Иммунология

Антисептика — совокупность мер, направленных на уничтожение микробов в ране, патологическом очаге или организме в целом, на предупреждение или ликвидацию воспалительного процесса. Принципы антисептики были введены в медицину И.Земмельвейсом в 1847 г.
Антисептика включает различные методы: механические (удаление инфицированных некротизированных тканей, инородных тел и т.д.), физические (дренирование ран, введение тампонов, наложение гигроскопических повязок), химические (применение антисептиков), [...]

Химическую дезинфекцию проводят с помощью различных дезинфицирующих веществ. Дезинфектанты действуют, например, растворяя липиды клеточных оболочек (детергенты) или разрушая белки и нуклеиновые кислоты (денатураты, оксиданты). Активность каждого из дезинфектантов неодинакова для различных микроорганизмов и зависит от температуры, рН и других условий. В качестве контрольных микроорганизмов для изучения действия дезинфектантов используют S.typhi и S.aureus.
Обеззараживанию с помощью данного [...]

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 [...]

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.

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.

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. [...]

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 [...]

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 [...]

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. [...]

В зависимости от техники приготовления различают следующие культуры клеток: 1) однослойные — клетки способны прикрепляться и размножаться на поверхности химически нейтрального стекла лабораторной посуды в виде монослоя; 2) суспензионные — клетки размножаются во всем объеме питательной среды при постоянном ее перемешивании; 3) органные — цельные кусочки органов и тканей, сохраняющие исходную структуру вне организма (применяются [...]

Наиболее часто для культивирования вирусов применяют культуру клеток (тканей). Клетки, полученные из различных органов и тканей человека, животных, птиц и других биологических объектов, способны размножаться вне организма на искусственных питательных средах в специальной лабораторной посуде («матрасы», флаконы, пробирки и др.). Большое распространение получили культуры клеток из эмбриональных и опухолевых (злокачественно перерожденных) тканей, обладающих более активной [...]

Вирусы культивируют на биологических моделях: в организме лабораторных животных, в развивающихся куриных эмбрионах и культурах клеток (тканей).
Лабораторных животных (взрослых и новорожденных белых мышей, хомяков, кроликов, обезьян и др.) заражают исследуемым вируссодержащим материалом различными способами. Индикацию, т.е. обнаружение факта размножения вирусов, устанавливают на основании развития типичных признаков заболевания, патоморфологических изменений органов и тканей животных или положительной [...]

Существуют способы выделения чистых культур, основанные на обработке исследуемого материала с помощью физических или химических факторов, обладающих избирательным действием на определенные бактерии. Для выделения чистых культур используют также способность некоторых бактерий быстро размножаться в организме восприимчивых к ним лабораторных животных.

Вид, форму, цвет и другие особенности колоний на плотной питательной среде (культуральные свойства) учитывают при идентификации бактерий, а также отборе колоний для получения чистых культур.
В промышленных условиях при получении биомассы микроорганизмов с целью приготовления антибиотиков, вакцин, диагностических препаратов и эубиотиков культивирование в основном осуществляют в ферментерах при строгом соблюдении оптимальных параметров для роста и размножения [...]

Ферменты микроорганизмов используют в генетической инженерии (рестриктазы, лигазы и др.) для получения различных биологически активных веществ, а также важных продуктов в легкой, пищевой и других отраслях промышленности, медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве. Ферменты применяют в качестве биодобавок в стиральные порошки для уничтожения органических загрязнений.

В зависимости от окисляемого субстрата, называемого донором электронов или водорода, микробы делят на две группы. Микробы, использующие в качестве доноров водорода неорганические соединения, называют литотрофными (от греч. lithos — камень), а микроорганизмы, использующие в качестве доноров водорода органические соединения, — органотрофами. По источнику энергии бактерии делятся на фототрофы, т.е. фотосин-тезирующие (например, сине-зеленые водоросли, использующие энергию [...]

Широкому распространению бактерий способствует разнообразие типов их питания. Микроорганизмы нуждаются в углероде, азоте, сере, фосфоре, калии и других элементах. По источникам углерода для питания бактерии делят на аутотрофы (от греч. autos — сам, trophe — пища), использующие для построения своих клеток диоксид углерода С02 и другие неорганические соединения, и гетеротрофы (от греч. heteros — другой, [...]

Бактерии можно характеризовать (таксономически) по содержанию суммы гуанина и цитозина (Г и Ц) в молярных процентах (М%) от общего количества оснований ДНК. Более точной характеристикой микроорганизмов является гибридизация их ДНК. Основой метода гибридизации ДНК является способность денатурированной (однонитевой), «расплетенной» ДНК ренату-рироваться, т.е. соединяться с комплементарной нитью ДНК и образовывать двухцепочечную молекулу ДНК.

В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмозов, кокцидиозов, саркоцистозов, малярии. Каждый из этих представителей имеет сложное строение и свои особенности жизненного цикла. Так, например, жизненный цикл возбудителя малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека, где они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму [...]

Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.

Грибы {Fungi, Mycetes) относятся к царству Fungi. Это разнородные нефотосинтезирующие (бесхлоро-фильные) эукариотические микроорганизмы.
Грибы имеют ядро с ядерной оболочкой, цитоплазму с орга-неллами, цитоплазм ати ческу ю мембрану и мощную клеточную стенку, состоящую из нескольких типов полисахаридов (ман-нанов, глюканов, целлюлозы, хитина), а также белка, липидов и др. Цитоплазматическая мембрана содержит фосфолипиды и стеролы. Грибы состоят из длинных [...]

Многие бактерии образуют микрокапсулу — слизистое образование толщиной менее 0,2 мкм, выявляемое лишь при электронной микроскопии. От капсулы следует отличать слизь — муко-идные экзополисахариды, не имеющие четких внешних границ. Мукоидные экзополисахариды характерны для мукоидных штаммов синегнойной палочки, часто встречающихся в мокроте больных с кистозным фиброзом. Бактериальные экзополисахариды участвуют в адгезии (прилипании к субстратам), их еще [...]

Белки матрикса наружной мембраны пронизывают ее таким образом, что молекулы белка, называемые поринами, окаймляют гидрофильные поры, через которые проходят вода и мелкие молекулы с относительной массой до 700. Между наружной и цитоплазматической мембранами находится периплазматическое пространство, или периплазма, содержащая ферменты. При нарушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием лизоцима, пенициллина, защитных факторов организма и других [...]

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 [...]

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 [...]

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, [...]

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 [...]