Становлення мікробіології.
Відкриття мікроорганізмів Левенгуком. Внесок Пастера і Коха.
Внесок Пастера в МБ: довів роль МіО в процесах бродіння та гниття, вивчив збудників молочнокислого та спиртового бродіння, відкрив патогенні мікроби - збудників холери, сибірської виразки, стафілококи, відкрив явище життя без кисню - анаеробіоз;заснував нові методи дослідження - пастеризація, автоклав, живильні середовища. Внесок Коха - заснував медичну мікробіологію, відкрив методи збудників туберкульозу і холери, запропонував методи виділення чистої культури, забарвлення бактерій мікроскопії. Сформулював тріаду Коха 1. збудник повинен знаходитись в організмі при даному захворюванні і не зустрічатись при інших або у здорової людини, 2. збудник повинен бути виділений у чистій культурі, 3. інфекційний процес необхідно відтворити на лабораторних тваринах і спостерігати аналогічні симптоми у людини. 5 етапів розвитку мікробіології:1.евристичний, 2.морфологічний, 3.фізіологічний, 4.імунологічний, 5.молекулярно-генетичний.
Становлення мікробіології.
Фракасторо - один з засновників епідеміології. Відкриття мікроскопу (збільшення в 300 разів) Левінгуком. Самойлович – довів що хвороби виникають при потраплянні збудника в організм. Пастер – заперечив теорію самозародження. Внесок Пастера в МБ. Довів роль МіО в процесах бродіння та гниття, вивчив збудників молочнокислого та спиртового бродіння, довів що інф хвороби викликані мікробами, відкрив патогенні мікроби - збудників холери (у кур), сибірської виразки, стафілококи, довів можливість отримання вакцин з патогенних мікробів; відкрив явище життя без кисню - анаеробіоз; заснував нові методи дослідження - пастеризація, автоклав, живильні середовища. Внесок Коха - заснував медичну мікробіологію, відкрив методи збудників туберкульозу і холери, запропонував методи виділення чистої культури, забарвлення бактерій мікроскопії. Сформулював тріаду Коха 1. збудник повинен знаходитись в організмі при даному захворюванні і не зустрічатись при інших або у здорової людини, 2. збудник повинен бути виділений у чистій культурі, 3. інфекційний процес необхідно відтворити на лабораторних тваринах і спостерігати аналогічні симптоми у людини. 1892 – Івановський відкрив віруси (В. тютюнової мозаїки) Ерліх – гуморальна теорія імунітету, засновник хіміотерапії. Вчені: Високович – російський патологоанатом, епідеміолог, бактеріолог, є одним з засновників вчення про ретикулоендотеліальну систему, праці – про сифіліс туберкульоз. Леш описав збудника амебної дизентерії (1875) Мінх вперше на собі показав заразність зворотнім і сипучим тифом, зробив висновок що ці хвороби передаються комахами які смокчуть кров довів заразність хвороб: чума проказа сибірська язва. Яновський вивчив біологічні властивості, дію збудника черевного тифу. Павловський – отримав протидифтерійну сироватку. Нещадименко заснував у 1919 р кафедру мікробіології. Заболотний - вивчив епідемії чуми і холери. Дяченко 30 р завідував кафедрою мікробіології. Заболотний з Високовичем вивчали епідеміологію чуми. Заболотний довів лікувальну дію протичумної сироватки, науково обґрунтував епідеміологічну роль бабаків у створенні очагів чуми, установив літичну дію сироваток хворих сіфилісом на трепонеми.
4.Оригінальні методи мікробіологічних досліджень. Значення мікроскопії.Принцип роботи імерсійного мікроскопа. σ – дозволяюча здатність – найменша відстань між двома крапками, на якій вони спостерігаються окремо. Оригінальні методи мікроб досліджень: мікроскопічний (імерсійна, фазовоконтрастна, темнопольна, електронна), бактеріоскопічний (приготування мазка з досліджуваного матеріалу, фарбування його і мікроскопія) бактеріологічний (посів досліджуваного матеріалу на поживні середовища, виділення чистої культури її ідентифікація) біологічний (зараження досліджуваним матеріалом лабораторних тварин з наступним виділенням чистої культури збудника і її ідентифікацію або визначення природи токсину) серологічний (виявлення антигена в досліджуваному матеріалі або антитіл у крові) алергічний (виявлення підвищеної чутливості організму до алергена – збудника захворювання). Мікроскопія можливість вивчити морфологічні та тинкторіальні особливості збудника.
16. Ферменти МіО, їх роль в обміні речовин Ферменти – специфічні біокатаклізатори білкової природи, які беруть участь у метаболізмі. Відомо близько 2000 ферментів які поділяються: за зв'язком із клітиною виділяють екзоферменти (виділяються з клітини) та ендоферменти; виділяють конструктивний (постійний) та адаптивний ферменти;ферменти патогенності. Класифікація ферментів: за типом хімічних реакцій 1. оксидоредуктази - окисно-відновні ферменти 2. трансферази- переносять окремі радикали та атоми від одних сполук до інших 3. ліази відщеплюють від субстратів хімічні групи не гідролітичним шляхом 4. ізомерази перенесення або поворот молекул 5. гідролази-розщеплення 6. лігази – прискорюють синтез складних сполук з більш простих. До ферментів патогенності відносять (гіалуронідазу, колагеназу, нерамінідазу,) Різниця у ферментному складі використовується для ідентифікації МіО, так як вони визначають їх різні біохімічні властивості: схаролітичні, протеолітичні та інші, що виявляються за кінцевими продуктами розщеплення.
19.Вплив фізичних, хімічних, біологічних факторів. Стерилізація Життєдіяльн МіО знаходиться у залежності від факторів зовн середов які можуть спричиняти бактерицидну або бактеріостатичну дію. Вплив:1 температура:пігрофіли-ріст при Т=5-100С до 200С; мезофіли 20-400С (патогенні МіО 370С, для створення такої Т використовують термостат); термофіли-50-750С. Починаючи з Т 56-600С створюють різні методи знищення МіО та спорів.2 рН для більшості МіО оптимум рН- нейтральна або слабко лужна 7,2-7,4, є лужнолюбиві (рН=8,9)-холерний вібріон, кислотнолюбиві(рН=5,6)-для грибів;3 солі-оптимальна концентрація солей створює ізотонічні умови NaCl=0,85%. 4.ультразвук викликає руйнацію структур клітини; 5.ультрафіолетове випромінювання викликає утв Н2О2.6дія хім речовин. Стерилізація – повне знищення в об'єкті або видалення з нього МіО усіх видів, що знаходяться на всіх стадіях розвитку, включаючи спору.Асептика – система профілактичних заходів направлених на попередження попадання збудників інфекції в рану, тканини, органи, порожнини тіла людини під час оперативних втручань та діагностичних маніпуляцій.Антисептика -комплекс лікувально-профілактичних заходів, направлених на попередження або ліквідацію інфекційного запального процесу в організмі людини.
Методи стерилізації.
Методи стерилізації: фізичні (теплова ультразвукова променева електрострумами та струмами ультрависокої частоті); фіз.-хімічні (адсорбційно-фільтраційний: фільтрувальні свічки, пластинки - азбестові нітроцелюлозні); Хімічні (обробка галоїдами кислотами альдегідами ефірами лугами спиртом); Біологічні (обробка антибіотиками); термічні (паровий, повітряний); фільтраційний, радіаційний, глас-перленовий, плазменний.Дезінфекція – знищення патогенних МіО в оточуючому людину середовищі, знезараження об’єктів навк середов.
Значення генетики
Генетика мікроорганізмів як навчання про спадковість і мінливість має характерні риси, що відповідають їхній будівлі і біології. Найбільш вивчена генетика бактерій, характерними рисами яких є малі розміри і велика швидкість розмноження бактеріальної клітки, що дозволяє простежити генетичні зміни протягом невеликого проміжку часу на великому числі популяцій. Бактеріальна клітка має одинарний набір генів (немає алелей). Хромосома бактерій є полінуклеотидом (два полинуклеотидні ланцюжки ДНК) довжиною 1000 мкм і мол. масою близько 1,5.2-10'Д. Вона суперспіралізована і замкнута в кільце: містить від 3000 до 5000 генів. Аналогічно хромосомі в цитоплазмі бактерій розташовуються ковалентні замкнуті кільця ДНК, називані плазмідами (позахромосомні фактори спадковості). Маса плазмін значно менше маси хромосом. Хромосома і плазміда здатні до автономного самокопіювання, реплікації, тому їх називають репліконами. Властивості мікроорганізмів, як і будь-яких інших організмів, визначаються їхнім генотипом, тобто сукупністю генів даної особи. Термін геном у відношенні мікроорганізмів майже синонім поняття генотип. В основі мінливості лежить або зміна реакції генотипу на фактори навколишнього середовища, або зміна самогогенотипа в результаті мутації чи генів їхньої рекомбінації. У зв'язку з цим фенотипову мінливість підрозділяють на спадкову і неспадкову.
Значення генетики мікроорганізмів: розробка патогенетичних основ лікування і профілактики інфекційних хвороб, способів діагностики (полімеразна ланцюгова реакція, Днк-зонди), створення профілактичних, лікувальних і діагностичних препаратів.
29-30. Антибіотики, визначення, історія відкриття, принципи одержання, біотехнологія антибіотиків Антибіотики— речовини мікробного, тваринного, рослинного походження, їх синтетичні чи напівсинтетичні аналоги і похідні, які вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин.Класифікація антибіотика за механізмом і спектром дії на організм. За механізмом дії: 1. Інгібітори снтезу клітинної стінки мікроорганіхмів: пеніциліни, цефалоспорини, киклосерин, ванкоміцин, бацитрацин. 2. Інгібітори функції мембран та антибіотики, які мають детергентні властивості:поліміксини, новобіоцин, полієни 3. Інгібітори синтезу білка та функції рибосом:тетрацикліни, хлорамфенікол, аміноглікозиди, макроліди, лінкоміцин. 4 Інгібітори метаболізму нуклеїнових кислот. За спектром дії: 1. Активні по відношенню до Гр+ МіО.. 2. Широкого спектру діїактивні до Гр+ та Гр- МіО 3. Протитуберкульозні: стрептоміцин 4. Протигрибкові: ністатин, реворин. 5. Активні за дією до найпростіших: Фугамілін, трихоміцин. 6. Протипухлинні: актиноміцетин.
Перший ефективний антибіотик (пеніцилін) (Гр+) відкритий Флемингом у 1929 р. 2-й антибіотик (стрептоміцин) (Гр-) відкрив Висман. Основні принципи технології одержання антибіотиків.1. Пошук і селекція штаму-продуцента. Як правило, для виробництва застосовують штами-мутанти, одержані при радіаційному мутагенезі. 2. Підбір умов культивування та відповідних середовищ. Вирощування штаму-продуцента ведуть у ферментерах, як правило, глибинним методом, часто за безперервними технологіями, що дозволяють відбирати середовище з продуктом протягом усього виробничого циклу.3. Виділення антибіотика з культуральної рідини: фільтрування, екстракція органічними речовинами, адсорбція на іонообмінних смолах із наступним вимиванням.4. Очистка одержаного препарату. 5. Перевірка на біологічну активність 6. Стандартизація. Активність антибіотика вимірюється в міжнародних одиницях (МО) — специфічна активність щодо тестового мікроорганізму, яка відповідає 1 мкг чистого препарату антибіотика. Для пеніциліну 1 МО (оксфордська одиниця) — найменша кількість препарату, що затримує ріст стандартного штаму стафілокока (штам 209) в 1 мл середовища. Вона дорівнює 0,6 мкг чистого препарату.
Антагонізм мікробів виявляється в тому, що при вирощуванні в живильному середовищі різних видів один з них має здатність придушувати ріст і розмноження іншого.
28. Поняття про хіміотерапію та хіміотерапевтичні препарати. Основні групи, спектр і механізм дії.Хіміотерапія- лікування інфекційних захворювань за допомогою препаратів які вибірково придушують в організмі розмноження патогенних мікроорганізмів або ріст пухлини. Антибіотики— речовини мікробного, тваринного, рослинного походження, їх синтетичні чи напівсинтетичні аналоги і похідні, які вибірково пригнічують життєдіяльність мікроорганізмів.При хіміотерапії відбувається взаємодія трьох елементів: хіміотерапевтичного препарату, макроорганізму і мікроорганізму.Основні групи хіміотерапевтичних речовин:- колоїдний розчин срібла як антимікробний препарат місцевої дії; -препарати сурми (стібозан), вісмуту, миш'яку -сульфаніламіди:похідні параамінобензойної кислоти, препарати: а) з коротким періодом напів-виведення з організму — сульфазин, сульфадимезин; б) препарати з середньою тривалістю дії — сульфадиметоксин, мадрібон; в) препарати тривалої дії — сульфален; -похідні 8-оксихіноліну — нітроксолін для лікування інфекцій сечовивідних шляхів; -похідні хіноксаліну, -хінолони- фторхінолони, Препарати активні щодо найпростіших. Основні принципи хіміотерапії:а) обов'язкове встановлення виду збудника та його чутливості до антибіотиків; б) хіміотерапію важких інфекцій необхідно починати якомога раніше і вибір препарату роблять на основі нозологічного діагнозу; в) при поліе-тіологічних хворобах (сепсис) г)доза препарату, спосіб та інтервали введення повинні забезпечувати його постійну концентрацію в місцях локалізації збудника;