Иммунология

Микробиологический контроль объектов, подвергшихся стерилизации, как правило, не производится. Его заменяет контроль работы стерилизаторов, который осуществляется несколькими способами. Во-первых, персонал должен строго соблюдать установленный режим стерилизации, который обеспечивает гибель микробов. Во-вторых, косвенно о поддержании определенной температуры можно судить по изменению окраски химических индикаторов (либо индикаторных бумажек, либо порошков, жидкостей — бензойной кислоты, мочевины, запаянных в [...]

Лучевая стерилизация осуществляется с помощью либо гамма-излучения, либо ускоренных электронов. Источником гамма-излучения, получаемого в специальных гамма-установках, являются радионуклиды, например Со60, Cs137. Для получения электронного излучения применяют ускорители электронов.
Гибель микробов под действием гамма-лучей и ускоренных электронов происходит прежде всего в результате повреждения нуклеиновых кислот. Причем микроорганизмы более устойчивы к облучению, чем многоклеточные организмы. Лучевая стерилизация является [...]

Химическая стерилизация предполагает использование в основном двух токсичных газов: окиси этилена и формальдегида. Эти вещества являются алкилирующими агентами, их способность в присутствии воды инактивировать активные группы в ферментах, других белках, ДНК и РНК приводит к гибели микроорганизмов. Стерилизация газами осуществляется в присутствии пара при 40—80 °С в специальных камерах; в больницах применяют формальдегид, в промышленных [...]

Одной из разновидностей тепловой стерилизации является дробная стерилизация, которую используют для обработки материалов, не выдерживающих температуру выше 100 °С, например желатина, питательных сред с углеводами и др. Их нагревают в водяной бане при 80 °С в течение 30—60 мин, в результате чего вегетативные формы погибают. Процедуру повторяют 3 дня подряд. Между процедурами питательные среды выдерживают [...]

Стерилизация (от лат. sterilis — бесплодный) предполагает полную инактивацию микробов на предметах, подвергающихся обработке. Существуют три основных метода стерилизации: тепловая, лучевая, химическая.
Тепловая стерилизация основана на чувствительности микробов к высокой температуре. При 60 °С и наличии воды происходит денатурация белков, в том числе ферментов, вследствие чего вегетативные формы микробов погибают. Споры, содержащие очень небольшое количество воды [...]

Для уничтожения микроорганизмов на различных предметах, используемых в медицине и быту, применяют два способа: стерилизацию и дезинфекцию.

Антагонистические взаимоотношения, или антагонистический симбиоз, заключается в неблагоприятном воздействии одного вида микроорганизма на другой, что приводит к повреждению и даже к гибели последнего. Микробы-антагонисты широко распространены в окружающей среде. Хорошо известна антагонистическая активность представителей нормальной микрофлоры толстой кишки человека — бифидобактерий, лактобацилл, кишечной палочки и других, являющихся антагонистами гнилостной микрофлоры.
Механизм антагонистических взаимоотношений разнообразен. Распространенной формой [...]

Сателлизм — усиление роста одного вида микроорганизма под влиянием другого микроорганизма. При совместном росте нескольких видов микробов их физиологические функции могут активироваться, что приводит к более быстрому воздействию на субстрат. Например, колонии дрожжей или сарцин, выделяя в питательную среду метаболиты, стимулируют рост вокруг их колоний некоторых других микроорганизмов.

Комменсализм (от лат. commensalis — сотрапезник) — сожительство особей разных видов, при котором выгоду из симбиоза извлекает один вид, не причиняя другому вреда. Комменсалами являются бактерии — представители нормальной микрофлоры человека.

Мутуализм — взаимовыгодные взаимоотношения разных организмов. Примером мутуалистического симбиоза являются лишайники — симбиоз гриба и сине-зеленой водоросли. Получая от клеток водоросли органические вещества, гриб в свою очередь поставляет им минеральные соли и защищает от высыхания.

Метабиоз — взаимоотношение микроорганизмов, при котором один микроорганизм использует для своей жизнедеятельности продукты жизнедеятельности другого. Метабиоз характерен для почвенных нитрифицирующих бактерий, использующих для своего метаболизма аммиак — продукт жизнедеятельности аммонифицирующих почвенных бактерий.

Микробы находятся друг с другом в различных взаимоотношениях. Совместное существование двух различных организмов называется симбиозом (от греч. simbiosis — совместная жизнь). Различают несколько вариантов полезных взаимоотношений: метабиоз, мутуализм, комменсализм и сателлизм.

Химические вещества могут оказывать различное действие на микробы: служить источниками питания, не оказывать какого-либо влияния; стимулировать или подавлять рост; вызывать гибель. Антимикробные химические вещества используют в качестве антисептических и дезинфицирующих средств, так как они обладают бактерицидным, вирулицидным, фунгицидным действием и т.д.
Химические вещества, используемые для дезинфекции, относятся к различным группам, среди которых наиболее широко представлены хлор-, [...]

Ионизирующее излучение применяют для стерилизации одноразовой пластиковой микробиологической посуды, питательных сред, перевязочных материалов, лекарственных препаратов и др. Однако имеются бактерии, устойчивые к действию ионизирующих излучений, например Micrococcus radiodurans был выделен из ядерного реактора. Неионизирующее излучение (ультрафиолетовые и инфракрасные лучи солнечного света), а также ионизирующее излучение (гамма-излучение радиоактивных веществ) и электроны высоких энергий губительно действуют на [...]

Обезвоживание вызывает нарушение функций большинства микробов. Наиболее чувствительны к высушиванию возбудители гонореи, менингита, холеры, брюшного тифа, дизентерии и Другие патогенные микроорганизмы. Более устойчивыми являются микроорганизмы, защищенные слизью мокроты. Так, бактерии туберкулеза в мокроте выдерживают высушивание до 90 дней. Устойчивы к высушиванию некоторые капсуло- и сли-зеобразующие бактерии. Но особой устойчивостью обладают споры бактерий. Например, споры возбудителя [...]

Термофильные бактерии развиваются при более высокой температуре (от 40 до 90 °С). На дне океана в горячих сульфидных водах живут бактерии, развивающиеся при 250—300 °С и давлении 265 атм. Термофилы обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна и сена. Наличие большого количества термофилов в почве свидетельствует о ее загрязненности навозом и компостом. [...]

Мезофилы растут в диапазоне температуры 10—47 °С, оптимум роста для большинства из них 37 °С. Мезофилы включают в себя основную группу патогенных и условно-патогенных бактерий.

Психрофильные бактерии растут при температуре от —10 до 40 °С; температурный оптимум колеблется от 15 до 40 °С, приближаясь к температурному оптимуму мезофильных бактерий. К психрофилам относится большая группа сапрофитов — обитателей почвы, морей, пресных водоемов и сточных вод (железобактерии, псевдомонады, светящиеся бактерии, бациллы). Некоторые психрофилы могут вызывать порчу продуктов питания на холоде. Способностью расти [...]

Физические, химические и биологические факторы окружающей среды оказывают различное воздействие на микроорганизмы: бактерицидное действие, приводящее к гибели клетки, или бактериостатическое — подавляющее размножение микроорганизмов. Мутагенное действие приводит к изменению наследственных свойств микробов.
Представители различных групп микробов развиваются при определенных диапазонах температур. Бактерии, например растущие при низкой температуре, называют психрофилами, при средней (около 37 °С) — мезофилсши, [...]

Состояние эубиоза — динамического равновесия микрофлоры и организма человека может нарушаться под влиянием факторов окружающей среды, стрессовых воздействий, широкого и бесконтрольного применения антимикробных препаратов, лучевой и химиотерапии, нерационального питания. В результате нарушается колонизационная резистентность. Аномально размножившиеся микроорганизмы продуцируют токсичные продукты метаболизма — индол, скатол, аммиак, сероводород. Такое состояние, развивающееся в результате утраты нормальных функций микрофлоры, [...]

Для предотвращения инфекционных осложнений, при понижении сопротивляемости организма и повышенном риске аутоинфекции, при обширных травмах, ожогах, иммунодепрессив-ной терапии, трансплантации органов и тканей проводят мероприятия, направленные на сохранение и восстановление колонизационной резистентности. Осуществляют селективную деконта-минацию — избирательное удаление из пищеварительного тракта аэробных бактерий и грибов для повышения сопротивляемости организма к инфекционным агентам. Селективную деконтами-нацию проводят путем [...]

Микрофлора кишечника оказывает значительное влияние на формирование и поддержание иммунитета. В кишечнике содержится около 1,5 кг микроорганизмов, антигены которых стимулируют иммунную систему. Естественным неспецифическим стимулятором иммуногенеза является мурамилдипептид, образующийся из пептидогликана микрофлоры под влиянием лизоци-ма и других литических ферментов, которые находятся в кишечнике.
Важнейшей функцией нормальной микрофлоры является ее участие в колонизационной резистентности, под которой понимают [...]

В тонкой кишке микроорганизмов больше, чем в желудке. Здесь обнаруживаются бифидобактерии, клостридии, эубактерии, лактобактерии, анаэробные кокки. Наибольшее количество микроорганизмов накапливается в толстой кишке. В 1 г фекалий содержится до 250 млрд микробных клеток. Около 95 % всех видов микроорганизмов составляют анаэробы. Основными представителями микрофлоры толстой кишки являются: грамполо-жительные анаэробные палочки (бифидобактерии, лактобактерии, эубактерии); грамположительные спорообразующие [...]

В полости рта анаэробов больше, чем аэробов, в 10 раз и более. Здесь обитают бактероиды, бифидобактерии, эубактерии, фузобактерии, лактобактерии, актиномицеты, гемофильные палочки, лептотрихии, нейссерии, спирохеты, стрептококки, стафилококки, вейлонеллы и др. Обнаруживаются также грибы рода Candida и простейшие. Ассоцианты нормальной микрофлоры и продукты их жизнедеятельности образуют зубной налет.
Микрофлора желудка представлена лактобактериями и дрожжами, единичными грамотрицательными бактериями. [...]

В верхние дыхательные пути попадают пылевые частицы, «нагруженные» микроорганизмами, большая часть которых задерживается в носо- и ротоглотке. Здесь обитают бактероиды, коринеформные бактерии, гемофильные палочки, пептококки, лак-тобактерии, стафилококки, стрептококки, непатогенные нейс-серии и др. Трахея и бронхи обычно стерильны.
Микрофлора пищеварительного тракта является наиболее представительной по качественному и количественному составу. Микроорганизмы свободно обитают в полости пищеварительного тракта, а [...]

Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, заключены в высокогидратированный экзополисахаридно-муци-новый матрикс, образуя биологическую пленку, устойчивую к различным воздействиям. На коже в ее более глубоких слоях (волосяных мешочках, просветах сальных и потовых желез) анаэробов в 2—10 раз больше, чем аэробов. Кожу колонизируют пропионибактерии, коринеформные бактерии, стафилококки, стрептококки, дрожжи, дрожжеподобные грибы Malassezia, редко микрококки, Мус. fortuitum. В норме на [...]

Организм человека заселен (колонизирован) примерно 500 видами микроорганизмов, составляющими его нормальную микрофлору, в виде сообщества микроорганизмов {микробиоценоз). Они находятся в состоянии равновесия (эубиоз) друг с другом и организмом человека. Микрофлора колонизирует поверхность тела и полости, сообщающиеся с окружающей средой. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких, матке и во всех внутренних органах. Различают нормальную микрофлору различных [...]

Атмосферный азот связывают клубеньковые бактерии и свободноживующие микроорганизмы почвы. Органические соединения растительных, животных и микробных остатков в почве подвергаются минерализации микроорганизмами, превращаясь в соединения аммония. Образование аммиака при разрушении белка микроорганизмами называется аммонификацией, или минерализацией азота.
Белок разрушают псевдомонады, протей, бациллы и клост-ридии. При аэробном распаде белков образуются аммиак, сульфаты, диоксид углерода и вода; при анаэробном [...]

Органические соединения растительного и животного происхождения минерализуются микробами до углерода, азота, серы, фосфора, железа и других элементов.
Круговорот углерода. В круговороте углерода активно участвуют растения, водоросли и цианобактерии, фиксирующие С02 в процессе фотосинтеза, а также микробы, разлагающие органические вещества отмерших растений и животных с выделением СОг При аэробном разложении органических веществ образуются С02 и вода, а [...]

Мясные блюда (студни, салаты из мяса, блюда из мясного фарша) могут послужить причиной заболеваний, связанных с размножившимися в пище сальмонеллами, шигеллами, энтеро-патогенными кишечными палочками, протеем, энтеротоксиген-ными штаммами стафилококков, энтерококками, Clostridium perfringens и Bacillus cereus.
Молоко и молочные продукты могут быть фактором передачи возбудителей бруцеллеза, туберкулеза и шигеллеза. Возможно также развитие пищевых отравлений в результате размножения в [...]

В случае вторичного обсеменения микробами пищевых продуктов источником загрязнения являются окружающая среда и люди — больные и бактерионосители. При низкой температуре хранения туш и в замороженном мясе преобладают микробы, способные к размножению в психрофильных условиях (псевдомонады, протей, аспергиллы, пенициллы и др.). Микробы, обитающие в мясе, вызывают его ослизнение (протей и др.). В мясе развиваются процессы [...]

Пищевые продукты могут обсеменяться различными микробами. В случае продуктов животного происхождения различают первичное прижизненное загрязнение собственной микрофлорой животного и вторичное — в результате попадания микробов при забое животных, доении коров, отлове рыбы, при переработке и хранении продуктов.
Прижизненное обсеменение органов и тканей животного собственной микрофлорой и патогенными микробами происходит при заболевании животного, при травмах или неблагоприятных [...]

С микрофлорой почвы и воды взаимосвязана микрофлора воздуха. В воздух также попадают микроорганизмы из дыхательных путей и с каплями слюны человека и животных. Здесь обнаруживаются кокко- и палочковидные бактерии, бациллы, клостридии, актиномицеты, грибы и вирусы. Солнечные лучи и другие факторы способствуют гибели микрофлоры воздуха. Большее количество микроорганизмов присутствует в воздухе крупных городов, их меньше в [...]

Микрофлора воды океанов и морей также представлена различными микроорганизмами, в том числе светящимися и галофильными (солелюбивые). Например, галофильные вибрионы поражают моллюсков и рыб некоторых видов, при употреблении которых в пищу развивается пищевая токсикоинфек-ция.
Вода артезианских скважин практически не содержит микроорганизмов, так как последние обычно задерживаются верхними слоями почвы.

Микрофлора воды отражает микробный пейзаж почвы, так как микроорганизмы в основном попадают в воду с частичками почвы. Вместе с тем в воде формируются определенные биоценозы с преобладанием микробов, адаптировавшихся к условиям местонахождения, т.е. к физико-химическим условиям, освещенности, степени растворимости кислорода и диоксида углерода, содержанию органических и минеральных веществ и т.д.
В водах пресных водоемов обнаруживаются различные [...]

Кишечные бактерии (сем. Enterobacteriaceae) — кишечная палочка, возбудители брюшного тифа, сальмонеллезов, дизентерии — могут попадать в почву с фекалиями. Однако здесь отсутствуют условия для их размножения и они постепенно отмирают. В чистых почвах кишечная палочка и протей встречаются редко; обнаружение их в значительных количествах является показателем загрязнения почвы фекалиями человека и животных и свидетельствует об [...]

Почва заселена разнообразными микробами, которые участвуют в процессах почвообразования и самоочищения почвы, кругооборота в природе азота, углерода и других элементов. В почве обитают бактерии, грибы, лишайники (симбиоз грибов с ци-анобактериями) и простейшие. Численность бактерий в почве достигает 10 млрд клеток в 1 г.
На поверхности почвы микробов относительно мало, так как на них губительно действуют ультрафиолетовые [...]

Многочисленные микробы окружающей среды участвуют в процессах круговорота веществ в природе, уничтожают остатки погибших животных и растений, повышают плодородие почвы, поддерживают устойчивое равновесие в биосфере. В качестве нормальной микрофлоры они выполняют ряд функций, полезных для организма человека.

Экология (от греч. oikos — дом, место обитания) микробов изучает взаимоотношения микробов друг с другом и с окружающей средой. Микробы обнаруживаются в почве, воде, воздухе, на растениях, в организме человека и животных.
Микробы — составная часть биоценоза, т.е. совокупности животных, растений и микроорганизмов, заселяющих участок суши или водоема. Сообщество микробов, обитающих на определенных участках среды, называется [...]

Интегративный тип взаимодействия характерен для умеренных ДНК-содержащих бактериофагов, онко-генных вирусов и некоторых инфекционных вирусов (вирусов гепатита В, аденовирусов, ВИЧ и др.). Для интеграции с геномом клетки необходимо возникновение кольцевой формы двунитевой ДНК вируса. Встроенная в состав хромосомы клетки ДНК вируса называется провирусом (ДНК-провирус). Про-вирус реплицируется в составе хромосомы и переходит в геном дочерних клеток, т.е. [...]

Кроме описанного выше продуктивного типа взаимодействия, возможно взаимное сосуществование (вирогения) вируса и клетки в виде интегративного типа взаимодействия. Вирогения характеризуется интеграцией (встраиванием) нуклеиновой кислоты вируса в геном клетки, а также репликацией и функционированием вирусного генома как составной части генома клетки.

Процесс репродукции вирусов заканчивается высвобождением их из клетки. Это обязательный этап продуктивной вирусной инфекции, который реализуется двумя основными типами выхода вирионов из клетки. Первый тип — взрывной: из погибающей клетки одновременно выходит большое количество вирионов. По взрывному типу выходят из клетки просто устроенные вирусы, не имеющие суперкапсида. Второй тип — почкование. Он присущ вирусам, имеющим [...]

Вирионы формируются путем самосборки: составные части вириона транспортируются в места сборки вируса — участки ядра или цитоплазмы клетки. Соединение компонентов вириона обусловлено наличием гидрофобных, ионных, водородных связей и стерического соответствия. В результате самосборки капсомеров, образовавшихся из полипептидов вируса, и взаимодействия их с нуклеиновыми кислотами вируса образуются нуклеокапсиды (нуклеопротеиды) просто устроенных вирусов.
Сложно устроенные вирусы содержат нуклеокапсид, [...]

Одновременно в клетке происходит и репликация (от лат. replicatio — повторение), т.е. синтез вирусных нуклеиновых кислот, являющихся копией исходных вирусных геномов. Способ репликации генома зависит от способности вирусов индуцировать образование полимераз в клетке или от наличия полимераз в составе вириона.

Нуклеиновая кислота вируса кодирует синтез неструктурных и структурных белков. Неструктурные белки являются ферментами, обеспечивающими репродукцию вируса. Структурные белки входят в состав вириона: геномные (связанные с геномом вируса), капсидные и суперкапсидные белки.

Биосинтез белков вируса различен у ДНК- и РНК-содержа-щих вирусов и проходит через следующие стадии:
• для ДНК-содержащих вирусов: ДНК вируса -> транскрипция иРНК -> трансляция белка вируса;
• для РНК-содержащих минус-нитевых вирусов (минус-геномных): РНК вируса —> транскрипция иРНК —> трансляция белка вируса;
• для РНК-содержащих плюс-нитевых вирусов (плюс-геномных): РНК вируса —> трансляция белка вируса;
• для РНК-содержащих ретровирусов: [...]

Следующей стадией репродукции является биосинтез белков и нуклеиновых кислот вируса, который разобщен во времени и пространстве. Биосинтез осуществляется в разных частях клетки, поэтому такой способ размножения вирусов называется дисъюнктивным (от лат. disjunctus— разобщенный). Белки вируса синтезируются в результате транскрипции, т.е. «переписывания» информации с генома вируса на информационную РНК (иРНК) и последующей трансляции (считывание иРНК на [...]

Оно происходит в процессе проникновения вириона в клетку. В результате депротеинизации удаляются поверхностные структуры вируса и высвобождается его внутренний компонент, способный вызывать инфекционный процесс. «Раздевание» вириона происходит с участием ферментов клетки. Конечными продуктами «раздевания» являются сердцевина, нуклеокапсид и нуклеиновая кислота вириона.

Вирусы проникают в клетку путем или виропексиса, или слияния оболочки вируса с клеточной мембраной, или же в результате сочетания этих двух механизмов. При виропексисе (рецепторном эндоцитозе) вирус захватывается, как бы заглатывается клеткой, происходят впячивание клеточной мембраны, поглощение вириона и образование внутриклеточной вакуоли, содержащей вирус. Вирионы, имеющие белок слияния, проникают в клетку через плазматическую мембрану в [...]

Первая стадия заражения клетки начинается с адсорбции, т.е. с прикрепления вириона к поверхности клетки. Вирусы избирательно поражают определенные клетки, проявляя так называемый тропизм (греч. tropos — поворот, направление). Например, вирусы, репродуцирующиеся (размножающиеся) преимущественно в клетках печени, называются гепатотропными, а в нервных клетках — нейротропными и т.д. Адсорбция обеспечивается взаимодействием прикрепительных белков поверхностных структур вирионов со [...]