Под инвазивностъю (от лат. invasio — нападение) понимают способность микробов проникать через кожные покровы и слизистые оболочки во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его тканям и органам, а под агрессивностью — способность противостоять защитным факторам организма и размножаться в нем. Для преодоления защитных барьеров важное значение имеет продукция ферментов агрессии и инвазии. К ним относятся:
• гиалуронидаза — фермент, разрушающий гиалуроновую кислоту — основное межклеточное вещество соединительной. ткани. Это способствует проникновению микробов вглубь тканей организма;
• нейраминидаза (сиалидаза) — фермент, расщепляющий ней-раминовую (сиаловую) кислоту, которая входит в состав поверхностных рецепторов клеток слизистых оболочек. Это делает оболочки доступными для взаимодействия с микробами и их токсинами;
• фибринолизин — фермент, растворяющий сгусток фибрина, который образуется в процессе воспаления и препятствует проникновению микробов в глубь органов и тканей;
• коллагеназа — фермент, разрушающий коллаген мышечных волокон, что ведет к интенсивному расплавлению мышечной ткани;
• пецитиназа С — фермент, действующий на лецитин мембран мышечных волокон, эритроцитов и других клеток;
• коагулаза — фермент, свертывающий плазму крови;
• дезоксирибонуклеаза (ДНКаза) — фермент, деполимеризу-ющий ДНК;
• протеазы — ферменты, разрушающие иммуноглобулины и т.д.
Posts Tagged ‘фермент’
Инвазивностъ
Воскресенье, сентября 13, 2009Под действием физических, химических и биологических факторов вирулентность
Воскресенье, сентября 13, 2009Под действием физических, химических и биологических факторов вирулентность подвержена фенотипическим и геноти-пическим изменениям как в сторону ослабления, так и усиления. Снижение вирулентности (аттенуация) может происходить при длительном пассировании культур на питательных средах, через организм мало восприимчивых животных и т.п. Полная утрата вирулентности связана с изменением генотипа. Повышение вирулентности наблюдается в процессе пассирования культуры через организм высоковосприимчивых животных, при лизогении, мутациях и рекомбинациях. Примером изменения вирулентности могут служить образование капсул у бактерий при попадании в организм, температурозависимый синтез ин-вазивных белков у иерсиний и К/'-антигена у Salmonella typhi, образование индуцибельных ферментов и др.
Стадии инфекционного процесса и его уровни
Воскресенье, сентября 13, 2009В развитии инфекционного процесса можно выделить несколько стадий.
• Проникновение микроба в макроорганизм (син. — заражение, инфицирование), его адаптация в месте входных ворот инфекции, адгезия, т.е. связывание с чувствительными клетками и их колонизация.
• Образование ферментов, токсинов и других продуктов в процессе размножения и жизнедеятельности микробов, которые оказывают как местное, так и генерализованное болезнетворное воздействие на ткани и органы, что ведет к нарушению гомеостаза.
• В ряде случаев диссеминация (распространение) микробов за пределы первичного очага, что приводит к генерализации инфекции.
• Формирование защитной реакции макроорганизма в ответ на патогенное действие микроба, направленной на нейтрализацию микроба и его токсинов, а также восстановление гомеостаза.
• Восстановление гомеостаза (т.е. выздоровление) и приобретение макроорганизмом нового качества — иммунитета, т.е. невосприимчивости к микробу.
Формы проявления инфекционного процесса разнообразны. Этот процесс может протекать на молекулярном (субклеточном), клеточном, тканевом, органном и организменном уровне. Инфекционный процесс не всегда проходит все присущие ему стадии и может заканчиваться уже на ранних этапах, например, абортивное течение заболевания у иммунизированных лиц или лиц, ранее переболевших данным заболеванием.
Для дезинфекции применяются
Воскресенье, сентября 13, 2009Для дезинфекции применяются также детергенты (хлоргек-сидин и др.), кислоты (например, 40 % раствор уксусной кислоты для противогрибкового обеззараживания обуви), альдегиды (формальдегид, глютаральдегид и др.).
Для дезинфекции помещений, а также оборудования и аппаратуры используют газовую смесь из оксида этилена с ме-тилбромидом. Дезинфекцию проводят в герметичных условиях.
Перечисленные химические вещества можно разделить на следующие основные группы по механизму действия:
1) деструктивный механизм с литическим или денатурирующим эффектом;
2) окислительный механизм (перекись водорода, перманга-нат калия, галогены);
3) мембранатакующий механизм (например, детергенты, нарушающие проницаемость мембран);
4) антиферментный механизм (например, соли тяжелых металлов, 8-оксихинолины и др.).
Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий
Воскресенье, сентября 13, 2009Предупредить развитие антибиотикорезистентности у бактерий практически невозможно. Однако для того, чтобы по возможности не усугублять эту проблему, необходимо придерживаться следующих основных правил:
• применять антибиотики строго по показаниям;
• избегать их использования с профилактической целью;
• через 10—15 дней антибиотикотерапии производить смену препарата, учитывая, что у микробов существует перекрестная устойчивость к антибиотикам одного класса;
• по возможности использовать антибиотики узкого спектра действия;
• через определенное время производить смену антибиотика не только в отделении, больнице, но и в регионе;
• ограниченно применять антибиотики в ветеринарии (ни в коем случае как фактор роста).
В случае, если бактерии вырабатывают р-лактамазу, можно устранить ее действие, применяя одновременно с антибиотиком ингибиторы р-лактамаз — сульбактам, клавулановую кислоту и др.
Еще один нежелательный эффект антибиотикотерапии — инактивация других лекарственных препаратов. Например, эритромицин стимулирует выработку ферментов печени, которые разрушают многие лекарства.
Появление в генетическом аппарате бактерии
Воскресенье, сентября 13, 2009Появление в генетическом аппарате бактерии новых генов приводит к изменениям биохимических процессов, происходящих в бактериальной клетке. В результате нарушается проницаемость для антибиотика клеточных оболочек или изменяются структуры, на которые действует антибиотик. Однако чаще всего в основе механизма антибиотикорезистентности лежит синтез бактериальной клеткой ферментов, разрушающих антибиотик, например, р-лактамаз, разрушающих р-лак-тамное кольцо у пенициллинов или цефалоспоринов. Так, около 95 % стафилококков стали вырабатывать одну из р-лактамаз, пенициллиназу и поэтому приобрели устойчивость к пенициллину.
Три способа получения антибиотиков
Воскресенье, сентября 13, 2009Существует три способа получения антибиотиков.
1. Биологический синтез. Для получения антибиотиков этим способом используют штаммы микроорганизмов, образующие наибольшее количество антибиотика, и специальные питательные среды. Большие количества микробной массы получают в специальных емкостях — ферментаторах при оптимальных условиях культивирования (см. главу 6).
2. Химический синтез. С помощью этого метода получают все синтетические антибиотики.
3. Комбинированный способ представляет собой сочетание двух предыдущих: из полученного биологическим синтезом антибиотика выделяют так называемое ядро (например, 6-аминопени-циллановую кислоту из пенициллина) и химическим путем добавляют к нему различные радикалы.
Объекты и процессы в биотехнологии
Воскресенье, сентября 13, 2009Основными технологическими принципами, используемыми в биотехнологии, являются: а) брожение (ферментация); б) биоконверсия (превращение одного вещества в другое); в) культивирование бактерий, вирусов, растительных и животных клеток; г) генетическая инженерия. Объектами биотехнологии служат, как уже указывалось, бактерии, вирусы, животные и растительные клетки, органы и ткани животных и человека, растения и другие биообъекты.
Простейшим способом получения биотехнологической продукции является использование животных и их органов и тканей. Например, иммунные сывороточные препараты получают из крови иммунизированных животных (лошадей, кроликов); гормон инсулин — из поджелудочных желез крупного рогатого скота и свиней. Гормон роста получают из гипофиза умерших людей; для получения препаратов крови используют донорскую, плацентарную и абортную кровь.
Для получения многих лекарственных средств (сердечных, мочегонных, противовоспалительных и т.д.) используют растения.
Любая животная, растительная и микробная клетка является своего рода биофабрикой, синтезирующей огромное число макромолекул, химических соединений, служит своеобразным хранилищем веществ, обладающих биологической активностью и представляющих ценность как продукты для использования в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности и других сферах народного хозяйства. Например, микробная клетка синтезирует и содержит более 2500 белков, ферментов, олиго- и полисахаридов, липиды, витамины и другие вещества.
История биотехнологии
Воскресенье, сентября 13, 2009Биотехнология возникла давно. Уже до нашей эры человек научился выпекать хлеб, получать молочно-кислые продукты, вино, пиво с помощью биотехнологических процессов брожения, ферментации. Естественно, что эта деятельность человека носила сугубо эмпирический характер.
Только в XIX в. великий французский ученый Л.Пастер открыл микробную (ферментативную) природу брожения. С этого времени биотехнология стала на научный путь развития, а Л.Па-стера можно считать основоположником биотехнологии. Иногда период, связанный с открытием Л.Пастера, называют этиологическим [Блинов Н.П., 1989]. Дальнейший прогресс биотехнологии связан с достижениями микробиологии, химии, генетики, молекулярной биологии, иммунологии, химической технологии.
Большую роль в развитии биотехнологии сыграла техническая микробиология. Разработка промышленных способов культивирования микробов позволила получать разнообразные медицинские препараты, пищевые продукты (сахар, сиропы, дрожжи), многие химические вещества (спирт, уксусная кислота, ацетон и др.). Одним из важных этапов развития биотехнологии явились использование культур животных и растительных клеток, разработка способов их промышленного культивирования. Наконец, венцом современной биотехнологии стала генетическая и белковая инженерия, которые позволили получать разнообразные биологически активные вещества, используя реком-бинантные штаммы бактерий и вирусов, а также синтез их в бесклеточной системе.
Биотехнология как единая область знания
Воскресенье, сентября 13, 2009В соответствии с этими задачами биотехнология как единая область знания подразделяется на медицинскую, сельскохозяйственную, промышленную и экологическую. Медицинская биотехнология решает следующие задачи:
а) создание профилактических, диагностических и лечебных препаратов на основе современных экономичных и эффективных технологий с использованием биообъектов (микробные, растительные и животные клетки, органы животных, растения) и продуктов их жизнедеятельности (первичные и вторичные метаболиты). Это прежде всего создание и производство антибиотиков, вакцин, витаминов, гормонов, иммуномодуляторов, антигенов, антител, нуклеиновых кислот, диагностических систем, иммуноком-петентных клеток, препаратов крови и др.;
б) разработка и использование в практике новых приборов, аппаратуры, а также материалов, восполняющих дефекты в работе отдельных органов и тканей человека. В качестве примера можно привести создание искусственной кожи из культуры клеток эпидермиса для восполнения дефектов при ожогах; создание искусственной почки, сердца и других органов; восстановление работы иммунной системы с помощью пересадки иммунокомпетент-ных клеток и т.д.;
в) разработка на основе знаний о геноме человека проблем генодиагностики, генотерапии и генопрофилактики наследственных и других заболеваний путем пересадки генов;
г) создание принципиально новых методов для проведения лабораторных и клинических анализов с помощью биосенсоров. Принцип работы биосенсоров сводится к регистрации точными и чувствительными приборами (детекторами) физических, химических и биологических эффектов взаимодействия биореагентов (например, ферментов, антител, антигенов) с клетками или молекулами-мишенями, т.е. с определяемым детектируемым веществом. Например, взаимодействие антигенов со специфическими антителами может сопровождаться экзотермической реакцией, которая улавливается точными приборами, и по силе этой реакции можно судить о количественных характеристиках ее компонентов.