Иммунология

Структура бактерий хорошо изучена с помощью электронной микроскопии целых клеток и их ультратонких срезов. Бактериальная клетка состоит из клеточной стенки, цитоплазматической мембраны, цитоплазмы с включениями и ядра, называемого нуклеоидом. Имеются дополнительные структуры: капсула, микрокапсула, слизь, жгутики, пили; некоторые бактерии в неблагоприятных условиях способны образовывать споры.

Общую филогенетическую ветвь с актиномицетами образуют так называемые нокардиоподобные (нокардиоформные) актиномицеты — собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardia и др. Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в клеточной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших количеств жирных кислот. Миколовые кислоты [...]

Актиномицеты — ветвящиеся грамположительные бактерии.
Свое название (от греч. actis — луч, myk.es — гриб) они получили в связи с образованием в пораженных тканях друз — гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся колбовидными утолщениями. Актиномицеты, как и грибы, образуют мицелий — нитевидные переплетающиеся клетки (гифы). Они формируют субстратный мицелий, [...]

Микоплазмы — мелкие бактерии, окруженные цито-плазматической мембраной и не имеющие клеточной стенки.
Они относятся к отделу тенерикутов, классу Mollicutes («мягкокожие»). Из-за отсутствия клеточной стенки микоплазмы осмотически чувствительны и имеют разнообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-контрастной микроскопии чистых культур микоп-лазм. На плотной питательной среде микоплазмы образуют колонии, напоминающие яичницу-глазунью: непрозрачная центральная часть, погруженная [...]

Хламидии, или гальпровии, относятся к облигатным внутриклеточным кокковидным грамотрицательным бактериям.
Геном хламидии содержит в 4 раза меньше генетической информации, чем геном кишечной палочки. Хламидии размножаются только в живых клетках: их рассматривают как энергетических паразитов. По-видимому, у хламидии отсутствует система регенерации АТФ. Вне клеток хламидии имеют сферическую форму (0,3 мкм), являясь элементарными тельцами. Внутри клеток они превращаются [...]

Риккетсии — мелкие грамотрицательные палочковидные бактерии размером 0,35—2,0 мкм, облигат-ные внутриклеточные паразиты.
Обитают в членистоногих, которые являются их хозяевами или переносчиками. Свое название риккетсии получили в честь Х.Т.Риккетса — американского ученого, впервые описавшего одного из возбудителей (пятнистая лихорадка Скалистых гор). Форма и размер риккетсии могут меняться (клетки неправильной формы, нитевидные) в зависимости от условий роста. Риккетсии, [...]

Спирохеты представлены 3 родами, патогенными для человека: Treponema, Borrelia, Leptospira. Спирохеты рода Treponema имеют 8—12 равномерных мелких завитков. Патогенными представителями являются T.pallidum — возбудитель сифилиса и Tpertenue — возбудитель тропической болезни — фрамбезии. Имеются и сапрофиты — обитатели полости рта и ила водоемов. Спирохеты рода Borrelia более длинные, имеют по 3—8 крупных завитков. К ним [...]

Спирохеты — тонкие, длинные, извитые (спиралевидной формы) бактерии, отличающиеся от спирилл подвижностью, обусловленной сгибательными изменениями клеток.
Спирохеты состоят из наружной мембраны (клеточной стенки), окружающей протоплазматический цилиндр с цитоплазматичес-кой мембраной и аксиальной нитью (аксистиль). Аксиальная нить находится под наружной мембраной клеточной стенки и как бы закручивается вокруг протоплазматического цилиндра спирохеты, придавая ей винтообразную форму (первичные завитки спирохет). [...]

Извитые формы — спиралевидные бактерии, например спириллы, имеющие вид штопорообразно извитых клеток.
К патогенным спириллам относится возбудитель содоку (болезнь укуса крыс). К извитым также относятся кампилобактеры, имеющие изгибы как у крыла летящей чайки; близки к ним и такие бактерии, как спирохеты.

Слегка изогнутые палочки называются вибрионами (холерный вибрион). Большинство палочковидных бактерий располагается беспорядочно, так как после деления клетки расходятся. Если после деления клетки остаются связанными общими фрагментами клеточной стенки и не расходятся, то они располагаются под углом друг к другу (коринебактерии дифтерии) или образуют цепочку (сибиреязвенная бацилла).

Стафилококки (от греч. staphyle — виноградная гроздь) представляют собой кокки, расположенные в виде грозди винограда в результате деления в разных плоскостях.
Палочковидные бактерии (палочки) различаются по размерам, форме концов клетки и взаимному расположению клеток.
Длина клеток варьирует от 1,0 до 8,0 мкм, толщина — от 0,5 до 2,0 мкм. Палочки могут быть правильной (кишечная палочка и др.) [...]

Различают несколько основных форм бактерий — кокковид-ные, палочковидные, извитые и ветвящиеся..
Кокковидные бактерии (кокки) — шаровидные клетки размером 0,5—1,0 мкм*, которые в зависимости от взаимного расположения делятся на микрококки, диплококки, стрептококки, тетракокки, сардины и стафилококки.
Микрококки представляют собой отдельно расположенные клетки.
Диплококки, или парные кокки, располагаются парами (пневмококк, гонококк, менингококк), так как клетки после деления не расходятся. Пневмококк [...]

Среди грациликутных, т.е. тонкостенных, грамотрицательных бактерий различают извитые формы — спирохеты и спириллы, разнообразные палочковидные и шаровидные (гонококки и менингококки) бактерии, в том числе риккетсии и хламидии. К фирмикутным, т.е. толстостенным, грамположительным бактериям относят большинство шаровидных (стафилококки, стрептококки и др.) бактерий и разнообразные палочковидные бактерии, а также актиномицеты (ветвящиеся бактерии), корине-бактерии (булавовидные бактерии), микобактерии и [...]

Подразделение бактерий (главным образом по особенностям строения клеточной стенки) связано с возможной вариабельностью их окраски в тот или иной цвет по методу Грама. Согласно этому методу, предложенному в 1884 г. датским ученым Х.Гра-мом, в зависимости от результатов окраски бактерии делятся на грамположительные, окрашиваемые в сине-фиолетовый цвет, и грамотрицательные, красящиеся в красный цвет. Однако оказалось, что [...]

Бактерии относятся к прокариотам, т.е. доядерным организмам, поскольку у них имеется примитивное ядро без оболочки, ядрышка, гистонов, а в цитоплазме отсутствуют высокоорганизованные органеллы (митохондрии, аппарат Гольджи, лизосомы и др.).
По классификации Берджи бактерии делятся на 4 отдела: грациликуты (Gracilicutes) — бактерии с тонкой клеточной стенкой, грамотрицательные; фирмикуты (Firmicutes) — бактерии с толстой клеточной стенкой, грамположительные; тене-рикуты [...]

Решением Международного кодекса для бактерий рекомендованы следующие таксономические категории: класс, отдел, порядок, семейство, род, вид. Название вида соответствует бинарной номенклатуре, т.е. состоит из двух слов. Например, возбудитель брюшного тифа пишется как Salmonella typhi. Первое слово — название рода начинается с прописной буквы, второе слово обозначает вид и пишется со строчной буквы. При повторном написании вида [...]

Для обозначения некоторых совокупностей микроорганизмов, отличающихся по тем или иным свойствам, употребляется суффикс var (разновидность) вместо ранее применявшегося type. Поэтому микроорганизмы в зависимости от характера различий обозначают как морфовары (отличие по морфологии), резистен-товары (отличие по устойчивости к антибиотикам), серовары (отличие по антигенам), фаговары (отличие по чувствительности к бактериофагам), биовары (отличие по биологическим свойствам), хемовары (отличие [...]

Одной из основных таксономических категорий является вид {species). Вид — это совокупность особей, объединенных по близким свойствам, но отличающихся от других представителей рода. Совокупность однородных микроорганизмов, выделенных на питательной среде, характеризующаяся сходными морфологическими, тинкториальными (отношение к красителям), культу-ральными, биохимическими и антигенными свойствами, называется чистой культурой. Чистая культура микроорганизмов, выделенных из определенного источника и отличающихся от [...]

Микробы (бактерии, грибы, простейшие, вирусы) систематизированы по их сходству, различиям и взаимоотношениям между собой. Этим занимается специальная наука — систематика микроорганизмов. Раздел систематики, изучающий принципы классификации, называется таксономией (от греч. taxis — расположение, порядок). В основу таксономии микроорганизмов положены их морфологические, физиологические, биохимические и молекулярно-биологические свойства. Различают следующие таксономические категории: царство, подцарство, отдел, класс, порядок, [...]

В-шестых, широкое распространение аллергических заболеваний и болезней с иммунологическим механизмом обязывает медицинских работников знать основные особенности патогенеза, диагностики, профилактики и специфического лечения этих болезней.
Следовательно, каждый будущий врач, каждый будущий медицинский работник должен знать основные сведения из области микробиологии и иммунологии независимо от той специальности, которую он выберет.

В-пятых, практически во всех клиниках применяют иммунологические методы оценки иммунного статуса больного с целью выявления иммунодефицитов, влияющих на течение основного заболевания или являющихся причиной болезни.

В-четвертых, для диагностики, профилактики и лечения инфекционных и неинфекционных болезней применяют большой арсенал иммунобиологических препаратов, знание которых обязательно для каждого медицинского работника, как и знание противобактериальных и противовирусных препаратов.

В-третьих, санитарное благополучие населения во многом зависит от экологии микробов, их распространения и жизнедеятельности в окружающей среде, а это предмет уже экологической микробиологии.

Во-вторых, практически во всех неинфекционных клиниках (особенно хирургического профиля) врачам приходится сталкиваться с гнойно-воспалительными заболеваниями и осложнениями, вызываемыми условно-патогенными бактериями, т.е. с так называемыми внутрибольничными инфекциями. В связи с этим врач любой профессии должен знать тактику диагностики, профилактики и лечения внутрибольничных инфекций.

Во-первых, инфекционные болезни занимают ведущее место среди болезней человека. Каждый второй — третий больной, обращающийся к врачу, — инфекционный больной. Следовательно, врач любой специальности при обращении к нему больного должен прежде всего установить, с чем он имеет дело — с инфекционным или неинфекционным заболеванием, так как за этим следует соответствующая тактика медицинских мероприятий.

Микробиология находится на стыке фундаментальных теоретических и клинических дисциплин, а иммунология относится к общемедицинским наукам. Поэтому знание этих дисциплин необходимо каждому врачу и медицинскому работнику независимо от его специальности.

В России создана противочумная система, включающая научно-исследовательские институты и лаборатории, постоянно ведущие наблюдения и проводящие профилактические противо-эпизоотические и противоэпидемические мероприятия в возможных очагах чумы. В противочумную систему России входят Саратовский, Волгоградский, Ростовский, Ставропольский, Иркутский и другие противочумные институты.

В нашей стране существует «сеть» научно-исследовательских институтов, занимающихся фундаментальными и прикладными проблемами бактериологии, вирусологии, протозоологии и иммунологии. Всему миру известны входящие в состав РАМН Институт эпидемиологии и микробиологии им.Н.Ф.Гамалеи, Институт вирусологии им.Д.И.Ивановского, Институт полиомиелита и вирусных энцефалитов им.М.П.Чумакова, Институт гриппа, Институт вирусных препаратов им. О.Г. Анджапаридзе, Институт вакцин и сывороток им.И.И.Мечникова. В России создана мощная [...]

Рядом с именем основоположника микробиологии и иммунологии Л.Пастера мы вправе поставить имя И.И.Мечникова — творца фагоцитарной теории иммунитета. С Л.Пастером тесно сотрудничали наши соотечественники A.M.Безредка и Н.Ф.Гамалея. Основоположником вирусологии стал отечественный ученый Д.И.Ивановский. Много сделали для развития микробиологии и иммунологии Г.Н.Габричевский — основатель первого в России бактериологического института и первой кафедры микробиологии в Московском государственном [...]

Достижения фундаментальной микробиологии и иммунологии дали «толчок» к быстрому и интенсивному развитию биотехнологии и ее раздела иммунобиотехнологии. Современная биотехнология широко использует микробы, как природные, так и рекомбинантные штаммы для получения в промышленных условиях антибиотиков, ферментов, вакцин, гормонов, антигенов, иммуномодуляторов (интерфероны, интерлейкины, факторы роста и активации и др.), диагностических препаратов, иммуноглобулинов и других иммунореагентов. В настоящее [...]

Перечисленные основные достижения микробиологии и иммунологии имели огромное значение для профилактической и клинической медицины. Свидетельством этому является присуждение Нобелевской премии за более чем 20 работ в области микробиологии и иммунологии: И.И.Мечникову, П.Эрлиху, Р.Коху, Ф.Бернету, П.Медовару и М.Гашеку, Д.Эдельману и Р.Портеру, Д.Келлеру и У.Мильштейну, С.Тонегаве и др. Во времена Л.Пастера эта премия еще не была учреждена, [...]

Открытия в молекулярной биологии, генетике и генной инженерии не могли не сказаться на общем уровне развития микробиологии и иммунологии. Перечислим только основные, наиболее существенные и современные достижения микробиологии и иммунологии.
• Расшифровка на молекулярном уровне биологических процессов микробных клеток, обеспечивающих их жизнедеятельность.
• Выявление факторов патогенности микробов и процессов патогенеза инфекционных болезней.
• Расшифровка антигенной [...]

Иммунологический период развития микробиологии заложил прочную основу для выделения в качестве самостоятельной дисциплины иммунологии, а также обогатил микробиологию новыми иммунологическими методами исследования, что позволило поднять микробиологию на более высокий научный и практический уровень. Этому способствовали также успехи в области биохимии, молекулярной биологии, генетики, а впоследствии генной инженерии и биотехнологии. Начиная с 40—50-х годов XX в. [...]

Наряду с разработкой вакцин и сывороток развивалось направление поиска химических противобактериальных препаратов, оказывающих бактериостатическое и бактерицидное действие. Основоположником этого направления был П.Эрлих, искавший «волшебную пулю» против микробов. Им впервые был создан препарат «Сальварсан» (препарат 606), губительно действующий на спирохеты — возбудителя сифилиса. Это направление химиотерапии и химиопрофилактики интенсивно развивается и в настоящее время, имеет множество [...]

И.И.Мечников разработал фагоцитарную теорию иммунитета, т.е. заложил основы клеточной иммунологии, за что ему была присуждена Нобелевская премия. Одновременно эта же премия была присуждена и П.Эрлиху за разработку гуморальной теории иммунитета, объяснявшей механизмы защиты с помощью антител. Подтверждением гуморальной теории П.Эрлиха послужили работы Э.Беринга и С.Китазато, впервые приготовивших антитоксические дифтерийные сыворотки путем иммунизации лошадей дифтерийным токсином.

Развитие иммунологии в конце XIX—начале XX вв. связано с именами двух выдающихся ученых — русского зоолога И.И.Мечникова (1845—1916) и немецкого химика П.Эрлиха (1854—1915). Оба этих ученых, а также Л.Пастер являются основоположниками иммунологии. И.И.Мечников, окончивший Харьковский университет и ставший профессором в 26 лет, более 28 лет работал
рядом с Л.Пастером, являясь заместителем по науке [...]

Л.Пастер разработал не только принцип вакцинации, но и способ приготовления вакцин, который не потерял своей актуальности и в наши дни. Следовательно, Л.Пастер является основоположником не только микробиологии и иммунологии, но и иммунобио-технологии.

До Л.Пастера была известна возможность предохранительных прививок против натуральной оспы людей путем нанесения на кожу содержимого пустул (оспин), взятых от коров, больных коровьей оспой. Это впервые более 200 лет назад осуществил английский врач Э.Дженнер (1749—1823). Человечество с благодарностью отмечает это событие. Так, 1996 г., когда исполнилось 200 лет со дня оспопрививания, во всем мире был [...]

С Л.Пастера начинается четвертый, иммунологический, период в развитии микробиологии. Ученый в блестящих экспериментах на животных, использовав в качестве модели холеру кур, сибирскую язву и бешенство, разработал принципы создания специфической невосприимчивости к микробам путем вакцинации ослабленными, а также убитыми микробами. Он разработал способ аттенуации, т.е. ослабление (снижение) вирулентности микробов путем многократных пассажей через организм животных, а [...]

Огромное значение для развития микробиологии в этот период имели открытия гениального французского ученого Луи Пастера (1822—1895). Он не только обосновал этиологическую роль микробов в возникновении болезней, но и открыл ферментативную природу брожения — анаэробиоз (т.е. дыхание в отсутствие кислорода), опроверг положение о самозарождении бактерий, обосновал процессы дезинфекции и стерилизации, а также открыл и обосновал на [...]

Открытие возбудителей болезней сопровождалось изучением их биологических свойств, разработкой номенклатуры и их классификации. Данный этап в развитии микробиологии можно назвать физиологическим. В этот период были изучены процессы и характеристики обмена веществ у бактерий: дыхание, потребность в органических и минеральных веществах, ферментативная активность, размножение и рост, культивирование на искусственных питательных средах и т.д.

В конце XIX в. было обнаружено, что болезни человека и животных могут вызывать не только бактерии, но и простейшие: амебы, лейшмании, плазмодии малярии и др. Возникла протозоология — учение о болезнях, вызываемых простейшими Основоположниками протозоологии были русские исследователи Ф.АЛеш, открывший амебиаз, П.Ф.Боровский, открывший лейшманиоз, и французский врач Лаверан, описавший возбудителя малярии.

Открытие все новых возбудителей болезней продолжалось на протяжении XVII—XX вв. и осуществляется и в наши дни. За это время открыто и описано более 2000 видов бактерий и грибов — возбудителей болезней человека. Выдающимся было обнаружение в 1892 г. вирусов — нового царства микробов, примитивно устроенных, не имеющих клеточного строения, паразитирующих только в животных, растительных и [...]

Этиологическую роль микробов в возникновении болезней изучали также на модельных животных. Ф.Генле разработал, а выдающийся немецкий микробиолог Р.Кох (1843—1910) затем четко сформулировал получившую название триаду Генле—Коха, по которой можно судить об этиологической роли микроба в возникновении болезни. Эта триада сводится к необходимости: 1) обнаружения микроба только при данной болезни и ни при какой другой; 2) [...]

С момента открытия А.Левенгуком микробов начался морфологический период в развитии микробиологии. Он продолжается и до наших дней, так как наука открывает все новые и новые микробы. После открытия А.Левенгука было описано множество патогенных для человека и животных микробов. Однако необходимо было выяснить роль микробов в природе, их жизнедеятельность, биологические свойства и этиологическую роль в возникновении [...]

Однако впервые человек увидел микробов своими
глазами лишь в XVII в. Это стало возможным благодаря изобретению микроскопа. В XVI—XVII вв. широкое распространение в Европе (особенно в Голландии) получило шлифование стекол. Этим, в частности, занимался голландский коммерсант, торговец сукном Антони ван Левенгук (1632—1723), проживавший в Дерпте. Он сконструировал на основе увеличительных стекол микроскоп с высокой [...]

В XIV—XV вв. итальянский врач Д.Фракасторо (1478— 1553), изучая заболевания, передающиеся от человека к человеку, считал, что они вызываются «живыми контагиями». Д.Фракасторо впервые описал принципы борьбы с контагиозными болезнями и стал, таким образом, основоположником эпидемиологии.

Как известно, микробы существовали на нашей планете задолго до появления животных и человека. Об этом свидетельствует обнаружение антигенов патогенных микробов, в частности возбудителя чумы, в останках древних захоронений человека. О существовании микробов догадывались уже древние мыслители и ученые. Еще в ИГ—IV вв. до нашей эры основоположник медицины Гиппократ считал, что болезни человека вызываются какими-то невидимыми [...]

Микробиология является довольно древней наукой, прошедшей длительный путь развития. Этот путь целесообразно разбить на 5 этапов, в зависимости от уровня и методов познания мира микробов: эвристический, морфологический, физиологический, иммунологический, молекулярно-генетический.
Эвристический этап связан с неожиданными находками и догадками (эврика — неожиданная находка) о существовании на Земле каких-то невидимых живых существ, вызывающих болезни.

В диагностике инфекционных заболеваний и в эпидемиологии решающую роль играют микробиологические исследования, так как с их помощью определяется этиология заболевания или причина развития эпидемий, т.е. вызвавший их микроб.
В то же время микробиологические исследования включают комплекс иммунологических методов (иммунные реакции in vitro и in vivo), которые применяют для индикации и идентификации микробов. Кроме того, микробиология пользуется [...]