Генетика микроорганизмов, бактериофагия

Бактериофаги. Это вирусы б. Строение: головка с н/к и капсидом, хвост. отросток с фибриллами и чехликом. Резист-ть­­. Фаги: вирулент. и умерен.(могут переходить в профаги). Стадии взаим-вия вирулент: адсорбция, проникновение, биосинтез н/к и капсида, формир-ние зрелых форм, выход из б. Лизогения – воз-можность лизогенных б. к продукции фага из профага. У б. появл-ся им-т к фагу.

Применение фагов. ID б., лечение и проф-ка, фаготипирование (дифф-ка внутри вида), р-ция нарастания титра фага (опред-ие возб-ля в материале без выделе-ния чист. ку-ры).Фаги: дизентерий., сальмонеллез., стафилокок., коли-протейные.

Строение генома б. Фрагмент ДНК или РНК, контролир. синтез одного б-ка, - ген. Гены: структур. и регулятор. Все в хро-ме. Плазмиды – внехром. ген. эл-ты. Изменч-ть: наследственная (генотипич), модификационная. Мутации: происхожде-ние (спонтанн., индуцир.), число мутировавших генов (геннные – выпадения, вставки, замены; хромосомные – делеции, инверсии, дупликации), по фенотип. последствиям (потеря признака или восст-е – генотипа или фено-), по фенотип. проявлениям (утрата клет. стенки, жгутиков, резистентность к А/Б и пр.)

Плазмиды б. – внехромосомные необязательные генетич. эл-ты, способны к не-зависимой репликации, определяют устойч-ть к А/Б,синтез токсинов, гемолизинов, бывают криптические (скрытые), конъюгативные (тр-т своей ДНК в др. клетку), неконъюг., колициногенные (потенциально летальные для б.). Плазмиды ­ жизне-способность б. в организме. Для биопрепаратов в проф-ке и лечении инфекций.

Мех-мы передачи генов. Обуславливают появл. рекомбинантов с призн. родите-лей. Трансформация: путем изолированной ДНК. Клетка-реципиент берет 1 нить донорской ДНК. Трансдукция: фрагмент ДНК б.-донора àв геном фага àв ДНК б.-реципиента. Конъюгация: передача части генома при контакте. Генетич. картирование: на основе трансдукции и конъюгации для опред-ия локализ. генов.

Генетический метод. – комплекс методов, позволяющий обнаружить гены или н/к последовательность, специфические для определенного возбудителя (ПЦР и пр.).

Использование:ПЦР, молек. гибридизация, вакцины, Ат, Ig, кефир, йогурт, генная инженерия.

Химиопрепараты, антибиотики.

Химиотерапия. Эрлих, Романовский. Принципы: 1.ХТС воздействуют на опред. возбудителей. 2. ХТС применяют по схеме "З-н достаточ. дозы". 3. ХТС ¯ синтез своих иммунных тел. 4. При тяжелых б-нях использ. комбинир. х.терапию. 5. Воз-можны ­­ осложнения. Препараты: алкалоиды, сульфаниламиды, синтетические, противовирусные, антибластомные (опухоли), антибиотики.

Антибиотики. Классиф: по происхожд. (А/Б б. – полимиксин, А/Б актиномицетов – циклосерин, А/Б грибов – пенициллин, синтетич. - дурацеф). по эффекту (бактери-цидные - цефалоспорины, бактериостатич. – левомицетин). По хим. стр-ю (b-лак-тамы, N-содержащ., тетрациклины, аминогликозиды, макролиды). по антимикроб. спектру (узкого – нистатин, широкого – эритромицин).

Осложнение АБ. ото- и нефротоксич. действие, пораж. печени, кост. мозг, аллерг. р-ции, анафилакт. шок, хромосом. нарушения, уродства плода, L-формы б. Не назначать при легких формах дизентерии, колиэнтеритах, для профилактики.

Мех-мы лек. уст-ти. 1. первичная (нет мишени для л/с – нет клет. стенки). 2. приобретенная (R-плазмиды у б.) Из-за модификаций, мутаций, рекомбинаций изменяется мишень (закрываются поры мембран, б. синтезир. ф-ты против А/Б). Преодоление: 1. синтез новых л/с, 2. А/Б против адгезии б. на клетках, 3. л/с инги-бирующие ф-ты б. против А/Б, 4. выявл. А/Б-устойчивых бактерий, 5. Не применять А/Б для профилактики, а только для лечения.

Определение чувств. к А/Б.1. метод бумажных дисков (>10 мм - ­ чувствит.). 2. метод серийных разведений (опред. min кон-ции А/Б для ¯ роста б.)

Инфекции и иммунитет.

Инфекция(заражение, инфекц. процесс) – сов-ть процессов в орг-ме при попа-дании в него патоген. микроба с наруш. гомеостаза и физиолог. ф-ций. Инф. б-нь – это проявл. инф. процесса. Формы симбиоза: комменсализм (живут за счет др. друга, но без вреда), мутуализм (друг другу выгодны), паразитизм. Микроб – условие возникновения инф. процесса.

Патогенность – спо-ть микроба вызывать инф. процесс. Это видовой признак, ха-ся болезнетвор. св-вами микроба. Факторы: токсины, ф-ты, капсула. Св-ва б.: ад-гезия, агрессия, инвазия, колонизация, пенетрация, токсичность, токсигенность.

Вирулентность – степень патогенности, показатель кач. индивидуаль. признака возб-ля, ¯защит. силами орг-ма и л/с. Исполь-ся для изготовления вакцин.

Токсины б. Хар-ся органотропностью, ядовитостью, антигенностью, иммуногенно-стью. Экзотоксины – б-ки, выделяются в окр. ср., по мех-му действия: нейро-, энтеро-, гистотоксины, лейкоцидины, гемолизины, (дифтерийный, столбняч., анаэроб. инф-ции), термолабиль. и – стабиль. Эндотоксины – липополисах. клет. стенки, устой. к t°, ¯ядовиты и специфичны, (брюш. тиф, паратиф, гонорея).

Роль макроорганизма. Вход. ворота инф-ции, реактивность, состояние систем органов, возраст, питание, перегрев или охлаждение.

Роль окр. среды.Климатич. условия, УФЛ, ионизир. радиация, хим. в-ва.

Условия возникновения инф. процесса: наличие инф. агента, восприимчивость макроорганизма, усл. окр. ср. Пути распрост. в орг-ме: бронхоген., гематоген., нейроген., лимфоген., урогениталь., по фасциаль. влагалищам, межфасциаль. промежуткам, сосудисто-нерв. пучкам.

Стадии развития: 1) инкубацион. – от момента попадания микроба до первых симптомов, 2) продромаль. – первые симптомы: слабость, ­t°, голов. боль, 3) кли-нический – лихорадка, изме-ие крови, наруш. систем дыхания, 4) реконвалесцен-ция – восст-ие физиол. ф-ций. Инф. б-ни вызываются жив. возб-лем, заразны, есть скрытый период, вырабат-ся им-тет.

Формы инфекции. Происх-ие: экзогенная (микроб из окр. ср.), эндоген. (из орг-ма). Локал-ция: очаговая, генерализован. Распро-ие в орг-ме: бактериемия, септикопиемия, септицемия, токсинемия. Число микробов: моноинф-ция, сме-шанная. Повтор. проявл-ия: вторич. инф-ция (к текущей б-ни + другая), реинф-ция (повтор. зараж. после выздор.), суперинф-ция (зараж. до выздоров.), рецидив (повтор. б-ни из-за оставш. микробов). Продолж-ть: острая, хрон., персистирующая, микробоносительство (выделение микробов после выздоровл.)

Иммунитет –невосприимчивость о-ма к инф. и неинф. агентам с генетич. гетеро-генностью. 1) естественный (врожден., приобретенн – постинфекционный), 2) ис-кусств. (активный – Аг, поствакцин., пассив. – Ат, постсывороточ., плацентар.). Приобр – антимикроб. (стериль. – после выхода возб-ля и нестериль. – остатки возб-ля), антитоксич. Местный и общий.

Видовой им-т. Генетически обусловлен, не абсолютен при измен. усл. внеш. ср.

Мечников в 1908 г. получил Нобеля за открытие фагоцитоза и учение об иммун. сис-ме о-ма. Гумораль. факторы: интерферон, термолабиль. ингибиторы сыворот-ки крови. Клет. факторы: фагоциты, естествен. клетки-киллеры. Также кожа, слиз. обол., лизоцим слюны, гиалурон. к-та, желуд. сок, лимф. узлы, норм. микрофлора, сис-а пропердина, выделит. ф-ция, С-реактив. белок.

Фагоцитоз.Процесс актив. поглощ. и переварив. специализир. клетками о-ма инород. частиц и микробов. Участвуют микрофаги (нейтрофилы, эозинофилы) и макрофаги (моноциты, гистиоциты, кл. печени, селезенки, лимф. тк., эндотелий сосудов). Это система мононуклеар. фагоцитов. Стадии: хемотаксис, адгезия, захват, внутрикл. переваривание с выведением остатков или внутрикл. размн-ие. Завершен. и не- фагоцитоз.

Комплемент – сис-ма б-ков сыворотки, вызывающ. лизис микробов. 9 фракций, термолабиль., в неактив. состоянии. В актив. сост. участвуют в комплексе Аг-Ат. Пути активации: классич. (С₁ соед-ся с комплексом Аг-Ат, присоед-ся С₄, С₂, С₃, С₅-С₉), альтернатив. (липополисах. б. активирует сис-му пропердина, С₃, присоед-ся С₅-С₉) à активация гидролитич. ф-тов à лизис клеток.

Антигены – вещ., несущ. признаки генетически чужерод. инф-ции, вызыв. в о-ме иммун. р-ции, (б-ки, полисах., н/к, липопротеиды). Св-ва: макромолекулярность, чужеродность, стабильность молекулы, длитель. пребывание в о-ме. Аг: полноцен.(антигенность, иммуногенность, специфичность) и неполноцен.-гаптены (не вызыв. обр-е Ат, но взаим-ют). МНС – центр. генетич. аппарат им. сис-мы, в лейко-, опред. силу им. ответа, в 6 хро-ме, обеспеч. двойное распознавание.

Антигены Гр"-" и Гр"+" б.О-Аг (соматич., связан с в-вами цито-мы, более выра-жен у Гр"-" б., тк там 3х слой. мембрана), Н-Аг (жгутиковый, связан с флагелли-ном), К-Аг (капсульный, с ЛПС капсулы), Z-, B-Aг (поверхностный, маскирует О-Аг), Vi-Аг (вирулентный, в капсуле у патогенн. б.). Протективный Аг (вызыв. образ. Ат)

Иммунная система. –лимф. тк., лимфоциты, 5 форм им. ответа: синтез Ат, фор-мир. иммунолог. памяти (B-кл), имм. толерантности (нет им. ответа о-ма на Аг, если эмбрион контактир. с ним), ГЗТ, ГНТ. Иммунокомпетент. кл. – Т- и В- лимфо-циты и макрофаги. B- гумораль. антитоксич. им-т, Т- клеточ. противовирус. им-т. Кооперация: 1. макрофаги трансформир. Аг для Т- и В-, 2. Макро- кооперир. с Т- и В- и передают инфо. об Аг. 3. В- à плазм. à Ат, а др. лимф. – контроль.

T-, B-лимфоциты.T-хелп (активир. макрофаги, В-, ­Ат), супресс (тормоз. про-лифер. В- и Ат¯), килл (разруш. чужую ДНК, клет. имм-т), контрсупр (синтез интерлейкинов, подавление Т-супрес). В-эффекторы (à плазм. кл., Ат­), супресс, килл. (рец-ры в виде Ig). Макрофаги (фагоцитоз и синтез БАВ) - из соед. тк.

Цитокины - регуляторы имм. сис-мы: лимфокины (из Т-), монокины (из макрофа-гов). НМС, неаллерген. б-ки, в ¯конц-ях, действ. как факторы роста и созрев. кле-ток. Противовосп. интерлейкин 1-макрофагаль., 2-лимфоцитар., 3-гемопоэтич., 4,5,6-­роста В-. (всего 20 видов)

Иммуноглобулины.Б-ки сыворотки, гумораль. факторы им-та. Состоят из 2 Н- и 2 L-цепей, соед. –S-S-, закручены в клубки – домены, актив. центр. Классы: IgG – 75%, проходят через плаценту, защита от б., вирусов, токсинов. IgM – 10% первыми при иммунизации. IgA – 16% сывороточ. и секретор. IgE – 0,01% обес-печ. ГНТ, в аллергич. р-циях. IgD – 0,2% рец-ры на В-кл.

Полные Ат – min 2 валентности (2 актив. центра), соед-ся с Аг, видимый рез-тат.

Неполные – моновалент., термостаб., дольше сохр-ся, идут через плаценту. Их опред-ие: метод Кумбса (неполн. Ат соед-ся с Аг, для видим. рез-та антиглобулин. сыворотка с полн. Ат), метод конглютинации (в желатине, сыв. 2^й блокир. центр непол. Ат проявл-ся), блокирующая проба.

Антителообразование. Фазы: Индуктивная – от попадания Аг до появл. Ат, рас-познав.Аг, вз-е клеток. Продуктивная - Ат­, 1 клетка 10⁷ Ig/час. Мах кон-ция на 7-10 д. Виды ответа: первич (сперва IgM, потом IgG. Ат­ медлено, мах – 7-10д.), вторич (сразу IgG, мах – 4-5 д, индукт фаза¯, продуктив -­­).

Имм. память –часть Т- и В- сенсибилизир., но не дифф-ся, долго сохр-ся в лимф. тк. с памятью об Аг. При повтор. попадании – вторич. имм. ответ. Имм. толерант-ность – ареактивность о-ма к опред. Аг, котор. в др. о-мах или усл. à имм. ответ. Толерантность к своим Аг может нарушаться при пат. процессах (аутоим. б-ни).

Аллергич. пробы.основаны на выявлении сенсибил. о-ма с помощью аллерг. проб на аллергены (туберкулин, бруцеллин, тулярин, антраксин, грибковые). Кож-ные пробы (in vivo) – Манту (тубик), Бюрне (бруцеллез), in vitro, р-ция бласт-трансформации, р-ция тормож. и миграции лейкоцитов.

Анафилактич. шок. Мех-м: ГНТ. При 1 попадании аллергена активир В- à IgE. При 2 введении - аллерген+IgE, фиксир. на кл., синтез БАВ, судороги, боли. Проф-ка: метод Безредки (дробное введение лечебной сыв.). Сывороточная б-нь.– аллергия при использ. чужерод. сыворотки. Мех-м тот же.

Клинич. иммунология – оценка имм. сис-мы, имм. р-ции (иммунодепрессив. те-рапия, аутоим. б-ни, Rh-конфликт, терапия рака), диаг-ка, лаб. методы. Имм. ста-тус человека – сост. имм. сис-мы, влияет наслед., питание, усл. среды, б-ни.

Оценка имм. статуса: опред. кол-во Т- и субпопуляций (в р-ции розеткообраз. с эритро- барана, по спо-сти делиться с митогеном), В- (по Ig, по р-ции бласттранс-формации).

Моноклональ. Ат в 1975г. Келлер и Мильштейн. Мон. Ат синтезир. одним клоном клеток, идентичны по классу, типу и специфичности. Получ. на гибридомах (норм. лимфо- + клетка опухоли). Для диагн. инф-ций, выявлении субпопуляций лимфо- и строения Ig, разработки Ат против опухолей.

Методы приготовл. сывороток. Агглютинир. сыв. (из кроликов) – иммунизация по опред. схеме с дозами и интервалами взвесью свежеполученных б. опред. вида. Ат адсорбир. на адъюванте - Al(OH)₃, создается депо, долго вымывается и взаим-т с лейко- и макрофагами, ­имм. ответ. Диагн., лечение.

Реакции им-та – серологич. р-ции (Ат+Аг in vitro), опред-ие одного по др. извест-ному, для ID возб-ля, опред-ия титра Ат в сыв., серологич. диагн.

Р-ция агглютинации: корпускуляр. Аг во взвеси под влиянием Ат клеются в конг-ломерат. Для изуч. Аг св-в б., выявл. Ат к б. Постановка: ориентировоч. на стекле, развернутая (в пробирках, лунках – титр Ат), р-ция пассив. аггл. (если Аг раство-римый, его присоед. к эритро- (РНГА), углю, латексу, соед. с Ат).

Р-ция Кумбса: неполн. Ат соед-ся с Аг, для видим. рез-та антиглобулин. сыворотка с полн. Ат. АГС – иммуниз. кролика человеч. глобулином. Для опред. наличия Rh-конфликта, аутоимм. б-ней.

Р-ция пассив. ГА: Аг растворим. и молекуляр., его присоед. к эритро-. Соед. с Ат.

Серодиагностика, ID микробов. Очень чувствительна и специфична.

Р-ция преципитации: эфф-т укрупнения молекуляр. Аг при взаим-ии с Ат à пре-ципитат (муть). Постановка: р-ция "кольца прецип." (наслоение), РП в геле (двойн. дифф. – усы преципитации, радиальная иммунодиффузия – кольца).

Р-ция связ. комплемента. микромолекуляр. Аг связ. с Ат, но не видно, фиксация комплементом, далее р-ция гемолиза с эритро- и Ат гемолизина. Если "+", гемоли-за нет, т.к. образ. комплекс. В р-ции Вассермана, диагн. вирусов, противоткан. Ат.

Р-ция нейтр-ции: антитоксины (Ат) нейтрализуют токсин. Оценка на животных. Если выжили, то Ат подходят к Аг. Для опред. вида и типа токсина.

Р-ция имм.флюоресценции. Прямая: меченные Ат наносят на мазок и после промывают. Остаются лишь Ат-Аг, которые светятся в микроскопе. Нужен ­набор специфичных меченых Ат. Непрямой: используют неспецифич. меченную сыв. против кроличьих глобулинов на все распростр. возб-ли. Для экспресс-диаг.

Иммуноферм. анализ. безвреден, без спец. аппаратов. Аг или Ат метят ф-том пероксидазой. Аг выявл. по разруш-ю субстрата (ортофенилендиамин), смена цвета с желт. на корич. Простой и ­чувствительный.

Иммуноблоттинг. на бумажки наносится 6 спец. б-ков, на б-ки - исслед. жидкость, и если "+" с 2-3 б-ками, то реакция положительная. Для определения кол-ва г-нов, аутоиммун. б-ни, аллергии, ВИЧ. Экспресс-диагностика.

Аллергический метод.основан на выявлении сенсибил. о-ма с помощью аллерг. проб на аллергены (туберкулин, бруцеллин, тулярин, антраксин, грибковые). Кож-ные пробы (in vivo) – Манту (тубик), Бюрне (бруцеллез), in vitro, р-ция бласт-трансформации, р-ция тормож. и миграции лейкоцитов.

Серологический метод. опред. Ат в сыворотке. Титр – мах развед-е сыв. для "+" р-ции. Диагностикум – взвесь убитых микробов для опред. Ат в РА.

Вакцины – взвесь б. или микроо-мов или компонентов, искус. актив. им-т. 1) жив. 2) инактивир. – корпускуляр. 3) искус. 4) рекомбинант. – генно-инженер. 5) убитые 6) ассоциирован. Для профилактики.

Живые вакцины – невирулент. , но иммуноген. штаммы, размн. в о-ме, получ. хим., физич. обработкой, долгим культивированием. Преимущ.: созд. напряжен. им-т, однократ. введение и разн. способами. Недост.: сложно хранить, нельзя с дезинфицир. сред-ми, побоч. действия. Для проф. вирус. и б.(грипп, корь, паротит)

Неживые вакцины – корпускуляр. (типич. штаммы, инактивир. физико-хим. фак-торами) – брюшнотифоз., холер. Хим. (иммуноген. компоненты б., извлечен. хим. методами, - Аг защитные без балластных б-ков) – Тавte-тиф, паратиф, столбняк.

Искус. вакцины – Аг-детерминанты, соед. с полимерами. Липосомаль. вакцины – Аг в составе липосом, прикрепл. к иммунокомпетент. кл. Субединич. вакцины – наиб. иммуноген. Аг. Генно-инж. (рекомбинант.) – ген синтеза протективного Аг вводят в кл. б., идет синтез Аг à выработка Ат. Ассоциирован. вакцины – неск. Аг (Таbte – Аг адсорбированы на Al(OH)₃).

Анатоксины – экзотоксин, обезвреж. формалином и выдержан. при t=37° 1 мес., не ядовит, но иммуногенен, очищ. от балластных б-ков, адсорбируют на Al(OH)₃. Искус. актив. антитоксич. им-т. АКДС – убит. б. коклюша + дифтерий. и столбняч. анатоксины. Для проф-ки.

Антитоксич. сыв. получ. гипериммунизацией лошадей. Сыв. очищ., (ферментатив. диализ), концентрируют и дозируют в МЕ. Для экстрен. проф-ки и лечения столбняка, дифт., ботулизма, газ. гангр., змеин. ядов. Ослож.: гетерологич. сыв. – аллергия. Перед введением опред-ся чув-ть о-ма, внутри-кожной инъекцией. При аллергии – дробно по Безредка.

Препараты Ig – содерж. только Ат без др. б-ков. 95% IgG и 5% IgM. Готовят из сывороток осаждением Ig. Гомологич. – из крови людей (грипп, столб., коклюш, HBV), гетерологич. – кровь имм. лошадей (клещ. энц, бешен.). Проф-ка и лечение.

Календарь. Тубик (БЦЖ) – 3-5дн., 7л., 12, 17, 23, 30л. Ревакцинация только тубе-ркулинонегатив. лицам. Полиомиелит (ОПВ) – с 3 мес. 3 раза через 45дн., ре- 1-2г 2 раза, 2-3г 2р., 7-8 и 15-16 по 1р. одновременно с АДС. АКДС – с 3мес. 3р., через 45дн., через 1-1,5г. Корь (ЖКВ) – с 1г., 6-7л. Паротит – с 18мес., 6-7л. Гепатит В (дрожжевая рекомбинант. вакц.) – 1 доза 4,5мес (+АКДС и ОПВ), 2 доза 6мес (+АКДС и ОПВ), 3 доза 1г (+ЖКВ).