Вся микробиология

6.Они должны быть достаточно типичными, с тем чтобы их дифференциальная диагностика осуществлялась без особого труда.

7.Индикация, идентификация и количественный учет должны производиться современными, простыми, легкодоступными и экономичными микробиологическими методами.

Общая характеристика микрофлоры тела человека

Ребенок развивается в полости матки в стерильных условиях и рождается стерильным. С первых минут после рождения он вступает в контакт с микрофлорой окружающей среды, и в течение короткого времени его кожные покровы и слизистые оболочки, сообщающиеся с внешней средой, заселяются разнообразными микроорганизмами. В результате этого формируется новая экологическая система ― организм человека + населяющая его микрофлора.

Значение нормальной микрофлоры тела человека.

1.Колонизационная резистентность, антагонизм к патогенным видам (фактор неспецифической резистентности).

2.Способствует организации, созреванию и функционированию иммунной системы.

3.Участвует в процессах пищеварения в кишечнике (обмен холестерина и желчных кислот, метаболизм ксенобиотиков).

Бактерии кишечника синтезируют витамины, в том числе биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, пиридоксин, фолиевую кислоту,

витамины Е, К, В12. Однако витамины не всасываются в толстом кишечнике, а потому можно рассчитывать только на те из них, которые в небольшом количестве образуются в подвздошной кишке. Их главным источником служит пища.

Микрофлора кожи

Кожные покровы обильно заселены микроорганизмами, особенно места, защищенные от действия света и высыхания (подмышечные впадины, межпальцевые и паховые складки). На кожных покровах условия для размножения бактерий не очень благоприятны, так как на них губительно действуют высыхание, десквамация эпителия, кислая рН и другие антимикробные факторы.

Наиболее частыми представителями кожной микрофлоры являются:

•Staphylococcus epidermidis,

•S. saprophyticus,

•грибы рода Candida,

•коринебактерии (дифтероиды),

•микрококки.

Микрофлора дыхательных путей

Верхние дыхательные пути:

•зеленящие стрептококки,

•коринебактерии (дифтероиды),

•моракселлы,

•псевдомонады,

•стафилококки.

Слизистая оболочка гортани, трахеи, бронхов и альвеолы здорового человека не содержат микроорганизмов.

Микрофлора мочевыделительной системы

Мочевыделительная система в норме стерильна, микроорганизмы присутствуют только в дистальной трети уретры (их видовой состав подобен микрофлоре кожных покровов).

Во влагалище здоровых женщин преобладают молочнокислые палочки Додерлейна и дифтероиды, значительно реже встречаются стрептококки, стафилококки, пептострептококки, клостридии и грамотрицательные палочки. Кислотность влагалищного секрета (рН 4,0−4,6) регулируется молочнокислой палочкой Додерлейна (разные виды рода Lactobacillus) за счет образуемой ею молочной кислоты при расщеплении углеводного компонента слизи, прежде всего гликогена. Кислая среда угнетает рост стафилококков и грамотрицательных бактерий. Полость матки, фаллопиевы трубы обычно микробов не содержат.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта

Микрофлора полости рта представлена многочисленными видами аэробных и анаэробных микроорганизмов:

•стафилококки,

•стрептококки,

•грибы Candida,

•лактобактерии,

•нейссерии,

•спирохеты,

•вибрионы,

•вейллонеллы,

•бактероиды,

•пептострептококки.

Пищевод здоровых людей обычно свободен от микроорганизмов.

Желудок. В связи с кислой реакцией среды, неблагоприятной для развития микроорганизмов, в желудке прижилась специфическая микрофлора:

• дрожжи,

•сарцины,

•лактобактерии,

•стафилококки,

•стрептококки.

Тонкий кишечник. Размножению бактерий препятствуют бактериостатическое действие желчи, секретов слизистой оболочки и секреторные иммуноглобулины класса IgAs. Микрофлора не обильная и довольно однообразная:

•лактобактерии,

•энтерококки,

•бифидумбактерии,

•Е. coli.

Микрофлора толстого кишечника наиболее обильна и многообразна. В толстом кишечнике обнаружено более 260 видов бактерий, общая биомасса их составляет около 1,5 кг.

Микрофлору толстого кишечника можно разделить на 4 группы.

1. Основную массу микрофлоры составляют неспорообразующие строгие анаэробы: грамположительные бактерии рода Bifidobacterium и грамотрицательные бактерии семейства Bacteroidaceae. На долю бифидобактерий и бактероидов приходится до 96−99% всей микрофлоры толстого кишечника. Они выделяются из испражнений даже при разведении 10-10−10-12 степени.

2. Вторую группу составляют факультативные анаэробы, представленные главным образом грамотрицательной Е. coli и грамположительными энтерококками и молочнокислыми палочками рода Lactobacillus (спор не образуют). На их долю приходится 1−4% всей микрофлоры.

3.Третью группу составляет так называемая остаточная микрофлора, на которую приходится 0,001−0,01% всех микроорганизмов толстого кишечника. К этой группе принадлежат Staphylococcus, Proteus, Candida, Clostridium, Pseudomonas.

4.К четвертой группе относятся различные другие представители семейства Enterobacteriaceae, которые могут временно или постоянно обнаруживаться в кишечнике и вызывать кишечные инфекции (Salmonella, Shigella, Enterobacter и другие роды).

Дисбактериоз (дисбиоз, дисмикробиоз) ― нарушение качественного и количественного состава микробиоценоза.

Причины развития дисбактериоза:

•инфекционные заболевания;

•заболевания органов желудочно-кишечного тракта;

•функциональные нарушения моторики кишечника;

•прием антибиотиков;

•химио-, гормоно- и лучевая терапия;

•стрессовые ситуации;

•физические нагрузки и переутомление;

•социальные факторы (недоедание, несбалансированное питание);

•алкоголизм;

•сезонные факторы (осенний и весенний);

•возраст.

Классификация дисбактериоза кишечника по степени тяжести

I степень тяжести — увеличено или уменьшено общее количество кишечных палочек. Кишечные палочки с атипичными биологическими свойствами отсутствуют. Количество бифидобактерий и лактобацилл не изменено.

II степень тяжести — незначительно снижено количество бифидобактерий (107) и лактобацилл (105). Наблюдаются количественные и качественные изменения кишечных палочек (появление форм с атипичными биологическими свойствами). Высеваются в умеренном количестве условно-патогенные энтеробактерии и золотистые стафилококки.

III степень тяжести — существенное снижение количества бифидобактерий (106 и ниже) в сочетании со снижением количества лактобацилл (105 и ниже) и резким изменением типичных свойств кишечных палочек (преобладание гемолитических и лактозонегативных форм). Значительное увеличение количества условно-патогенных бактерий и дрожжеподобных грибов (родов Candida).

IV степень тяжести — резкое снижение или отсутствие бифидобактерий, значительное уменьшение количества лактобацилл, резкое уменьшение количества или отсутствие кишечных палочек с типичными свойствами, значительное возрастание количества как условно-патогенных энтеробактерий, появление облигатно-патогенных энтеробактерий (сальмонелл, шигелл, иерсиний).

Методы коррекции дисбактериоза

•устранение причины, вызвавшей дисбактериоз

•назначение эубиотиков (препаратов, содержащих живые культуры нормальных обитателей кишечника):

-бифидобактерий – бифидумбактерин,

-лактобактерий – лактобактерин,

-кишечной палочки – колибактерин и др.

•назначение пробиотиков (препаратов, стимулирующих развитие нормальной микрофлоры).

Лекция 7

Основы учения об инфекции

Инфекция (лат. «infectio» ― заражение), или инфекционный процесс ― это комплекс патологических, защитно-приспособительных и компенсаторных реакций и процессов, возникающих в восприимчивом организме при взаимодействии его с патогенным или условно-патогенным микроорганизмом при определенных условиях внешней среды.

Выделяют 3 участника инфекционного процесса:

1.микроорганизм (его качество и количество определяет возникновение и специфичность инфекционного процесса);

2.макроорганизм (определяет его степень восприимчивости к данному инфекционному агенту);

3.факторы внешней среды (биологические и социальные; опосредованно влияют на микроорганизм и макроорганизм).

Сбиологической точки зрения инфекционный процесс ― проявление эволюционно-сложившегося взаимодействия между микро- и макроорганизмом, симбиоз (сожительство).

Несколько проявлений симбиотических взаимоотношений:

•мутуализм ― оба сожителя не причиняют вреда друг другу, а наоборот приносят пользу (например, клубеньковые бактерии и бобовые растения); это взаимовыгодное сожительство;

•комменсализм ― один из сожителей живет за счет другого, но не приносит ему вреда (например, нормальная микрофлора всех естественных биотопов организма человека);

•истинный паразитизм ― один организм живет за счет другого и приносит ему вред.

Паразитизм возник, развивался и совершенствовался в процессе эволюции микроорганизмов.

Ступени эволюции паразитизма:

1)3 млрд. лет тому назад появились вначале сапрофиты (sapros ― гнилой, питаются мертвыми остатками);

2)они стали осваивать новые экологические ниши и стали

полупаразиты и полусапрофиты (например, E. coli);

3)появились истинные организменные паразиты (C. diphtheriae ―

существует только в организме);

4)факультативные внутриклеточные паразиты ― могут существовать в клетке и вне ее (возбудитель гонореи, менингококки);

5)облигатные внутриклеточные паразиты (риккетсии, хламидии,

вирусы).

Роль микроорганизма в инфекционном процессе

Инфекционный процесс может вызвать только патогенный или условнопатогенный микроорганизм (patos ― страдание, genes ― рождающий).

Патогенность (болезнетворность) ― потенциальная способность микроорганизма вызывать инфекционный процесс у чувствительного к нему человека (животного).

Патогенность ― это видовой признак микроорганизма, генетически детерминированный. Этот признак отражает потенциальную способность микроорганизма проникать в макроорганизм (инфективность), размножаться и распространяться в нем (инвазивность), вызывая комплекс патологических реакций, возникающих при заболевании.

Условно-патогенные микроорганизмы ― это микроорганизмы, которые вызывают инфекционный процесс только при определенных условиях:

•при попадании их в необычные биотопы (например E. coli в кровь),

•при снижении реактивности макроорганизма.

Патогенность может быть реализована или нет. Это зависит от вирулентности.

Вирулентность ― мера патогенности, ее фенотипическое проявление.

Вирулентность имеет свои качественные и количественные характеристики. Это индивидуальный, а не видовой признак (молодые колонии ― более вирулентны, старые и R-формы колоний ― менее вирулентны).

Ослабление вирулентности микроорганизмов впервые было предпринято Луи Пастером (созданы живые вакцины против куриной холеры, сибирской язвы, бешенства). Целенаправленное ослабление вирулентности ―

аттенуация.

Количественная характеристика вирулентности выражается дозами:

•Dlm (Dosis letalis minima) ― минимальная смертельная доза ― количество микроорганизма (токсина), которое при введении чувствительному лабораторному животному в стандартных условиях вызывает гибель 95% животных через определенный срок;

•LD50 ― количество возбудителя, которое вызывает гибель подопытных животных чувствительных видов в 50% случаев;

•Dcl (Dosis certa letalis) ― абсолютно смертельная доза, гибель животных в 100% случаев;

•ID (инфицирующая доза) ― количество возбудителя, способное вызвать инфекционный процесс в явной форме (т.е. инфекционное заболевание).

Факторы вирулентности (патогенности) микроорганизмов:

•подвижность микроорганизма и хемотаксис;

•адгезия и колонизация;

•инвазия;

•агрессия;

•токсины микроорганизмов;

•продукты метаболизма микроорганизмов.

Подвижность микроорганизма и хемотаксис ― позволяет микроорганизму пройти через защитные барьеры организма (холерный вибрион ― через кислое содержимое желудка).

Адгезия и колонизация

Адгезивность ― способность микроорганизмов адсорбироваться на чувствительных рецепторах клеток и расселяться по поверхностям клеток (т.е. колонизировать их). Этот специфический процесс связан с наличием комплементарныхрецепторовсо стороны микроорганизмаи клеткихозяина.

У бактерий функцию факторов адгезии (адгезинов) выполняют пили, фимбрии, жгутики, компоненты клеточной стенки (пептидогликан, тейхоевые кислоты Гр+ бактерий, липополисахаридный слой Грбактерий). Уникальное строение адгезинов, свойственное определенным видам микроорганизмов, обуславливает высокую специфичность данного процесса. Этим объясняется способность одних микроорганизмов прикрепляться и колонизировать эпителий дыхательных путей, других ― кишечного тракта, третьих ― мочевыделительной системы и т.д.

Рецепторы клеток тканей организма человека также неоднородны по своему составу. Их подразделяют на: нативные, индуцированные и приобретенные.

•Нативные рецепторы (есть заранее) располагаются на эпителиальных клетках, участвуя в адгезии соответствующих бактерий.

•Индуцированные рецепторы образуются, например, после адсорбции вируса гриппа на чувствительных клетках, после чего на них могут адгезироваться стафилококки и другие бактерии. Следовательно, грипп осложнится, например, стафилококковой инфекцией.

•Приобретенные рецепторы появляются при определенных условиях. Они представляют собой «мостики», связывающие эпителиоциты и бактериальные клетки, которые состоят из иммуноглобулинов разных классов, альбуминов, фибронектина или других соединений, способных взаимодействоватьскомплементарнымибактериальнымиадгезинами.

Инвазия

Инвазивность ― способность микроорганизмов проникать в клетку ― пенентрация, ткань, размножаться и распространяться по организму, преодолевая тканевые и межтканевые барьеры.

Эту функцию выполняют ферменты инвазивности, которые входят в группу факторов/ферментов агрессии. К этим ферментам относятся: гиалуронидаза (расщепляет гиалуроновую кислоту соединительной ткани), нейраминидаза (расщепляет сиаловую кислоту), фибринолизин (растворяет сгустки фибрина), коллагеназа и другие.

Агрессия

Агрессивность ― это способность микроорганизмов противодействовать защитным силам организма. Факторами агрессии являются:

•структурные компоненты микроорганизма (капсула ― защищает микроорганизм от фагоцитоза; липополисахаридный слой клеточной стенки Грмикроорганизмов; пептидогликан, тейхоевые кислоты Гр+ бактерий);

•протеины ― угнетают фагоцитоз (например, протеин А ― у стафилококков, протеин М ― у стрептококков);

•поверхностные антигены (V и W-антигены у иерсиний чумы, Viантиген у S.Typhi, капсульный антиген у многих бактерий);

•у C. diphtheriae и M. tuberculosis ― корд-фактор (токсический гликолипид);

•у возбудителя сифилиса ― мукополисахаридный капсулоподобный чехол.

Кфакторам агрессии также относятся ферменты агрессивности: плазмокоагулаза (свертывает плазму крови), лецитовителлаза (расщепляет лецитин, содержащийся в оболочке клеток), ДНК-аза (вызывает деполимеризацию ДНК), протеаза (разрушает антитела), фибринолизин, фосфатаза.

Токсины микроорганизмов

Токсигенность ― способность микроорганизмов продуцировать экзотоксины (токсигенные микроорганизмы).

Токсичность ― это способность микроорганизмов продуцировать эндотоксины (токсичные микроорганизмы).

Типы токсинов по механизму действия:

•цитотоксины ― блокируют синтез белка (в клетке) на субклеточном уровне. Включают следующие группы: антиэлонгаторы, энтеротоксины, дермонекротоксины.

•мембранотоксины ― повышают проницаемость мембран эритроцитов (гемолизины) и лейкоцитов (лейкоцидины), разрушая их.

•функциональные блокаторы ― блокируют функции определенных тканевых систем. Этот тип токсинов включает: термолабильные и термостабильные энтеротоксины, токсиноблокаторы, нейротоксины.