Иммунология

Бактериофаги (от бактерии и греч. phagos — пожирающий, фаг) — вирусы бактерий, специфически проникающие в бактериальные клетки и поражающие их. Вирусы бактерий (бактериофаги).

Строение бактериофагов изучают с помощью электронной микроскопии образцов, контрастированных напылением металлов или фосфорно-вольфрамовой кислотой. Бактериофаги.

Бактериофаги по сравнению с вирусами человека и бактериями более устойчивы к факторам окружающей среды. Этиловый спирт, фенол и эфир не оказывают на них инактивирующего действия. Бактериофаги.

По механизму взаимодействия с бактериальной клеткой различают вирулентные и умеренные бактериофаги. Вирулентные бактериофаги, попав в бактерию, реплицируются, формируя 200—300 фаговых частиц, и вызывают гибель (лизис) бактериальной клетки. Бактериальная клетка.

Умеренные бактериофаги после проникновения в бактерию не разрушают ее, так как ДНК фага встраивается в хромосому бактерий и передается по наследству. Это интегративный тип взаимодействия бактериофага с бактериальной клеткой. Бактериофаги.

Бактериофаги применяют в лабораторной диагностике для идентификации бактерий с целью выявления источника инфекции (эпидемиологическое маркирование). Бактериофаги.

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. Бактериальная клетка.

Кроме описанного выше продуктивного типа взаимодействия, возможно взаимное сосуществование (вирогения) вируса и клетки в виде интегративного типа взаимодействия. Бактериофаги.

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. Бактериофаги.

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. Бактериофаги.

Одновременно в клетке происходит и репликация (от лат. replicatio — повторение), т.е. синтез вирусных нуклеиновых кислот, являющихся копией исходных вирусных геномов. Токсин.

Нуклеиновая кислота вируса кодирует синтез неструктурных и структурных белков. Неструктурные белки являются ферментами, обеспечивающими репродукцию вируса. Бактериофаги.

Биосинтез белков вируса различен у ДНК- и РНК-содержащих 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; Бактериофаги.

Следующей стадией репродукции является биосинтез белков и нуклеиновых кислот вируса, который разобщен во времени и пространстве. Бактериофаги.

Оно происходит в процессе проникновения вириона в клетку. Бактериальная клетка.

Вирусы проникают в клетку путем или виропексиса, или слияния оболочки вируса с клеточной мембраной, или же в результате сочетания этих двух механизмов. Виропексис.

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). Клетка, пораженная ВИЧ.

Продуктивный тип взаимодействия вируса с клеткой осуществляется в результате размножения, т.е. репродукции вируса (от англ. reproduce — воспроизводить). Грибковая инфекция.

Различают три типа взаимодействия вируса с клеткой: 1) продуктивный, или цитоцидный тип, при котором в зараженных клетках образуется новое поколение вирионов; 2) абортивный тип, характеризующийся прерыванием инфекционного процесса в клетке, поэтому новые вирионы не образуются; 3) интегративный тип, или вироге-ния, заключающийся в интеграции, т.е. встраивании вирусной ДНК в виде провируса в хромосому клетки и их [...]

Реакция гемадсорбции — способность культур клеток, инфицированных вирусами, адсорбировать на своей поверхности эритроциты. «Цветная» реакция оценивается по изменению цвета индикатора, находящегося в питательной среде культивирования. Виропексис.

Бляшки, или «негативные» колонии — ограниченные участки разрушенных вирусами клеток, культивируемых на питательной среде под агаровым покрытием, видимые невооруженным глазом как светлые пятна на фоне окрашенных живых клеток. ВИЧ.

Выращенные культуры клеток (главным образом однослойные) заражают вируссодержащим материалом. Индикацию вирусов в культуре клеток проводят на основании следующих феноменов: цитопатогениого действия (ЦПД) вирусов, или цитопатического эффекта (ЦПЭ), образования внутриклеточных включений, образования бляшек, гемадсорбции или «цветной» реакции. Грибок.

По числу жизнеспособных генераций культуры клеток подразделяют на: 1) первичные, способные размножаться только в первых генерациях, т.е. в нескольких пассажах после выделения из тканей; 2) перевиваемые, или стабильные, способные размножаться в лабораторных условиях неопределенно длительный срок (десятки лет) посредством постоянного пассирования; 3) полуперививаемые, имеющие ограниченную продолжительность жизни (40—50 пассажей). Рак.

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). ВИЧ-инфекция.

Вирусы культивируют на биологических моделях: в организме лабораторных животных, в развивающихся куриных эмбрионах и культурах клеток (тканей). Грибок.

Вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты. В вирусинфи-цированной клетке вирус может воспроизводиться в виде многочисленных вирионов или находиться в интегрированном состоянии с хромосомой клетки, или быть в цитоплазме в виде кольцевых нуклеиновых кислот, напоминающих плазмиды бактерий. Рак.

Простейшие имеют органы движения (жгутики, реснички, псевдоподии), питания (пищеварительные вакуоли) и выделения (сократительные вакуоли). По типу питания они могут быть гетеротрофами или аутотрофами. Размножаются бесполым и половым путем. Виропексис.

Грибы культивируют в течение нескольких суток на суслеагаре или жидком сусле, среде Сабуро, Чапека и др. Для этой цели можно использовать лабораторных животных. ВИЧ.

Грибы по типу питания — гетеротрофы, по отношению к кислороду — аэробы и факультативные анаэробы. Растут в широких диапазонах температур (оптимальная температура 25— 30 °С), имеют половой и бесполый способы размножения. Грибковая инфекция.

При выделении чистых культур анаэробов посевы исследуемого материала производят в анаэробных условиях на специальные среды с пониженным редокс-потенциалом, а также используют специальные аппараты (например, анаэростаты), исключающие доступ свободного кислорода к растущей культуре. Анаэростат.

Существуют способы выделения чистых культур, основанные на обработке исследуемого материала с помощью физических или химических факторов, обладающих избирательным действием на определенные бактерии. Лаборатория.

После описания культуральных свойств различных типов колоний (размер, цвет, форма, края и др.), выросших на чашке с плотной питательной средой, делают пересев из каждого типа колоний на скошенный агар для накопления чистой культуры. Микроскоп.

Для выделения чистой культуры, которое производят поэтапно в течение нескольких дней, в начале его используют механическое разобщение бактерий на плотных питательных средах (посев штрихом, шпателем на несколько чашек Петри и др.). Чашка Петри.

Объекты окружающей среды, включая и материал от больного (гной, мокрота, фекалии и др.), обычно содержат смесь различных микробов. Анаэростат.

Риккетсии и хламидий — грамотрицательные мелкие бактерии, являющиеся, как и вирусы, облигатными внутриклеточными паразитами; размножаются в цитоплазме и ядре инфицированных клеток. Лаборатория.

Применяют также физические, химические и биологические методы культивирования анаэробов. Физический метод заключается в удалении из аппарата или эксикатора воздуха и замене его газовой бескислородной смесью. Химический метод основан на применении химических поглотителей кислорода. Микроскоп.

Большинство патогенных и условно-патогенных бактерий растет в термостате при температуре 37 °С. Рост на питательных средах обычно учитывают через сутки после посева. Рост некоторых возбудителей (туберкулеза, бруцеллеза) становится видимым через 15—30 дней. Чашка Петри.

Дифференциально-диагностические среды (Гисса, Эндо, Левина, Плоскирева и др.) предназначаются для дифференцирования бактерий. Они содержат индикатор, меняющий свой цвет при изменении рН в результате расщепления ферментами углеводов питательных сред. Анаэростат.

Определенные виды бактерий выделяют, используя элективные (избирательные) среды. Например, элективной средой для стафилококков является желточно-солевой агар (ЖСА), для холерного вибриона — щелочный МГЛА, для дифтерийной палочки — свернутая сыворотка. Лабораторная работа.

Основой плотной питательной среды являются гелеобразные вещества: агар-агар (2—3 %), желатин (10—15 %) и др. Эти компоненты добавляют к жидким питательным средам, например, к мясопептонному бульону (МПБ), получая таким образом мясопептонный агар (МПА). Исследование образцов.

Питательные среды должны быть стерильными и иметь, помимо необходимых для роста бактерий компонентов, оптимальные значения рН, окислительно-восстановительного потенциала, осмотического давления и т.д. Чашка Петри.

Бактерии выращивают на естественных и искусственных питательных средах. Естественные среды (молоко, сусло-агар, сиропы и др.) имеют несбалансированное соотношение компонентов, их состав полностью не изучен. Анаэростат.

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. Лаборантская.

Наиболее распространены среди бактерий такие пигменты, как каротины, ксантофиллы и меланины. Меланины являются нерастворимыми пигментами черного, коричневого или красного цвета, они синтезируются из фенольных соединений. Микроскоп.

Бактерии, растущие на плотных питательных средах, образуют изолированные колонии округлой формы с ровными или неровными краями различной консистенции и цвета, зависящего от пигмента бактерий. Размножение бактерий на плотной питательной среде.

При выращивании бактерий на жидкой питательной среде наблюдается придонный, диффузный или поверхностный (в виде пленки) рост культуры. Желудочные бактерии.

Бактерии, засеянные в определенный, но не изменяющийся объем жидкой питательной среды, размножаясь, потребляют питательные элементы, что в дальнейшем приводит к истощению питательной среды и прекращению роста бактерий. Методы кульвирования бактерий.

Репликация ДНК осуществляется в 3 этапа: инициация, элонгация (рост цепи) и терминация. Образовавшиеся в результате репликации две хромосомы расходятся, чему способствует увеличение размеров растущей клетки: прикрепленные к цитоплазматической мембране или ее производным (например, мезосомам) хромосомы по мере увеличения объема клетки удаляются друг от друга. ДНК.

Делению клеток предшествует репликация бактериальной хромосомы по полуконсервативному типу: двунитевая цепь ДНК раскрывается и каждая нить достраивается комплементарной нитью. Это приводит к удвоению молекул ДНК бактериального ядра - нуклеоида. Размножение бактерий на плотной среде.