Микробиология

Содержание

 

 

1. Способы получения энергии бактериями (дыхание, брожение)…………………………………………………………………...2
2. Микрофлора воздуха и санитарно – бактериологическое исследование воздуха………………………………………………………………………5
3. Антибиотики. История открытия………………………………………....8
4. Получение эндотоксинов и экзотоксинов……………………………. ...10
5. Динамика антителообразования. Первичный и вторичный иммунный ответ. Иммунологическая память………………………………………..12
6. Вакцины. Определение. Классификация. Требования, предъявляемые к вакцинным препаратам…………………………………………………...15
7. Характеристика возбудителя краснухи. Осложнения при краснухе. Принципы лабораторной диагностики. Препараты для специфической профилактики и лечения…………………………………………………17

Список литературы………………………………………………………………21

 

 

 

 

 

 

1. Способы получения энергии бактериями (дыхание, брожение)

 

     Одной из жизненно необходимых функций микроорганизмов является дыхание.

Дыхание — это сложный процесс, который сопровождается выделением энергии, необходимой микроорганизмам для синтеза различных органических соединений. Бактерии, как и высшие животные, для дыхания используют кислород. Однако Л. Пастером было доказано существование таких бактерий, для которых наличие свободного кислорода является губительным, энергия, необходимая для жизнедеятельности, получается ими в процессе брожения.

Дыхание, или биологическое  окисление, основано на окислительно-восстановительных реакциях, идущих с образованием АТФ-универсального аккумулятора химической энергии. Энергия необходима микробной клетке для ее жизнедеятельности. При дыхании происходят процессы окисления и восстановления: окисление — отдача донорами (молекулами или атомами) водорода или электронов;восстановление — присоединение водорода или электронов к акцептору. Акцептором водорода или электронов может быть молекулярный кислород (такое дыхание называется аэробным) или нитрат, сульфат, фумарат (такое дыхание называется анаэробным — нитратным, сульфатным, фумаратным).

       Все бактерии по типу дыхания подразделяются на облигатные аэробы, микроаэрофилы, факультативные анаэробы, облигатные анаэробы. Облигатные (строгие) аэробы развиваются при наличии в атмосфере 20% кислорода (микобактерии туберкулеза), содержат ферменты, с помощью которых осуществляется перенос водорода от окисляемого субстрата к кислороду воздуха.

Микроаэрофилы нуждаются в значительно меньшем количестве кислорода, и его высокая концентрация хотя и не убивает бактерии, но задерживает их рост (актиноисцеты, бруцеллы, лептоспиры).

Факультативные  анаэробы могут размножаться как в присутствии, так и в отсутствие кислорода (большинство патогенных и сапрофитных микробов — возбудители брюшного тифа, паратифов, кишечная палочка).

Облигатные анаэробы — бактерии, для которых наличие молекулярного кислорода является губительным (клостри-дии столбняка, ботулизма).

          Аэробные бактерии в процессе дыхания окисляют различные органические вещества (углеводы, белки, жиры, спирты, органические кислоты и пр.). Дыхание у анаэробов происходит путем ферментации субстрата с образованием небольшого количества энергии. Процессы разложения органических веществ в безкислородных условиях, сопровождающиеся выделением энергии, называют брожением. В зависимости от участия определенных механизмов различают следующие виды брожения: спиртовое, осуществляемое дрожжами, молочно-кислое, вызываемое мол очно-кислыми бактериями, масляно-кислое и пр.

 

 

2. Микрофлора воздуха и санитарно – бактериологическое исследование воздуха

 

       Микрофлора воздуха зависит от микрофлоры воды и почвы, над которыми расположены слои воздуха. В почве и воде микробы могут размножаться, в воздухе они не размножаются, а только некоторое время сохраняются. Поднятые в воздух с пылью, они либо оседают с каплями обратно на поверхность земли, либо погибают в воздухе от недостатка питания и от действия ультрафиолетовых лучей. Однако некоторые из них более устойчивые, например, туберкулезная палочка, споры клостридий, грибов и др., могут длительно сохраняться в воздухе.

Наибольшее количество микробов содержится в воздухе промышленных городов. Наиболее чист воздух над лесами, горами, снежными просторами. Верхние  слои воздуха содержат меньше микробов. Над Москвой на высоте 500 м в  одном метре воздуха содержатся 2—3 бактерии, на высоте 1000 м — в 2 раза меньше. Весьма богат микробами  воздух в закрытых помещениях, особенно в лечебно-профилактических, детских  дошкольных учреждениях, школах и т.д. Вместе с безвредными сапрофитами  в воздухе зачастую находятся  и болезнетворные микробы.

При кашле, чихании в воздух выбрасываются мельчайшие капельки-аэрозоли, содержащие возбудителей заболеваний, таких как грипп, корь, коклюш, туберкулез и ряд других, передающихся воздушно-капельным  путем от больного человека — здоровому, вызывая заболевание.

 

Санитарно-бактериологическое исследование воздуха

 

Скопление и циркуляция возбудителей заболеваний в воздухе лечебно-профилактических учреждений является одной из причин возникновения госпитальных гнойно-септических  инфекций, которые наносят колоссальный экономический ущерб, увеличивая стоимость  лечения в 2 раза.

Вследствие этого в  последнее время уделяют большое  внимание санитарно-бактериологическому  исследованию воздуха в больницах, операционных, родильных домах, детских  учреждениях и др. Исследования проводят как в плановом порядке, так и  по эпидемиологическим показаниям. Бактериологическое исследование воздушной среды предусматривает:

— определение общего содержания микробов в 1 м3 воздуха;

— определение содержания золотистого стафилококка в 1 м3 воздуха.

Отбор проб воздуха  для бактериального исследования проводят в следующих помещениях:

- операционных блоках;

- перевязочных;

-  послеоперационных палатах;

-  родильных залах;

-  палатах для новорожденных;

- палатах для недоношенных детей;

- послеродовых палатах;

- отделениях и палатах интенсивной терапии и других помещениях, требующих асептических условий.

Методы отбора проб воздуха

Существуют два основных способа отбора проб воздуха для  исследования:

1. седиментационный — основан на механическом оседании микроорганизмов;

2.    аспирационный — основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий).

Пробы воздуха отбирают аспирационным  методом с помощью аппарата Кротова, который состоит из трех основных частей: основания, корпуса и крышки. В крышке укреплен диск из прозрачного  органического стекла с клиновидной  щелью для засасывания воздуха. Для определения количества воздуха, прошедшего через прибор, на наружной стенке корпуса помещен ротаметр. В верхней части корпуса расположен вращающийся диск, на который устанавливается чашка Петри. Засасывание воздуха в прибор осуществляется центробежным вентилятором, насаженным на ось электродвигателя. Поступающая в прибор струя воздуха ударяется о поверхность находящейся в чашке питательной среды, оставляя на ней микроорганизмы, и, обтекая электродвигатель, выходит через ротаметр наружу.

Скорость протягивания воздуха  составляет 25 л в минуту. Количество пропущенного воздуха должно составлять 100 литров для определения общего содержания бактерий и 250 литров для  определения наличия золотистого  стафилококка.

При отборе проб в разных помещениях необходимо обрабатывать поверхность  аппарата, столик, внутренние стенки дезинфицирующим  раствором 70° спиртом.

 

3. Антибиотики. История открытия.

 

            Антибиотики (от др.-греч. anti — против, bios — жизнь) — вещества природного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.

            Антибиотик — вещество микробного, животного или растительного происхождения, способное подавлять рост микроорганизмов или вызывать их гибель.

            Антибиотики природного происхождения чаще всего продуцируются актиномицетами, реже — немицелиальными бактериями.

Некоторые антибиотики оказывают  сильное подавляющее действие на рост и размножение бактерий и  при этом относительно мало повреждают или вовсе не повреждают клетки макроорганизма, и поэтому применяются в качестве лекарственных средств.

Некоторые антибиотики используются в качестве цитостатических (противоопухолевых) препаратов при лечении онкологических заболеваний.

История открытия

             Первый антибиотик был синтезирован в 1912 году Паулем Эрлихом. Им оказался сальварсан, убивающий возбудителя сифилиса — бледную спирохету.

Он долгое время пребывал в гордом одиночестве, если не считать  используемого индейцами Южной  и Центральной Америки для  лечения малярии хинина - алкалоида  хинного дерева. Только спустя четверть века были открыты сульфаниламидные препараты, а в 1940 году Александр  Флеминг выделил в чистом виде пенициллин.

Этот антибиотик приобрел фантастическую популярность, поскольку, появившись в годы второй мировой  войны, он спас сотни тысяч жизней раненых солдат. Сейчас число антибиотиков перевалило за 10 тысяч. Около 4% из них  нашли применение в медицине. Они  имеются почти в каждой квартире. Трудно найти человека, который хотя бы раз в жизни их не принимал. Многие инфекционные заболевания, которые до открытия антибиотиков считались неизлечимыми или сопровождались высокой смертностью, сейчас с успехом лечатся. К их числу относятся туберкулез, чума, азиатская холера, брюшной тиф, бруцеллез, пневмонии, менингит и множество других. Появились антибиотики, способные успешно противостоять вирусным инфекциям и раку.

          Однако антибиотики — это не только панацея от микробов, но и сильные яды. Ведя на уровне микромира между собой смертоносные войны, с их помощью одни микроорганизмы безжалостно расправляются с другими. Человек подметил это свойство антибиотиков и использовал его в своих целях — начал расправляться с микробами их же собственным оружием, создал на основе природных сотни еще более мощных синтетических препаратов. И все же предначертанное антибиотикам самой природой свойство убивать по-прежнему неотъемлемо от них.

Побочные действия

              Все антибиотики, без исключений, обладают побочными действиями! Это следует уже из самого названия таких веществ. Естественное природное свойство всех антибиотиков убивать микробы и микроорганизмы, к сожалению, невозможно направить на уничтожение только одного вида бактерий или микробов. Уничтожая вредные бактерии и микроорганизмы, любой антибиотик неминуемо оказывает такое же угнетающее воздействие и на все схожие с "врагом" полезные микроорганизмы, которые, как известно, принимают активное участие практически во всех процессах происходящих в нашем организме.

 

4. Получение эндотоксинов и экзотоксинов.

 

   Токсины — это ядовитые вещества — продукты жизнедеятельности микроорганизмов, обладающие высоким молекулярным весом и антигенными свойствами. 
Бактериальные токсины разделяют на две группы — экзотоксины и эндотоксины, которые отличаются по своим свойствам и по характеру действия на организм.

               Экзотоксины продуцируют как грамположительные , так и грамотрицательные бактерии. По своей химической структуре это белки. По механизму действия экзотоксина на клетку различают несколько типов: цитотоксины , мембранотоксины , функциональные блокаторы , эксфолианты и эритрогемины . Механизм действия белковых токсинов сводится к повреждению жизненно важных процессов в клетке: повышение проницаемости мембран, блокады синтеза белка и других биохимических процессов в клетке или нарушении взаимодействия и взаимокоординации между клетками. Экзотоксины являются сильными антигенами, которые и продуцируют образование в организме антитоксинов. 
По молекулярной организации экзотоксины делятся на две группы:

экзотоксины состоящие из двух фрагментов;

экзотоксины, составляющие единую полипептидную цепь.

По степени  связи с бактериальной клетки экзотоксины делятся условно на три класса:

       Класс А - токсины, секретируемые во внешнюю среду;

      Класс В - токсины частично секретируемые и частично связанные с микробной клеткой;

     Класс С - токсины, связанные и с микробной клеткой и попадающие в окружающую среду при разрушении клетки.

Экзотоксины обладают высокой  токсичностью. Под воздействием формалина  и температуры экзотоксины утрачивают свою токсичность, но сохраняют иммуногенное свойство. Такие токсины получили название анатоксины и применяются для профилактики заболевания столбняка, гангрены, ботулизма, дифтерии, а также используются в виде антигенов для иммунизации животных с целью получения анатоксических сывороток. 
                  Эндотоксины по своей химической структуре являются липополисахаридами , которые содержатся в клеточной стенке грамотрицательных бактерий и выделяются в окружающую среду при лизисе бактерий. Эндотоксины не обладают специфичностью, термостабильны, менее токсичны, обладают слабой иммуногенностью . При поступлении в организм больших доз эндотоксины угнетают фагоцитоз, гранулоцитоз , моноцитоз , увеличивают проницаемость капилляров, оказывают разрушающее действие на клетки. Микробные липополисахариды разрушают лейкоциты крови, вызывают дегрануляцию тучных клеток с выделением вазодилататоров , активируют фактор Хагемана , что приводит к лейкопении, гипертермии , гипотонии, ацидозу, дессиминированной внутрисосудистой коагуляции ( ДВК ). 
Эндотоксины стимулируют синтез интерферонов, активируют систему комплемента по классическому пути, обладают аллергическими свойствами.  
При введении небольших доз эндотоксина повышается резистентность организма, усиливается фагоцитоз, стимулируются В-лимфоциты . Сыворотка животного иммунизированного эндотоксином обладает слабой антитоксической активностью и не нейтрализует эндотоксин.  
Патогенность бактерий контролируется тремя типами генов: гены - собственной хромосомами, гены привнесенные плазмидами умеренными фагами.