja „zakazanego” klonu limfocytów.

WYKŁAD nr 14. Immunologia stosowana

1. Immunodiagnostyka

Immunodiagnostyka to wykorzystanie odpowiedzi immunologicznych do diagnozowania chorób zakaźnych i niezakaźnych.

Reakcje odpornościowe to interakcja antygenu z produktami odpowiedzi immunologicznej. W każdej reakcji immunologicznej rozróżnia się dwie fazy:

1) specyficzny - ze względu na interakcję antygenu z przeciwciałem i tworzenie kompleksu AG-AT;

2) niespecyficzne.

Wszystkie reakcje immunologiczne dzielą się na:

1) prosty; zaangażowane są dwa składniki (antygen i przeciwciało);

2) kompleks; zaangażowane są trzy lub więcej składników (antygen, przeciwciało, dopełniacz itp.).

Istnieje również:

1) prosto; wynik jest brany pod uwagę wizualnie bez specjalnych systemów wskaźników;

2) pośrednie; księgowość wymaga specjalnych systemów wskazań.

Do immunodiagnostyki stosuje się następujące reakcje immunologiczne.

1. Reakcja aglutynacji to adhezja i precypitacja antygenu krwinkowego pod działaniem przeciwciała w obecności elektrolitu.

Istnieją następujące modyfikacje reakcji aglutynacji:

1) pasywna reakcja hemaglutynacji (RPHA);

2) aglutynacja lateksu;

3) koaglutynacja;

4) test antyglobulinowy (reakcja Coombsa).

Najczęstszą reakcją jest RPGA. W nim jeden ze składników (antygen lub przeciwciało) jest adsorbowany na erytrocytach, które po utworzeniu kompleksu AT-AG sklejają się i wytrącają. W aglutynacji lateksowej jako sorbent wykorzystuje się cząstki lateksu, natomiast w koaglutynacji wykorzystuje się komórki Staphylococcus aureus. Test Coombsa służy do wykrywania niekompletnych przeciwciał.

2. Reakcja wytrącania to wytrącanie antygenu z roztworu pod działaniem przeciwciała wytrącającej się surowicy w obecności elektrolitu. W reakcji bierze udział rozpuszczalny antygen.

3. Reakcja wiązania dopełniacza (RCC) jest złożoną, wieloskładnikową pośrednią odpowiedzią immunologiczną. Zawiera dwa systemy:

1) test składający się z antygenu i przeciwciała (jedno z nich jest nieznane), do którego wprowadza się również dopełniacz;

2) wskaźnik, składający się z erytrocytów owiec i surowicy hemolitycznej zawierającej przeciwko nim przeciwciała.

Jeśli antygen i przeciwciało pasują do siebie w badanym systemie, tworzą kompleks wiążący dopełniacz. W takim przypadku nie będzie żadnych zmian w systemie wskaźników. Jeśli antygen i przeciwciało nie odpowiadają sobie w badanym układzie, wówczas kompleks AG-AT nie powstaje, dopełniacz pozostaje wolny. Wiąże się z kompleksem AG-AT układu wskaźnikowego i tym samym powoduje hemolizę erytrocytów.

4. Reakcje z udziałem znakowanych antygenów lub przeciwciał:

1) test radioimmunologiczny (RIA); opiera się na wykorzystaniu przeciwciał znakowanych radioaktywnym jodem lub wodorem. Powstały kompleks AG - AT ze znacznikiem radioaktywnym wykrywa się za pomocą radiometrów;

2) reakcja immunofluorescencyjna; opiera się na fakcie, że przeciwciała surowicy odpornościowej są znakowane fluorochromami. Kompleks AG-AT wykrywa się za pomocą mikroskopii fluorescencyjnej;

3) test immunoenzymatyczny (ELISA); składnik reakcji jest znakowany enzymem, który w przypadku pozytywnego wyniku wchodzi w skład kompleksu AG-AT. Po dodaniu odpowiedniego substratu następuje zmiana koloru.

5. Reakcja neutralizacji toksyn (w celu określenia rodzaju toksyny patogenu). Mieszanina toksyny i antytoksycznej surowicy jest wstrzykiwana białym myszom, a jeśli pasują, tj. są neutralizowane, myszy nie umierają.

2. Immunoprofilaktyka

Immunoprofilaktyka to wykorzystanie wzorców immunologicznych do wytworzenia sztucznej odporności nabytej (czynnej lub biernej).

Do stosowania w immunoprofilaktyce:

1) preparaty przeciwciał (szczepionki, toksoidy), po podaniu których u człowieka powstaje sztuczna odporność czynna;

2) preparaty przeciwciał (surowice odpornościowe), za pomocą których powstaje sztuczna odporność bierna.

Szczepionki nazywane są preparatami antygenowymi pochodzącymi od patogenów lub ich strukturalnych analogów, które służą do tworzenia sztucznej czynnej odporności nabytej.

Zgodnie z metodą przygotowania rozróżniają:

1) żywe szczepionki. Przygotowany z awirulentnych szczepów patogenu. W rzeczywistości rozmnażają w ludzkim ciele łatwo występującą infekcję, ale nie chorobę zakaźną, podczas której tworzą się i aktywują te same mechanizmy obronne, co przy rozwoju odporności zakaźnej. Tworzą intensywną i długotrwałą odporność;

2) zabite szczepionki. Są przygotowywane z mikroorganizmów inaktywowanych przez ogrzewanie, promienie UV, chemikalia, w warunkach wykluczających denaturację antygenów;

3) szczepionki chemiczne. Zawierają chemicznie czyste antygeny patogenów. Posiadają słabą immunogenność;

4) szczepionki modyfikowane genetycznie. Opracowany w wirusologii, dzięki stworzeniu hybrydowych szczepów szczepionkowych. Geny odpowiedzialne za jego główne markery antygenowe są wprowadzane do genomu znanego szczepu szczepionkowego;

5) szczepionki skojarzone. Są to preparaty składające się z mikrobiologicznego składnika antygenowego i syntetycznych poliionów – silnych stymulatorów odpowiedzi immunologicznej;

6) szczepionki towarzyszące. Stanowią kompleks zabitej szczepionki i toksoidu.

Toksoidy to preparaty antygenowe otrzymywane z egzotoksyn podczas ich sterylizacji. W tym przypadku toksoid jest pozbawiony toksyczności pierwotnej egzotoksyny, ale zachowuje swoje właściwości antygenowe. Po podaniu toksoidów powstaje odporność antytoksyczna, ponieważ indukują one syntezę przeciwciał antytoksycznych - antytoksyn.

Immunoprofilaktykę bierną przeprowadza się jako profilaktykę doraźną u osób kontaktowych, gdy konieczne jest szybkie wytworzenie sztucznej odporności biernej. Przeprowadza się go za pomocą gotowych preparatów przeciwciał – antybakteryjnych i antytoksycznych surowic odpornościowych.

Surowice antybakteryjne zawierają przeciwciała przeciwko bakteryjnym antygenom komórkowym. Surowice antytoksyczne zawierają przeciwciała przeciwko egzotoksynom białkowym. Uzyskuje się je poprzez immunizację koni toksoidami. Surowice te są wprowadzane do ludzkiego ciała frakcyjnie zgodnie z metodą Bezredka, aby uniknąć wstrząsu anafilaktycznego.

Jednostką działania surowicy antytoksycznej jest 1 j.m.

1 jm to minimalna ilość antytoksycznej surowicy, która może zneutralizować 100 śmiertelnych dawek odpowiedniej egzotoksyny.

3. Immunoterapia

Immunoterapia polega na wykorzystaniu wzorców immunologicznych w leczeniu pacjentów. Celem immunoterapii jest wzmocnienie specjalnych mechanizmów obronnych przed czynnikami drobnoustrojowymi.

Immunoterapię można stosować w przypadku chorób przewlekłych, o powolnym przebiegu. Jednocześnie podaje się leki antygenowe w celu pobudzenia właściwości ochronnych organizmu - szczepionki terapeutyczne (zawsze zabijane).

Autoszczepionki są wykorzystywane do immunoterapii przewlekłych postaci infekcji. Są przygotowywane bezpośrednio z patogenów izolowanych od danego pacjenta. To są zabite szczepionki. Autoszczepionki mają tę zaletę, że indukują odpowiedź immunologiczną w makroorganizmie na antygeny określonego patogenu, biorąc pod uwagę jego charakterystykę szczepu.

Podczas leczenia ostrych, ciężkich uogólnionych postaci chorób zakaźnych istnieje potrzeba awaryjnego wytworzenia biernej, sztucznej odporności nabytej. Do tych celów stosuje się preparaty przeciwciał - antytoksyczne i przeciwbakteryjne surowice odpornościowe, immunoglobuliny, osocze.

Wprowadzenie antytoksycznych surowic jest skuteczne tylko przed adsorpcją toksyny przez komórki organizmu, dlatego leczenie nimi należy rozpocząć jak najwcześniej.

Preparaty immunoglobulin są otrzymywane z normalnej lub immunologicznej surowicy i ludzkiego osocza krwi.

Immunokorekcja to nowoczesny trend w leczeniu chorób zakaźnych i niezakaźnych. Do tego celu:

1) immunosupresanty (tłumią odporność);

2) immunostymulanty (stymulują układ odpornościowy);

3) immunomodulatory (mogą mieć wielokierunkowy wpływ na układ odpornościowy, w zależności od jego stanu początkowego).

Te leki mogą być:

1) pochodzenie egzogeniczne;

2) pochodzenie endogenne;

3) syntetyczny.

Preparaty pochodzenia egzogennego (mikrobiologicznego) najczęściej stosuje się w przypadku przewlekłych infekcji i przedłużającego się niegojenia się ran. Pobudzają układ odpornościowy. Otrzymuje się je ze składników bakteryjnych – lipopolisacharydów i peptydoglikanów ściany komórkowej. Preparaty: pirogenalny, rybomunim, nukleinian sodu.

Preparaty pochodzenia egzogennego są peptydami immunoregulacyjnymi. Może być:

1) pochodzenie grasicy (T-aktywina, tymalina); stosowany w uszkodzeniach grasicy i układu T, stanach alergicznych;

2) pochodzenie szpiku kostnego (mielopeptydy); stosowany do uszkodzeń systemu B.

Do leczenia infekcji wirusowych stosuje się procesy nowotworowe, leukopenię, interferon.

Leki syntetyczne są funkcjonalnymi analogami leków pochodzenia endogennego (likopid) i egzogennego (timogen), immunomodulatorów (makadyny, lewomizolu).

WYKŁAD nr 15. Czynniki wywołujące infekcje jelitowe – rodzina enterobakterii

1. Charakterystyka rodziny Enterobacteriaceae

Rodzina Enterobacteriaceae obejmuje wielu przedstawicieli, którzy mają wspólne siedlisko - jelita.

Enterobakterie dzielą się na:

1) patogenny (shigella, salmonella, escherichia, yersinia itp.);

2) warunkowo patogenny (37 rodzajów).

Wszystkie patogenne enterobakterie mogą powodować ostre infekcje jelitowe u ludzi, patogeny oportunistyczne - choroby ropno-zapalne i zatrucia pokarmowe.

Enterobakterie to gram-ujemne pałeczki średniej wielkości o zaokrąglonych końcach, ułożone losowo. Niektóre z nich są mobilne z powodu wici, inne są nieruchome. Są to fakultatywne beztlenowce.

Są mało wymagające dla pożywek. Kolonie tego samego typu powstają na agarze mięsno-peptonowym. Średniej wielkości, okrągła, gładka, wypukła, błyszcząca, bezbarwna. Rosną w bulionie mięsno-peptonowym, dając jednolite zmętnienie.

Testy biochemiczne są wspólne dla całej rodziny. Na podstawie tych testów rodzina Enterobacteriaceae jest odróżniana od innych, które są podobne pod względem morfologii.

Wszystkie enterobakterie:

1) fermentuje glukozę do kwasu lub do kwasu i gazu;

2) redukować azotany do azotynów;

3) katalaza +, oksydaza -, OF-test ++.

Antygeny enterobakterii składają się z:

1) Antygen O, który jest zlokalizowany w ścianie komórkowej. Z natury chemicznej jest to kompleks glukozydolipoidowy;

2) K-antygen (jest to antygen powierzchniowy, otoczkowy);

3) antygen H (termolabilny, wiciowy); ruchliwe enterobakterie mają to;

4) antygen pilofimbrii; jest obecny w bakteriach, które mają kosmki, pilusy, fimbrie.

Klasyfikacja enterobakterii

Klasyfikacja enterobakterii opiera się na ich właściwościach biochemicznych. Według klasyfikacji Bergeya rodzina Enterobacteria dzieli się na 40 rodzajów, rodzajów - na gatunki. W niektórych przypadkach zróżnicowanie wewnątrzgatunkowe na:

1) fermentory;

2) serogrupy i serotypy;

3) fagowary;

4) loki.

To zróżnicowanie jest niezbędne do analizy epidemiologicznej, tj. ustalenia źródła i sposobów rozprzestrzeniania się zakażenia.

Infekcja jelitowa jest wynikiem interakcji patogenu z odpowiednimi strukturami makroorganizmu w niezbędnych warunkach środowiskowych. Proces ten składa się z kilku faz:

1) przyczepność;

2) najazdy;

3) kolonizacja;

4) produkcja egzo- i enterotoksyn.

Adhezja jest warunkiem wstępnym wystąpienia jakiegokolwiek procesu zakaźnego. Różne enterobakterie mają tropizm tylko dla niektórych komórek nabłonkowych, dlatego przyczepiają się tylko na pewnym poziomie przewodu pokarmowego. Adhezja odbywa się w dwóch etapach:

1) przyczepność niespecyficzna (przybliżona);

2) adhezja specyficzna (w wyniku interakcji specyficznej dla ligandu odpowiednich struktur enterobakterii (kosmków, fimbrii) i receptorów plazmolemmy komórek nabłonkowych).

Inwazja - przenikanie bakterii do komórek nabłonka z rozmnażaniem lub bez.

Inwazja, kolonizacja i produkcja toksyn są wyrażane w różnym stopniu w różnych enterobakteriach, więc patogeneza i klinika infekcji jelitowych znacznie się różnią.

2. Escherichia

Rodzaj Escherihia obejmuje siedem gatunków. Najważniejszym gatunkiem jest E. coli, które ze względu na patogenność dzieli się na:

1) patogenny (biegunka);

2) warunkowo patogenne (są częścią normalnej mikroflory jelitowej).

Są mobilne, nie tworzą kapsułek.

Właściwości biochemiczne:

1) fermentować glukozę z wytworzeniem kwasu i gazu;

2) fermentować mleczan.

Struktura antygenowa:

1) zgodnie z antygenem O są one podzielone na serogrupy (ponad 160);

2) większość ma K-AG i N-AG.

Choroby wywoływane przez Escherichia dzielą się na dwie grupy:

1) koinfekcje endogenne; są spowodowane przez własne Escherichia coli, które wraz ze spadkiem reaktywności immunologicznej powodują choroby ropne i zapalne;

2) egzogenne koinfekcje - escherichioza. Są to typowe infekcje jelitowe, wywoływane wyłącznie przez patogenne bakterie E. coli, które dostają się do organizmu z zewnątrz. Głównym źródłem jest człowiek.

Patogenne E. coli dzieli się na cztery główne klasy.

1. ETEC - enterotoksynogenna Escherichia coli. Mają tropizm do nabłonka jelita cienkiego. W organizmie przyczepiają się do receptorów błon enterocytów. Posiadają czynnik kolonizacji SF, dzięki czemu zasiedlają komórki nabłonka jelita cienkiego. Nie wnikają do wnętrza komórek i nie rozwija się stan zapalny.

Wytwarzają egzoenterotoksynę, której synteza jest kodowana przez plazmid. Ta toksyna składa się z:

1) frakcja termostabilna LT;

2) Frakcja ST-termostabilna.

Toksyna ma działanie cytotoniczne. W wyniku jego oddziaływania zostaje zakłócony proces enterosorpcji, co prowadzi do rozwoju zespołu biegunkowego. Klinicznie choroba przebiega jako łagodna forma cholery.

2. EIEC - enteroinwazyjne coli. Mają tropizm do komórek nabłonka jelita grubego. Czynnikami ich zjadliwości jest obecność białek błony zewnętrznej na powierzchni ściany komórkowej, zdolność do inwazji i rozmnażania wewnątrzkomórkowego. Rozmnażanie bakterii prowadzi do śmierci komórki. W miejsce martwych komórek powstają owrzodzenia i erozja, otoczone stanem zapalnym.

3. EPEC – enteropatogenna Escherichia coli. Powoduje zapalenie jelit u dzieci poniżej pierwszego roku życia. Uszkodzony jest nabłonek jelita cienkiego. Czynnik zjadliwości - zdolność do ograniczonej inwazji.

4. EHEC – jelitowo-krwotoczna Escherichia coli. Wykazują tropizm w stosunku do komórek nabłonkowych jelita grubego. Czynnikiem zjadliwości jest wytwarzanie dwóch rodzajów toksyn Shiga-podobnych (SLT). Powoduje hemokolitis.

Główną metodą diagnostyczną jest badanie bakteriologiczne.

Konieczne jest określenie:

1) przynależność wyizolowanej hodowli E. coli do patogennej serogrupy (reakcje aglutynacji i precypitacji);

2) obecność toksyny (za pomocą testu immunoenzymatycznego (ELISA)), jeśli wyizolowana struktura należy do serogrupy ETEC;

3) obecność białek błony zewnętrznej (ELISA), jeśli wyizolowana struktura należy do serogrupy EIEC;

4) specjalna substancja białkowa wspólna dla całej grupy (ELISA) – w grupie EPEC;

5) obecność SLT (ELISA) - od ENEC.

Nie ma specyficznej profilaktyki.

Leczenie: antybiotyki.

3. Shigella

Należą do rodzaju Shigella.

Są czynnikami sprawczymi czerwonki. Morfologia jest taka sama jak innych członków rodziny Enterobacteriaceae. Są nieruchome i nie tworzą kapsułek.

Dobrze rosną na prostych pożywkach. Na podłożu Endo tworzą się bezbarwne kolonie.

Rodzaj obejmuje cztery gatunki, które różnią się właściwościami biochemicznymi (zdolność do fermentacji mannitolu i laktozy) oraz strukturą antygenową:

1) Sz. disenteria; nie fermentują laktozy i mannitolu; według właściwości antygenowych w obrębie gatunku dzieli się je na 12 serotypów; jedna z nich - Shigella Grigoriev-Shiga - jest najbardziej patogenna;

2) Sz. flexneri; fermentuje tylko mannitol; zgodnie z właściwościami antygenowymi dzieli się na 6 serowarów, które dzielą się na podserowary;

3) Sz. boydii; fermentuje tylko mannitol; zgodnie ze strukturą antygenową dzieli się na 18 serotypów;

4) Sz. Sonnei; fermentuje tylko laktozę; antygenowo gatunek jest jednorodny, w obrębie gatunku wyróżnia się fermentowary, fagowary i koletsinovary.

Shigella, omijając żołądek i jelito cienkie, wchodzi do jelita grubego. Przyłączają się do receptorów błony kolonocytów i przenikają przez białko błony zewnętrznej. Śmierć komórki prowadzi do powstania nadżerek i owrzodzeń otoczonych okołoogniskowym zapaleniem.

Czynniki chorobotwórcze:

1) białka błony zewnętrznej (zapewniają zdolność do inwazji i rozmnażania wewnątrzkomórkowego);

2) kontaktowa hemolizyna (wspomaga lizę błon wakuoli komórkowych);

3) egzotoksyna (ma działanie enterotropowe, cyto- i neurotoksyczne);

4) endotoksyna (ma ogólny toksyczny wpływ na organizm i chroni Shigella, które dostały się do organizmu przed działaniem sił ochronnych makroorganizmu).

Istnieją trzy kliniczne postacie czerwonki, różniące się patogenami, epidemiologią i częściowo kliniką:

1) Czerwonka Grigoriewa-Shigi. Patogen – Sh. disenteriae, serowar - Shigella Grigoriev-Shiga. Drogi przenoszenia: pokarmowe, kontaktowe i domowe. Charakterystyka kliniki: ciężka, charakteryzuje się krwawą biegunką z krwią, objawami uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego, może wystąpić bakteriemia;

2) czerwonka Flexnera. Patogeny - Sz. flexneri i Sh. boydii. Trasa przesyłu wody. Cechy kliniki: przebiega jak typowa czerwonka o różnym nasileniu;

3) czerwonka Sonnei. droga przesyłu żywności. Cechy kliniki: mogą wystąpić objawy zatrucia pokarmowego, wymiotów.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne;

2) immunoindykacja (ELISA);

3) serodiagnostyka (ma wartość retrospektywną).

Profilaktyka swoista: bakteriofag czerwonkowy (stosowany w ogniskach infekcji).

Terapia etiotropowa: w umiarkowanym i ciężkim stopniu choroby przepisywane są antybiotyki (wydzielane przez jelita), biorąc pod uwagę wrażliwość patogenu.

4. Salmonella

Rodzaj Salmonella obejmuje ponad 2500 serotypów.

Morfologia jest podobna do innych członków rodziny. Bakterie są ruchliwe i nie tworzą zarodników ani kapsułek.

Dobrze rosną na prostych pożywkach. Tworzą małe przezroczyste kolonie.

Właściwości biochemiczne:

1) fermentują węglowodany do kwasów i gazów;

2) laktoza nie ulega rozkładowi;

3) dezaminować i dekarboksylować niektóre aminokwasy.

Zgodnie z różnicami biochemicznymi rodzaj dzieli się na sześć grup.

Struktura antygenowa:

1) Antygen O. Zgodnie ze swoją strukturą Salmonella dzieli się na 65 serogrup;

2) antygen H. Zgodnie ze swoją strukturą serogrupy Salmonelli dzielą się na serotypy w obrębie serogrupy.

U ludzi salmonella może powodować dwie grupy chorób:

1) antroponotyczny – dur brzuszny i paratyfus A i B; patogeny: S. typhi, S. paratyphi A, S. paratyphi B;

2) zooantroponiczne – salmonelloza; patogeny: S. typhimurium, S. haifa, S. anatum, S. panama, S. infantis.

Dur brzuszny oraz dur rzekomy A i B łączy się w jedną grupę - dur brzuszny, choroby paratyfusowe - ze względu na wspólny patogen, obraz kliniczny i patogenezę. Źródłem infekcji jest pacjent (lub nosiciel bakterii).

Choroba obejmuje pięć faz.

1. Faza wprowadzenia patogenu do organizmu, jego przyłączenie do receptorów błon enterocytów i wnikanie do komórek (odpowiada okresowi inkubacji choroby).

2. Faza pierwotnej lokalizacji: Salmonella wnika do aparatu limfatycznego jelita cienkiego, uczula go, rozmnaża się w makrofagach; towarzyszy temu śmierć drobnoustrojów i uwolnienie endotoksyny, która przedostaje się do krwiobiegu i powoduje endotoksemię (odpowiadającą okresowi prodromalnemu).

3. Faza bakteriemii: patogen przebija się przez barierę limfatyczną i dostaje się do krwiobiegu, rozprzestrzeniając się na wszystkie narządy miąższowe (początek choroby).

4. Faza lokalizacji wtórnej: w narządach miąższowych pojawiają się ziarniniaki duru brzusznego (wysokość choroby).

5. Faza wydalniczo-alergiczna: wielokrotny kontakt patogenu z pierwotnym uczulonym aparatem limfatycznym jelita cienkiego; na błonie śluzowej tworzą się wrzody.

Wynik choroby może być inny:

1) odzyskiwanie;

2) tworzenie przewozu;

3) śmiertelne.

Diagnostyka chorób tyfusowych i paratyfusowych:

1) w fazie bakteriemii - krew do hemokultury (RPHA), jeśli występuje wysypka - skrobanie różyną;

2) w fazie rekonwalescencji - badanie bakteriologiczne kału, moczu, żółci;

3) w celu identyfikacji nosicielstwa – badanie serologiczne.

Terapia etiotropowa: antybiotyki, biorąc pod uwagę wrażliwość patogenu.

Specyficzna profilaktyka: zabita szczepionka przeciw durowi brzusznemu.

Druga grupa chorób - salmonelloza - charakteryzuje się różnorodnymi objawami klinicznymi. Źródłem zakażenia są chore zwierzęta i skażona żywność. Droga zakażenia jest żywieniowa. Najczęściej salmonelloza występuje jako choroba przenoszona przez żywność. W tym przypadku Salmonella infekuje enterocyty jelita cienkiego i utrwala się w jego układzie limfatycznym. Po przebiciu bariery limfatycznej rozwija się bakteriemia, patogen rozprzestrzenia się na różne narządy i rejestruje się pozajelitowe formy salmonellozy.

5. Yersinia

Rodzaj Yersinia obejmuje siedem gatunków, z których Y. pestis (czynnik wywołujący dżumę), Y. pseudotuberculesis (czynnik wywołujący pseudotuberculosis) i Y. enterocolitica – czynnik wywołujący ostre infekcje jelitowe i jersiniozę jelitową – są patogenne dla ludzie.

Y. enterocolitica to Gram-ujemne, ruchliwe pręciki, które nie tworzą zarodników ani kapsułek. Uprawiane na prostych pożywkach w temperaturze 20-26°C.

Właściwości biochemiczne:

1) fermentować sorbozę, inozytol z wytworzeniem kwasu;

2) tworzą ureazę.

Specyficznie antygeny O dzielą się na 30 serotypów. Najczęściej chorobę wywołują serotypy O3 i O9.

Yersinia są odporne i zdolne do reprodukcji w środowisku zewnętrznym, wytrzymują niskie temperatury. Potrafi rozmnażać się w mleku, warzywach, owocach, lodach w niskich temperaturach. Na otwartych wodach przeżywają i rozmnażają się.

Jersinioza jest chorobą zooantroponotyczną. Zbiornik - różne gryzonie, które wydalają bakterie z kałem i moczem. Droga zakażenia jest droga pokarmowa. Choroby są rejestrowane w postaci ognisk lub sporadycznych przypadków.

Y. enterocolitica są fakultatywnymi pasożytami wewnątrzkomórkowymi. Patogeniczność Yersinia związana jest z właściwościami inwazyjnymi i działaniem cytokin, wirulentne szczepy są odporne na fagocytozę i bakteriobójcze działanie surowicy. Te właściwości kodują geny plazmidu. Markery wirulencji to uzależnienie od wapnia i autoaglutynacja.

Zakażenie można realizować na różne sposoby: od bezobjawowego nosicielstwa i postaci łagodnych po ciężkie i uogólnione, septyczne (częściej u osób starszych, cierpiących na choroby przewlekłe).

W patogenezie są cztery fazy.

1. Wdrożenie. Yersinia ma tropizm do komórek nabłonka jelita cienkiego, przenika do aparatu limfatycznego.

2. Dojelitowe. Rozmnażaniu towarzyszy śmierć mikroorganizmów, uwolnienie endotoksyny. Klinicznie wyraża się to przez zjawisko zapalenia jelit i zapalenia węzłów chłonnych. Na tym etapie proces może się zakończyć, wtedy rozwija się typowa infekcja jelitowa. Jeśli nastąpi przebicie bariery limfatycznej, następuje trzecia faza.

3. Bakteremia: rozwija się posocznica i szkarlatyna.

4. Wtórne objawy ogniskowe i alergiczne. Zarejestrowano zapalenie wątroby, zapalenie stawów, pokrzywkę. Każdy organ może być dotknięty.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne; materiał - kał, krew, mocz; siew na pożywce Sierowa; uprawy są wzbogacane na zimno przez tydzień;

2) badanie serologiczne (RPHA);

3) immunoindykacja.

Nie prowadzi się specyficznej profilaktyki.

Terapia etiotropowa:

1) antybiotyki;

2) sulfonamidy.

WYKŁAD nr 16. Zatrucie pokarmowe. Zatrucie pokarmowe

1. Ogólna charakterystyka i czynniki sprawcze PTI

Zatrucie pokarmowe (FTI) to duża grupa ostrych infekcji jelitowych, które rozwijają się po spożyciu żywności skażonej patogenami i ich toksynami.

Klinicznie choroby te charakteryzują się nagłym początkiem, połączeniem zespołów zatrucia, zapalenia żołądka i jelit oraz częstym rozwojem odwodnienia.

Zatrucie pokarmowe może być spowodowane przez:

1) salmonella;

2) shigella;

3) warunkowo patogenne mikroorganizmy (P. vulgaris, P. mirabilis, enterokoki);

4) enterotoksyczne szczepy gronkowca (St. aureus St. albus);

5) paciorkowce (paciorkowce beta-hemolizujące z grupy A);

6) beztlenowce zarodnikowe (Clostridium perfringens);

7) tlenowce zarodnikowe (Bac. cereus);

8) wibratory halofilne (Vibrio parahaemolyticus) itp.

Najczęściej są wywoływane przez salmonellę i patogeny oportunistyczne, które są szeroko rozpowszechnione w środowisku. Większość z nich żyje w jelitach zdrowych ludzi w postaci saprofitów. Do rozwoju choroby potrzebny jest szereg czynników przyczyniających się:

1) wystarczająca dawka patogenu;

2) odpowiednią zjadliwość i toksyczność;

3) zmniejszona odporność makroorganizmu;

4) obecność chorób współistniejących itp.

Patogeny PTI są zdolne do wytwarzania toksyn zarówno w produktach spożywczych, jak iw organizmie człowieka. Wraz z niszczeniem patogenów w przewodzie pokarmowym powstają dodatkowe porcje różnego rodzaju substancji toksycznych. Organizm reaguje stereotypową reakcją na masowe przyjmowanie patogenów i toksycznych produktów do przewodu pokarmowego człowieka.

Działanie kompleksu toksyn powoduje miejscowe zmiany w przewodzie pokarmowym (proces zapalny, zaburzenia motoryki), ogólny zespół toksyczny (ból głowy, hipertermia, zaburzenia układu sercowo-naczyniowego i nerwowego itp.).

Ogólnie rzecz biorąc, ta grupa chorób charakteryzuje się krótkim okresem inkubacji, ostrym początkiem i szybkim rozwojem, kombinacją objawów uszkodzenia przewodu pokarmowego i ciężkim zatruciem.

Istnieją pewne cechy obrazu klinicznego, w zależności od rodzaju patogenu:

1) Salmonella PTI charakteryzują się ciężkim przebiegiem, możliwe są wybuchy epidemii;

2) przy etiologii gronkowcowej choroba rozwija się najostrzej po bardzo krótkim okresie inkubacji (30-60 minut); zaczyna się od pojawienia się nudności, wymiotów, pojawia się silny ból brzucha w jamie brzusznej, przypominający kolkę żołądkową;

3) przy etiologii Clostridium PTI rozwija się szybko, zaczynając od pojawienia się nasilonego, przeszywającego bólu brzucha, któremu towarzyszą nudności, wymioty i luźne krwawe stolce w normalnej temperaturze ciała;

4) PTI o etiologii białkowej charakteryzuje się ostrym, cuchnącym zapachem kału.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne wydalin pacjentów, produktów spożywczych;

2) serodiagnostyka.

2. Zatrucie jadem kiełbasianym

Czynnik wywołujący zatrucie jadem kiełbasianym należy do rodzaju Clistridium, gatunek Cl. botulinum. Jest przyczyną zatruć pokarmowych.

Zatrucie pokarmowe to choroba, która pojawia się podczas spożywania żywności zawierającej egzotoksyny patogenu, podczas gdy sam patogen nie odgrywa decydującej roli w rozwoju choroby.

kl. botulinum to duże pałeczki Gram-dodatnie. Tworzą zarodniki zlokalizowane pod terminalem. Kapsułki nie. Surowe beztlenowce.

Rozmnażają się na agarze z glukozą, tworząc kolonie o nieregularnych kształtach z wyrostkami lub gładkimi krawędziami, strefę hemolizy wokół kolonii. Rosnąc w kolumnie agarowej przypominają waciki lub soczewicę. W mediach ciekłych powstaje równomierne zmętnienie, a następnie zwarty osad opada na dno probówki.

Naturalnym siedliskiem zatrucia jadem kiełbasianym Clostridium są jelita ryb, zwierząt, mikroorganizmów dostających się do gleby z kałem. Potrafi przetrwać i rozmnażać się w środowisku zewnętrznym przez długi czas w postaci form zarodników. Formy wegetatywne są niestabilne w środowisku zewnętrznym.

Aktywność enzymatyczna jest niestabilna i nie jest wykorzystywana do identyfikacji.

Zgodnie ze strukturą antygenową wytwarzanych toksyn rozróżnia się serotypy A, B, C1, D, E, F, Q. Specyficzność antygenowa samych bakterii nie jest określona.

Zatrucie jadem kiełbasianym Clostridium wytwarza najsilniejszą z egzotoksyn - botulinę. Toksyna botulinowa kumuluje się w produkcie spożywczym, w nim namnażając. Takimi produktami są zwykle domowe konserwy, surowe wędzone kiełbaski itp.

Toksyna ma działanie neurotropowe. Wraz z rozwojem choroby zawsze występuje toksynaemia, dotyczy rdzenia przedłużonego i jąder nerwów czaszkowych. Toksyna jest odporna na działanie enzymów trawiennych, szybko wchłania się z górnego odcinka przewodu pokarmowego do krwiobiegu i przedostaje do synaps nerwowo-mięśniowych.

Toksyna botulinowa wiąże się z błoną synaptosomu i wnika do komórki nerwowej na drodze endocytozy.

Mechanizm działania toksyny polega na hamowaniu zależnego od wapnia uwalniania acetylocholiny, blokując aktywność funkcjonalną neuronu. Dotyczy to przede wszystkim ośrodków nerwowych opuszkowych. Pojawiają się ogólne zatrucie i oznaki uszkodzenia narządu wzroku - podwójne widzenie, zaburzenia akomodacji, rozszerzone źrenice, uszkodzenie mięśni zewnątrzgałkowych. Jednocześnie połykanie staje się trudne, pojawia się afonia, ból głowy, zawroty głowy i wymioty.

Choroba ma wysoką śmiertelność.

Diagnoza:

1) infekcja myszy laboratoryjnych; materiał - wymioty, płukanie żołądka, kał, krew;

2) wykrycie toksyny w reakcji neutralizacji toksyn;

3) serodiagnostyka.

Leczenie: antytoksyczne serum antybotulinowe.

WYKŁAD nr 17. Czynniki wywołujące zakażenia zooantroponiczne

1. Plaga

Czynnik wywołujący dżumę należy do rodzaju Yersinia, gatunku Y. pestis.

Są to gram-ujemne polimorficzne małe pałeczki o zaokrąglonych końcach. Są nieruchome. Spór nie powstaje. W ciele pacjenta i podczas rozmnażania na pożywkach tworzą kapsułkę. Rozmazy zabarwione błękitem metylenowym wykazują dwubiegunowość.

Są to fakultatywne beztlenowce. Rozmnażają się na prostych pożywkach, ale lepiej jest z dodatkiem hemolizowanej krwi. Optymalna temperatura do uprawy to 28°C.

Plaga Yersinia dobrze znosi niskie temperatury i może przez długi czas pozostawać żywotna w środowisku oraz u ludzi i zwierząt.

Wrażliwy na promieniowanie UV, wysychanie, wysokie temperatury.

Działanie biochemiczne: rozkładają węglowodany z utworzeniem kwasu, słabe działanie proteolityczne – żelatyna nie ulega upłynnieniu, mleko nie ulega zsiadaniu.

Antygeny różdżki dżumy:

1) Antygen O (somatyczny, zlokalizowany w ścianie komórkowej);

2) antygen F (antygen termostabilny białka powierzchniowego);

3) antygeny V i W (wykazują aktywność antyfagocytarną).

Czynniki chorobotwórcze:

1) obecność antygenów o działaniu antyfagocytarnym;

2) tworzenie pestycydów;

3) zdolność przyswajania heminy i syntezy puryn;

4) zdolność do wytwarzania toksyny („trucizna na myszy” – blokuje działanie szeregu metabolitów i hormonów).

Głównymi żywicielami dżumy Yersinia w przyrodzie są gryzonie (susiorki, tarbagany itp.). Zakażenie człowieka następuje drogą zakaźną (nosiciele - pchły), kontaktową i pokarmową. Pacjenci z płucną postacią dżumy zarażają innych drogą aerogenną.

Objawy kliniczne dżumy zależą od bramy wejściowej infekcji. Istnieją następujące formy choroby:

1) skóra dymienicza;

2) pierwotne płucne;

3) wtórne płucne;

4) pierwotne septyczne;

5) wtórny septyczny.

Głównym miejscem lęgowym patogenu są węzły chłonne. Niewystarczająca funkcja barierowa węzłów chłonnych prowadzi do rozwoju pierwotnej septycznej postaci dżumy.

Wtórna forma septyczna rozwija się na tle form dymieniczych lub płucnych.

Po chorobie pozostaje silna długotrwała odporność.

Dżuma jest szczególnie niebezpieczną infekcją. Praca z materiałami zawierającymi patogen odbywa się w specjalnych laboratoriach, przeszkolonych przez personel, z zachowaniem ustalonych środków bezpieczeństwa.

Diagnoza:

1) badania bakteriologiczne. Materiały - ropa z dymieńców, wydzielina wrzodowa, plwocina. Uprawy są poddawane wzbogacaniu na zimno;

2) serodiagnostyka – RPHA;

3) reakcje immunoindykacyjne.

Leczenie: antybiotykoterapię przeprowadza się za pomocą streptomycyny, immunoglobuliny przeciw dżumie.

Profilaktyka specyficzna: szczepionka żywa lub przeciwko zarazie chemicznej; tworzy silną odporność na 6 miesięcy.

2. Wąglik

Czynnik sprawczy należy do rodzaju Bacillus, gatunku B. anthracis.

Są to Gram-dodatnie, duże, nieruchome pałeczki. Na zewnątrz ciała, w obecności tlenu, tworzą zarodniki zlokalizowane centralnie. Formy zarodników są szczególnie trwałe w środowisku zewnętrznym. W organizmie i na pożywkach tworzą kapsułkę. W rozmazach są ułożone w łańcuchy.

Czynnikiem sprawczym jest tlenowiec lub fakultatywny beztlenowiec. Dobrze się rozmnaża na prostych pożywkach. Na powierzchni agaru tworzą się szorstkie kolonie o postrzępionych krawędziach. Wzrost w bulionie charakteryzuje się pojawieniem się białych płatków, które osadzają się na dnie probówki.

Na agarze odżywczym z penicyliną obserwuje się przemianę bakterii w protoplasty w postaci oddzielnych kulek ułożonych w łańcuch - zjawisko „naszyjnika z pereł”.

Biochemicznie wysoce aktywny:

1) upłynnić żelatynę;

2) rozkładają węglowodany;

3) przywrócić azotany;

4) hydrolizuje skrobię, kazeinę.

Antygeny prątków wąglika:

1) specyficzny antygen otoczkowy o charakterze białkowym;

2) grupowy antygen somatyczny o charakterze polisacharydowym; zlokalizowane w ścianie komórkowej, termostabilne.

czynniki patogeniczności.

1. Toksyna, składająca się z trzech składników:

1) czynnik obrzękowy wywołujący reakcję dermonekrotyczną;

2) śmiertelna toksyna powodująca obrzęk płuc i ciężką hipoksję;

3) antygen ochronny.

2. Kapsułka; ma działanie antyfagocytarne; kultury nieotoczkowe nie są wirulentne.

W warunkach naturalnych wąglik atakuje zwierzęta: duże i małe bydło, konie, świnie, jelenie, wielbłądy. Proces patologiczny rozwija się w jelicie.

Człowiek zaraża się chorymi zwierzętami poprzez bezpośredni kontakt, poprzez zakażone przedmioty, produkty ze skażonych surowców, mięso chorych zwierząt. Możliwa jest transmisja transmisyjna.

Kliniczne postacie choroby:

1) skóra - tworzenie się karbułka;

2) jelitowe - ciężkie zatrucie, wymioty, nudności, biegunka z krwią;

3) płucny - ciężkie odoskrzelowe zapalenie płuc.

U chorych tworzona jest silna odporność. W przebiegu choroby powstaje swoiste uczulenie.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne; materiał do badania zależy od klinicznej postaci choroby;

2) test alergiczny z antraksyną; pozytywna reakcja jest określana od pierwszych dni choroby i utrzymuje się przez wiele lat po wyzdrowieniu;

3) serodiagnostyka - termoprecypitacja wg Aksoli.

Leczenie:

1) immunoglobulina przeciw wąglikowi;

2) antybiotyki (penicylina, streptomycyna).

Konkretna profilaktyka:

1) żywa szczepionka przeciw wąglikowi; tworzy odporność na rok;

2) profilaktyka doraźna – immunoglobulina przeciw wąglikowi.

3. Tularemia

Czynnik sprawczy tularemii należy do rodzaju Francisella, gatunku F. tularensis.

Są to bardzo małe bakterie Gram-ujemne, polimorficzne, kokoidalne lub w kształcie pałeczki. Spór nie powstaje. Nie mają wici. Uformuj małą kapsułkę.

beztlenowce fakultatywne. Nie rosną na prostych pożywkach. Reprodukcja wymaga wprowadzenia do pożywki cysteiny. Wzrost jest możliwy na podłożach zawierających żółtko jaja, na agarze z krwią z dodatkiem glukozy i cysteiny. Na gęstych podłożach tworzą małe, białawe kolonie.

W środowisku patogen pozostaje żywotny przez długi czas. Nieodporny na wysokie temperatury.

Właściwości biochemiczne są niestabilne, aktywność enzymatyczna jest słabo wyrażona. Wytwarzają siarkowodór.

Antygeny - O-antygen; somatyczny, zlokalizowany w ścianie komórkowej, indukuje syntezę aglutynin i precypityn.

Czynnikiem patogeniczności jest endotoksyna.

Naturalnymi żywicielami patogenu są gryzonie (szczury wodne, nornice, myszy domowe, chomiki, zające).

Zakażenie człowieka następuje poprzez bezpośredni kontakt z chorymi zwierzętami lub martwymi ciałami, poprzez skażoną wodę i żywność. Nosicielami choroby mogą być kleszcze, komary, gzy. Patogen wnika do organizmu człowieka przez skórę i błony śluzowe oczu, ust, nosa, dróg oddechowych i przewodu pokarmowego. Następnie patogen znajduje się w przewodzie limfatycznym, gdzie intensywnie się namnaża i pojawia się we krwi.

Kliniczne postacie tularemii:

1) dymienica;

2) dusznicowo-dysztynowy;

3) jelitowe;

4) płucny;

5) pierwotna septyka.

Towarzyszy mu rozwój specyficznej reakcji alergicznej, która pojawia się w 3-5 dniu choroby i utrzymuje się po wyzdrowieniu przez wiele lat.

Po chorobie pozostaje stabilna, długotrwała odporność.

Diagnoza:

1) serodiagnostyka; od 2 tygodnia choroby oznacza się przeciwciała w surowicy krwi w reakcjach aglutynacji i RNHA; w powtarzanych badaniach obserwuje się wzrost miana przeciwciał;

2) zakażenie badanym materiałem (bubo punktowe, brodawki sutkowe, wrzody, wydzielina spojówkowa, płytka nazębna, plwocina, krew) białych myszy lub świnek morskich; rozmazy wykonuje się z organów zwierząt i wysiewa się na złożonym podłożu żółtkowym;

3) reakcja termoprecypitacji;

4) przeprowadzenie testu alergicznego z turyaryną; test staje się pozytywny od 3-5 dnia choroby.

Leczenie: stosuje się antybiotyki - streptomycynę, tetracyklinę, chloramfenikol.

Profilaktyka swoista: żywa szczepionka Gaisky-Elbert; odporność powstaje na 5-6 lat.

4. Bruceloza

Czynnik sprawczy należy do rodzaju Brucella.

Istnieją trzy rodzaje patogenów dla ludzi:

1) B. melitensis;

2) B. abortus;

3) B. suis.

Są to małe pałeczki Gram-ujemne. Nie mają wici. Spór nie powstaje. Świeżo wyizolowane szczepy mogą tworzyć delikatną kapsułkę.

Brucella wymaga pożywek. Używaj specjalnych pożywek z dodatkiem surowicy krwi, glukozy, tiaminy, biotyny. Wzrost jest bardzo powolny. Na gęstych pożywkach tworzą małe, wypukłe, bezbarwne kolonie o perłowym połysku. W mediach płynnych tworzą się jednolite zmętnienie. Pod wpływem antybiotyków przechodzą w formy L.

Są surowymi aerobami.

Są wysoce odporne na czynniki środowiskowe, długo zachowują swoją żywotność w niskich temperaturach, są bardzo wrażliwe na wysokie temperatury i środki dezynfekujące.

Właściwości biochemiczne brucelli:

1) rozbić glukozę i niektóre inne węglowodany;

2) rozkładać mocznik i asparaginę;

3) hydrolizować białko, peptony, aminokwasy;

4) posiadają enzymy takie jak katalaza, hialuronidaza, peroksydaza, lipaza, fosfataza.

Antygeny Brucella:

1) antygen Vi (powierzchnia);

2) somatyczne antygeny gatunkowe A i B.

W B. melitensis przeważają antygeny M, podczas gdy w B. abortus i B. suis przeważają antygeny A.

Czynniki chorobotwórcze:

1) endotoksyna;

2) enzymy agresji i obrony: hialuronidaza, neuraminidaza itp.;

3) zdolność do namnażania się w komórkach układu limfoidalno-makrofagowego.

Naturalni gospodarze patogenu różnią się w zależności od gatunku: B. melitensis powoduje chorobę u małego bydła, B. abortus u bydła, B. suis u świń. Człowiek zaraża się drogą kropelkową, pokarmową i powietrzną.

Częściej choroba ma charakter zawodowy - chorują hodowcy zwierząt gospodarskich, pracownicy zakładów mięsnych, specjaliści od zwierząt gospodarskich, weterynarze itp.

Patogen może przedostać się do organizmu przez nienaruszone błony śluzowe. Po penetracji rozprzestrzenia się drogą limfogenną, przedostaje się do krwiobiegu, a następnie do śledziony, szpiku kostnego i węzłów chłonnych, gdzie lokalizuje się wewnątrzkomórkowo. Może być przechowywany w organizmie przez długi czas.

Od pierwszych dni choroby pojawia się reakcja nadwrażliwości typu opóźnionego, która utrzymuje się przez długi czas po wyzdrowieniu.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne; materiał - krew, kał, mocz;

2) badanie serologiczne - reakcja aglutynacji Wrighta, RSK, RNGA. W reakcji Coombsa wykrywane są niekompletne przeciwciała.

Leczenie: stosuje się antybiotyki (streptomycyna, erytromycyna, chloramfenikol itp.).

Specyficzna profilaktyka: Żywa szczepionka na brucelozę jest rzadko stosowana.

WYKŁAD nr 18. Cocci chorobotwórcze

1. Gronkowce

Rodzina Staphilococcoceae, rodzaj Staphilicoccus.

Są przyczyną gronkowcowego zapalenia płuc, gronkowca noworodkowego, sepsy, pęcherzycy.

To są małe ziarniaki Gram-dodatnie. W rozmazach są ułożone w skupiska, często w kształcie skupisk. Nie tworzą sporu, są nieruchome. Tworzą mikrokapsułki. Są to fakultatywne beztlenowce.

Są mało wymagające w stosunku do pożywek, dobrze rosną na prostych podłożach i wytwarzają kolonie pigmentowe. Pożywką selektywną dla gronkowców jest agar żółtkowo-solny, rzadziej agar mleczno-solny.

Gronkowce są odporne na wysokie stężenia chlorku sodu.

W przeciwieństwie do mikrokoków, gronkowce są w stanie rozkładać glukozę w warunkach beztlenowych i glicerol w warunkach tlenowych. Są wrażliwe na lizostafinę, ponieważ ich ściana komórkowa zawiera specjalne kwasy tejchojowe - kwasy rybitolowo-tejchojowe.

Gronkowce są aktywne biochemicznie, wykazują aktywność proteolityczną i sacharolityczną. Według właściwości biochemicznych dzielą się na typy:

1) św. złocisty (ma wiele czynników patogenności, może mieć różną lokalizację zmian);

2) św. naskórek (wpływa na skórę);

3) św. saprophiticus (pasożyt układu moczowo-płciowego).

Do rozróżnienia tych trzech gatunków stosuje się trzy testy:

1) fermentacja mannitolu w warunkach beztlenowych;

2) wytwarzanie plazmakoagulazy;

3) wrażliwość na antybiotyk nowobiocynę.

Dla św. aureus wszystkie trzy testy są pozytywne, dla św. saprophiticus wszystkie trzy testy są negatywne, św. epidermidis jest wrażliwy na nowobiocynę.

Antygeny gronkowcowe dzielą się na:

1) zewnątrzkomórkowe (specyficzne dla wariantu białka egzotoksyn i egzoenzymów);

2) komórkowy:

a) powierzchnia (glikoproteiny) - specyficzna dla wariantu;

b) głębokie (kwasy techojowe) - specyficzne dla grupy.

Czynniki patogeniczności gronkowców.

1. Rolę adhezyn pełnią kompleksy białek powierzchniowych ściany komórkowej z kwasami tejchojowymi.

2. Hialuronidaza – czynnik inwazji tkanek do przestrzeni międzykomórkowych komórek.

3. Enzymy agresji:

1) plazmakoagulaza;

2) fibrynolizyna;

3) lecytynaza;

4) fosfatazy;

5) fosfotydaza;

6) egzonukleazy;

7) proteazy.

4. Toksyny:

1) hematolizyny (a, b, g, d, e); powodują hemolizę ludzkich erytrocytów, mają działanie dermatonekrotyczne;

2) hemotoksyny; odpowiedzialny za rozwój szoku toksycznego;

3) leukicydyna; składa się z dwóch frakcji; dla jednego celem są makrofagi, dla drugiego - leukocyty wielojądrzaste;

4) egzotoksyna złuszczająca; powoduje wiele zmian skórnych;

5) enterotoksyny (A, B, C, D, E); w przewodzie pokarmowym wywołują zatrucie pokarmowe lub zatrucie pokarmowe u dzieci, uszkadzają enterocyty.

Diagnoza:

1) badania bakteriologiczne. Środa - krew, agar z solą żółtkową;

2) serodiagnostyka. Przeciwciała przeciwko α-hemotoksynie są wykrywane w reakcji neutralizacji toksyny.

Leczenie.

1. Chemioterapia – antybiotyki, sulfonamidy, nitrofurany.

2. Terapia fagowa - fagi wielowartościowe.

3. Immunoterapia:

1) toksoidy gronkowcowe;

2) terapeutyczne autoszczepionki;

3) gotowe preparaty przeciwciał.

Specyficzna profilaktyka: toksoid gronkowcowy (aktywny).

2. Paciorkowce

Należą do rodziny Streptococcaceae, rodzaju Streptococcus.

Są to ziarniaki Gram-dodatnie, w rozmazach znajdują się w łańcuchach lub parami. Są to fakultatywne beztlenowce. Nie rosną na pożywkach. Na agarze z krwią dają małe, punktowe, pozbawione pigmentu kolonie otoczone strefą hemolizy: a - zieloną, b - przezroczystą. Chorobę najczęściej wywołują paciorkowce b-hemolizujące. W bulionie cukrowym powodują wzrost dolnej ścianki, a sam bulion pozostaje przezroczysty. Rosną w temperaturze 37°C. Streptococci są zdolne do rozkładania aminokwasów, białek i węglowodanów. Na podstawie ich właściwości biochemicznych wyróżnia się 21 gatunków. Większość z nich ma charakter oportunistyczny.

Najważniejsze w rozwoju chorób zakaźnych są:

1) S. pyogenus, czynnik sprawczy specyficznej infekcji paciorkowcami;

2) S. pneumonia, czynnik wywołujący zapalenie płuc, może powodować pełzający wrzód rogówki, zapalenie ucha, posocznicę;

3) S. agalactia, może być częścią normalnej mikroflory pochwy; infekcja noworodków prowadzi do rozwoju w nich sepsy i zapalenia opon mózgowych;

4) S. salivarius, S. mutans, S. mitis są częścią normalnej mikroflory jamy ustnej; w dysbiozie jamy ustnej są głównymi czynnikami rozwoju próchnicy.

antygeny paciorkowców.

1. Zewnątrzkomórkowe – białka i egzoenzymy. Są to antygeny specyficzne dla wariantów.

2. Komórkowy:

1) powierzchowne są reprezentowane przez białka powierzchniowe ściany komórkowej, aw S. pneumoniae - przez białka otoczki. Są specyficzne dla wariantu;

2) głębokie - kwasy teichowe, składniki peptydoglikanu, polisacharydy. Są specyficzne dla grupy.

czynniki patogeniczności.

1. Kompleksy kwasów tejchojowych z białkami powierzchniowymi (spełniają rolę adhezyn).

2. Białko M (posiada aktywność antyfagocytarną). Jest to superantygen, to znaczy powoduje poliklonalną aktywację komórek układu odpornościowego.

3. OF-białko - enzym powodujący hydrolizę lipoprotein surowicy krwi, zmniejszając jej właściwości bakteriobójcze. Białko OF jest ważne dla adhezji. W zależności od obecności lub braku tego białka istnieją:

1) szczepy OF+ (reumatogenne); bramą wejściową jest gardło;

2) szczepy OF (nefrytogenne); pierwotne przyleganie do skóry.

4. Enzymy agresji i obrony:

1) hialuronidaza;

2) streptokinaza;

3) paciorkowce;

4) proteazy;

5) peptydazy.

5. Egzotoksyny:

1) hemolizyny:

a) O-streptolizyna (ma działanie kardiotoksyczne, silny immunogen);

b) S-streptolizyna (słaby immunogen, nie ma działania kardiotoksycznego);

2) erytrogenina (działa pirogennie, powoduje niedowład naczyń włosowatych, trombocytolizę, jest alergenem, występuje w szczepach wywołujących skomplikowane formy infekcji, w patogenach szkarlatyny, róży).

Leczenie:

1) etiotropowa antybiotykoterapia;

2) Terapia UV.

Nie ma specyficznej profilaktyki.

3. Meningokoki

Należą do rodzaju Neisseria, rodzaju N. meningitidis.

Są to diplokoki w kształcie fasoli, w rozmazach wyglądają jak ziarna kawy. Nie tworzą zarodników, nie mają wici, tworzą otoczkę w ciele. Gram-ujemny. Surowe aeroby.

Meningokoki wymagają pożywek - rosną tylko na pożywkach zawierających białko ludzkie (agar surowiczy, agar puchlinowy) w temperaturze 37 ° C. Na agarze z surowicą tworzą delikatne, przezroczyste kolonie średniej wielkości. W bulionie serwatkowym rosną w postaci zmętnienia i osadu na dnie.

Biochemicznie nieaktywne fermentują tylko glukozę i maltozę, tworząc kwas, ale nie tworząc gazu. Niezwykle niestabilny w środowisku, wrażliwy na zmiany temperatury, ginie w temperaturach poniżej 37 °C.

Zgodnie z otoczkowym antygenem polisacharydowym meningokoki dzielą się na cztery główne serogrupy (grupy A, B, C, D) i trzy dodatkowe (X, Y, Z).

Czynniki zjadliwości meningokoków:

1) adhezyny - fimbrie (wypite);

2) endotoksyna; chroni przed trawieniem wewnątrzkomórkowym, zapewniając niekompletność fagocytozy; z powodu niekompletności fagocytozy dochodzi do wewnątrzkomórkowego rozmnażania patogenu;

3) enzymy agresji – hialuronidaza, neuraminidaza;

4) białka powierzchniowe o działaniu antylizozymowym;

5) syderofory to wtrącenia komórkowe, które aktywnie wiążą żelazo żelazowe, konkurując z erytrocytami.

Meningokoki są patogenne tylko dla ludzi.

Zakażenie meningokokowe jest zakażeniem antropotycznym, którego źródłem jest pacjent (lub bakterionośnik). Główną drogą przenoszenia jest droga powietrzna.

Postacie kliniczne mogą być różne: meningokokowe zapalenie nosogardzieli, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych, meningokokemia (posocznica meningokokowa), meningokokowe zapalenie wsierdzia itp.

Po chorobie powstaje trwała, specyficzna dla gatunku odporność przeciwdrobnoustrojowa. Małe dzieci mają odporność bierną dzięki IgG otrzymanej od matki.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne; materiał do badań zależy od postaci klinicznej choroby; podłoże - agar surowiczy;

2) immunoindykacja: immunofluorescencja, ELISA, reakcje precypitacji, aglutynacja lateksu;

3) serodiagnostyka: RPHA ze sparowanymi surowicami (do diagnozy uogólnionych postaci infekcji).

Leczenie: terapia etiotropowa: sulfonamidy, penicyliny, chloramfenikol.

Konkretna profilaktyka:

1) chemiczna szczepionka przeciw meningokokom zawierająca antygeny polisacharydowe serogrup A i C (aktywna odporność przeciwdrobnoustrojowa);

2) ludzka immunoglobulina (bierna odporność przeciwdrobnoustrojowa).

4. Gonokoki

Należą do rodzaju Neisseria, gatunku N. gonorrhoeae.

Są to diplokoki w kształcie fasoli, w rozmazach znajdują się wewnątrzkomórkowo w protoplazmie leukocytów, wyglądają jak ziarna kawy.

Nie tworzą zarodników, są nieruchome, tworzą mikrokapsułki, gram-ujemne. Są obowiązkowymi aerobami.

Gonokoki są niezwykle wymagające w stosunku do pożywek, rosną tylko na pożywkach zawierających ludzkie białka (agar surowiczy, agar puchlinowy itp.). Na agarze z surowicą tworzą małe, błyszczące kolonie w postaci kropelek.

Biochemicznie nieaktywny, rozkłada tylko glukozę (do kwasu).

Antygeny gonokokowe:

1) antygeny białkowe błony zewnętrznej;

2) antygeny lipopolisacharydowe ściany komórkowej.

Nie ma ogólnie przyjętego podziału na serogrupy i serowary.

Czynniki zjadliwości:

1) adhezyny - fimbrie (wypite);

2) endotoksyna; hamuje fagocytozę, zapewniając wewnątrzkomórkową lokalizację gonokoków;

3) enzymy agresji - hialuronidaza, neuraminidaza.

Patogenne tylko dla ludzi. Powodują tylko określone nozologiczne formy chorób ropno-zapalnych.

Infekcja gonokokowa to infekcja antroponotyczna, źródłem infekcji jest osoba chora, nie ma powozu. Droga transmisji seksualnej umożliwia zarażenie noworodka przechodząc przez kanał rodny chorej matki.

Kliniczne formy infekcji gonokokowej:

1) rzeżączka (urząd moczowo-płciowy, pozagenitalny);

2) posocznica gonokokowa;

3) specyficzne zapalenie spojówek noworodków (występuje tylko przy przejściu przez kanał rodny matki z rzeżączką).

W zależności od czasu trwania rzeżączki i nasilenia objawów klinicznych istnieją:

1) rzeżączka świeża (trwająca nie dłużej niż 2 miesiące):

ostry;

b) podostry;

c) apatyczny;

2) przewlekła rzeżączka (choroba powolna trwająca dłużej niż 2 miesiące lub z nieokreślonym okresem).

Zgodnie z przebiegiem klinicznym istnieją:

1) niepowikłana rzeżączka (ropne zapalenie dolnych partii układu moczowo-płciowego);

2) powikłana rzeżączka (proces rozciąga się na górne partie układu moczowo-płciowego).

Przeniesiona choroba nie pozostawia stabilnej odporności.

Diagnoza:

1) w postaci ostrej:

a) bakterioskopia wymazu z cewki moczowej, szyjki macicy;

b) badanie bakteriologiczne;

2) w postaci przewlekłej:

a) bakterioskopia;

b) badanie bakteriologiczne;

c) serodiagnostyka - RSK;

d) immunoindykacja.

Cecha serodiagnozy: diagnozę stawia się jakościowo (poprzez wykrycie przeciwciał w surowicy pacjenta) na podstawie wyników pojedynczej reakcji (bez sparowanych surowic). Wynika to z faktu, że w przypadku rzeżączki nie powstaje odporność poinfekcyjna (nie ma przeciwciał poinfekcyjnych).

Leczenie: etiotropowa antybiotykoterapia.

Konkretna profilaktyka nie została opracowana.

WYKŁAD nr 19. Bakterie Gram-ujemne – czynniki sprawcze chorób ropno-zapalnych

1. Haemophilus influenzae

Rodzina Pasterellaceae, rodzaj Haemophilus, gatunek H. influenza.

Są to małe lub średniej wielkości proste pręty, nie tworzące przetrwalników, nieruchome, Gram-ujemne, tlenowce. W ciele uformuj kapsułkę.

Do hodowli wymagane są pożywki zawierające krew (agar z krwią) lub jej preparaty (agar czekoladowy).

W środowisku mikroorganizmy szybko giną w wyniku działania temperatur powyżej 55°C, światła słonecznego, suszenia i roztworów dezynfekujących.

Aktywność biochemiczna jest słabo wyrażona. Rozkładają głównie węglowodany na kwas (bez tworzenia się gazu). Według zdolności do tworzenia indolu, wytwarzania ureazy i dekarboksylazy ornityny, grypy hemofilne dzieli się na sześć biowarów.

Struktura antygenowa:

1) antygen O białka somatycznego;

2) otoczkowy polisacharyd K-antygen;

W oparciu o strukturę otoczkowego antygenu K gatunek dzieli się na pięć serotypów (oznaczonych jako a, b, c, d, e). Serowar b jest najczęstszym czynnikiem wywołującym zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych.

Czynniki chorobotwórcze:

1) endotoksyna;

2) polisacharyd otoczkowy o działaniu przeciwfagocytarnym.

Egzotoksyna nie wytwarza.

Haemophilus influenzae może być częścią prawidłowej mikroflory błony śluzowej części ustnej gardła i górnych dróg oddechowych, dlatego infekcja może mieć charakter endogenny.

W przypadku infekcji egzogennej powoduje infekcje narządów ENT i narządów oddechowych (zapalenie ucha środkowego, zapalenie płuc), zapalenie opon mózgowych. Trasa transmisji jest w powietrzu. Źródłem zakażenia jest pacjent lub bakterionośnik (zakażenie antroponotyczne).

Najczęściej choroba rozwija się jako wtórna infekcja ze spadkiem ogólnej odporności organizmu z powodu choroby podstawowej.

Bakteryjne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych wywołane przez Haemophilus influenzae występuje najczęściej u dzieci w wieku od 6 miesięcy do 3 lat. Wynika to z faktu, że u dzieci w wieku poniżej 3 miesięcy wykrywane są przeciwciała w surowicy, przekazywane im od matki, ale następnie znikają, a dopiero w wieku 3-5 lat bakteriobójcze przeciwciała zależne od dopełniacza do otoczki ponownie pojawiają się polisacharydy patogenu.

Diagnoza:

1) metodą główną są badania bakteriologiczne; materiał - plwocina, płyn mózgowo-rdzeniowy, krew; średni - agar z krwią. Konieczne jest odróżnienie od podobnych mikroorganizmów tego samego rodzaju - przedstawicieli normalnej mikroflory nosogardzieli i jamy ustnej;

2) metoda ekspresowa - immunoindykacja za pomocą reakcji immunofluorescencyjnej z określoną surowicą typu b (stosowaną w diagnostyce zapalenia opon mózgowo-rdzeniowych).

Terapię etiotropową prowadzi się za pomocą antybiotyków, biorąc pod uwagę wrażliwość patogenu.

Profilaktyka specyficzna: szczepionka chemiczna.

2. Pseudomonas aeruginosa

Należy do rodziny Pseudomonadaceae, rodzaju Pseudomonas, gatunku P. aerugenosa.

Rodzaj Pseudomonas, oprócz Pseudomonas, obejmuje ponad 20 gatunków, z których wiele może również powodować choroby u ludzi.

Są to proste lub lekko zakrzywione pręciki średniej wielkości, ruchliwe (lofotryczne lub monotrychiczne), Gram-ujemne, obligatoryjne tlenowce. Nie tworzą zarodników, mają cienką otoczkę śluzową.

Pseudomonas aeruginosa jest mało wymagająca dla pożywek i dobrze rośnie na sztucznych pożywkach. Na bulionie mięsno-peptonowym daje wzrost w postaci zmętnienia z szarawym filmem na powierzchni. Na stałych pożywkach tworzą się duże półprzezroczyste kolonie o fluorescencyjnym zielonkawym kolorze. Jednocześnie niebiesko-zielone pigmenty rozpuszczalne w wodzie - pirocyjanina lub fluoresceina - dyfundują w grubość podłoża. Najbardziej charakterystyczną cechą diagnostyki różnicowej jest zdolność pseudomonad do tworzenia pigmentów.

Kultura Pseudomonas aeruginosa hodowana na pożywkach ma kwaśno-słodki aromatyczny zapach (specyficzny zapach jaśminu).

Stabilny w środowisku zewnętrznym. Jest naturalnie odporny na antybiotyki.

Właściwości biochemiczne:

1) niska aktywność sacharolityczna, rozkłada glukozę na kwas;

2) wysoka aktywność proteolityczna, rozkłada niektóre aminokwasy;

3) redukuje azotyny do azotu gazowego;

4) upłynnia żelatynę.

Metabolizm jest wyłącznie oksydacyjny.

Struktura antygenowa:

1) somatyczny O-antygen, specyficzny dla grupy, ze względu na strukturę dzieli się na serogrupy;

2) wiciowy antygen H;

3) Antygen M śluzu zewnątrzkomórkowego.

Czynniki chorobotwórcze:

1) w organizmie może tworzyć substancję podobną do kapsułki o właściwościach ochronnych;

2) uwalnia termolabilną egzotoksynę A, która ma działanie cytotoksyczne i dermonekrotyczne;

3) uwalnia endotoksynę;

4) niektóre szczepy wytwarzają hemolizyny i leukocydynę;

5) posiada enzymy agresywne, takie jak plazmakoagulaza, proteazy, antyelastaza.

Pseudomonas aeruginosa może żyć w jelicie ludzkim, występując na skórze i błonach śluzowych.

Najczęściej infekcja Pseudomonas aeruginosa ma charakter szpitalny. Źródło - pacjent (lub bakterionośnik). Może powodować różne choroby. Szczególnie często przypisywane komplikacjom ropno-zapalnym ran oparzeniowych.

Odporność po infekcji wynika z mechanizmów humoralnych i komórkowych.

Diagnoza: badanie bakteriologiczne; materiał zależy od klinicznych objawów choroby.

Terapia etiotropowa:

1) antybiotyki (cefalosporyny, aminoglikozydy);

2) bakteriofag Pseudomonas aeruginosa;

3) osocze odpornościowe Pseudomonas aeruginosa;

4) zabita terapeutyczna szczepionka gronkowcowo-białkowa-Pseudomonas aeruginosa.

3. Klebsiella

Rodzaj Klebsiella obejmuje kilka gatunków chorobotwórczych dla ludzi. Najważniejsze z nich to K. pneumoniae, K. ozaenae, K. rhinoscleromatis.

Są to średniej wielkości gram-ujemne pałeczki, które nie tworzą zarodników. beztlenowce fakultatywne. W preparatach układa się je pojedynczo, w parach lub w krótkich łańcuszkach. Nie mają wici, są nieruchome. Spór nie powstaje.

To są prawdziwe bakterie otoczkowe: tworzą kapsułkę w ciele i na pożywce. Kapsułka ma strukturę polisacharydową.

Mało wymagająca pożywki. Na gęstych pożywkach tworzą charakterystyczne, mętne kolonie w kształcie kopuły. Rosnąc na bulionie mięsno-peptonowym powodują równomierne zmętnienie, czasami z błoną śluzową na powierzchni.

Klebsiella są odporne na działanie czynników środowiskowych, dzięki kapsułce długo przechowywane są w wodzie, na przedmiotach, w pomieszczeniach.

Mają wyraźną aktywność sacharolityczną, fermentują węglowodany z tworzeniem kwasu i gazu. Według właściwości biochemicznych rodzaj dzieli się na sześć gatunków. Do różnicowania wykorzystywane są następujące testy:

1) fermentacja glukozy;

2) fermentacja laktozy;

3) tworzenie ureazy;

4) wykorzystanie cytrynianu.

Struktura antygenowa:

1) somatyczny antygen O - specyficzny dla grupy;

2) otoczkowy antygen K.

Antygeny K są wspólne z antygenami Escherichia i Salmonella.

Czynniki chorobotwórcze:

1) mają wyraźne właściwości adhezyjne;

2) głównym czynnikiem jest kapsułka chroniąca mikroorganizmy przed fagocytozą;

3) mieć antygen K, który hamuje fagocytozę;

4) wydzielają endotoksynę.

Klebsiella często występuje na skórze i błonach śluzowych, dlatego możliwy jest rozwój infekcji endogennej. Ale infekcja egzogenna jest częstsza. Źródłem zakażenia może być pacjent, nosiciel bakterii lub przedmioty znajdujące się w środowisku zewnętrznym. Drogi przenoszenia: kropelki unoszące się w powietrzu, kontakt z gospodarstwem domowym.

K. pneumoniae może powodować zapalenie płuc u ludzi, uszkodzenie stawów, opon mózgowych, narządów moczowych, ropne powikłania pooperacyjne i posocznicę.

K. ozaenae infekuje błonę śluzową górnych dróg oddechowych i zatok przynosowych, powodując ich atrofię.

K. rhinoscleromatis atakuje błonę śluzową nosa, tchawicę, oskrzela, gardło i krtań.

Odporność po infekcji jest niestabilna.

Diagnoza:

1) badanie bakteriologiczne; materiał - odpinane dotknięte błony śluzowe;

2) immunoindykacja.

Terapia etiotropowa:

1) antybiotyki, fluorochinolony, biorąc pod uwagę wrażliwość patogenu;

2) zabita szczepionka terapeutyczna Solko-Urovak (do leczenia infekcji układu moczowo-płciowego);

3) szczepionka VP-4 (do leczenia infekcji dróg oddechowych).

Profilaktyka swoista: szczepionka IRS19.

4. Proteusz

Rodzaj Proteus. Czynnikiem sprawczym chorób ropno-zapalnych jest gatunek P. mirabilis.

Są to polimorficzne pałeczki Gram-ujemne o zaokrąglonych końcach, beztlenowce fakultatywne. Nie ma tworzenia kapsułek. Mają wici okostne.

Formy H tych bakterii są wysoce ruchliwe, chociaż są też nieruchome (formy O).

Mało wymagająca pożywki. Na agarze mięsno-peptonowym forma H protea daje charakterystyczny pełzający wzrost w postaci delikatnej zasnówki o niebiesko-dymnej barwie (zjawisko rojenia), która pokrywa całą powierzchnię ciągłą powłoką bez tworzenia się pojedynczych kolonie. W pożywce płynnej rośnie w postaci rozproszonego zmętnienia. Podczas uprawy charakterystyczny jest gnilny zapach.

Formy O tworzą duże kolonie o gładkich krawędziach. Niektóre szczepy powodują hemolizę erytrocytów w mediach krwi.

Są stabilne w środowisku, mogą pozostać żywotne w słabych roztworach środków dezynfekujących. Szeroko rozpowszechniony w przyrodzie. Są mieszkańcami jelit ludzi i zwierząt.

Właściwości biochemiczne:

1) fermentuje glukozę do kwasu;

2) nie rozkładają mannitolu i laktozy;

3) wytworzyć siarkowodór;

4) upłynnić żelatynę, rozbić mocznik z utworzeniem amoniaku;

5) wykazują aktywność proteolityczną i peptolityczną.

Struktura antygenowa:

1) somatyczny antygen O - specyficzny dla grupy;

2) wiciowy antygen H - specyficzny wariant.

Według antygenu H białka są podzielone na 110 serotypów. W obrębie gatunku wyróżnia się fagowary, bakteriotypy, bakteriocynotypy.

Czynniki chorobotwórcze:

1) adhezyny - wypite;

2) endotoksyna;

3) aminy patogenne - indol, skatol;

4) enzymy agresji – proteazy.

Białka w niewielkich ilościach znajdują się w jelitach zdrowej osoby, więc infekcja białkowa może rozwinąć się jako endogenna.

Ich głównym siedliskiem są obiekty środowiska zewnętrznego, produkty gnilne, ścieki, gleba. Źródłem zakażenia dla osoby może być pacjent i nosiciel bakterii.

Bakterie biorą udział w rozwoju chorób ropno-zapalnych dróg moczowych, szybko rozprzestrzeniają się po powierzchni oparzenia, nadając charakterystyczny gnijący zapach.

Odporność po infekcji jest niestabilna.

Diagnoza: główną metodą jest badanie bakteriologiczne; materiał zależy od lokalizacji zmiany. Wysiew metodą Szuszkiewicza w kropli skondensowanej wilgoci świeżo pociętego agaru mięsno-peptonowego; charakterystyczny wzrost w postaci zasnówki na całej powierzchni podłoża.

Terapia etiotropowa:

1) antybiotyki, nitrofurany, fluorochinolony;

2) bakteriofag Proteus lub coliproteus;

3) zabita terapeutyczna szczepionka gronkowcowo-białkowa-Pseudomonas aeruginosa.

Konkretna profilaktyka nie została opracowana.

WYKŁAD nr 20. Błonica

1. Morfologia i właściwości kulturowe

Czynnik sprawczy należy do rodzaju Carinobacterium, gatunku C. difteria.

Są to cienkie pręty, proste lub lekko zakrzywione, gram-dodatnie. Charakteryzują się wyraźnym polimorfizmem. Na końcach znajdują się maczugowate zgrubienia – metachromatyczne ziarna wolutyny. Wtrącenia te znajdują się po jednym na każdym końcu i można je zidentyfikować poprzez barwienie metodą Neissera. W rozmazach bakterie ułożone są pod kątem w kształcie litery V lub X, co jest spowodowane ich własnym, „trzaskającym” podziałem.

Zarodniki i kapsułki nie tworzą się. Bez ruchu. Mają fimbrie. Są to fakultatywne beztlenowce lub aeroby.

Uwolnione do środowiska zewnętrznego ze śliną, filmy, pałeczki błonicy są w stanie zachować żywotność na przedmiotach przez kilka dni. Dobrze znoszą suszenie. Wrażliwy na antybiotyki i środki dezynfekujące.

Carinobacteria wymagają pożywek, do ich hodowli używa się pożywek lub pożywek z dodatkiem krwi. Stosuje się pożywkę Roux (zakrzepnięta surowica). Na nim widoczny wzrost obserwuje się po 10-12 godzinach, kolonie są wypukłe, wielkości główki szpilki, szaro-białego koloru, o gładkiej powierzchni, nie łączą się ze sobą.

Do izolacji stosuje się pożywki elektywne z dodatkiem tolurynu potasu w takim stężeniu, aby nie hamowało wzrostu maczugowców, ale hamowało wzrost towarzyszącej im mikroflory. Na agarze z krwią i tolurytem tworzą się kolonie od szarego do czarnego. Na podłożach płynnych obserwuje się wzrost w postaci filmu lub zmętnienia z osadem.

Zgodnie z właściwościami biochemicznymi, charakterem wzrostu na pożywkach, carinobacteria dzielą się na trzy biowary:

1) grawitacja;

2) mitis;

3) pośredni.

Do różnicowania biowarów brane są pod uwagę następujące właściwości biochemiczne:

1) rozkład węglowodanów;

2) odzysk azotanów;

3) rozszczepienie cysteiny.

Struktura antygenowa:

1) grupowy antygen polisacharydowy;

2) swoisty antygen O;

3) antygen K swoisty dla wariantu.

Według antygenu K gatunek dzieli się na 11 serotypów.

Czynniki zjadliwości:

1) kosmki, fimbria lub pili (odpowiedzialne za zdolność przylegania);

2) kolonizacja i inwazja (dzięki enzymom takim jak neuraminidaza, hialuronidaza, proteazy);

3) czynnik sznurowy (upośledza fosforylację procesów oddychania komórek makroorganizmu);

4) wiodącym czynnikiem jest egzotoksyna. Jest to białko składające się z peptydów A i B. Peptyd B pełni rolę akceptora, rozpoznaje odpowiednie receptory komórkowe, wiąże się z nimi i tworzy kanał wewnątrzbłonowy, przez który peptyd A wnika do wnętrza komórki. toksyna.

2. Patogeneza

Sposoby transmisji - drogą powietrzną, kontakt-gospodarstwo. Choroba rozwija się u osób, które nie mają odporności antytoksycznej.

Czynnik sprawczy przenika przez błony śluzowe jamy ustnej i gardła, rzadziej - oczy, narządy płciowe, skórę, powierzchnię rany. W miejscu bramy wejściowej patogen przyczepia się do odpowiednich receptorów komórek nabłonka, powodując proces zapalny. Następnie następuje kolonizacja i uwalnianie egzotoksyny (histotoksyny).

Toksyna blokuje enzymy syntezy białek w komórkach gospodarza, co prowadzi do ich śmierci. Prowadzi to do martwicy i śmierci.

Sam patogen pozostaje w miejscu bramy wejściowej infekcji, a patogeneza i obraz kliniczny są determinowane działaniem egzotoksyny, która ma działanie ogólne i miejscowe.

Zapalenie włóknikowe jest patomorfologicznym przejawem interakcji makro- i drobnoustroju w błonicy. Egzotoksyna najpierw wpływa bezpośrednio na komórki nabłonka, a następnie na pobliskie naczynia krwionośne, zwiększając ich przepuszczalność. W wysięku opuszczającym naczynia wykrywa się fibrynogen, podczas którego koagulacji na powierzchni błony śluzowej tworzą się szarawo-białe błoniaste blaszki, ciasno przylutowane do otaczającej tkanki. Są trudne do usunięcia, gdy zostaną oderwane, odsłonięta zostaje erozyjna powierzchnia. Wzrost tych filmów i ich przejście do dróg oddechowych prowadzi do rozwoju prawdziwego zadu i asfiksji.

Następnie w proces zapalny zaangażowane są:

1) regionalne węzły chłonne (zapalenie węzłów chłonnych);

2) naczynia (toksyna szybko przenika do krwi i dochodzi do niedowładnego rozszerzenia naczyń krwionośnych, co prowadzi do stagnacji i zastoju);

3) serce (toksyna wpływa na mięsień sercowy, układ przewodzący serca, co prowadzi do paraliżu mięśnia sercowego);

4) selektywne uszkodzenie kory nadnerczy, które ma wtórny niekorzystny wpływ na układ sercowo-naczyniowy;

5) nerki (zapalenie nerek);

6) obwodowy układ nerwowy - zapalenie wielonerwowe, niedowład, porażenie (głównie niedowład podniebienia miękkiego);

7) układ odpornościowy (przeciwciała są nieobecne w 5-7 dniu).

Siłę toksyny mierzy się w DLM. 1 DLM to minimalna ilość toksyny, która po podaniu podskórnym śwince morskiej ważącej 250 g powoduje jej śmierć w 4-5 dniu z charakterystycznym obrazem patologicznym i anatomicznym: nadnercza są powiększone, silnie przekrwione, z wysiękiem krwotocznym we wnękach.

Po chorobie powstaje niestabilna i krótkotrwała odporność przeciwbakteryjna oraz trwała odporność antytoksyczna.

Najbardziej podatne na błonicę są dzieci w wieku od 1 do 4 lat.

3. Diagnostyka. Zapobieganie. Leczenie

Diagnostyka mikrobiologiczna

1. Główną metodą jest badanie bakteriologiczne.

2. Oznaczanie toksygenności hodowli gatunkowej (reakcja strącania Vagai).

Metody określania toksyczności:

1) próbka biologiczna – świnkom morskim wstrzykuje się śródskórnie kulturę bulionową;

2) ustawienie ELISA;

3) zastosowanie sond DNA, które określają obecność toksycznego operonu w genomie wyizolowanej kultury;

4) Reakcja wytrącania Wagai.

Badaniu podlegają:

1) osoby z podejrzeniem błonicy;

2) pacjenci z różnymi chorobami narządów ENT.

Cechy badań bakteriologicznych w błonicy:

1) materiał wysiewa się na pożywki elektywne;

2) błony śluzowe nosa, gardła, narządów płciowych, skóry w ramach normalnej mikroflory zawierają różnych przedstawicieli rodzaju Carinobacterium. Są warunkowo chorobotwórcze, zjednoczone pojęciem błonicy. U pacjentów osłabionych, z wtórnym niedoborem odporności, u pacjentów z rakiem mogą być spowodowane różnymi procesami ropno-zapalnymi. W trakcie badania bakteriologicznego konieczne jest odróżnienie błonicy carinobacteria od błonicy.

Różnice między patogenami błonicy i błonicy:

1) różnice we właściwościach morfologicznych. Błonice w rozmazach są ułożone losowo lub w formie palisady. W cytoplazmie nie ma ziaren volutin;

2) różnice w aktywności biochemicznej;

3) w celu zidentyfikowania różnic we właściwościach antygenowych stosuje się reakcję aglutynacji do identyfikacji z surowicą zróżnicowaną gatunkowo;

4) wrażliwość na bakteriofaga.

Dobra kulturowe nie różnią się.

Terapia etiotropowa: antytoksyczna surowica przeciwbłonicy; podawany w dawce 10 000-50 000 AU (w zależności od wieku i ciężkości choroby).

1 AU to minimalna ilość surowicy, która zneutralizuje 100 DLF toksyny błonicy.

Seroterapia jest skuteczna we wczesnym okresie choroby, dopóki toksyna nie utrwali się w komórkach organizmu, a tkanki nie zostaną znacząco uszkodzone.

Zapobieganie:

1) aktywny. Stosowane są szczepionki: AD (toksoid błoniczy), ADS, ADSM, DTP. Szczepienie DTP przeprowadza się trzykrotnie dla dzieci w wieku 3 miesięcy. Powtórne szczepienie przeprowadza się pod kontrolą oznaczania zawartości (miana) antytoksyn surowicy za pomocą reakcji RPHA z diagnostyką anatoksyny błoniczej erytrocytów. Jeśli TPHA jest dodatni w rozcieńczeniu 1:20 i wyższym, miano uważa się za ochronne;

2) bierny. Przeprowadza się go w ogniskach choroby za pomocą antytoksycznej surowicy, której dawka zależy od postaci i ciężkości choroby.

WYKŁAD nr 21. Gruźlica

1. Morfologia i właściwości kulturowe

Czynnik sprawczy należy do rodzaju Mycobacterium, gatunku M. tuberculesis.

Są to cienkie patyczki, lekko zakrzywione, nie tworzą zarodników ani kapsułek. Ściana komórkowa otoczona jest warstwą glikopeptydów zwanych mykozydami (mikrokapsułkami).

Bacillus gruźlicy jest trudny do wykrycia konwencjonalnymi barwnikami (zgodnie z barwieniem Grama przez 24-30 godzin). Gram-dodatni.

Bacillus gruźlicy ma cechy strukturalne i skład chemiczny ściany komórkowej, które znajdują odzwierciedlenie we wszystkich właściwościach biologicznych. Główną cechą jest to, że ściana komórkowa zawiera dużą ilość lipidów (do 60%). Większość z nich to kwasy mikolowe, które wchodzą w skład ściany komórkowej, gdzie występują w postaci wolnych glikopeptydów wchodzących w skład czynników pępowinowych. Czynniki sznurkowe określają wzór wzrostu w postaci sznurków.

Ściana komórkowa zawiera lipoarabinomanan. Jego końcowe fragmenty - czapeczka - określają zdolność patogenu do specyficznego wiązania się z receptorami makrofagów.

Mycobacterium tuberculosis barwione przez Ziehl-Neelsena. Metoda ta opiera się na kwasoodporności prątków, którą określa charakterystyka składu chemicznego ściany komórkowej.

W wyniku leczenia lekami przeciwgruźliczymi patogen może utracić odporność na kwasy.

Mycobacterium tuberculosis charakteryzuje się wyraźnym polimorfizmem. W ich błonie cytoplazmatycznej znajdują się charakterystyczne inkluzje - ziarna much. Mykobakterie w ludzkim ciele mogą przekształcić się w formy L.

Według rodzaju aerobów produkujących energię. Zgodnie z wymaganiami temperaturowymi - mezofile.

Ich rozmnażanie zachodzi bardzo powoli, czas generacji wynosi 14-16 godzin, wynika to z wyraźnej hydrofobowości, która wynika z wysokiej zawartości lipidów. Utrudnia to przedostawanie się składników odżywczych do komórki, co ogranicza aktywność metaboliczną komórki. Widoczny wzrost w środy wynosi 21-28 dni.

Mykobakterie wymagają pożywek. Czynniki wzrostu – gliceryna, aminokwasy. Rosną na glicerynie ziemniaczanej, glicerynie jajecznej i podłożach syntetycznych. Wszystkie te media muszą być uzupełnione substancjami hamującymi wzrost zanieczyszczającej flory.

Na gęstych pożywkach tworzą się charakterystyczne kolonie: pomarszczone, suche, z postrzępionymi krawędziami, nie łączą się ze sobą.

W mediach płynnych rosną w postaci filmu. Folia początkowo jest delikatna, sucha, z czasem gęstnieje, staje się nierówno pomarszczona z żółtawym odcieniem. Medium nie jest przezroczyste.

Bakterie gruźlicy mają pewną aktywność biochemiczną, a jej badanie służy do odróżnienia czynnika wywołującego gruźlicę od innych członków grupy.

Czynniki chorobotwórcze:

1) kwasy mikolowe;

2) współczynnik sznurka;

3) sulfatydy;

4) grzybice;

5) lipoarabinomanan.

2. Patogeneza

Czynnik wywołujący gruźlicę dostaje się do organizmu w postaci drobnych aerozoli. Patogen musi przedostać się do pęcherzyków, gdzie są wchłaniane przez rezydentne makrofagi, z którymi związek determinuje dalszy rozwój infekcji. Gruźlica jest klasyczną infekcją wewnątrzmakrofagową.

Wewnątrz makrofagów bakterie gruźlicy są odporne na działanie bakteriobójczych czynników fagocytów dzięki silnej błonie lipidowej. W wyniku interakcji prątków i makrofagów pod wpływem czynników wirulencji rozwija się zapalenie typu ziarniniakowego.

Ziarniniak rozwija się natychmiast po zakażeniu, ale później otrzymuje silny impuls do rozwoju, gdy w organizmie pojawiają się limfocyty T uwrażliwione na patogen.

Ziarniniak przedodpornościowy po 2-3 tygodniach pod wpływem limfocytów T zamienia się w swoisty (poodpornościowy), który nazywa się gruźlicą.

Z płuc prątki gruźlicy przedostają się do regionalnych węzłów chłonnych, a następnie do krwioobiegu. Dalsze zdarzenia wiążą się ze specyficznym stanem zapalnym, który opiera się na reakcji alergicznej na antygeny bakteryjne.

Droga zakażenia jest drogą powietrzną. Źródłem jest chory, który w ostrym okresie wydala prątki gruźlicy wraz z plwociną.

Gruźlica płuc jest najczęstsza, ale mogą również dotyczyć jelit, układu mięśniowo-szkieletowego, układu moczowo-płciowego itp.

Istnieją dwa patogenetyczne warianty gruźlicy.

1. Pierwotna gruźlica. Występuje u osób, które wcześniej nie miały kontaktu z patogenem. Zakażenie następuje w dzieciństwie lub okresie dojrzewania. Rozwija się bez uczulenia na patogen. W strefie wprowadzenia patogen jest wychwytywany przez makrofagi, rozwija się niespecyficzna reakcja ziarniniakowa. Bakterie łatwo pokonują tę barierę, szybko przenikają do regionalnych węzłów chłonnych, krwi i różnych narządów.

Po 2-3 tygodniach powstaje pierwotny kompleks gruźlicy, który obejmuje:

1) pierwotny afekt - skupienie w tkance płucnej;

2) zapalenie węzłów chłonnych - zapalenie regionalnych węzłów chłonnych;

3) zapalenie naczyń chłonnych - zapalenie naczyń limfatycznych.

Najczęściej leczy się samoistnie, ulega zwłóknieniu i zwapnieniu (skupienie Gona). Bakterie pozostają w tym skupieniu, ale nie są uwalniane do środowiska zewnętrznego.

W innych przypadkach rozwija się ostra gruźlica.

2. Gruźlica wtórna. Działa chronicznie. Występuje, gdy ognisko pierwotne jest reaktywowane (po 5 latach lub więcej). Możliwa jest również reinfekcja z zewnątrz.

Rozwój gruźlicy wtórnej ułatwiają niekorzystne warunki życia, choroby przewlekłe, alkoholizm, stres itp.

Cechy odporności w gruźlicy:

1) niesterylne, wspierane przez te bakterie, które utrzymują się w organizmie;

2) niestabilny, tj. nie chroni przed reaktywacją infekcji endogennej i reinfekcją z zewnątrz;

3) powstają przeciwciała, ale nie mają one wartości ochronnej;

4) główny mechanizm odporności jest komórkowy; alergia zakaźna ma pierwszorzędne znaczenie.

3. Diagnostyka. Zapobieganie. Leczenie

Diagnoza:

1) badanie mikroskopowe. Z plwociny wykonuje się dwa rozmazy. Jeden jest barwiony przez Ziehl-Neelsena, drugi jest traktowany fluorochromem i badany przy użyciu bezpośredniej mikroskopii fluorescencyjnej. jest niezawodną metodą;

2) badania bakteriologiczne. Jest wymagane. Wadą jest powolny wzrost prątków na pożywkach (4 tygodnie). Podczas badania określa się wrażliwość na leki gruźlicze.

Zastosuj przyspieszone metody wykrywania prątków w uprawach, na przykład według metody Price. Mikrokolonie pozwalają zobaczyć obecność czynnika pępowinowego, gdy bakterie, które go utworzyły, są zwinięte w warkocze, łańcuszki, wiązki;

3) polimerowa reakcja łańcuchowa (PCR). Jest używany do form pozapłucnych;

4) serodiagnostyka - ELISA, RPHA, reakcja fluorescencyjna. Nie wiodąca metoda;

5) Test Mantoux z tuberkuliną - metoda alergologiczna. Tuberculin to preparat z zabitej kultury prątków. Próbka jest pobierana podczas doboru osób do powtórnego szczepienia w celu oceny przebiegu procesu gruźlicy;

6) mikrokultury na szkiełkach w pożywce Szkolnikowa;

7) metoda biologiczna. Jest rzadko stosowany, gdy patogen jest trudny do wyizolowania z materiału testowego. Materiał od pacjenta zakaża zwierzęta laboratoryjne (świnki morskie, króliki). Obserwację prowadzi się do śmierci zwierzęcia, a następnie bada się nakłucia jego węzłów chłonnych.

Profilaktyka swoista: żywa szczepionka BCG. Szczepienie przeprowadza się w szpitalu położniczym w 4-7 dniu życia metodą śródskórną.

Ponowne szczepienie przeprowadza się dla osób z ujemnym wynikiem próby tuberkulinowej w odstępie 5-7 lat do 30 roku życia. W ten sposób powstaje odporność zakaźna, w której występuje reakcja nadwrażliwości typu opóźnionego.

Leczenie

Większość antybiotyków nie ma wpływu na Mycobacterium tuberculosis, dlatego stosuje się leki gruźlicze.

Stosowane są dwa rodzaje leków:

1) leki pierwszego rzutu: izoniazyd, pirazynamid, streptomycyna, ryfampicyna, etambutol, ftivazyd;

2) leki drugiego rzutu (z nieskutecznością leków pierwszego rzutu): amikacyna, kanomycyna, aminosalicylan sodu (PAS), dapson, cykloseryna itp.

Cechy terapii gruźlicy:

1) leczenie należy rozpocząć jak najwcześniej, bezpośrednio po wykryciu choroby;

2) terapia jest zawsze łączona – stosuje się co najmniej dwa leki;

3) jest prowadzony przez długi czas (4-6 miesięcy), co wiąże się z długim cyklem życiowym prątków;

4) musi być ciągły, ponieważ przerwy prowadzą do powstania odporności patogenu i chronienia procesu.

WYKŁAD nr 22. Grupa Rickettsia

1. Charakterystyka grupy

Rickettsia to odrębna klasa, która dzieli się na podklasy a1, a2, b i g.

a1 obejmuje rodzinę Rickettsiaceae, z której dwa rodzaje są najważniejsze.

1. Rodzaj Rickettsia, gatunki dzielą się na dwie grupy:

1) grupa tyfusu:

a) R. provacheka - czynnik sprawczy epidemii (kiepski) tyfus;

b) R. typhi - czynnik wywołujący tyfus endemiczny (pchła szczurza);

2) grupa riketsjozy odkleszczowej:

a) R. rickettsi - czynnik wywołujący gorączkę Gór Skalistych;

b) R. conori - czynnik wywołujący gorączkę krwotoczną;

c) R. sibirika jest czynnikiem sprawczym riketsjozy północnoazjatyckiej.

2. Rodzaj Erlihia, wyizolowane gatunki: E. canis i E. sennetsu (mogą być przyczyną mononukleozy zakaźnej).

a2 obejmuje rodzinę Bartonellaceae, rodzaj Bartonella, podzieloną na gatunki:

1) B. kvintana - czynnik sprawczy pięciodniowej (wykopowej) gorączki;

2) B. hensele - czynnik sprawczy "choroby kociego pazura".

g obejmuje rodzaj Coxiella, gatunek C. burneti, czynnik wywołujący gorączkę Q.

Rickettsiae to bakterie, których cechą charakterystyczną jest bezwzględne pasożytnictwo wewnątrzkomórkowe. Mają podobną strukturę do bakterii Gram-ujemnych. Mają własne systemy enzymatyczne. Bez ruchu, bez zarodników i kapsułek.

Rickettsia charakteryzują się wyraźnym polimorfizmem. Istnieją cztery formy:

1) forma A - kokosowa, owalna, umieszczona pojedynczo lub w postaci hantli;

2) forma B - pałeczki średniej wielkości;

3) forma C - riketsja bakteryjna, duże pałeczki;

4) forma D - nitkowata, może dawać gałęzie.

Morfologia zależy od etapu procesu zakaźnego. W ostrej postaci występują głównie formy A i B, w przewlekłej, powolnej postaci - C i D.

Interakcja rickettsia z komórką obejmuje kilka etapów.

1. Adsorpcja na receptorach odpowiednich komórek.

2. Po przyłączeniu błona penetruje, riketsja zatapia się w komórce jako część wakuoli, której ściany tworzy błona komórkowa.

3. Następnie są dwie opcje:

1) niektóre rodzaje riketsji nadal pozostają w wakuoli i tam się rozmnażają;

2) inne dokonują lizy błony i leżą swobodnie w cytoplazmie.

4. Rickettsia rozmnażają się intensywnie, błona ulega zniszczeniu i opuszczają komórkę.

Obowiązkowe pasożytnictwo wewnątrzkomórkowe riketsji realizuje się na poziomie komórkowym.

Ponieważ riketsje są pasożytami wewnątrzkomórkowymi, nie rozmnażają się w pożywkach. Do ich hodowli stosuje się te same metody, co do hodowli wirusów:

1) infekcja tkanek;

2) infekcja zarodków kurzych;

3) w ciele zwierząt doświadczalnych;

4) w ciele ektopasożytów.

2. Rickettsioses

Najczęstszą riketsjozą jest dur plamisty. Czynnikiem sprawczym jest R. Provacheka. Źródłem zakażenia jest osoba chora. Nosicielami są wszy ciała i głowy.

Są to mikroorganizmy polimorficzne. Rozmnażając się w komórkach gospodarza, tworzą mikrokapsułkę. Aeroby. Hodowane w zarodkach kurzych.

Mają dwa antygeny:

1) specyficzny dla grupy (ma właściwości immunogenne i działa ochronnie);

2) korpuskularny, gatunkowy (dostępny tylko w tym gatunku).

Choroba rozpoczyna się po przedostaniu się patogenu do krwioobiegu. Rickettsiae przylegają do endoteliocytów naczyń włosowatych. W cytoplazmie tych komórek rozmnażają się. Po zniszczeniu komórek do krwioobiegu dostaje się nowa generacja riketsj. Uszkodzenie naczyń włosowatych prowadzi do powstawania skrzepów krwi i ziarniniaków. Najbardziej niebezpieczną lokalizacją zmiany jest ośrodkowy układ nerwowy. Na skórze pojawia się wysypka. Oprócz bezpośredniego działania, riketsje wydzielają endotoksyny, które powodują niedowład naczyń włosowatych.

Po chorobie utrzymuje się intensywna odporność przeciwdrobnoustrojowa.

Diagnoza:

1) serodiagnostyka - główna metoda (RPHA, RSK z diagnostyką R. Provacheka);

2) badanie bakteriologiczne; materiał do badań - krew; przeprowadzane tylko w laboratoriach o specjalnym reżimie;

3) diagnostyka PCR.

Profilaktyka swoista: żywa szczepionka przeciw durowi brzusznemu.

Terapia etiotropowa: antybiotyki – tetracykliny, fluorochinolony.

Do najczęstszych riketsjoz należą endemiczne (szczurze-pchły) tyfusy plamiste. Patogen - R. typhi. Źródłem infekcji są pchły szczurze, wszy, roztocza gamasid. Sposoby zarażenia - zakaźne, drogą powietrzną.

Patogeneza i objawy kliniczne choroby są podobne do tyfusu epidemicznego.

R. typhi mają specyficzny gatunkowo antygen, dzięki któremu są odróżniane od innych riketsji.

Diagnoza:

1) próbka biologiczna - zakażenie materiałem od chorych świnek morskich;

2) serodiagnostyka - RSK, IF.

Warto wspomnieć o gorączce Q. Czynnikiem sprawczym jest C. burneti. Źródłem zakażenia są zwierzęta gospodarskie. Drogi przenoszenia: pokarmowe, kontaktowe i domowe.

Są to niewielkie formacje w kształcie pręcików lub kokoidów, zabarwione według Romanowskiego-Giemsy na jasnoróżowy kolor. Tworzą kształty L. Hodowane w woreczku żółtkowym zarodka kurzego.

Mają dwa antygeny: rozpuszczalny i korpuskularny.

Odporny na czynniki środowiskowe.

Rickettsemia występuje po dostaniu się C. burneti do organizmu. Reprodukcja drobnoustrojów zachodzi w histiocytach i makrofagach, po zniszczeniu których odnotowuje się uogólnienie procesu i toksynemię. W procesie infekcji rozwija się reakcja nadwrażliwości typu opóźnionego i powstaje napięta odporność.

Choroba charakteryzuje się niejasnym obrazem klinicznym.

Diagnoza:

1) badanie serologiczne (RSK, RPGA);

2) test skórno-alergiczny (jako retrospektywna metoda diagnostyczna).

Profilaktyka swoista: żywa szczepionka M-44.

Leczenie: antybiotyki – tetracykliny, makrolidy.

WYKŁAD nr 23. Patogeny ARVI

1. Wirusy grypy

Należą do rodziny ortomiksowirusów. Wyizolowano wirusy grypy typu A, B i C.

Wirus grypy ma kulisty kształt o średnicy 80-120 nm. Nukleokapsyd o symetrii helikalnej to nić rybonukleoproteinowa (białko NP) zwinięta w postać podwójnej helisy, która tworzy rdzeń wirionu. Wiążą się z nim polimeraza RNA i endonukleazy. Rdzeń jest otoczony błoną składającą się z białka M, która łączy nić rybonukleoproteinową z podwójną warstwą lipidową powłoki zewnętrznej. Wśród białek otoczki superkapsydu duże znaczenie mają dwa:

1) neuraminidaza - białko receptorowe, które zapewnia przenikanie wirusa do komórki;

2) hemaglutynina. Pełni funkcję receptorową, ma powinowactwo do receptorów glikoproteinowych komórek błony śluzowej dróg oddechowych.

Genom wirusa jest reprezentowany przez cząsteczkę RNA pofragmentowaną o nici ujemnej. Replikacja ortomyksowirusów zachodzi głównie w cytoplazmie zakażonej komórki. Synteza wirusowego RNA zachodzi w jądrze. Komórki gospodarze dostarczają wirusowi nowe transkrypty RNA, których 5 końców służy do przykrywania 5 końców wirusowego informacyjnego RNA.

Wirusy grypy A, B i C różnią się między sobą antygenem specyficznym dla typu związanego z białkami M i NP. Węższa specyficzność wirusa typu A jest określana przez hemaglutyninę (antygen H). W obrębie rodzaju występuje duża zmienność antygenowa.

Zmienność antygenu H określa:

1) dryf antygenowy - zmiany w antygenie H wywołane mutacjami punktowymi w genie kontrolującym jego powstawanie;

2) przesunięcie antygenowe - całkowite zastąpienie genu, które opiera się na rekombinacji dwóch genów.

Początkowo patogen replikuje się w nabłonku górnych dróg oddechowych, powodując śmierć zakażonych komórek. Przez uszkodzone bariery nabłonkowe wirus dostaje się do krwiobiegu. Wiremii towarzyszą liczne uszkodzenia śródbłonka włośniczkowego ze wzrostem ich przepuszczalności. W ciężkich przypadkach obserwuje się rozległe krwotoki w płucach, mięśniu sercowym i różnych narządach miąższowych.

Główne objawy to szybki wzrost temperatury ciała z towarzyszącymi bólami mięśni, katarem, kaszlem, bólami głowy.

Patogen jest szeroko rozpowszechniony, a wzrost częstości występowania obserwuje się w zimnych miesiącach. Główną drogą przenoszenia patogenu jest droga powietrzna. Najbardziej podatne są dzieci i osoby starsze.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) ekspresowa diagnostyka - oznaczanie antygenów wirusowych w cytoplazmie nabłonka nosa i nosogardzieli w rozmazach-odciskach metodą ELISA;

2) zakażenie kultur komórkowych lub zarodków kurzych wydzieliną z nosa, plwociną lub wymazami z nosogardzieli (uzyskane w pierwszych dniach choroby);

3) serodiagnostyka (RCC, RTGA, reakcja hamowania aktywności enzymów).

Konkretna profilaktyka:

1) do uodpornienia biernego - ludzka immunoglobulina przeciw grypie;

2) do czynnej immunizacji - szczepionki żywe i inaktywowane.

Leczenie: pochodne amantadyny (rimantadyna).

2. Paragrypa. Wirusy komputerowe

Wirus paragrypy i wirus RS należą do rodziny Paramyxoviridae.

Są to wirusy kuliste o symetrii helikalnej. Średnia wielkość wirionu to 100-800 nm. Mają superkapsydową membranę z wyrostkami kolczystymi. Genom jest reprezentowany przez liniową niesegmentowaną cząsteczkę RNA. RNA jest związany z głównym białkiem (NP).

Powłoka zawiera trzy glikoproteiny:

1) HN, który ma aktywność hemaglutynacyjną i neuraminidazy;

2) F, odpowiedzialny za fuzję i wykazujący aktywność hemolityczną i cytotoksyczną;

3) Białko M, które tworzy wewnętrzną warstwę otoczki wirusa.

Replikacja wirusa jest w pełni realizowana w cytoplazmie komórek gospodarza. Ludzki wirus paragrypy należy do rodzaju Paramyxovirus. Wirusy charakteryzują się obecnością własnej polimerazy RNA zależnej od RNA (transkryptazy).

Na podstawie różnic w strukturze antygenowej białek HN, F i NP ludzkich wirusów paragrypy rozróżnia się cztery główne serotypy. Typy 1, 2 i 3 są powiązane antygenowo i reagują krzyżowo z antygenem świnki. Wirusy typu 4 nie mają wyraźnego związku antygenowego.

Patogen rozmnaża się w nabłonku górnych dróg oddechowych, skąd dostaje się do krwiobiegu, powodując wiremię.

Objawy kliniczne u dorosłych najczęściej występują w postaci nieżytów górnych dróg oddechowych. U dzieci obraz kliniczny jest cięższy, często z objawami zatrucia. Choroba jest najcięższa u małych dzieci.

Główną drogą przenoszenia wirusa paragrypy jest droga powietrzna. Źródłem infekcji jest pacjent (lub nosiciel wirusa).

Diagnostyka laboratoryjna:

1) ekspresowa diagnostyka - wykrywanie antygenów w komórkach przewodów nosowych za pomocą testu ELISA;

2) izolację patogenu w monowarstwach kultur nerkowych zarodków ludzkich lub małpich;

3) serodiagnostyka (RSK, RN, RTGA ze sparowanymi surowicami chorych).

Leczenie: brak specyficznej terapii lekowej.

Nie stosuje się specyficznej profilaktyki.

Wirus PC jest głównym czynnikiem wywołującym infekcje dolnych dróg oddechowych u noworodków i małych dzieci. Należy do rodzaju Pneumovirus.

Charakteryzuje się niską odpornością, wiriony mają skłonność do samozniszczenia, w postaci oczyszczonej wykazują wyraźny polimorfizm. Istnieją trzy małe typy wirusa PC, między którymi różnice antygenowe powodują specyficzny antygen powierzchniowy.

Patogen replikuje się w nabłonku dróg oddechowych, powodując śmierć zakażonych komórek i wykazuje wyraźne właściwości immunosupresyjne, co tłumaczy wysoką częstość występowania wtórnych infekcji bakteryjnych.

Wirus PC powoduje coroczne epidemiczne infekcje dróg oddechowych u noworodków i małych dzieci; dorośli mogą być zakażeni, ale przebieg zakażenia jest łagodny lub bezobjawowy. Główną drogą transmisji jest droga powietrzna.

Po wyzdrowieniu powstaje niestabilna odporność.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) diagnostyka ekspresowa – oznaczanie antygenów wirusowych w wydzielinie z nosa metodą ELISA;

2) specyficzne antygeny są wykrywane w RSK i RN.

Terapia etiotropowa nie została opracowana.

3. Adenowirusy

Rodzina Adenoviridae obejmuje dwa rodzaje - Mastadenovirus (wirusy ssacze) i Aviadenovirus (wirusy ptasie); pierwszy obejmuje około 80 gatunków (serotypów), drugi - 14.

Rodzina obejmuje wirusy z nagim kapsydem (nie ma zewnętrznej otoczki), sześciennym typem symetrii. Wielkość wirionu to 60-90 nm. Genom jest reprezentowany przez liniową dwuniciową cząsteczkę DNA.

Dojrzały wirus składa się z 252 kapsomerów, w tym:

1) heksony zawierające specyficzne dla typu determinanty antygenowe, działające na uwalnianie heksonów w wirionie, odpowiedzialne za manifestację działania toksycznego;

2) pentony zawierające małe antygeny wirusa i reaktywny rozpuszczalny antygen z rodziny, które określają właściwości hemaglutynacyjne wirusów.

Struktura antygenowa:

1) antygeny powierzchniowe białek strukturalnych (specyficzne gatunkowo i typowo);

2) antygeny heksonu (specyficzne dla grupy);

3) antygen wiążący dopełniacz (identyczny dla różnych serotypów).

Główne drogi transmisji są drogą powietrzną i kontaktową.

Symptomatologia zmian wynika z reprodukcji patogenu w wrażliwych tkankach. W zależności od rodzaju uszkodzeń wrażliwych komórek rozróżnia się trzy rodzaje infekcji:

1) produktywny (lityczny). Towarzyszy śmierć komórki po uwolnieniu populacji potomnej;

2) trwałe. Obserwuje się to, gdy tempo reprodukcji zwalnia, co umożliwia tkankom zrekompensowanie utraty zainfekowanych komórek z powodu normalnego podziału niezainfekowanych komórek;

3) przekształcanie. W hodowli tkankowej komórki przekształcają się w komórki nowotworowe.

Główne objawy kliniczne infekcji adenowirusowych.

1. Najczęściej - SARS, występujący jako zmiany grypopodobne. Szczyt zachorowań występuje w zimnych porach roku. Ogniska są możliwe przez cały rok.

2. Zapalenie gardła i spojówek (gorączka gardła i spojówek). Szczyt zachorowań przypada na miesiące letnie; głównym źródłem zakażenia jest woda basenów i zbiorników naturalnych.

3. Epidemiczne zapalenie rogówki i spojówki. Uszkodzenia są spowodowane infekcją rogówki podczas urazów lub manipulacji medycznych. Możliwa erozja rogówki aż do utraty wzroku.

4. Infekcje dolnych dróg oddechowych.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja patogenu przez inokulację do kultur ludzkich komórek nabłonkowych; badany materiał - wydzielina z nosa, gardła, spojówek, kału;

2) wykrywanie antygenów wirusowych w komórkach za pomocą mikroskopii immunofluorescencyjnej;

3) RSK, RTGA i RN efektu cytopatycznego w hodowli komórkowej.

Leczenie: brak specyficznej terapii lekowej.

Profilaktyka swoista: żywe szczepionki zawierające atenuowane wirusy dominujących serotypów.

4. Rhinowirusy

Należą do rodziny Picornaviridae.

Wiriony mają kulisty kształt i sześcienny typ symetrii. Rozmiar 20-30 nm. Genom składa się z pozytywnej cząsteczki RNA, która nie jest podzielona na segmenty. Wielkość cząsteczki jest niewielka. Cząsteczka RNA jest połączona z jedną cząsteczką białka. Błona kapsydu składa się z 32 kapsomerów i 3 dużych polipeptydów. Nie ma membrany superkapsydowej.

Replikacja wirusa odbywa się w cytoplazmie. Składanie komórek gospodarza i wypełnianie kapsydu odbywa się również w cytoplazmie; po uwolnieniu wirusa następuje liza komórek.

Wirusy tracą swoje właściwości zakaźne w środowisku kwaśnym. Dobrze zachowane w niskich temperaturach. Temperatura wymagana do rozmnażania wynosi 33°C, jej wzrost powyżej 37°C blokuje ostatni etap reprodukcji.

Rhinowirusy dzielą się na dwie duże grupy w zależności od ich zdolności do reprodukcji w komórkach:

1) wirusy z grupy H. Rozmnażają się i powodują zmiany cytopatyczne w ograniczonej grupie komórek diploidalnych, zarodku ludzkim i specjalnej linii (K) komórek HeLa;

2) wirusy grupy M. Rozmnażają się i powodują zmiany cytopatyczne w komórkach nerek małp, zarodka ludzkiego i różnych ciągłych linii komórkowych komórek ludzkich.

W optymalnych warunkach hodowli objawia się efekt cytopatyczny.

Struktura antygenowa:

1) według struktury pojedynczego antygenu specyficznego dla typu wyróżnia się 113 immunologicznie heterogenicznych grup; antygen specyficzny dla grupy jest nieobecny;

2) u ludzi zakażenie rinowirusem powoduje wytwarzanie antygenów neutralizujących i stan odporności.

Główną drogą transmisji jest droga powietrzna, zbiornikiem jest osoba chora (patogen zostaje uwolniony w ciągu 1-2 dni przed wystąpieniem objawów i 2-3 dni po wystąpieniu choroby).

Rinowirusy lokalizują się w komórkach nabłonka błony śluzowej nosa z obfitą wydzieliną, a u dzieci – w błonie śluzowej oskrzeli, powodując katar, zapalenie oskrzeli i odoskrzelowe zapalenie płuc.

Po chorobie pozostaje krótkotrwała odporność, która jest skuteczna tylko wobec szczepu homologicznego. Określają go wydzielnicze immunoglobuliny typu IgA.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja wirusów na hodowlach komórkowych zakażonych wydzieliną z nosa;

2) diagnostyka ekspresowa - metoda immunofluorescencyjna; pozwala wykryć antygen wirusowy w cytoplazmie komórek nabłonka śluzówki.

Leczenie: brak specyficznej terapii przeciwwirusowej, leczenie jest objawowe.

Profilaktyka swoista: Immunoprofilaktyka nie jest prowadzona ze względu na dużą liczbę wariantów serologicznych patogenu.

5. Reowirusy. Wirusy komputerowe

Reowirusy należą do rodziny Reoviridae.

Wiriony są kuliste o średnicy 60-80 nm. Kapsyd zbudowany jest zgodnie z symetrią dwudziestościenną. Dwuniciowy RNA składa się z dziesięciu fragmentów. W kapsydzie wewnętrznym i zewnętrznym znajduje się osiem oddzielnych białek. Jedno z białek zewnętrznego kapsydu jest odpowiedzialne za wiązanie się z określonymi receptorami komórkowymi, za pomocą drugiego wirus wnika do komórki gospodarza.

Replikacja wirusa zachodzi w cytoplazmie komórek gospodarza.

Reowirusy hoduje się w różnych hodowlach komórkowych. Działanie cytopatyczne pojawia się późno i przypomina niespecyficzną degenerację monowarstwy komórek.

Istnieją trzy serotypy reowirusów. Mają wspólny antygen wiążący dopełniacz i antygeny specyficzne dla typu (zewnętrzne białko kapsydu). Wirusy mają aktywność hemaglutynacyjną.

Główną drogą transmisji jest lotnictwo.

Reowirusy rozmnażają się przede wszystkim w komórkach nabłonka błony śluzowej jamy ustnej, gardła, jelita cienkiego, regionalnych węzłów chłonnych, skąd dostają się do limfy i krwi. Wirusy mogą przenikać przez łożysko i wywierać działanie embriopatyczne.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja wirusa w hodowli komórkowej i nowonarodzonych myszach;

2) identyfikacja wirusa – w reakcji neutralizacji i RTGA;

3) serodiagnostyka (RTGA).

Nie opracowano specyficznej profilaktyki i terapii etiotropowej.

Wirus komputerowy. Należy do rodziny Paramyxoviridae, rodzaj Pneumovirus.

Rodzina obejmuje wirusy „ubrane” o symetrii helikalnej, których genom jest utworzony przez liniową, niesegmentowaną cząsteczkę RNA związaną z głównym (NP) białkiem; średnia wielkość wirionu to 100-800 nm.

Powłoka zawiera:

1) Glikoproteina HN. Ma aktywność hemaglutynacyjną i neuraminidazy;

2) F-glikoproteina. Odpowiedzialny za połączenie. Wykazuje aktywność hemolityczną i cytotoksyczną;

3) Białko M. Tworzy wewnętrzną warstwę otoczki wirusowej.

Replikacja wirusa jest w pełni realizowana w cytoplazmie komórek gospodarza.

W zakażonych kulturach komórkowych izoluje się dwa antygeny:

1) antygen A jest odporny na działanie eterem, indukuje syntezę antygenów neutralizujących i wiążących dopełniacz;

2) antygen B indukuje syntezę antygenów wiążących dopełniacz.

Wirus RS jest główną przyczyną infekcji dolnych dróg oddechowych u noworodków i małych dzieci. Patogen replikuje się w nabłonku dróg oddechowych, powodując śmierć zakażonych komórek.

Wirus PC charakteryzuje się niską odpornością, wiriony są podatne na samozniszczenie, w postaci oczyszczonej wykazują wyraźny polimorfizm, przybierając kilka form.

Po wyzdrowieniu powstaje niestabilna odporność.

Główną drogą transmisji jest lotnictwo.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja wirusa PC na ludzkich liniach komórkowych;

2) diagnostyka ekspresowa – oznaczanie antygenu wirusa w wydzielinie z nosa i komórkach śluzówki metodą ELISA;

3) izolacja specyficznych antygenów w CSC i RN.

Leczenie: brak terapii etiotropowej. Leczenie jest objawowe.

Nie ma specyficznej profilaktyki.

WYKŁAD nr 24. Czynniki wywołujące wirusowe zakażenia przenoszone drogą powietrzną

1. Wirusy odry i świnki

Wirus świnki i wirus odry należą do rodziny Paramixoviridae.

Wiriony mają kulisty kształt o średnicy 150-200 nm. W centrum wirionu znajduje się nukleokapsyd o typie symetrii spiralnej, otoczony zewnętrzną powłoką z wyrostkami kolczystymi. Wirusowy RNA jest reprezentowany przez jednoniciową nić ujemną. Nukleokapsyd jest pokryty białkiem macierzy, które składa się z dwóch warstw lipidowych i trzech białek specyficznych dla wirusa.

Wirus świnki należy do rodzaju Paramyxovirus. Infekcja wirusowa charakteryzuje się dominującym uszkodzeniem ślinianek przyusznych i zdolnością do wywoływania wybuchów epidemii.

Struktura antygenowa:

1) wewnętrzne białko NP;

2) powierzchniowe glikoproteiny NH i F.

Początkowo patogen rozmnaża się w nabłonku nosogardzieli, następnie przenika do krwiobiegu, a w okresie wiremii przenika do różnych narządów: ślinianek przyusznych, jąder, jajników, trzustki, tarczycy, głowy i innych narządów. Możliwa jest również pierwotna reprodukcja w nabłonku ślinianek przyusznych.

Główną drogą transmisji jest lotnictwo.

Diagnostyka laboratoryjna: izolacja wirusa z płynu mózgowo-rdzeniowego, śliny i gruczołów punkcikowatych oraz hodowla na zarodkach kurzych i hodowlach komórek kurzych fibroblastów.

Brak środków specyficznej terapii lekowej.

Konkretna profilaktyka:

1) szczepionka żywa i zabita;

2) swoista immunoglobulina.

Wirus odry należy do rodzaju Morbillivirus.

Struktura antygenowa:

1) hemaglutynina (H);

2) peptyd F;

3) białko nukleokapsydu (NP).

Główne sposoby transmisji są drogą powietrzną, rzadziej kontakt.

Początkowo wirus namnaża się w nabłonku górnych dróg oddechowych i regionalnych węzłach chłonnych, a następnie przenika do krwiobiegu. Viremia jest krótkotrwała. Czynnik sprawczy jest hematogennie rozprowadzany po całym ciele, utrwalając się w układzie siateczkowo-śródbłonkowym. Aktywność mechanizmów odpornościowych mających na celu zniszczenie zakażonych komórek prowadzi do uwolnienia wirusa i rozwoju drugiej fali wiremii. Tropizm patogenu do komórek nabłonkowych prowadzi do wtórnego zakażenia spojówki, błon śluzowych dróg oddechowych i jamy ustnej. Krążenie w krwiobiegu i pojawiające się reakcje ochronne powodują uszkodzenia ścian naczyń krwionośnych, obrzęki tkanek i zmiany martwicze w nich.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) wykrycie komórek wielojądrowych i antygenów patogenów (w reakcji immunofluorescencyjnej) w wydzielinie z nosogardzieli;

2) izolację wirusa z pierwotnych trypsynizowanych hodowli komórek nerki małpy lub zarodków ludzkich;

3) wykrycie wzrostu miana antygenu w okresie rekonwalescencji.

Leczenie: brak specyficznej terapii.

Konkretna profilaktyka:

1) ludzka immunoglobulina przeciw odrze;

2) żywa szczepionka atenuowana.

2. Wirus opryszczki

Rodzina Herpesviridae obejmuje podrodziny:

1) a-herpeswirusy (typy I i II, półpasiec);

2) b-herpeswirusy;

3) g-aherpeswirusy.

Należą do wirusów DNA. DNA jest dwuniciowe, liniowe. Genom składa się z dwóch fragmentów: długiego i krótkiego. Nić DNA jest owinięta wokół centralnej kultury białkowej. Powłoka kapsydu jest zbudowana z prostych białek i ma symetrię sześcienną. Istnieje błona superkapsydowa (błona lipidowa z warstwą glikoprotein), niejednorodna w strukturze, tworzy wyrostki kolczaste.

Wirusy opryszczki są stosunkowo niestabilne w temperaturze pokojowej, nietrwałe termicznie i szybko dezaktywowane przez rozpuszczalniki i detergenty.

opryszczka typu I powoduje aftowe zapalenie jamy ustnej we wczesnym dzieciństwie, opryszczkę wargową i rzadziej opryszczkowe zapalenie rogówki i zapalenie mózgu.

a-opryszczka typu II powoduje opryszczkę narządów płciowych, opryszczka noworodków, jest czynnikiem predysponującym do rozwoju raka szyjki macicy.

Półpasiec jest czynnikiem sprawczym półpaśca i ospy wietrznej. Jest to typowa infekcja wirusem opryszczki. Klinicznie objawia się pojawieniem się pęcherzyków na skórze wzdłuż gałęzi odpowiednich nerwów. Choroba jest ciężka, ale powrót do zdrowia jest szybki.

Po infekcji utrzymuje się dożywotnia odporność. Możliwe są jednak nawroty choroby związane z utrzymywaniem się wirusa w zwojach nerwowych.

Po przebyciu opryszczki wirus utrzymuje się przez całe życie w zwojach nerwowych (często nerwu trójdzielnego). Wraz ze spadkiem obrony organizmu rozwija się infekcja wirusowa.

opryszczka b (cytomegalowirus) podczas rozmnażania w komórkach hodowlanych powoduje zmiany cytopatyczne. Ma powinowactwo do komórek gruczołów ślinowych i nerek, powodując powstawanie w nich dużych wielojądrowych wtrąceń. Wraz z rozwojem choroby dochodzi do wiremii, uszkodzenia narządów wewnętrznych, szpiku kostnego, ośrodkowego układu nerwowego i rozwoju chorób immunopatologicznych.

Wirus g-herpes (wirus Epsteina-Bara) powoduje mononukleozę zakaźną. Może być czynnikiem predysponującym do rozwoju nowotworów.

Diagnoza:

1. wirus opryszczki:

1) identyfikacja charakterystycznych wielojądrowych komórek olbrzymich z ciałkami inkluzyjnymi w zeskrobinach z dotkniętego obszaru;

2) hodowla w zarodkach kurzych;

3) próbka biologiczna;

4) badania serologiczne (RSK, ELISA);

5) metoda bezpośredniej immunofluorescencji z antygenami monoklonalnymi.

2. wirus opryszczki typu b:

1) wykrycie dużych komórek cytomegalowirusa w moczu i ślinie;

2) hodowlę w hodowli ludzkich zarodkowych fibroblastów;

3) badanie serologiczne (RSK);

4) immunofluorescencja.

3. wirus opryszczki g:

1) izolacja wirusa w hodowli fibroblastów;

2) mikroskopia rozmazów osadu moczu, śliny w celu identyfikacji typowych komórek olbrzymich;

3) metody serologiczne (RSK, RPGA i RN).

Leczenie:

1) leki przeciwwirusowe (acyklowir);

2) interferon.

3. Wirus różyczki

Należy do rodziny Togaviridae, rodzaj Rubivirus.

Są to wirusy z otoczką kulistą, z dwudziestościennym nukleokapsydem zamkniętym w otoczce lipidowej. Średni rozmiar rubiwirusów wynosi 60 nm. Powierzchnia wirusów pokryta jest kolcami glikoproteinowymi zawierającymi hemaglutyniny.

Genom składa się z jednoniciowej cząsteczki +RNA. RNA zachowuje zakaźność po wyizolowaniu z wirionu. Cykl replikacyjny realizowany jest w cytoplazmie komórek, gdzie wykrywane są wtrącenia eozynofilowe. Po adsorpcji i deproteinizacji wirusowy RNA działa jako informacyjny RNA (mRNA) do syntezy białek wirusowych, które powstają przez proteolityczne „cięcie” poliproteiny.

Wirus różyczki ma dwa antygeny:

1) nukleoproteina związana z kapsydem;

2) białko otoczki superkapsydu.

Wirus jest reprezentowany przez pojedynczy serotyp o hemaglutynacji, hemolizie i łagodnej aktywności neuraminidazy.

U ludzi wirus wywołuje różyczkę, ostrą chorobę zakaźną powszechnie obserwowaną u dzieci.

Różyczka jest wysoce zaraźliwą i szeroko rozpowszechnioną infekcją; źródło - osoba chora; Główną drogą przenoszenia patogenu są unoszące się w powietrzu kropelki. Po wyzdrowieniu powstaje odporność na całe życie.

Patogeneza typowej postaci obejmuje rozwój ostrych reakcji zapalnych w górnych drogach oddechowych i krążenie patogenu w krwioobiegu z późniejszym uszkodzeniem różnych narządów, w tym łożyska w czasie ciąży.

Charakterystycznym objawem choroby jest wysypka grudkowo-plamkowa o jasnoróżowej barwie, najobficiej występująca na powierzchniach prostowników kończyn, pleców i pośladków. Po 2-3 dniach elementy skóry znikają, nie pozostawiając pigmentacji i łuszczenia. Dorośli ciężej tolerują różyczkę: temperatura może osiągnąć 39 ° C, możliwe są silne bóle głowy i bóle mięśni, wyraźne nieżyty błony śluzowej nosa i spojówki.

Największym niebezpieczeństwem jest infekcja płodu w czasie ciąży - w tym przypadku obserwuje się powstawanie wielu wad (zaćma, wady serca, małogłowie i głuchota).

Wirus jest niestabilny w środowisku zewnętrznym, ginie pod wpływem czynników fizycznych i chemicznych.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja patogenu w hodowlach ludzkich komórek embrionalnych;

2) diagnostyka serologiczna (RSK, RTGA) metodą ELISA i RIA, RN.

Leczenie:

1) nie ma możliwości leczenia etiotropowego;

2) kobietom w ciąży, które miały kontakt z pacjentką, profilaktycznie wstrzykuje się swoistą immunoglobulinę.

Profilaktyka swoista: żywa atenuowana szczepionka; szczepienia kobiet w wieku rozrodczym należy przeprowadzać tylko w przypadku braku ciąży.

WYKŁAD 25. Zakażenia enterowirusowe

1. Wirus polio

Należy do rodziny Picornaviridae, rodzaju enterowirusów.

Są to stosunkowo małe wirusy o symetrii ikozaedrycznej. Średni rozmiar cząstek wirusa wynosi 22-30 nm. Odporny na rozpuszczalniki tłuszczowe. Genom jest utworzony przez niesegmentowaną cząsteczkę +RNA. Wyekstrahowany RNA pozostaje zakaźny nawet po usunięciu cząsteczki białka przez proteazy.

Każda cząsteczka wirusa składa się z kapsydu zbudowanego z 60 podjednostek i zawierającego 4 polipeptydy jednej cząsteczki VPg połączonej z RNA.

Replikacja odbywa się w cytoplazmie; procesy rozrodcze zwykle trwają nie dłużej niż kilka godzin i są odporne na działanie inhibitorów syntezy komórkowego RNA. Pierwszym etapem (po deproteinizacji) jest synteza +RNA i białek wirusowych, które są tłumaczone na pojedynczą nić polipeptydową. W cytoplazmie odbywa się również składanie komórek gospodarza i wypełnianie kapsydu. Uwolnieniu wirusa towarzyszy liza komórek.

Wirusy są kwasoodporne i stosunkowo stabilne przy niskim pH, co pozwala im przetrwać w kwaśnym środowisku żołądka, a brak otoczki czyni je odpornymi na działanie kwasów żółciowych.

Struktura antygenowa wirusów polio jest stabilna, możliwe są jedynie rzadkie odmiany serologiczne.

Patogeny są wysoce zaraźliwe, zwłaszcza w obecności dużych skupisk ludzi i naruszenia podstawowych zasad sanitarnych i higienicznych. Głównym mechanizmem przenoszenia jest fekalno-ustna.

Wszystkie wirusy polio wywołują poliomyelitis, ostrą infekcję, która atakuje neurony w rdzeniu przedłużonym i rogach przednich rdzenia kręgowego.

Pierwotne miejsce lęgowe zlokalizowane jest w nabłonku jamy ustnej, gardła, jelita cienkiego, a także w tkankach limfatycznych pierścienia Pirogova i kępkach Peyera. Możliwa wtórna penetracja wirusa z nabłonka błon śluzowych do tkanek limfoidalnych i krwiobiegu (wiremia pierwotna), a następnie do różnych narządów, z wyłączeniem ośrodkowego układu nerwowego.

W obecności antygenów surowicy dalsze rozprzestrzenianie się patogenu zatrzymuje się (infekcja nieudana), w przeciwnym razie rozwija się wtórna wiremia i patogen wchodzi do ośrodkowego układu nerwowego. Neurony rogów przednich rdzenia kręgowego, rdzenia przedłużonego i mostka varolii przenoszą receptory wirusa polio.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja patogenu w pierwotnych hodowlach tkankowych lub hodowlach komórkowych HeLa, Hep-2, SOC; wskazanie patogenu odbywa się zgodnie z efektem cytopatycznym i jego neutralizacją typową antysurowicą;

2) badania serologiczne obejmują oznaczenie antygenów w surowicy i płynie mózgowo-rdzeniowym; wykrycie wysokich mian IgM wskazuje na obecność infekcji.

Leczenie: brak specyficznej terapii przeciwwirusowej; prowadzić leczenie objawowe i zapobiegać rozwojowi wtórnych infekcji bakteryjnych.

Konkretna profilaktyka:

1) żywa (atenuowana) szczepionka;

2) zabita szczepionka wirusowa.

2. Wirusy ECHO. Wirusy Coxsackie

Należą do rodziny Picornaviridae, rodzaju enterowirusów.

Struktura wirionu jest taka sama jak wirusa polio.

Wirusy ECHO są izolowane w specjalnej grupie wirusów jelitowych ze względu na całkowity brak patogennego wpływu na zwierzęta laboratoryjne. Przydziel 34 serotypy; rozdział opiera się na właściwościach specyficznego antygenu kapsydu wirusa, który jest neutralizowany przez antygeny specyficzne dla danego typu. 12 serotypów jest zdolnych do hemaglutynacji, niektóre serotypy eluują się spontanicznie.

Nie ma antygenu specyficznego dla grupy. Niektóre antygeny specyficzne dla typu mają pewną reaktywność krzyżową.

Zakażenie wirusami ECHO następuje drogą fekalno-oralną, rzadziej drogą inhalacyjną. Z reguły czynnik sprawczy nie rozprzestrzenia się z ogniska pierwotnej infekcji; rzadziej rozprzestrzenia się hematogennie, aw ciężkich postaciach można go wyizolować z zaatakowanego narządu.

Wirusy ECHO powodują:

1) SARS i gorączka niewiadomego pochodzenia;

2) aseptyczne zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych (występuje stosunkowo łatwo i nie powoduje powikłań);

3) paraliż wstępujący i zapalenie mózgu, przypominające zmiany wywołane przez wirusy polio;

4) stan gorączkowy, któremu towarzyszą wysypki odropodobne.

Po chorobie powstaje typowa odporność humoralna, której czas trwania zmienia się w różnych granicach.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolację patogenu przeprowadza się poprzez zainfekowanie komórek nerki małpy materiałem z płynu mózgowo-rdzeniowego i kału;

2) serodiagnostyka - wykrywanie antygenów (w sparowanych surowicach pobranych na początku choroby i po 2-3 tygodniach); do wykrywania wykorzystuje się reakcje PH, RSK i RTGA.

Leczenie i profilaktyka: nie ma możliwości leczenia i skutecznego zapobiegania infekcjom wirusowym ECHO; leczenie zmian jest objawowe.

Wirusy Coxsackie są typowymi pikornawirusami.

Zgodnie z właściwościami biologicznymi rozróżniają:

1) wirusy grupy A. Powodują rozlane zapalenie mięśni z zapaleniem i ogniskową martwicą mięśni poprzecznie prążkowanych;

2) wirusy z grupy B. Powodują uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego (ogniskowe zwyrodnienie, paraliż), martwicę mięśni szkieletowych, a czasem mięśnia sercowego, zmiany zapalne śledziony itp.

Każda grupa obejmuje serowary: grupa A - 24, grupa B - 6. Podział oparty jest na właściwościach antygenu specyficznego dla typu. Serotypy nie zawierają antygenu specyficznego dla grupy.

Niektóre wirusy Coxsackie mogą powodować hemaglutynację ludzkich erytrocytów.

Główne mechanizmy transmisji to fekalno-ustna i kontaktowa (poprzez wyładowanie nosogardzieli).

Procesowi zakaźnemu wywołanemu przez wirusy Coxsackie towarzyszy synteza antygenów specyficznych dla typu znajdujących się w surowicy tydzień po wystąpieniu choroby.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) infekcja hodowli komórkowej i myszy ssące; materiał - wymazy i wymazy z nosogardzieli, treść jelitowa;

2) warianty hemaglutynujące wykrywa się za pomocą RTGA, który charakteryzuje się specyficznością typu;

3) przynależność do serotypów określa się w RSK lub RN za pomocą antysurowic specyficznych dla typu.

Nie ma specyficznej profilaktyki.

Terapia etiotropowa jest nieobecna.

WYKŁAD nr 26. HIV (ludzki wirus niedoboru odporności)

1. Struktura

HIV należy do rodziny retrowirusów.

Wirion ma kulisty kształt o średnicy 100-150 nm. Symetria sześcienna. Zewnętrzna (superkapsydowa) otoczka wirusa składa się z dwucząsteczkowej warstwy lipidów, która pochodzi z błony komórkowej komórki gospodarza. Wystają z niego kolce dwóch rodzajów:

1) gp 120 (ma funkcję receptorową);

2) gp 41 (ma funkcję kotwicy).

W tej błonie osadzone są formacje receptorowe. Pod zewnętrzną powłoką znajduje się rdzeń wirusa (rdzeń), który ma kształt ściętego stożka. Szczelina między zewnętrzną błoną wirusa a rdzeniem wirusa jest wypełniona białkiem macierzy. Wewnątrz rdzenia znajdują się dwie identyczne cząsteczki wirusowego RNA związane z białkami p6 i p7 o niskiej masie cząsteczkowej.

Każda cząsteczka RNA zawiera dziewięć genów HIV:

1) strukturalny (trzy geny);

2) regulacyjne (trzy geny, nie kodują strukturalnych składników wirusa, ale w komórce kodują tworzenie się substancji, które albo hamują aktywność genów strukturalnych, albo je aktywują);

3) dodatkowe (trzy geny, zawierają informacje niezbędne do produkcji białek kontrolujących zdolność wirusa do infekowania komórki, replikacji i wywoływania choroby).

Istnieją trzy grupy genów strukturalnych:

1) gag (koduje tworzenie białek strukturalnych rdzenia wirusa);

2) pol (bezpośrednia synteza białek - enzymów wirusowych);

3) ent (kodują syntezę białek otoczki gp 120 i gp 41).

Końce każdej cząsteczki RNA zawierają zduplikowaną sekwencję RNA. Miejsca te działają jak przełączniki kontrolujące proces transkrypcji wirusa poprzez interakcję z białkami HIV lub białkami komórek gospodarza.

Oprócz RNA znajdują się tam również enzymy wirusowe:

1) odwrotna transkryptaza; przeprowadza syntezę wirusowego DNA z wirusowej cząsteczki RNA;

2) proteaza; uczestniczy w „wycinaniu” prekursorów białek wirusowych podczas dojrzewania nowej cząstki wirusa;

3) endonukleaza (integraza); wstawia wirusowy DNA do genomu komórki gospodarza, powodując powstanie prowirusa.

Właściwości antygenowe mają:

1) białka rdzeniowe;

2) glikoproteiny otoczkowe. Charakteryzują się wysokim poziomem zmienności antygenowej, co determinuje wysoki wskaźnik podstawień nukleotydów.

Intensywna zmienność antygenowa wirusa HIV występuje w organizmie pacjentów podczas infekcji i u nosicieli wirusa. Pozwala wirusowi „ukryć się” przed specyficznymi przeciwciałami i czynnikami odporności komórkowej, co prowadzi do przewlekłej infekcji.

W konwencjonalnych hodowlach komórkowych HIV nie jest hodowany. Do hodowli stosuje się hodowlę limfocytów T z funkcją pomocniczą.

2. Patogeneza i zaburzenia immunologiczne

W organizmie wirusy oddziałują z receptorami CD-4, które znajdują się na powierzchni komórek immunokompetentnych - limfocytów, makrofagów. Interakcja wirusa z komórką docelową obejmuje cztery etapy:

1) adsorpcja na receptorach CD-4;

2) nakłucie komórek i endocytoza;

3) odbiałczanie z udziałem kinaz białkowych komórki gospodarza;

4) Synteza DNA na matrycy RNA z udziałem odwrotnej transkryptazy.

DNA wirusa jest zawarte w genomie komórki, następnie następuje synteza składników wirusowych - białek, następnie - samoorganizacja wirionu i jego pączkowanie, podczas którego wirus uzyskuje superkapsyd.

Interakcja wirusa z komórką może być różna:

1) wirus może utrzymywać się w komórce nie ujawniając się w żaden sposób, może brakować syntezy kwasów nukleinowych i białek;

2) powolna reprodukcja i pączkowanie wirusa oraz infekcja nowych komórek;

3) szybkie rozmnażanie się wirusa w komórce, jego śmierć i uwolnienie wirusa.

Zakażenie rozpoczyna się wraz z wprowadzeniem wirusa do organizmu człowieka. Patogeneza zakażenia wirusem HIV obejmuje pięć głównych okresów:

1) okres inkubacji trwa od zakażenia do pojawienia się przeciwciał i wynosi od 7 do 90 dni. Wirus rozmnaża się wykładniczo. Nie obserwuje się żadnych objawów. Osoba zaraża się po tygodniu;

2) stadium pierwotnych objawów charakteryzuje się wybuchowym namnażaniem wirusa w różnych komórkach zawierających receptor CD-4. W tym okresie rozpoczyna się serokonwersja. Klinicznie ten etap przypomina każdą ostrą infekcję: obserwuje się ból głowy, gorączkę, zmęczenie, może wystąpić biegunka, jedynym niepokojącym objawem jest powiększenie węzłów chłonnych szyjnych i pachowych. Ten etap trwa 2-4 tygodnie;

3) okres utajony. W tym okresie wirus spowalnia replikację i wchodzi w stan trwałości. Okres utajony trwa 5-10 lat. Jedynym objawem klinicznym jest powiększenie węzłów chłonnych - powiększenie prawie wszystkich węzłów chłonnych. Zmniejsza się liczba pomocników T w stosunku do supresorów T, zanikają reakcje nadwrażliwości typu opóźnionego;

4) Kompleks związany z AIDS (przed AIDS). Wirus zaczyna się intensywnie namnażać we wszystkich tkankach i narządach, replikując eksplozyjnie z uszkodzeniem komórek. T-pomocnicy są najpoważniej uszkodzeni, następuje ich całkowite zniszczenie, co prowadzi do deregulacji całego układu odpornościowego, odporność (zarówno humoralna, jak i komórkowa) jest znacznie zmniejszona;

5) Sam AIDS. Całkowity brak odpowiedzi immunologicznej. Czas trwania - około 1-2 lat, zakażenia wtórne są bezpośrednią przyczyną śmierci.

3. Epidemiologia. Diagnostyka. Leczenie

Źródłem wirusa są chorzy i nosiciele wirusa.

Sposoby przenoszenia wirusa:

1) infekcja poprzez kontakt seksualny;

2) pozajelitowe zakażenie krwią podczas transfuzji krwi, manipulacji medycznych, operacji;

3) przeniesienie do noworodków przez łożysko, w kanale rodnym, w okresie karmienia piersią.

Zakażenie jest możliwe w salonach fryzjerskich, przy używaniu szczoteczek do zębów i wykonywaniu tatuaży.

HIV występuje u chorego we wszystkich komórkach, w których znajdują się receptory CD-4 – są to komórki pomocnicze T, makrofagi tkankowe, komórki jelitowe, błony śluzowe itp. U osoby zakażonej wirus jest uwalniany wraz ze wszystkimi płynami biologicznymi: maksymalna ilość występuje we krwi i płynie nasiennym. Średnia ilość wirusa znajduje się w limfie, płynie mózgowo-rdzeniowym i wydzielinie z pochwy. Jeszcze mniej wirusa znajduje się w mleku, ślinie, łzach i pocie karmiącej matki. Zawartość wirusa w nich jest taka, że nie wystarczy, aby spowodować infekcję.

Głównymi grupami ryzyka są narkomani, pacjenci z hemofilią, homoseksualiści, prostytutki.

HIV charakteryzuje się niską odpornością na czynniki fizyczne i chemiczne. Ogrzewanie w temperaturze 560°C przez 30 minut zmniejsza zakaźne miano wirusa 100-krotnie, a wyższe temperatury szybko i całkowicie inaktywują wirusa. Wrażliwy na detergenty i środki dezynfekujące. HIV jest odporny na wysuszenie. Jego infekcyjność utrzymuje się przez 4-6 dni w temperaturze pokojowej. Niewrażliwy na promieniowanie UV.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) badanie przesiewowe przeciwciał przeciwko HIV za pomocą enzymatycznego testu immunologicznego (od początku drugiego okresu do śmierci osoby zakażonej). Jeśli reakcja jest pozytywna, powtarza się ją z inną surowicą i na bardziej zaawansowanym systemie. Następnie przeprowadza się immunobloding;

2) diagnostyka HIV-2 (przy podejrzeniu zakażenia HIV i negatywnych reakcjach na HIV-1);

3) infekcja kultur T-pomocników. Wirus jest wykrywany przez działanie cytopatyczne, w reakcjach serologicznych, przez aktywność odwrotnej transkryptazy;

4) testy hybrydyzacji z użyciem sond nukleinowych specyficznych dla wirusa.

Leczenie:

1) terapia etiotropowa. Użyj następujących leków:

a) azydotymizyna (inaktywuje odwrotną transkryptazę wirusa);

b) α-interferon (przedłuża okres utajony, hamując replikację);

2) immunostymulacja: podaje się interleukinę-2, interferony i immunoglobuliny;

3) leczenie nowotworów, wtórnych infekcji i inwazji.

Konkretna profilaktyka nie została opracowana. Testowana jest genetycznie zmodyfikowana szczepionka zawierająca wirusowe glikoproteiny powierzchniowe.

WYKŁAD nr 27. Wirusowe zakażenia odzwierzęce

1. Wirus wścieklizny

Należy do rodziny Rhabdoviridae, rodzaj Lyssavirus.

Rabdowirusy wyróżniają się kształtem kuli, obecnością otoczki i symetrią spiralną; genom składa się z RNA. Średni rozmiar wirionu wynosi 180 ́ 75 nm; jeden koniec jest zaokrąglony, drugi jest płaski; powierzchnia jest wypukła ze strukturami kulistymi. Rdzeń wirionu jest symetrycznie skręcony wewnątrz otoczki wzdłuż osi podłużnej cząstki.

Otoczka wirusa składa się z podwójnej warstwy lipidowej, która zawiera zewnętrzne struktury glikoproteinowe. Błonę tworzą glikoproteina powierzchniowa (G) i dwa nieglikozylowane białka (M2 i MXNUMX). Nukleokapsyd jest uzupełniony licznymi kopiami białka rdzeniowego (NP) i kilkoma kopiami wirusowej transkryptazy; ten ostatni tworzą duże (L) i małe (NS) białka.

Cykl replikacji realizowany jest w cytoplazmie komórki. Wyjście wirionów z komórki odbywa się przez pączkowanie.

Struktura antygenowa:

1) nukleoproteina - antygen specyficzny dla grupy;

2) glikoproteina powłoki zewnętrznej - antygen specyficzny dla typu odpowiedzialny za aktywność zakaźną i hemaglutynacyjną wirusa.

Wścieklizna to ostra infekcja ośrodkowego układu nerwowego, której towarzyszy degeneracja neuronów w mózgu i rdzeniu kręgowym. Śmiertelność dla ludzi przy braku leczenia na czas wynosi 100%.

Wirus wnika do organizmu człowieka poprzez uszkodzenie skóry, zwykle przez ukąszenia chorych zwierząt. Replikacja wirusa odbywa się w mięśniach i tkankach łącznych, gdzie utrzymuje się przez tygodnie lub miesiące. Wirus migruje wzdłuż aksonów nerwów obwodowych do jąder podstawnych i ośrodkowego układu nerwowego, gdzie namnaża się w komórkach, powodując pojawienie się cytoplazmatycznych ciałek Babes-Negri zawierających wirusowe nukleokapsydy. Wirus następnie migruje z powrotem wzdłuż neuronów odśrodkowych do różnych tkanek (w tym gruczołów ślinowych).

Czas poruszania się wirusa wzdłuż pni nerwowych odpowiada okresowi inkubacji choroby. Czas jego trwania może być różny: minimalny (10-14 dni) przy ugryzieniu w głowę i twarz oraz dłuższy (miesiąc lub więcej) przy ugryzieniu w kończyny.

Rezerwuarem wirusa w przyrodzie są różne zwierzęta stałocieplne. Osoba jest ślepym zaułkiem w krążeniu wirusa, nie obserwuje się przenoszenia patogenu z osoby na osobę.

Diagnoza:

1) wewnątrzmózgowe zakażenie myszy laboratoryjnych;

2) hodowla w hodowli komórkowej nerek chomika.

Leczenie:

1) antybiotyki o szerokim spektrum działania;

2) swoista immunoglobulina przeciw wściekliźnie;

3) końska surowica przeciw wściekliźnie;

4) szczepionka przeciwko wściekliźnie.

Profilaktyka specyficzna: szczepionka przeciwko wściekliźnie.

2. Flawiwirusy

Rodzina obejmuje około 50 wirusów.

Są to wirusy o kulistej otoczce z ikozaedrycznym nukleokapsydem zamkniętym w otoczce lipidowej. Średnia wartość to 37-50 nm.

Genom składa się z jednoniciowej cząsteczki +RNA. RNA zachowuje zakaźność po wyizolowaniu z wirionu. Podczas replikacji powstaje jednorodny mRNA. Kompletny genom flawiwirusa jest tłumaczony na pojedynczą poliproteinę, która jest następnie cięta przez enzymy proteolityczne. Po dojrzewaniu populacje potomne pączkują z błon komórkowych lub wewnątrzkomórkowych, które służą jako miejsca gromadzenia się.

Struktura antygenowa:

1) białka strukturalne (V); odpowiedzialny za hemaglutynację, specyficzność gatunkową i związki antygenowe grupy;

2) niestrukturalny rozpuszczalny antygen.

Flawiwirusy hoduje się w zarodkach kurzych i hodowlach tkankowych.

Pierwotna reprodukcja wirusa zachodzi w makrofagach i histiocytach, a następnie w regionalnych węzłach chłonnych.

Następnie wirusy dostają się do krwiobiegu, do narządów wewnętrznych, komórek nerwowych mózgu, gdzie się rozmnażają.

Po chorobie pozostaje odporność humoralna swoista.

Rodzina flawiwirusów obejmuje różnych przedstawicieli wywołujących odpowiednie choroby:

1) wirus żółtej gorączki. Rezerwuarem infekcji są małpy, nosicielem komary. Występuje w krajach Afryki Południowej. Wirus dostaje się do krwiobiegu, a następnie do regionalnych węzłów chłonnych, gdzie się namnaża. Populacje córek wtórnie wnikają do krwi i hematogennie rozprzestrzeniają się do wątroby, śledziony, szpiku kostnego i innych narządów. Zakażenie komórek prowadzi do rozwoju zmian zapalnych i martwiczych;

2) Wirus gorączki denga. Rezerwuarem infekcji są chorzy ludzie i małpy, nosicielem są komary. Wraz z ukąszeniem nosiciela wirus przedostaje się do krwioobiegu, replikuje się w regionalnych węzłach chłonnych i śródbłonku naczyń włosowatych, następnie populacje potomne przenikają do krwi po raz drugi, czemu towarzyszy zjawisko zatrucia włośniczkowego;

3) Wirus japońskiego zapalenia mózgu. Rezerwuarem patogenu są dzikie ptaki, gryzonie, bydło, konie i świnie; człowiek jest żywicielem ze ślepej uliczki (w czasie epidemii możliwa jest transmisja z człowieka na człowieka). Nosicielami są komary z rodzaju Culex. Po ukąszeniu wirus przenika do krwioobiegu, a stamtąd do centralnego układu nerwowego, limfocytów i narządów miąższowych. Opuszczeniu populacji potomnych towarzyszy śmierć komórek;

4) wirus kleszczowego zapalenia mózgu. Rezerwuarem i nosicielem wirusa są kleszcze ixodid. Dodatkowy zbiornik - różne zwierzęta i ptaki. Po ukąszeniu człowieka przez zakażone kleszcze patogen rozprzestrzenia się drogą krwiopochodną i limfogenną, przenikając do centralnego układu nerwowego. Wirus atakuje neurony ruchowe rogów przednich odcinka szyjnego rdzenia kręgowego, móżdżku i mózgu.

W celu specyficznego zapobiegania kleszczowemu zapaleniu mózgu stosuje się szczepionkę inaktywowaną. Kiedy kleszcz gryzie, wstrzykuje się specyficzną immunoglobulinę.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) izolacja wirusa przez zakażenie myszy ssących, a następnie identyfikacja w RTGA i RSK z zestawami surowic odpornościowych;

2) ostateczna identyfikacja w reakcji neutralizacji.

Leczenie: brak środków terapii etiotropowej.

WYKŁAD nr 28. Czynniki wywołujące wirusowe zapalenie wątroby

1. Wirus zapalenia wątroby typu A

Wirus zapalenia wątroby typu A należy do rodziny pikornawirusów, rodzaju Enterovirus.

Wirus zapalenia wątroby typu A jest morfologicznie podobny do innych przedstawicieli rodzaju enterowirusów. Genom składa się z jednoniciowej cząsteczki +RNA; zawiera trzy główne białka. Nie posiada otoczki superkapsydu.

Struktura antygenowa: posiada jeden specyficzny dla wirusa antygen o charakterze białkowym.

Wirus ma zmniejszoną zdolność do reprodukcji w kulturach komórkowych. Rozmnażaniu wirusa nie towarzyszy efekt cytopatyczny.

Wirus jest odporny na czynniki fizyczne i chemiczne.

Główny mechanizm przenoszenia wirusa zapalenia wątroby typu A ma charakter fekalno-oralny. Pacjent wydziela patogen w ciągu 2-3 tygodni przed początkiem stadium żółtaczkowego i 8-10 dni po jego zakończeniu. Wirus jest patogenny tylko dla ludzi.

Wirus zapalenia wątroby typu A przedostaje się do organizmu ludzkiego wraz z wodą lub pożywieniem i rozmnaża się w nabłonku błony śluzowej jelita cienkiego i regionalnych tkankach limfatycznych. Następnie patogen przedostaje się do krwioobiegu wraz z rozwojem krótkotrwałej wiremii. Maksymalne miano wirusa we krwi wykrywa się pod koniec okresu inkubacji i przed żółtaczką. W tym czasie patogen jest wydalany z kałem. Głównym celem działania cytopatogennego są hepatocyty. Reprodukcja wirusa w ich cytoplazmie prowadzi do zakłócenia wewnątrzkomórkowych procesów metabolicznych i śmierci komórki. Działanie cytopatyczne wzmacniają mechanizmy immunologiczne, w szczególności komórki NK, których syntezę indukuje wirus.

Klęsce hepatocytów towarzyszy rozwój żółtaczki i wzrost poziomu transaminaz. Ponadto patogen z żółcią dostaje się do światła jelita i jest wydalany z kałem, w którym występuje wysokie stężenie wirusa.

Wirus zapalenia wątroby typu A powoduje rozwój ostrej, wysoce zaraźliwej choroby, która może występować podklinicznie lub przybierać typowe postacie kliniczne.

Po przeniesieniu klinicznie wyraźnej lub bezobjawowej infekcji powstaje dożywotnia odporność humoralna.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) oznaczenie zawartości barwników żółciowych i aminotransferaz w surowicy;

2) hodowlę na hodowlach leukocytów lub narządów;

3) ELISA i metoda RIA fazy stałej - do wykrywania przeciwciał (IgM), które pojawiają się w surowicy krwi już pod koniec okresu inkubacji i utrzymują się przez 2-3 miesiące po wyzdrowieniu. Od połowy okresu żółtaczkowego wytwarzane są IgG, które utrzymują się przez całe życie;

4) molekularne metody genetyczne - wykrywanie wirusa RNA w PCR.

Leczenie: brak specyficznej terapii przeciwwirusowej, leczenie jest objawowe.

Specyficzna profilaktyka: zabita szczepionka na bazie szczepu CR 326.

2. Wirus zapalenia wątroby typu B

Należy do rodziny Hepadnaviridae. Są to wirusy dwudziestościenne, zawierające otoczkowe DNA, które powodują zapalenie wątroby u różnych zwierząt i ludzi. Genom tworzy niekompletną (z przerwą w jednej nici) kolistą dwuniciową cząsteczkę DNA. Nukleokapsyd składa się z białka startera i polimerazy DNA związanej z DNA.

Do wydajnej replikacji konieczna jest synteza indukowanej wirusem odwrotnej transkryptazy, ponieważ wirusowy DNA jest tworzony na matrycy RNA; w dynamice procesu wirusowe DNA integruje się z DNA komórki.

Synteza DNA i składanie wirusów odbywa się w cytoplazmie zainfekowanej komórki. Dojrzałe populacje są izolowane przez pączkowanie z błony komórkowej.

Struktura antygenowa:

1) HBsAg (zawiera dwa fragmenty polipeptydu):

a) polipeptyd preS1 ma wyraźne właściwości immunogenne; polipeptyd uzyskany przez inżynierię genetyczną można wykorzystać do przygotowania preparatów szczepionek;

b) polipeptyd preS2 (receptor poliglobuliny, który powoduje adsorpcję na hepatocytach; jest zdolny do interakcji z albuminą surowicy, w wyniku czego ta ostatnia przekształca się w polialbuminę);

2) HBcorAg (jest nukleoproteiną, reprezentowaną przez jedyny typ antygenowy; występuje tylko w rdzeniu wirusa);

3) HBeAg (jest odszczepiany od HBcorAg w wyniku przejścia przez błonę hepatocytów).

Zakażenie następuje przez wstrzyknięcie zakażonej krwi lub produktów krwiopochodnych; poprzez skażone instrumenty medyczne, seksualnie i wewnątrzporodowo, możliwe jest zakażenie wewnątrzmaciczne.

Miejsce pierwotnej replikacji wirusa jest nieznane; rozmnażanie w hepatocytach obserwuje się dopiero 2 tygodnie po zakażeniu. W tym przypadku cyklowi replikacji nie towarzyszy śmierć hepatocytów. W drugiej połowie okresu inkubacji wirus izoluje się z krwi, nasienia, moczu, kału i wydzieliny nosogardzieli. Proces patologiczny rozpoczyna się po rozpoznaniu antygenów indukowanych przez wirusy na błonach hepatocytów przez komórki immunokompetentne, czyli jest spowodowany mechanizmami immunologicznymi.

Objawy kliniczne wahają się od postaci bezobjawowej i beznikterycznej do ciężkiego zwyrodnienia wątroby. Przebieg zapalenia wątroby typu B jest cięższy, ze stopniowym początkiem, długim cyklem zakaźnym, wyższą śmiertelnością niż w przypadku zapalenia wątroby typu A. Możliwe jest chronienie tego procesu.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) wykrywanie antygenów wirusowych metodą immunofluorescencyjną; materiał - kał, krew i materiał z biopsji wątroby;

2) badania serologiczne obejmują oznaczanie antygenów i przeciwciał przy użyciu odczynników – HBsAg, HBeAg; antygeny dla HBsAg, HBcorAg, HBeAg i IgM dla HBcorAg;

3) oznaczenie polimerazy DNA.

Leczenie: nie ma specyficznej terapii lekowej, leczenie jest głównie objawowe.

Konkretna profilaktyka:

1) immunizacja bierna – podaje się swoistą immunoglobulinę (HBIg);

2) czynna immunizacja (rekombinowane szczepionki uzyskane za pomocą inżynierii genetycznej).

Szczepienie jest wskazane dla wszystkich grup ryzyka, w tym noworodków.

3. Inne czynniki wywołujące wirusowe zapalenie wątroby

Wirus zapalenia wątroby typu C jest wirusem RNA. Jego pozycja taksonomiczna nie jest obecnie precyzyjnie określona; jest zbliżony do rodziny flawiwirusów.

Jest to kulista cząsteczka składająca się z nukleokapsydu otoczonego błoną białkowo-lipidową. Wielkość wirionu wynosi 80 nm. RNA ma strefy kodujące syntezę białek strukturalnych i niestrukturalnych wirusa. Synteza białek strukturalnych jest kodowana przez strefy C i E RNA, a synteza białek niestrukturalnych wirusa jest kodowana przez strefy NS-1, NS-2, NS-3, NS-4 i NS-5 RNA.

Wirus zapalenia wątroby typu C charakteryzuje się zmiennością antygenową, istnieje siedem głównych wariantów wirusa.

Źródłem zakażenia są pacjenci z ostrym i przewlekłym wirusowym zapaleniem wątroby typu C oraz nosicielami wirusa. Wirus jest przenoszony pozajelitowo, drogą płciową oraz z matki na płód (w przypadku infekcji około- i poporodowej).

Charakterystyczna jest przewaga postaci nikterycznej i częste przejście do przewlekłej postaci choroby. Wirus jest jednym z czynników rozwoju pierwotnego raka wątrobowokomórkowego.

Diagnostyka laboratoryjna:

1) wykrywanie wirusa RNA metodą PCR;

2) oznaczenie przeciwciał przeciwko wirusowi w teście ELISA.

Wirus zapalenia wątroby typu D nie należy do żadnej znanej rodziny wirusów zwierzęcych. Jest to kulista cząstka o średniej średnicy 36 nm. Genom jest reprezentowany przez jednoniciową, cykliczną cząsteczkę RNA, która tworzy nierozgałęzioną strukturę w kształcie pręcika. RNA koduje polipeptyd specyficzny dla wirusa - HDAg (własny antygen nukleokapsydu). Zewnętrzna powłoka tworzy antygen powierzchniowy.

Replikacja wirusa zapalenia wątroby typu D RNA zachodzi w jądrze zakażonego hepatocytu.

Źródła infekcji - chory i nosiciel wirusa. Droga transmisji jest pozajelitowa. Wirus zapalenia wątroby typu D nie może uczestniczyć w rozwoju zakażenia wirusem zapalenia wątroby bez jednoczesnej replikacji wirusa zapalenia wątroby typu B. Fakt ten determinuje dwie możliwe formy ich interakcji:

1) jednoczesne zakażenie wirusowym zapaleniem wątroby typu B i D (konwersja);

2) zakażenie nosiciela wirusa zapalenia wątroby typu D wirusem zapalenia wątroby typu B (nadkażenie).

W przypadku nadkażenia następuje szybkie uszkodzenie miąższu wątroby z masywną martwicą.

Diagnoza: wykrywanie przeciwciał przeciwko wirusowi w teście ELISA.

Wirus zapalenia wątroby typu E należy do rodziny kalicinowirusów. Jest to wirus o kulistym RNA, wielkości 20-30 nm. Drogi przenoszenia: woda, żywność, możliwy kontakt. Źródłem zakażenia jest pacjent z postacią ostrą lub przewlekłą. Obraz kliniczny jest zbliżony do zapalenia wątroby typu A.

Diagnoza: wykrywanie przeciwciał w teście ELISA.

WYKŁAD nr 29. Patogenne pierwotniaki

1. Malaria Plasmodium

Należą do rodzaju Plasmodium. Wyróżnia się cztery rodzaje pasożytów ludzkich: P. vivax – czynnik wywołujący malarię tertianową, P. malariae – czynnik wywołujący malarię kwartanową, P. falciparum – czynnik wywołujący malarię tropikalną, P. ovale – czynnik wywołujący malarię owalną malaria.

Morfologia i fizjologia.

Istnieją dwie fazy rozwoju zarodźca malarii.

1. Faza rozmnażania płciowego. Występuje w ciele ostatecznego żywiciela - komara z rodzaju Anopheles. Kończy się utworzeniem dużej liczby sporozoitów - długich, cienkich komórek jednojądrzastych, które są skoncentrowane w gruczołach ślinowych. Po ugryzieniu przez komara sporozoity dostają się do krwioobiegu żywiciela kręgowca.

2. Faza rozmnażania bezpłciowego - schizogonia. Przeprowadzane w ciele żywiciela pośredniego - człowieka. Przebiega w dwóch etapach:

1) schizogonia egzoerytrocytarna. Sporozoity są wprowadzane do wątroby z przepływem krwi, atakują jej komórki, w których przekształcają się w trofozoity tkankowe, a następnie w schizonty tkankowe. W wyniku podziału schizontów tkankowych powstają merozoity tkankowe, które są uwalniane do krwi;

2) schizogonia erytrocytów. Merozoity są wprowadzane do erytrocytów. Po zniszczeniu czerwonych krwinek merozoity dostają się do krwiobiegu. Niektóre pasożyty przechodzą fagocytozę, inne infekują nowe krwinki czerwone i cykl się powtarza.

Patogeneza choroby: uwolnienie do krwi merozoitów erytrocytów, barwnika malarii, produktów przemiany materii pasożytów i składników strukturalnych erytrocytów prowadzi do rozwoju reakcji gorączkowej. Charakteryzuje się cyklicznością odpowiadającą cykliczności schizogonii erytrocytów.

Obce białka plazmodium powodują reakcję anafilaktyczną.

Kiedy to się stanie:

1) zwiększona przepuszczalność kapilarna;

2) przerost elementów siateczkowo-śródbłonkowych śledziony;

3) zahamowanie hematopoezy;

4) pojawienie się objawów alergicznych (zapalenie oskrzeli, astma oskrzelowa).

IgM i IgG gromadzą się we krwi.

Charakterystyczna jest zmiana antygenów plazmodium w przebiegu infekcji.

U osób z nieprawidłową hemoglobiną S zaobserwowano niską podatność na tropikalną malarię, ponieważ erytrocyty zawierające taką hemoglobinę nie nadają się do rozwoju tego pasożyta.

Malaria ma charakter sezonowy. Częstość występowania związana jest z obecnością specyficznych nosicieli – komarów z rodzaju Anopheles.

Diagnoza:

1) mikroskopia rozmazów krwi pacjenta wybarwionych metodą Romanowskiego-Giemsy;

2) serodiagnostyka - reakcje immunofluorescencyjne, hemaglutynacja bierna, test immunoenzymatyczny.

Terapia etiotropowa: działanie schizobójcze ma chlorochina, amodiachina; działanie gamontobójcze - pirymetamina, proguanil, chinocyd, prymachina.

2. Toksoplazma

Toksoplazmozę wywołuje jeden gatunek, Toxoplasma gondii.

Morfologia i fizjologia.

Rozmnażanie ze zmianą żywicieli. Żywicielem głównym jest kot (w jego jelitach tworzą się oocysty), żywicielami pośrednimi są ptaki, ssaki i ludzie. Droga zakażenia jest żywieniowa (poprzez spożycie źle przetworzonego termicznie mięsa pochodzącego od zakażonych zwierząt).

Etapy cyklu życia:

1) endozoity (trofozoity) i cystozoity - etapy zewnątrz- i wewnątrzkomórkowe, podczas których pasożyt przebywa w różnych narządach i tkankach żywicieli pośrednich (w tym człowieka) i rozmnaża się bezpłciowo;

2) merozoity – formy wewnątrz- i zewnątrzkomórkowe pasożytujące na komórkach nabłonka jelit głównego żywiciela – kotów; rozmnażać się poprzez schizogonię;

3) mikro- i makrogamety - etapy rozwoju płciowego, powstające głównie u kota żywiciela; kiedy gamety męskie i żeńskie (odpowiednio mikro- i makrogamety) łączą się, pojawia się zygota, która następnie zamienia się w etap spoczynku - oocystę; oocysty wydalane są do środowiska zewnętrznego z kocimi odchodami;

4) sporozoity - stadium inwazyjne powstałe w wyniku sporogoni wewnątrz oocysty poza ciałem głównego żywiciela.

Endozoity - komórki o wymiarach 4-7 na 1,5-2 mikrony, mające kształt półksiężyca ze słabo ustrukturyzowaną cytoplazmą. Jądro znajduje się w tylnej ścianie komórki. Cystozoity Toxoplasma zlokalizowane są w cystach, co daje pasożytowi możliwość długotrwałego przetrwania w organizmie żywiciela pośredniego. Torbiele zlokalizowane są wewnątrzkomórkowo w mózgu, mięśniach prążkowanych i innych narządach żywiciela pośredniego.

Endocysty szybko giną w środowisku zewnętrznym, przez krótki czas pozostają w zwłokach i ekskrementach nosicieli. Torbiele są bardziej stabilne.

Patogeneza: Toksoplazma ma działanie cytopatyczne. Są w stanie przenikać do jądra komórkowego i pasożytować w nim.

Toxoplasma wpływa na komórki tkanki łącznej, nabłonkowej, nerwowej i mięśniowej. Wytwarzają toksynę, która bierze udział w tworzeniu mikroognisk martwicy. Wraz z rozmnażaniem endozoitów następuje proces zapalny.

Rozróżnij:

1) toksoplazmoza wrodzona (od matki do płodu) - wpływa na ośrodkowy układ nerwowy, oczy;

2) toksoplazmoza nabyta - różne postacie kliniczne.

We krwi - IgM i IgG. Charakterystyczne jest powstawanie reakcji nadwrażliwości typu opóźnionego.

Diagnoza:

1) metody serologiczne - RSK, RPHA, fluorescencja pośrednia, test immunoenzymatyczny;

2) izolację na zwierzętach laboratoryjnych.

Leczenie: chlorochina, amodiachina działają schizobójczo, pirymetamina, proguanil, chinocyd, prymachina działają gamontobójczo.

3. Giardia

Należą do rodzaju Lamblia, który obejmuje ponad 100 gatunków. Specyficznym pasożytem człowieka jest gatunek L. intestinalis, który żyje w górnych odcinkach jelita cienkiego.

Morfologia i fizjologia. Długość pasożyta wynosi 15 mikronów, szerokość 7-8 mikronów. Komórka ma kształt gruszki, skierowany ku tylnemu końcowi. W przedniej części znajduje się dysk ssący, za pomocą którego Giardia jest ściśle przymocowana do komórek nabłonka jelita cienkiego.

W dolnych jelitach etapy wegetatywne Giardia mogą przejść w stadium torbieli.

Giardia hodowane są na pożywkach zawierających ekstrakty grzybów drożdżopodobnych.

Patogeneza. Umiarkowana inwazja jelita cienkiego zwykle nie jest bolesna. Bardziej wyraźne zakażenie tymi pasożytami może prowadzić do poważnych zaburzeń jelitowych. Przenikając przez przewód żółciowy z dwunastnicy do pęcherzyka żółciowego, Giardia może powodować przewlekłe zapalenie pęcherzyka żółciowego. Zjawiska patologiczne zwykle objawiają się masową infekcją lamblią osób o osłabionej odporności organizmu. Częściej występują u dzieci niż u dorosłych.

Diagnostyka. Badanie mikroskopowe preparatów natywnych i Lugola przygotowanych z kału i treści dwunastnicy.

Leczenie: zastosować chinakrynę i aminochinol.

Lista wykorzystanej literatury

1. Gusev M. V., Mineeva L. A. Mikrobiologia. M.: Medycyna, 2003.

2. Elinov N. P. Mikrobiologia chemiczna. M.: Medycyna, 1989.

3. Podkolzina V. A., Sedov A. A. Mikrobiologia medyczna. Notatki z wykładów. M.: Wcześniej, 2005.

4. Shub G. M. Podstawy bakteriologii medycznej, wirusologii i immunologii. Instruktaż. Saratów, 2001.

Autor: Tkachenko K.V.

Polecamy ciekawe artykuły Sekcja Notatki z wykładów, ściągawki:

▪ Logika. Kołyska

▪ Bezpieczeństwo życia. Notatki do wykładów

▪ Prawo budżetowe. Kołyska

Zobacz inne artykuły Sekcja Notatki z wykładów, ściągawki.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Robot domowy 18.02.2001

Domowy robot, który potrafi nalewać wino z butelki do kieliszka, nosić drobne przedmioty po mieszkaniu i opiekować się dziećmi, trafi do sprzedaży w Japonii jesienią 2001 roku.

Robot, który otrzymał nazwę DreamForce, wygląda bardzo podobnie do człowieka, może chodzić, podnosić małe przedmioty i wykonywać proste operacje. Możesz sterować jego działaniami za pomocą telefonu komórkowego, którego ekran wyświetla dokładnie to, co „widzi” kamera, która pełni funkcje oczu robota.

Telefon służy również jako pilot, z którego robot otrzymuje polecenia. Robot „Humanoid” powstał w firmie „Takara”. Ma karłowaty wzrost 35 cm i masę zaledwie 1,4 kg.

Domowy asystent danej osoby będzie kosztował w sklepach około 700 dolarów.

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Montaż kostki Rubika. Wybór artykułu

▪ artykuł Nić dentystyczna. Historia wynalazku i produkcji

▪ artykuł Dlaczego jesteśmy spragnieni? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Środek czyszczący, olejarka. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy

▪ artykuł Animowane rysunki na matrycy LED. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Niezwykła koperta. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn