Klimnik_Sitnik_mikrobiologiya

реакція (++) - часткова затримка гемолізу, рідина рожевого кольору, компактний осад еритроцитів; сумнівна реакція (+) - незначна за­ тримка гемолізу, на дні ледь помітний осад, рідина рожевого кольору; негативна реакція (-) - повний гемоліз, осад відсутній, рідина червона і прозора.

РЗК набула широкого розповсюдження для діагностики багатьох інфекційних захворювань, алергічних станів. Особливо часто вона застосовується для діагностики сифілісу (реакція Вассермана), що має велике значення при масових обстеженнях іоцінці ефективності лікування.

Реакція імунофлуоресценції (РІФ). Позитивні результати реакцій аглютинації, преципітації, лізису, РЗК й інших спостерігають тільки при оптимальному співвідношенні реагентів. Якщо ця умова не викону­ ється, то зафіксувати видимий позитивний результат не завжди вда­ ється.

Чутливість імунологічних реакцій значно зростає завдяки викорис­ танню мічених реагентів, наприклад, антитіл, кон’югованих з флуорохромом. При зв’язуванні таких імуноглобулінів з антигеном у люмінес­ центному мікроскопі спостерігають світіння об’єктів (бактерій, вірусів, клітин), покритих міченими антитілами. Імунофлуоресцентним мето­ дом можна також визначати антитіла в сироватці хворого, на поверхні клітин і тканин. У цьому випадку використовують мічені флуоресцеї­ ном сироватки проти глобулінів людини (антиглобулінові), яким об­ робляють комплекс антиген-антитіло. Внаслідок цього він під дією ультрафіолетових променів починає світитись зеленим світлом.

У першому випадку говорять про прямий, у другому - про не­ прямий імунофлуоресцентний метод.

Імуноферментний метод (ІФА). Імуноферментний метод викорис­ товують для виявлення як антитіл, так і антигенів. У лунки полістиролових планшеток вносять антигени, які в них адсорбуються на твердій основі. Потім додають досліджувану сироватку. Якщо в ній є антитіла, вони сполучаються з адсорбованим антигеном. Незв’язані антитіла відмивають і додають антиглобулінову сироватку, зв’язану з фермен­ том (пероксидаза хрону, Р-галактозидаза). Вона з’єднується з антиті­ лами, які знаходяться в комплексі з антигеном. Після чергового від­ мивання реагентів в лунки вносять субстрат (індикатор), який розкла­ дається ензимом, що призводить до появи певного забарвлення. Ін­ тенсивність його пропорційна кількості антитіл у досліджуваній сироватці.

220

Радіоімунний метод за своїм механізмом відрізняється від поперед­ нього тим, що замість фермента для мітки антиглобулінової сироватки використовують радіоактивні ізотопи. Кількість антитіл визначають за інтенсивністю радіоактивного випромінювання, що реєструється спеціальними лічильниками.

Імуноферментний і радіоімунний методи займають чільне місце

вдіагностиці багатьох захворювань людини і в наукових дослідженнях.

Зїх допомогою, наприклад, діагностують вірусні гепатити, СНІД, виявляють ракові антигени, вивчають антигенну структуру мікроор­ ганізмів тощо.

Практична робота

1.Постановка орієнтовної реакції аглютинації на склі з метою серологічної ідентифікації збудника.

2.Облік розгорнутої реакції аглютинації Грубера для ідентифікації збудника.

3.Постановка реакції аглютинації для серологічної діагностики.

4.Облік реакції непрямої гемаглютинації.

5.Постановка реакції кільцепреципітації.

6.Облік результатів реакції преципітації в агаровому гелі.

3.Серологічні реакції. Специфічна проф ілакт ика інф екційних

захворювань

Вбиті вакцини є біологічними препаратами, які виготовляють з бактерій та вірусів і використовують з метою специфічної профілак­ тики та лікування інфекційних захворювань. При їх введенні організм реагує синтезом антитіл, спрямованих проти певних збудників, що створює достатньо ефективний і надійний захист.

Виготовлення вбитих вакцин складний і відповідальний процес. Він розпочинається з підбору вакцинного штаму, який повинен мати виражені вірулентні та імуногенні властивості. Мікроорганізми засіва­ ють на оптимальні живильні середовища для одержання значної кіль­ кості біологічного матеріалу. Після цього з мікроорганізмів готують маточні суспензії, які піддають інактивації. Залежно від її способу, розрізняють гріті вакцини (культуру прогрівають при 56-60 °С про­ тягом 1-2 год); формолові вакцини, спиртові, ацетонові тощо (при Дії на мікроби відповідних хімічних речовин). На наступному етапі вакцини стандартизують - встановлюють певну густоту їх суспензії, наприклад, 1-4 млрд мікробних тіл в 1 мл. Препарати піддають

221

обов’язковій перевірці на стерильність, антигенність, імуногенність, реактогенність тощо. Після цього одержані вакцини розливають в ампули й закупорюють.

Практична робота

1.Постановка реакції гемолізу.

2.Постановка реакції зв'язування комплементу.

3.Облік демонстраційної реакції гальмування гемаглютинації.

4.Виготовлення вбитої вакцини.

5.Ознайомлення з колекцією профілактичних,лікувальних та діагнос­ тичних імунопрепаратів.

Питання для самоконтролю

1.Імунітет. Види і форми інфекційного імунітету.

2.Основні фактори неспецифічної резистентності організму.

3.Загальна характеристика антигенів. Гаптени, аутоантигени.

4.Антигенна будова бактерій і вірусів. Практичне значення.

5.Основнікласиімунаглобулінів (антитіл). Структура, функція,значення.

6.Будова імунної системи. Центральні та периферичні органи імунної системи, їх функція.

7.Т- і В-системи імунітету. Загальна характеристика Т- і В-лімфо- цитів та їх субпопуляцій.

8.Механізм гуморальної та клітиної імунної відповіді.

9.Алергія. Класифікація алергічних реакцій. Основні групи алергенів.

10.Відмінності реакцій гіперчутливості негайного і сповільненого типів.

11.Анафілактичні та атопічні реакції. Роль реагінів й анафілактичних антитіл у їх розвитку.

12.Алергічні проби для виявлення сенсибілізації організму.

13.Шляхи попередження й лікування анафілактичних реакцій.

14.Використання імунологічних реакцій для серологічної діагностики та ідентифікації.

15.Основні види вакцин. Вакцинопрофілактика. Календар щеплень.

16.Лікувально-профілактичні сироватки та імуноглобуліни. Поперед­ ження алергічних реакцій при введенні цих препратів.

Ситуаційні задачі

1. Виберіть правильні та поясніть помилку неправильних тверджень: а) Т-кілери і Т-супресори містять Т8 антиген; б) Т-супресори гальмують активність Т-кілерів; в) Т-хелпери містять Т4 антиген;

г) В-лімфоцити - попередники антитілосинтезуючих клітин;

222

д) Т-супресори гальмують активність Т-хелперів.

2.При первинній імунізації тварини через певний латентний період зростає в сироватці крові кількість ІдМ. Чи зміниться ця закономірність при повторній імунізації тіин самим антигеном?

3.У дитини після ін'єкції пеніциліну розвинулись симптоми анафілак­ тичного шоку. Виберіть із перерахованих дїі, які повинен був здійснити медперсонал для попередження цього стану:

а) ввести антигістамінні препарати; б) уточнити у батьків, чи вводили раніше дитині цей препарат;

в) поставити алергічну пробу на чутливість до пеніциліну; г) ввести попередньо кортикостероїди;

д) потрібно було правильно розрахувати дозу препарату на кг ваги дитини.

Відповіді

1.Вірні - а, в, г, д; невірна - б (Т-супресори гальмують активність Т- хелперів).

2.Зміниться. Скоротиться латентний період. Досягне значних величин рівень ІдСу дещо зменшиться інтенсивінсть продукції ІдМ.

3.Б, в.

223

Розділ 8. ХІМІОТЕРАПЕВТИЧНІ ПРЕПАРАТИ

ТА АНТИБІОТИКИ

Історія боротьби з інфекційними хворобами нараховує тисячоліття. Римський лікар Галєн у II ст. до н. е. рекомендував застосовувати при їх лікуванні порошок, виготовлений з людських кісток, і різні рослини. Видатний німецький лікар-алхімік Парацельс вважав, що природа може дати кращі лікувальні засоби, ніж відвари з трав, запропонувавши препарати, що містили ртуть, залізо, сірку, свинець. Індіанці з Перу успішно лікували малярію корою хінного дерева.

Проте наукові основи хіміотерапевтичного методу лікування були закладені німецьким дослідником Паулем Ерліхом на початку нашого століття. Він висловив думку, що й на поверхні мікроорганізмів можуть бути специфічні рецептори, які зв’язуються з лікарськими засобами. Синтезувавши і дослідивши протимікробну дію понад 500 барвників, 12000 сполук миш’яку на трипаносоми та спірохети, він одержав препарат атоксил, який вибірково діяв на збудників сонної хвороби (трипаносоми). Емпірично змінюючи його структуру П. Ерліх одержав 606-й варіант цієї сполуки, який було названо сальварсаном. Цей препарат з успіхом застосовували для лікування сифілісу в екс­ периментах на тваринах, а згодом і у людини.

У 30-х роках нашого століття важливий внесок у становлення нового напрямку лікування вніс німецький вчений Герхард Домагк. У 1938 р. за відкриття протимікробної дії червоного стрептоциду (пронтозилу), йому було вручено Нобелівську премію.

Таким чином, хіміотерапія - це лікування інфекційних і парази­ тарних захворювань за допомогою хімічних речовин.

Хіміотерапевтичні засоби, які використовуються у клініці, повин­ ні мати високу терапевтичну ефективність і низьку токсичність для організму. Для оцінки їх якості введено поняття хіміотерапевтичного індексу. Він виражається відношенням максимальної дози препарату, що переноситься хворим (Dosis tolerantia), до мінімальної лікувальної (Dosis curativa). Цей показник не повинен бути меншим 3.

Хіміотерапевтичні препарати

Хіміотерапевтичні засоби можна класифікувати за багатьма ознаками: походженням (неорганічні, біоорганічні речовини та ЇХ;

224

синтетичні аналоги, органічні речовини абіогенної природи), хімічною будовою, спрямованістю дії (протибактеріальні, протигрибкові, про­ тивірусні, протипаразитарні), метою застосування (профілактичні, терапевтичні, багатоцільові та ін.), механізмом дії. Останні надзвичайно різноманітні і залежать від хімічної природи діючої речовини. Препа­ рати спричиняють деструктивні ефекти, окислювальну, мембраноатакуючу, антиметаболічну, антиферментну та іншу дію. Залежно від кінцевого наслідку впливу на бактерії, їх поділяють на препарати з бактеріостатичним (гальмування росту та розмножненння) та бакте­ рицидним (загибель мікробів) типом дії.

Галогенові препарати окислюють вільні сульфгідрильні групи (-БН). Сполуки хлору (хлорамін Б, хлорцин, аквасент, пантоцид та ін.) застосовуються для оброблення інфікованих ран, неметалевих інструментів, гумових рукавичок, дезинфекції рук, поточної та кінце­ вої дезинфекції приміщень, меблів, знезараження води.

Йодмісткі препарати (розчин йоду спиртовий 5 %, йодоформ, йоди­ нол, полівідан-йод, розчин Люголя та ін.) мають широкий спектр антибактеріальної дії з вираженою бактерицидною та спороцидною активністю. їх застосовують місцево при інфікованих ранах, виразках, хронічних тонзилітах, гнійних отитах, термічних та хімічних опіках, для оброблення шкіри перед хірургічним втручанням, знезаражування інструментів і предметів догляду за хворими.

Окисники (розчин перекису водню, перстерил, дозоксон-1, калію перманганат) мають виражені окислювальні властивості, які забезпе­ чує атомарний кисень. Він ушкоджує вільні сульфгідрильні групи у мікроорганізмів, руйнує цитоплазматичну мембрану і клітинну стінку. Застосовують препарати з метою дезинфекції посуду, стерилізації полімерних виробів, для обробки гнійних ран, слизових оболонок при ангінах, стоматитах, гінекологічних інфекціях.

Солі важких металів (ртуті, срібла, міді, цинку, свинцю, вісмуту) також здатні блокувати сульфгідрильні групи бактеріальних фермен­ тів та білків. Ртутні препарати (ртуті дихлорид, ртутна мазь біла, Жовта) використовуються для дезинфекції білизни, предметів догляду за хворими, як антисептичні, протизапальні препарати. Солі срібла (нітрат срібла, протаргол, креми аргосульфан, дермазин) застосовують як антисептичні, в’яжучі або засоби для припікання при кон’юнктиві­ тах, бленореї, запальних процесах верхніх дихальних шляхів. Препа­ рати міді, цинку, свинцю та вісмуту - при гнійно-запальних захворю­ ваннях шкіри, слизових оболонок.

225

Похідні нітрофурану (фурацилін, фуратін, фурадонін, фуразолі*, дон, фурапласт, ліфузоль та ін.) згубно діють на грампозитивні Ц грамнегативні мікроби, деякі віруси, найпростіші. їх застосовують міс­ цево для зрошення ран, вкриття спеціальною плівкою травмованих поверхонь шкіри і всередину для лікування дизентерії, бешихи, пнев­ моній, інфекцій сечовивідних шляхів, сепсису.

Група барвників, похідних хіноліну, хіноксаліну та ін. (метиленовий синій, діамантовий зелений, етакрифену лактат, хінозол, гексорал) використовують місцево при гнійно-септичних процесах шкіри та слизових. Механізм їх дії полягає в спорідненості із фосфатним^ групами нуклеопротеїдів збудників.

Антисептичні властивості спирту та фенолів широко використовуй ються в практичній медицині. Спирти коагулюють білки, знижуючи; активність ферментів - факторів вірулентності бактерій, деякі .щу них мають детергентну активність, здатні блокувати клітинні мембрані ни. Етиловий спирт застосовують як антисептичний (для дезинфекції' інструментів, виробів із скла, поліетилену) та подразнюючий засі^

Феноли (фенол, ферезол, резорцин, фукорцин, трикрезол та ін^ впливають на функцію ферментних систем, що забезпечують ди хан ­ ня мікробів, утворюють нерозчинні сполуки з полісахаридами клітин* ної стінки. Вони застосовуються місцево прч захворюваннях шкірну слизових, як засоби дезинфекції предметів домашнього та лікарняного вжитку, інструментів. ‘

Альдегіди (формальдегід, лізоформ, цитраль) - високоефективні протимікробні сполуки. Вони - сильні відновники, здатні утворювати міцні сполуки з білками та нуклеїновими кислотами. їх використо^ вують зовнішньо для дезинфекції інструментів, миття рук, при піо^ дерміях, інфікованих ранах, як антипротозойні засоби, а деякі з НШ| (ципідол) для лікування сифілісу й гонореї. $

Кислоти та їх похідні в клініці використовуються місцево для лЦ кування інфекційних ушкоджень шкіри, слизових оболонок, гранулюй ючих та некротизуючих ран, трофічних виразок, опіків. Найчастішу застосовують піацид, бензойну, саліцилову та борну кислоти, тетра^ борат натрію, бікармінт, цигерол. А

Похідні 8-оксихіноліну (хінозол, нітроксолін, інтестопан) утворю^ ють у цитоплазмі бактерій важкорозчинні комплекси з катіонамЯ( металів. їх застосовують для лікування шкірних, кишкових, урогенй) тальних, стоматологічних захворювань протозойної, грибкової ТЩ мікробної етіології. ЗІ

226

Для антисептичної обробки ран у клініці часто застосовують іоногенні та неіоногенні поверхнево-активні речовини органічної при­ роди з числом вуглецевих атомів 5-18. Іоногенні субстанції можуть бути катіонного (декаметоксин, дегмін, етоній, церигель) та аніонного (мило зелене, йодонат) типів. Такий поділ зумовлений зарядом моле­ кул, який вони несуть: катіонні - позитивний, аніонні - негативний.

Катіонні поверхнево-активні речовини (четвертинні амонієві спо­ луки) зв’язуються з фосфатидними групами ліпідів, локалізованих у клітинних мембранах, порушуючи їх функцію. Препарати використо­ вують з профілактичною та лікувальною метою в хірургії, анестезіо­ логії, гінекології, акушерстві, урології, дерматології, офтальмології, оториноларингології та інших галузях медицини.

Сульфаніламідні препарати - похідні сульфанілової кислоти. Вони мають високу хіміотерапевтичну та антисептичну активність. Меха­ нізм їх дії зумовлений хімічною подібністю до параамінобензойної кислоти, котра як кофермент входить до складу важливих бактері­ альних ферментів. Таким чином, сульфаніламіди конкурують з нею за участь у метаболічних реакціях.

Препарати цієї групи добре зарекомендували себе при лікуванні хвороб, які викликають грампозитивні та грамнегативні бактерії, - ангіни, пневмонії, бешиха, дизентерія, газова анаеробна інфекція, венеричні захворювання тощо. Широко використовують сульфадиме­ зин, сульфапіридазин, фталазол, сульгін, сульфацилнатрій, сульфа­ диметоксин, бісептол та інші.

Особливу групу складають противірусні (антисептичні та хіміоте­ рапевтичні) препарати. Вони здатні знищувати і пригнічувати віруси. Антивірусну активність мають акрифлавін, хлоркрезол, хлоргексидин, етиловий спирт, сполуки йоду, перекис водню. З метою місцевої терапії вірусних інфекцій використовують мегосин, ридоксол, фарингосепт, флореналь. Існують спеціальні противірусні засоби, які гальмують різні фази репродукції вірусів. Серед них найчастіше за­ стосовують ацикловір, відарабін, госсипол, дезоксирибонуклеазу, йоддезоксиуридин, рибавірин. При грипі та інших вірусних інфекціях як профілактичний і лікувальний засіб використовують ремантадин, інтерферон.

До специфічних протигрибкових антисептичних засобів належать аміказол, клотримазол, міконазол, мікосептин, нітрофунгін, ріодоксол, фукорцин та інші. Вони ефективні при багатьох інфекціях, які викликаються грибками Epidermophyton, Trichophyton, Microsporum

227

та іншими. Крім них, протигрибкову дію мають антисептики широкого спектру дії: хлоргексидин, хлорезол, 8-оксихінолінові препарати, хлої] рамін, нітроксолін тощо. -?1 Для лікування захворювань протозойної етіології (лямбіоз, баланд тидіаз, трихомоноз, амебіаз, лейшманіоз) використовують ваготил, інтестопан, фуразолідон, акрихін, метронідазол, трихомонацид, осар*

сол, вісмуту нітрит, дерматол та ін.

Антибіотики

;

Величезним досягненням, яке суттєво вплинуло на розробку ме­ тодів етіотропної терапії, було відкриття й впровадження в медичну j практику антибіотиків. Сьогодні це самостійна галузь мікробіологів і біохімії, фармакології, а наш час не випадково називають ерою ащ тибіотиків. щ У 1928-1929 pp. Александер Флемінг встановив, що культуральн^ц рідина гриба Pénicillium notatum більш ефективна, ніж усі найвідомі§ ші на той час антисептичні речовини. Флемінгу не вдалось виділитш антибіотик у чистому вигляді. Це зробили через 13 років X. Флор

Е.Чейн. За відкриття пеніциліну А. Флемінгу, X. Флорі та Е. Чей

в1945 р. було присуджено Нобелівську премію в галузі медицин^

Воснові відкриття антибіотиків як нового класу антибактеріа засобів лежить явище антагонізму, широко поширене у мікробно» світі. Його вперше з наукових позицій оцінив Л. Пастер, який зверн увагу, що бацили сибірки могли рости у стерильній сечі. Одна якщо вона була контамінована так званим “загальним збудником” росту збудника сибірки не спостерігали. Для позначення цього j

JI. Пастер увів термін “антагонізм” і в 1877 р. повідомив про існ^ мікробного антагонізму не тільки in vitro, але й in vivo.

Почесне місце серед учених, які присвятили себе пошуку різною нітних засобів у боротьбі з інфекціями, по праву займає Зел Ваксман. У 1944 р. він повідомив про одержання стрептоміцин]! продуцентом якого були актиноміцети. Невдовзі антибіотик стає при наним і широко поширеним засобом для лікування туберкульозу, -

у1952 р. 3. Ваксману присуджують Нобелівську премію. Антибіотиками (anti - проти, bios - життя) називають речовині!

мікробного, рослинного або тваринного походження, їх напівсинте?^ тичні та синтетичні аналоги і похідні, що вибірково пригнічую«!

228

життєдіяльність мікроорганізмів, вірусів, найпростіших, грибів, а також затримують ріст пухлин.

Антибіотикам притаманна висока біологічна активність. Вони спри­ чиняють біологічний ефект у дуже малих кількостях (наприклад, пеніцилін викликає виражену бактерицидну дію на бактерії у кон­ центрації 0,000001 г/мл). Вони мають високу вибіркову специфічність, оскільки проявляють свою дію тільки відповідно до певних груп ор­ ганізмів, не завдаючи шкоди іншим. Так, бензилпеніцилін затримує ріст грампозитивних бактерій (стафілококів, стрептококів) і практич­ но не впливає на грамнегативні мікроби, гриби.

Біологічну активність антибіотиків оцінюють в умовних одиницях, які містяться в 1 мл розчину (од/мл) або в 1 мг препарату (од/мг). У таких антибіотиків, як еритроміцин, новобіоцин, ністатин, трихоцетин та ін. одна одиниця активності еквівалентна 1 мкг препарату. За одиницю антибіотичної активності пеніциліну приймають мінімальну кількість препарату, здатну затримувати ріст штаму Staphylococ­ cus aureus 209 у 50 мл поживного бульйону, для стрептоміцину - мінімальну кількість антибіотика, який інгібує ріст Е. соїі в 1 мл поживного бульйону.

Сьогодні описано понад 6000 антибіотичних речовин. Розібратись у такому розмаїтті препаратів можливо тільки при відповідній кла­ сифікації. Склалось декілька підходів до них, які визначаються профе­ сійними інтересами.

За біологічним походженням антибіотики поділяють на препарати грибкового походження (пеніциліни, цефалоспорини, грізеофульвін та ін.); з актиноміцетів: аміноглікозиди (стрептоміцин, мономіцин та ін.), тетрацикліни, левоміцетин, макроліди (олеандоміцин, еритромі­ цин), лінкоміцин, ріфампіцини, полієнові антибіотики (ністатин, леворин, амфотеріцин В), інгібітори бета-лактамаз (клавуланова кис­ лота, тієнаміцин); з бактерій: поліміксини (В. polymyxa), бацитрацин, ліхеніформін (В. licheniformis), граміцидин С (В. brevis), субтилін (В. subtilis), піоцианін (P. aeruginosa), продігіозин (Serratia marcescens), коліформін (Е. соїі) та ін.; з рослин: хлорелін (хлорела), аренарин (без­ смертник), іманін (звіробій), гордецин (зерна ячменю), хінін (кора хін­ ного дерева),* хлорофіліпт (листя евкаліпта), аліцин (часник), рафанін (редиска) та ін.; з тваринних тканин: інтерферони (утворюються в ор­ ганізмах усіх хребетних), лізоцим (міститься в сльозах, слині, яйцях), еритрин (знаходиться в еритроцитах крові, печінці, плаценті), екмо­ лін (виділено з риб).

229