Действие биологических факторов на микроорганизмы.
Микроорганизмы, обитающие во внешней среде, в организме человека или животных могут сожительствовать между собой (симбиоз). Формами симбиоза являются мутуализм (взаимовыгодный симбиоз), метабиоз (один микроорганизм использует для своих целей продукты жизнедеятельности другого микроорганизма), комменсализм (один микроорганизм извлекает для себя выгоду от другого, не причиняя ему вреда), сателлизм (усиление роста одного вида микроорганизма по влиянием другого).
Антагонистические взаимоотношения или антагоностический симбиоз выражается в виде неблагоприятных эффектов одних микроорганизмов на другие. Антагонизм проявляется в виде подавления роста бактерий (бактериостатические эффекты) или растворения, гибели бактерий (бактериолитические, бактерицидные эффекты), что может быть связано с прямым влиянием микробов друг на друга или неспецифическим действием антимикробных продуктов обмена бактерий (кислоты, щелочи, спирты, перекиси, сероводород, аммиак, антибиотики, бактериоцины и др.). Явление антагонизма широко применяется в практических целях для поиска и создания антибиотиков.
Понятие о химиотерапии. Химиотерапия – специфическое антимикробное и антипаразитарное лечение с помощью химических веществ. В группу антибактериальных химиотерапевтических средств входят сульфаниламиды, нирофурановые препараты, оксихинолины, хинолоны, имидазолы, противотуберкулезные препараты. Созданы также противопаразитарные, противогрибковые и противовирусные (ацикловир, ремантадин, рибавирин и др.) химиотерапевтические препараты. Среди химиопрепаратов особое место занимают антибиотики.
Антибиотики действуют на микроорганизмы избирательно, тогда как антисептики и дезинфицирующие вещества являются цитоплазматическими ядами для всех живых клеток. Каждый антибиотик имеет свой спектр антимикробного действия – узкий или достаточно широкий, действуя как на грамположительные, так и на грамотрицательные бактерии.
Антибиотики отличаются по механизмам действия (способны инактивировать ферменты, нарушать процессы обмена веществ, рост и размножение определенных видов микробов), источникам получения, химической структуре.
В зависимости от источника получения различают 5 групп антибиотиков:
1. антибиотики, полученные из грибов (пенициллины, цефалоспорины);
2. антибиотики, полученные из актиномицетов (стрептомицин, эритромицин, левомицетин, нистатин и др.);
3. антибиотики, продуцентами которых являются бактерии (полимиксины);
4. антибиотики животного происхождения (эктерицид);
5. антибиотики растительного происхождения (фитонциды, в чистом виде не выделены, т.к. являются нестойкими соединениями).
В зависимости от химической структуры выделяют 8 групп антибиотиков:
1. β –лактамы (пенициллины, цефалоспорины и др.);
2. макролиды (эритромицин, олеандомицин и др.);
3. аминогликозиды (стрептомицин, канамицин, гентамицин, амикацин и др.);
4. тетрациклины (окситетрациклин, метациклин и др.);
5. полипептиды (полимиксины и др.);
6. полиены (нистатин, амфотерицин В и др.);
7. анзамицины (рифампицин и др.);
8. дополнительный класс (левомицетин, линкомицин и др.).
В настоящее время получены синтетические антибиотики (например, левомицетин), а путем частичного изменения химической структуры природного антибиотика - более эффективные полусинтетические антибиотики (например, пенициллины, устойчивые к кислой среде желудка и к действию пенициллиназы, содержащейся у пенициллиноустойчивых штаммов бактерий).
Антибиотики широко применяются для эффективного лечения многих инфекционных заболеваний. Однако в некоторых случаях антибиотикотерапия может приводить к развитию ряда тяжелых осложнений.
В частности, применение больших доз некоторых антибиотиков способно оказать токсическое действие на организм больного (например, стрептомицин может поражать орган слуха и вестибулярный аппарат, тетрациклины — печень, левомицетин — кроветворные органы). Нередко на фоне антибиотикотерапии возникают различные аллергические осложнения (наиболее часто в виде аллергических сыпей, дерматитов, и т.д.), изменения в нормальной микрофлоре различных биотопов, в результате чего развиваются вторичные инфекции, вызванные антибиотикорезистентными штаммами условнопатогенных микробов аутомикрофлоры (кишечная палочка, стафилококк, кандида и др.). Нарушение состава нормальной микрофлоры вплоть до полного исчезновения некоторых ее представителей, обладающих витаминобразующей способностью, приводит к гипо- и авитаминозам.
При действии на микробы недостаточных доз антибиотика микробы могут приобретать к нему или нескольким препаратам (множественная лекарственная устойчивость) выраженную устойчивость. Лекарственноустойчивые формы микроорганизмов встречаются часто, в связи с чем выбор антибиотика для лечения инфекции должен быть сделан после выделения ее возбудителя и определения антибиотикорезистентности.
Активность большинства антибиотиков определяется микробиологическими методами с использованием тест-культур микроорганизмов. Биологическая активность антибиотиков выражается в единицах действия (ЕД); за 1 ЕД принимают минимальное количество препарата, задерживающее рост стандартного штамма микроорганизма в соответствующих условиях.
Для определения чувствительности микроба к антибиотикам разработан ряд методов, среди которых наиболее простым, быстрым и доступным для микробиологических лабораторий является метод бумажных дисков.
Исследуемую культуру засевают на чашку Петри со специальными плотными питательными средами (среды АГВ, Хинтона-Мюллера), на поверхность которого помещают бумажные диски с различными антибиотиками, диффундирующими из диска в агар. В зависимости от степени чувствительности микроба к антибиотику вокруг диска образуется различная по величине зона задержки роста (рис. 32, см. приложение).
Более точным является метод серийных разведений. Навеску антибиотика разводят до содержания 1 мкг в 1 мл - основной раствор, из которого готовят ряд двойных разведений антибиотика в бульоне, после чего в пробирки вносят исследуемую культуры. Учет результатов производят через 18—24 ч пребывания пробирок в термостате по отсутствию роста.