2. День:

а) микроскопия мазка из материала (для ориентировочного суждения о составе микрофлоры);

б) посев материала на ПА в чашке истощающим штрихом (для получения изолированных колоний);

в) инкубирование в термостате (37⁰С) 18-20 часов

3. День:

а) изучение и выбор изолированных колоний;

б) микроскопия мазков из изолированных колоний для суждения об однотипности микробов в колонии;

в) пересев остатка колонии на скошенный ПА (для получения чистой культуры);

г) инкубирование в термостате (37°С). 18-20 часов

4. День:

а) микроскопия мазков из чистой культуры на скошенном ПА (для контроля чистоты просматривают не менее 40 полей зрения должны быть однотипные по морфологии микроорганизмы);

б) изучение других свойств выделенной чистой культуры.

• перед посевом среды регенерируют (кипятят и быстро охлаждают);

• делают посевы в высокие столбики среды в пробирках;

• наслаивают поверх питательной среды вазелиновое масло;

• культивируют в анаэроостате, из которого откачан воздух и замещён инертным газом или бескислородной смесью (азот, водород, углекислый газ);

• культивируют в эксикаторе, на дно которого помещены химические поглотители кислорода (щелочной раствор пирогаллола и др.);

• культивируют в герметично закрытой чашке с плотной средой, на две половины которой отдельно засевают анаэробы и аэробы, которые в ходе размножения поглощают кислород (метод Фортнера).

№39

Спирохеты - это прокариоты, относящиеся к бактериям. Спирохеты имеют следующие осо­бенности:

1. Форма - извитая, как у спирилл.

2. Строение: имеется податливая клеточная стенка, цитомембрана, нуклеоид, миофибриллы.

3. Размножение - поперечным делением.

4. Имеют черты, сближающие их с простейшими:

а) передвижение происходит при помощи миофибрилл, что обеспечивает их движение - поступательное, сгибательное, вращательное, маятникообразное

б) окрашивание по Романовскому-Гимзе;

в) заболевание по характеру течения напоминает протозойные (вызванные простейшими);

г) сходные механизмы заражения (в том числе наличие переносчиков - членистоногих);

д) чувствительны к антибиотикам и к препаратам, применяемым для лечения протозойных заболеваний.

Спирохеты Гр-. По типу питания - гетеротрофы. По типу дыхания боррелии и трепонемы - анаэробы, а лептоспиры - аэробы. Патогенные спирохеты относятся к 3 родам:

1. Род Боррелия (имеют 3-5 неравномерных завитков):

а) возбудитель эпидемического вшивого возвратного тифа (B.recurrentis);

б) возбудители клещевых возвратных тифов - (B.caucasica). Культивируется плохо (на культурах тканей, на средах с сывороткой и кусочками тканей)

2. Род Трепонема (имеют 8-12 равномерных завитков, в виде пружины):

а) возбудитель сифилиса - (бледная трепонема), T.pallidum. Культивируется в яичке кролика.

3. Род Лептоспира (имеют множество мелких завитков; концы загнуты и имеют утолщения).

Патогенные лептоспиры относятся к виду L.interrogans. Культивируются на среде Уленгута (водопроводная вода + 30% кроличьей сыворотки).

Морфологию спирохет обычно изучают в неокрашенном состоянии, наблюдая подвижность в ультрамикроскопе или в окрашенном состоянии (чаще по Романовскому-Гимзе).

№40

Актиномицеты - это прокариоты, относящиеся к бактериям и составляющие самостоятель­ную группу микроорганизмов. Основные свойства (форма, строение, размножение, культивирование, чувствительность к антибиотикам) сближает их с бактериями. Но есть свойства (мицелий, размножение при помощи спор, характер заболевания - актиномикоза), сближающие с грибами. Значение для человека:

1. Многие актиномицеты являются продуцентами антибиотиков.

2. Патогенные актиномицеты вызывают у человека актиномикоз. Заразиться можно от жи­вотных и при жевании травинок, колосков (актиномицеты являются свободно живущими микро­бами) Возможен эндогенный путь инфицирования тканей (возбудитель живет в десневых карманах здоровых людей). Чаще развивается актиномикоз шейно-челюстной области, что приводит к обра­зованию воспалительных уплотнений со свищами, из которых выделяется жидкий гной с зерныш­ками - друзами (это скопление актиномицетов, окруженные колбовидными вздутиями клеток пара­зита). Обнаружение друз - диагностический признак актиномикоза.

Актиномицеты — ветвящиеся, нитевидные или палочковидные грамположительные бак­терии. Свое название (от греч. actis — луч, mykes — гриб) они получили в связи с обра­зованием в пораженных тканях друз — гранул из плотно переплетенных нитей в виде лучей, отходящих от центра и заканчивающихся кол-бовидными утолщениями. Актиномицеты, как и грибы, образуют мицелий — нитевид­ные переплетающиеся клетки (гифы). Они формируют субстратный мицелий, обра­зующийся в результате врастания клеток в питательную среду, и воздушный, растущий на поверхности среды. Актиномицеты могут делиться путем фрагментации мицелия на клетки, похожие на палочковидные и кокко-видные бактерии. На воздушных гифах акти-номицетов образуются споры, служащие для размножения. Споры актиномицетов обычно не термостойки.

Общую филогенетическую ветвь с актино-мицетами образуют так называемые нокарди-оподобные (нокардиоформные) актиномице­ты— собирательная группа палочковидных, неправильной формы бактерий. Их отдельные представители образуют ветвящиеся формы. К ним относят бактерии родов Corynebacterium, Mycobacterium, Nocardianjxp. Нокардиоподобные актиномицеты отличаются наличием в кле­точной стенке Сахаров арабинозы, галактозы, а также миколовых кислот и больших коли­честв жирных кислот. Миколовые кислоты и липиды клеточных стенок обуславливают кис-лотоустойчивость бактерий, в частности ми-кобактерий туберкулеза и лепры (при окраске по Цилю—Нельсену они имеют красный цвет, а некислотоустойчивые бактерии и элементы ткани, мокроты — синий цвет).

Патогенные актиномицеты вызывают акти-номикоз, нокардии — нокардиоз, микобакте-рии — туберкулез и лепру, коринебактерии — дифтерию. Сапрофитные формы актиноми­цетов и нокардиеподобных актиномицетов широко распространены в почве, многие из них являются продуцентами антибиотиков

№41

Микоплазмы — мелкие бактерии (0,15—1,0 мкм), окруженные только цитоплазматической мембра­ной. Они относятся к классу Mollicutes, содержат стеролы. Из-за отсутствия клеточной стенки мико­плазмы осмотически чувствительны. Имеют раз­нообразную форму: кокковидную, нитевидную, колбовидную. Эти формы видны при фазово-кон-трастной микроскопии чистых культур микоплазм. На плотной питательной среде микоплазмы обра­зуют колонии, напоминающие яичницу-глазунью: центральная непрозрачная часть, погруженная в среду, и просвечивающая периферия в виде круга.

Микоплазмы вызывают у человека атипич­ную пневмонию (Mycoplasma pneumoniae) и поражения мочеполового тракта (М. homi-nis и др.). Микоплазмы вызывают заболева­ния не только у животных, но и у растений. Достаточно широко распространены и непа­тогенные представители.

№42

Простейшие - это эукариоты, близкие к животным клеткам. Размеры от 4 до 200 мкм. Форма - округлая, овальная, полулунная, грушевидная и т.д. У некоторых простейших тело покрыто отно­сительно тонкой мембраной (амёба), у других - более плотной эластичной оболочкой - пелликулой (балантидии), у жгутиковых - перипластом (пелликула + слой продольных фибрилл). В цитоплазме располагаются 1, иногда 2 ядра (микро- и макронуклеусы балантидии), полисомы, митохондрии, включения, вакуоли и др. У некоторых в цитоплазме лежит скелетная органелла - аксостиль. От­дельные простейшие имеют специальные органеллы: прикрепления (присоска у лямблий), проник­новения (у токсоплазм), пищеварения (у балантидии).

Движение простейших осуществляется с помощью:

• псевдоподии (амеба);

• жгутиков (лямблии)

• ресничек (балантидии);

По типу питания - гетеротрофы. Среди них есть абсолютные паразиты (плазмодии, токсоплазмы и др.) В неблагоприятных условиях могут образовываться цисты - скопления из нескольких особей, покрытых общей оболочкой. По типу дыхания - большинство факультативные анаэробы.

Механизм питания:

1. Всей поверхностью тела по типу фагоцитоза и пиноцитоза (амеба).

2. Посредством специальных органелл пищеварения (балантидии). Простейшие чувствительны к дезинфицирующим растворам (цисты более устойчивы). Для многих простейших характерна стадийность развития, переход от одного хозяина к другому, причем в организме определенных хозяев проходит половой цикл развития.

Размножение осуществляется:

• простым делением (амеба);

• множественным делением (шизогония у плазмодия);

• половым способом (конъюгация или копуляция).

Морфологию простейших изучают:

• в неокрашенном состоянии (в препарате «раздавленная капля» из свежего материала на по­догреваемом столике микроскопа).

• в окрашенных препаратах (по Романовскому-Гимзе и др.).

Простейшие — эукариотические одноклеточ­ные микроорганизмы, составляющие подцарс-тво Protozoa (от греч. protos — первый, zoon — животное) в царстве животных— Animalia. Являются эукариотами, т. е. относятся к домену "Eukarya". Простейшие имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохон­дрий, лизосом, многочисленных рибосом и др.

Размеры простейших колеблются в среднем от 2 до 100 мкм. Снаружи они окружены мем­браной {пелликулой) — аналогом цитоплазма-тической мембраны клеток животных.

Простейшие имеют органы движения {жгути­ки, реснички, псевдоподии), питания (пищевари-тельные вакуоли) и выделения (сократительные закуоли). Жгутики отходят от блефаропласта. Они состоят из 9 пар периферических, 2 пар централь­ных микротрубочек и оболочки. Некоторые про­стейшие имеют опорные фибриллы. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или об-газования особых структур. Размножаются бес­полым путем — двойным делением или множес­твенным делением {шизогония), а некоторые и половым путем (спорогония). При неблагопри­ятных условиях многие из них образуют цисты — покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др. При окраске по Романовскому—Гимзе ядро простейших имеет красный, а цитоплазма — синий цвет.

№43

• Классификация простейших:

1. Класс корненожек (возбудитель амебиаза др.).

2. Класс жгутиковых (возбудители трихомоноза, лямблиоза, лейшманиоза, сонной болезни и др.).

3. Класс споровиков (возбудители малярии, токсоплазмоза, криптоспоридиоза и др.).

4. Класс ресничные (возбудитель балантадиаза и др.).

Простейшие представлены 7 типами, из которых четыре типа {Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora, Microspora) включают возбудителей заболеваний у человека. Ряд микроорганизмов не имеет четкого таксоно­мического положения. Например, пневмо-цисты и бластоцисты обладают признаками как простейших, так и грибов.

Тип Sarcomastigophora состоит из подтипов Sarcodina и Mastigophora. К подтипу Sarcodina (саркодовые) относятся дизентерийная аме­ба — Entamoeba histolytica (см. рис. 19.1) — воз­будитель амебиаза человека, свободноживу-щие амебы (родов неглерия, акантамеба и др.) и непатогенные амебы (кишечная амеба и др.). Эти простейшие передвигаются путем образования псевдоподий, с помощью кото­рых происходят захват и погружение в цитоплазму клеток питательных веществ. Половой путь размножения у амеб отсутствует. При не­благоприятных условиях они образуют цисту.

Подтип Mastigophora (жгутиконосцы) вклю­чает патогенных представителей, например: трипаносомы — возбудителей африканского трипаносомоза (сонной болезни) и болезни Шагаса; лейшмании — возбудителей кожной и висцеральной форм лейшманиозов; влага­лищную трихомонаду — возбудителя трихо­моноза; лямблию — возбудителя лямблиоза. Эти простейшие характеризуются наличием жгутиков, например, у лейшмании — один жгутик (см. рис. 19.2, а), у трихомонад — 4 свободных жгутика и 1 жгутик, соединенный с короткой ундулирующей мембраной (см. рис. 19.5).

Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa {споровики) патогенными представителями являются плаз­модии малярии (см. рис. 19.6), токсоплазмы (см. рис. 19.7), саркоцисты, изоспоры, крип-тоспоридии (см. рис. 19.8), циклоспоры, бабе-зии (см. рис. 19.9). Паразиты имеют апикальный комплекс, который позволяет им проникнуть в клетку хозяина для последующего внутриклеточ­ного паразитизма. 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 полулуний. Человек заражается ими от животных, возбудитель может переда­ваться через плаценту, поражая центральную не­рвную систему (ЦНС) и глаза плода.

Тип Ciliophora. Патогенным представителем ресничных является Balantidium coli — возбу­дитель балантидиаза, поражающий толстую кишку человека. Балантидии подвижны, име­ют многочисленные реснички, более тонкие и короткие, чем жгутики (см. рис. 19.10).

Тип Microspora включает микроспоридии — маленькие (0,5-10 мкм) облигатные внутрик­леточные паразиты, широко распространенные среди животных и вызывающие у ослабленных людей диарею и гнойно-воспалительные забо­левания. Эти паразиты имеют особые споры с инфекционным материалом — спороплазмой

№ 54 Бактериофаги. Взаимодействие фага с бактериаль­ной клеткой. Умеренные и вирулентные бактериофаги. Практическое применение фагов.

Бактериофаги — вирусы бактерий, обладающие способностью специфически про­никать в бактериальные клетки, репродуцироваться в них и вы­зывать их растворение (лизис).

Этапы взаимодействия вирулентного фага с клеткой:

1. Адсорбция фага на специфических рецепторах клеточной стенки (с участием фибрилл и отростка).

2. Проникновение нуклеиновой кислоты фага внутрь бактериальной клетки (лизоцим отрост­ка фага растворяет клеточную стенку бактерии в месте адсорбции, чехол сокращается, стержень проходит сквозь клеточную стенку и нуклеиновая кислота фага поступает внутрь бактериальной клетки, оболочка головки остается снаружи).

3. Синтез в клетке компонентов фага (проникшая нуклеиновая кислота фага вызывает пол­ную перестройку метаболизма клетки; на рибосомах синтезируются белки фага, а в других участ­ках клетки реплицируется его нуклеиновая кислота).

4. Сборка фаговых частиц и лизис клетки (нуклеиновая кислота наполняет белковые головки пристраивается отросток; лизоцим фага растворяет клеточную стенку бактерии, клетка лизируется, и из нее выходят 100-300 новых фагов; они внедряются в соседние клетки и также лизируют их; в результате мутная культура бактерий на жидкой среде просвегляется, а на плотной среде образует­ся колония фага - "стерильное пятно").

Практическое применение фагов.

I. Вирулентные фаги применяют:

1) для лечения и экстренной профилактики (при угрозе заражения). Например:

• брюшнотифозный

• дизентерийный

• холерный Эль-Тор,

• коли - протейный,

• стафилококковый,

• гангренозные,

• синегнойный и др.

2. для диагностики (с целью установления вида неизвестного микроба). Например: испы­туемый микроб высевают сплошным газоном на чашку с плотной средой, на которую наносят кап­лю известного видового фага и инкубируют в термостате. Если культура бактерий соответствует данному фагу, образуется "стерильное пятно".

3. для фаготипирования с целью установления источника заражения (применяются типовые фаги). Если штаммы, выделенные от больного и предполагаемого источника лизирутотся одними и теми же типовыми фагами (принадлежат к одному фаговару), это подтверждает общность их про­исхождения.

№55

Взаимодействие умеренного фага с клеткой

Адсорбция фага и проникновение нуклеиновой кислоты происходит аналогично. Но проник­шая в клетку ДНК фага встраивается в хромосому клетки, где может находиться в неактивном со­стоянии (под действием белка-репрессора) и наследоваться дочерними клетками после репликации хромосомы. Этот процесс называется лизогенизацией, а клетки, содержащие неактивный геном фага (профаг), называются лизогенными. Чтобы обнаружить в клетке профаг, надо подействовать индуцирующими агентами физическими (УФО, рентгеновскими лучами) или химическими. Они разрушают репрессор, с профага считывается информация, в клетке синтезируются компоненты фага и клетка лизируется. Этот процесс называется индукцией. В процессе лизогенизации может произойти конверсия фагом (изменение свойств бактериальной клетки). Так, если нетоксичную дизентерийную палочку (не продуцирующую экзотоксин) обработать умеренным дифтерийным фагом, некоторые клетки станут лизогенными и приобретут способность продуцировать экзоток­син.

Применение умеренных фагов:

1. на лизогенных бактериях изучают механизмы функционирования различных генов; с по­мощью трансдукции устанавливают локализацию генов на бактериальной хромосоме.

2. лизогенные бактерии ипользуются при поисках противоопухолевых веществ: если препа­рат обладает индуцирующими свойствами, т.е. он взаимодействует с нуклеиновыми кислотами, и его можно испытывать как противоопухолевый препарат.

3. лизогенные штаммы используют при изучении различных мутагенных факторов, напри­мер, в космических исследованиях - как индикаторы надежности защиты космических кораблей от жестких космических лучей: если по возвращению из космоса произошла индукция, и культура лизировалась, следовательно в корабль проникли космические лучи, т.е. защита корабля ненадеж­на.

4. умеренные фаги широко используются в генной инженерии. Модель "профаг - клетка" ле­жит в основе вирусогенетической гипотезы происхождения опухолей

№56

Геном бактерий (совокупность всех генов) представлен хромосомой, плазмидами и транспозируемыми элементами. Хромосома и плазмиды являются репликонами - элементами, способными к ав­тономной репликации (самоудвоению).

Хромосома представляет собой замкнутую в кольцо двухспиральную нить ДНК, плотно уло­женную в цитоплазме и несущую 95-99% генетической информации (дыхание, питание и другие важнейшие функции) Последовательность нуклеотидов в хромосоме определяет чередование оперонов, функционирование которых происходит также, как у других организмов.

Подвижные генетические элементы

В состав бактериального генома, как в бак­териальную хромосому, так и в плазмиды, входят подвижные генетические элементы. К подвижным генетическим элементам от­носятся вставочные последовательности и транспозоны.

Транспозируемые элементы - это отдельные фрагменты ДНК, способные к многократному перемещению от одного репликона к другому без изменения структуры. Они не способны к авто­номной репликации (удваиваются вместе с хромосомой и плазмидой), могут перемещаться (в со­ставе плазмиды) от клетки-донора в клетку-реципиент, вызывая изменение ее генотипа. Различают вставки - последовательности не кодирующие известных признаков, и транспозоны, кодирующие 1 или несколько признаков (любых). Перемещение, в зависимости от вида элемента, может происходить в разные или в определенный участок репликона, что также является важным механизмом изменчивости микробов

Вставочные (инсерционные) последова­тельности IS-элементы {insertion sequences, англ.)— это участки ДНК, способные как целое перемещаться из одного участка реп-ликона в другой, а также между репликонами. IS-элементы имеют размеры -1000 н.п. и содержат лишь те гены, которые необходимы для их собственного перемещения — транс­позиции: ген, кодирующий фермент транспо-зазу, обеспечивающую процесс исключения IS-элемента из ДНК и его интеграцию в но­вый локус, и ген, детерминирующий синтез репрессора, который регулирует весь процесс перемещения.

Отличительной особенностью IS-элемен-тов является наличие на концах вставочной последовательности инвертированных повто­ров. Эти инвертированные повторы узнает фермент транспозаза (рис. 5.1). Транспозаза осуществляет одноцепочечные разрывы це­пей ДНК, расположенных по обе стороны от подвижного элемента. Оригинальная копия IS-элемента остается на прежнем месте, а ее реплицированный дупликат перемещается на новый участок.

Перемещение подвижных генетических элементов принято называть репликативной или незаконной рекомбинацией. Однако в отличие от бактериальной хромосомы и плаз-мид подвижные генетические элементы не являются самостоятельными репликонами, так как их репликация — составной элемент репликации ДНК репликона, в составе кото­рого они находятся.

Известно несколько разновидностей IS-элементов, которые различаются по раз­мерам и по типам и количеству инвертиро­ванных повторов.

№57

Плазмиды - это внехромосомные генетические элементы, представляющие собой замкнутые в кольцо двухспиральные молекулы ДНК, обычно находящиеся в скрученном состоянии в цито­плазме или в интегрированном состоянии (в составе хромосомы). Они кодируют 1-5% генетиче­ской информации (основном, адаптационные свойства), могут утрачиваться клеткой без потери жизнеспособности, а также передаваться от клетки-донора в клетку-реципиент. Трансмиссивные плазмиды передаются путем самопереноса при конъюгации, нетрансмиссивные - пассивно, путем трансдукции с участием умеренного бактериофага или при мобилизации трансмиссивной плазмидой в ходе конъюгации. Плазмиды могут содержать гены множественной лекарственной устойчи­вости (К - фактор), вирулентности (плазмиды токсигенности, адгезивности и др.), дополнительных ферментов метаболизма (утилизация лактозы, цитрата и др.). Плазмиды наделяют клетку допол­нительной генетической информацией, которая дает ей селективные преимущества (например, способность сохраняться во внутренней среде макроорганизма, где на микроб действуют защитные реакции организма и антибиотики, принимаемые в ходе лечения).

Транспозируемые элементы - это отдельные фрагменты ДНК, способные к многократному перемещению от одного репликона к другому без изменения структуры. Они не способны к авто­номной репликации (удваиваются вместе с хромосомой и плазмидой), могут перемещаться (в со­ставе плазмиды) от клетки-донора в клетку-реципиент, вызывая изменение ее генотипа. Различают вставки - последовательности не кодирующие известных признаков, и транспозоны, кодирующие 1 или несколько признаков (любых). Перемещение, в зависимости от вида элемента, может происходить в разные или в определенный участок репликона, что также является важным механизмом изменчивости микробов.

Вставочные (инсерционные) последова­тельности IS-элементы {insertion sequences, англ.)— это участки ДНК, способные как целое перемещаться из одного участка реп-ликона в другой, а также между репликонами. IS-элементы имеют размеры -1000 н.п. и содержат лишь те гены, которые необходимы для их собственного перемещения — транс­позиции: ген, кодирующий фермент транспо-зазу, обеспечивающую процесс исключения IS-элемента из ДНК и его интеграцию в но­вый локус, и ген, детерминирующий синтез репрессора, который регулирует весь процесс перемещения.

Отличительной особенностью IS-элемен-тов является наличие на концах вставочной последовательности инвертированных повто­ров. Эти инвертированные повторы узнает фермент транспозаза

№58

Мутации — это изменения в последо­вательности отдельных нуклеотидов ДНК. которые ведут к таким проявлениям, как из­менения морфологии бактериальной клет­ки, возникновение потребностей в факторах роста, например в аминокислотах, витами­нах, т. е. ауксотрофности; к устойчивости к антибиотикам, изменению чувствительнос­ти к температуре, снижению вирулентноти (аттенуация) и т. д.

По протяженности изменений поврежде­ния ДНК различают мутации точечные, когда повреждения ограничиваются одной парой нуклеотидов, и протяженные или аберрации. В последнем случае могут наблюдаться выпа­дения нескольких пар нуклеотидов, которые называются делецией, добавление нуклеотид-ных пар, т. е. дупликации, перемещения фраг­ментов хромосомы, транслокации и переста­новки нуклеотидных пар — инверсии.

Мутации могут быть спонтанными, т. е. воз­никающими самопроизвольно, без воздейс­твия извне, и индуцированными.

Точечные спонтанные мутации возникают в результате возникновения ошибок при репли­кации ДНК, что связано с таутомерным пере­мещением электронов в азотистых основаниях.

Тимин, например, обычно находится в кетоформе. в которой он способен образовывать водородные связи с аденином. Но если тимин во время спари­вания оснований при репликации ДНК переходит в енольную форму, то он спаривается с гуанином. В ре­зультате в новой молекуле ДНК на месте, где раньше стояла пара А—Т, появляется пара Г—Ц.

Спонтанные хромосомные аберрации возни­кают вследствие перемещения подвижных ге­нетических элементов.

Индуцированные мутации появляются под влиянием внешних факторов, которые на-

зываются мутагенами. Мутагены бывают физическими (УФ-лучи, гамма-радиация), химическими (аналоги пуриновых и пири-мидиновых оснований, азотистая кислота и ее аналоги и другие соединения) и биологиче-кими — транспозоны.

Аналоги пуриновых и пиримидиновых оснований, например 2-аминопурин, 5-бромурацил, включаются в нуклеотиды, а следовательно, и в ДНК, но при этом они значительно чаще в силу таутомерных превраще­ний спариваются с «неправильными» партнерами, в результате вызывая замену пурина другим пурином (А—Г) или пиримидина другим пиримидином (Т—Ц). Замены пурина на пурин, а пиримидина на пирими­дин называются транзициями.

Азотистая кислота и ее аналоги вызывают дезами-нирование азотистых оснований, результатом чего являются ошибки при спаривании и, как следствие, возникновение транзиции. Аденин в результате де-заминирования превращается в гипоксантин, ко­торый спаривается с цитозином, что приводит к возникновению транзиции AT—ГЦ. Гуанин же при дезаминировании превращается в ксантин, который по-прежнему спаривается с цитозином; таким обра­зом, дезаминирование гуанина не сопровождается

му тацией.

Акридин и профлавин внедряются между сосед­ними основаниями цепи ДНК, вдвое увеличивая расстояние между ними. Это пространственное из­менение при репликации может привести как к ут-рате нуклеотида, так и включению дополнительной нуклеотидной пары, что приводит к сдвигу рамки счи­тывания тРНК. Начиная с того места, где произошло зыпадение или включение нуклеотида, информация считывается неправильно.

УФ-облучение затрагивает преимущественно пи-- чидиновые основания, при этом два соседних ос­татка тимина ДНК могут оказаться ковалентно свя-

нными.

На бактериях, подвергнутых УФ-облу-чению, было показано, что повреждения, вызванные облучением в бактериальных ЛНК, могут частично исправляться бла­годаря наличию репарационных систем. У различных бактерий имеется несколько типов репарационных систем. Один тип репарации протекает на свету, он связан с деятельностью фотореактивирующегося фермента, который расщепляет тимино-вый димер. При темновой репарации де-

фектные участки цепи ДНК удаляются, и образовавшаяся брешь достраивается при помощи ДНК-полимеразы на матрице со­хранившейся цепи и соединяется с цепью лигазой (рис. 5.2).

Мутация, приводящая к потере функции, называется прямой мутацией. У мутантов может произойти восстановление исходных свойств, т. е. реверсия (reverse — обратный, англ.) Если происходит восстановление ис­ходного генотипа, то мутация, восстанавли­вающая генотип и фенотип, называется об­ратной или прямой реверсией. Если мутация восстанавливает фенотип, не восстанавли­вая генотип, то такая мутация называется супрессорной. Супрессорные мутации могут возникать как в пределах того самого гена, в котором произошла первичная мутация, так в других генах или могут быть связаны с мута­циями в тРНК.

№60

Феномен трансформации впервые был опи­сан в 1928 г. Ф. Гриффитсом, обнаружившим превращение бескапсульного R-штамма пнев­мококков (Streptococcus pneumoniae) в штамм, образующий капсулу S-формы. Гриффите ввел мышам одновременно небольшое количество авирулентных R-клеток и убитых нагреванием S-клеток. R-клетки были получены от штамма, капсульное вещество которого принадлежало к типу S II, а убитые нагреванием S-штаммы принадлежали к типу SIII. Из крови погибших мышей были выделены вирулентные пневмо­кокки с капсулой S III.

Природу трансформирующего фактора в 1944 г. установили О. Эвери, К. Мак-Леод, М. Мак-Карти, которые показали, что ДНК, экстрагированная из инкапсулированных пневмококков, может трансформировать не-капсулированные пневмококки в инкапсу­лированную форму. Таким образом, было до­казано, что именно ДНК является носителем генетической информации.

Процесс трансформации может самопро­извольно происходить в природе у некоторых видов бактерий, чаще у грамположительных, когда ДНК, выделенная из погибших клеток, захватывается реципиентными клетками.

Процесс трансформации зависит от ком­петентности клетки-реципиента и состо­яния донорской трансформирующей ДНК. Компетентность — это способность бактери­альной клетки поглощать ДНК. Она зависит от присутствия особых белков в клеточной мембране, обладающих специфическим аф­финитетом к ДНК. Состояние компетентнос­ти у грамположительных бактерий связано с определенными фазами кривой роста.

Трансформирующей активностью обла­дает только двунитчатая высокоспирализо-ванная молекула ДНК.

Это связано с тем, что в клетку-реципиент проникает только одна нить ДНК, тогда как другая — на клеточной мембране — подвер­гается деградации с освобождением энергии, которая необходима для проникновения в клетку сохранившейся нити. Высокий моле­кулярный вес трансформирующей ДНК уве­личивает шанс рекомбинации, так как внутри клетки трансформирующая нить ДНК подвер­гается воздействию эндонуклеаз. Интеграция с хромосомой требует наличия гомологичных с ней участков у трансформирующей ДНК. Рекомбинация происходит на одной нити, в результате чего образуется гетеродуплексная молекула, одна нить которой имеет гено­тип реципиента, а другая — рекомбинантный генотип. Рекомбинантные трансформанты формируются только после цикла реплика­ции (рис. 5.4, 3).

В настоящее время этот метод является ос­новным методом генной инженерии, исполь­зуемым при конструировании рекомбинант-ных штаммов с заданным геномом

№61

Трансдукцией называют передачу бактери-альной ДНК посредством бактериофага.

Этот процесс был открыт в 1951 г. Н. Циндером и Дж. Ледербергом. В процессе репликации фага внутри бактерий (см. разд. 3.5) фрагмент бактериальной ДНК проникает в фаговую частицу и переносится в реципиен-тную бактерию во время фаговой инфекции. Существует два типа трансдукции:

общая трансдукция — перенос бактериофа­гом фрагмента любой части бактериальной хромосомы — происходит вследствие того, что бактериальная ДНК фрагментируется после фаговой инфекции и кусочек бактериальной ДНК того же размера, что и фаговая ДНК, проникает в вирусную, формируя дефектную фаговую частицу с частотой приблизительно 1 на 1000 фаговых частиц (рис. 5.4, 2А). При инфицировании клетки-реципиента дефек­тной фаговой частицей ДНК клетки-донора «впрыскивается» в нее и рекомбинирует го­мологичной рекомбинацией с гомологичным участком хромосомы-реципиента с образова­нием стабильного рекомбинанта. Этим типом трансдукции обладают Р-фаги;

специфическая трансдукция — наблюдается в том случае, когда фаговая ДНК интегрирует в бактериальную хромосому с образованием профага. В процессе исключения ДНК-фага из бактериальной хромосомы в результате случайного процесса захватывается приле­гающий к месту включения фаговой ДНК фрагмент бактериальной хромосомы, стано­вясь дефектным фагом (рис. 5.4, 2Б). Так как большинство умеренных бактериофагов

интегрирует в бактериальную хромосому в специфических участках, для таких бакте­риофагов характерен перенос в клетку-ре­ципиент определенного участка бактериаль­ной ДНК клетки-донора. ДНК дефектного фага рекомбинирует с ДНК клетки-реципи­ента сайт-специфической рекомбинацией. Рекомбинант становится меродиплоидом по привнесенному гену. В частности, бактери-офагпередает специфической трансдукцией gal-ген у Е. coli.

№62

. Конъюгация

Передача генетического материала от клетки-донора в клетку-реципиент путем непосредственною контакта клеток назы­вается конъюгацией.

Передача генетического материала от клет­ки-донора в клетку-реципиент впервые была обнаружена Дж. Ледербергом и Э. Тейтумом в 1946 г.

Необходимым условием для конъюгации является наличие в клетке-доноре транс­миссивной плазмиды.

Трансмиссивные плазмиды кодируют по­ловые пили, образующие конъюгационную трубочку между клеткой-донором и клеткой-реципиентом, по которому плазмидная ДНК передается в новую клетку. Механизм пере­дачи плазмидной ДНК из клетки в клетку заключается в том, что специальный белок, кодируемый tra-опероном, «узнает» опреде­ленную последовательность в ДНК плазмиды (называемую origin — начало, англ., перено-

са), вносит в эту последовательность однопе-почечный разрыв и ковалентно связывается с 5'-концом. Затем цепь ДНК, с которой связан белок, переносится в клетку-реципи­ент, а неразорванная комплементарная цепь остается в клетке-доноре. Клеточный аппарат синтеза ДНК достраивает одиночные цепи и в доноре и в реципиенте до двухцепочечной структуры. Белок связанный с 5'-концом пе­ренесенной цепи, способствует замыканию плазмиды в реципиентной клетке в кольцо. Этот процесс представлен на рис. 5.4, 1А на примере переноса в реципиентную клетку плазмиды F {fertility — плодовитость, англ.). которая является как трансмиссивной, так и интегративной плазмидой. Клетки-доноры, обладающие F-фактором, обозначаются как F⁺-клетки, а клетки-реципиенты, не имею­щие F-фактора, обозначаются как F-клетки. Если F-фактор находится в клетке-доноре в автономном состоянии, то в результате скре­щивания: F⁺ х F~ клетка-реципиент приобре­тает донорские свойства (см. рис. 5.4, 1А).

Если F-фактор или другая трансмиссивная плазмида встраиваются в хромосому клетки-донора, то плазмида и хромосома начинают функционировать в виде единого трансмис­сивного репликона, что делает возможным пе­ренос бактериальных генов в бесплазмидную клетку-реципиент, т. е. процесс конъюгации. Штаммы, в которых плазмида находится в интегрированном состоянии, переносят свои хромосомные гены бесплазмидным клеткам с высокой частотой и поэтому называются Hfr (от англ. high frequency of recombination — высо­кая частота рекомбинации)

Процесс переноса хромосомных генов в слу­чае скрещивания: Hfr xF~ всегда начинается с расщепления ДНК в одной и той же точке, месте интеграции F-фактора или другой транс­миссивной плазмиды. Одна нить донорской ДНК передается через конъюгационный мос­тик в реципиентную клетку. Процесс сопро­вождается достраиванием комплементарной нити до образования двунитчатой структуры. Перенос хромосомных генов при конъюга­ции всегда имеет одинаковую направленность, противоположную встроенной плазмиде. Сама трансмиссивная плазмида передается послед­ней. Переданная в реципиентную клетку и до строенная до двунитчатой структуры нить ДНК донора рекомбинирует с гомологичным участ­ком реципиентной ДНК с образованием ста­бильной генетической структуры. Вследствие хрупкости конъюгационного мостика половой фактор редко передается в клетку-реципиент, поэтому образовавшиеся рекомбинант донор­скими функциями как правило не обладает.

Вследствие направленности передачи генов ко­нъюгация используется для картирования генома бактерий и построения генетической карты.

№63

Химиотерапией называют лечение инфекционных, паразитарных заболеваний или опухолей химиотерапевтическими средствами (химиопрепаратами). Химиотерапевтические препараты (ХТП) - это химические вещества природного или синтетического происхождения, которые в не­изменённом виде или после превращения оказывают подавлявшее действие на паразитов во внут­ренней среде организма без повреждения организма хозяина. Такие вещества должны обладать выраженной этиотропностью (губительным действием, на возбудитель) и минимальной органотропностью /безвредностью для хозяина, а также хорошо растворяться и сохранять активность в организме, быстро всасываться и относительно медленно выводиться из организма, разрушаться в нем, сохранять активность при хранении.

Выделяют следующие основные группы ХТП: антибиотики, сульфаниламиды, нитрофураны, препараты висмута, ртути, мышьяка, антиметаболиты, производные имидазола. В зависимости от вида ХТП, его дозы и чувствительности возбудителя различают действие статическое (задержка роста и размножения) и цидное (полная гибель паразитов). Антимикробным спектром химиоп-репарата называют круг (перечень) чувствительных к нему микробов; спектр может быть узким или широким.

Химиотерапевтические противомикробные лекарственные средства — это химические препараты, которые применяют при ин­фекционных заболеваниях для этиотропного

лечения (т. е. направленного на микроб как на причину болезни), а также {редко и осто­рожно!) для профилактики инфекций.

Химиопрепараты вводят внутрь организма, поэтому они должны губительно действовать на возбудителей инфекций, но при этом быть нетоксичными для человека и животных, т. е. обладать избирательностью действия.

Избирательное действие («селективная ток­сичность») — термин, предложенный немец­ким иммунохимиком, лауреатом Нобелевской премии Паулем Эрлихом, и характеризующий разную степень токсичности химиопрепарата для паразитов и для клеток организма хо­зяина. Для осуществления избирательности необходимо, чтобы противомикробный пре­парат действовал на такую мишень, которая есть у микроба, но отсутствует в клетках мак­роорганизма. Такие мишени легче подобрать

для прокариотов (бактерий), так как у них гораздо больше отличий от клеток хозяи­на, чем у эукариотических микробов (грибы, простейшие). Наиболее отличаются от клеток хозяина вирусы, как не имеющие клеточных структур и собственного метаболизма. Тем не менее выбрать мишени для селективного действия противовирусных препаратов оказа­лось чрезвычайно сложно, так как вирусы — облигатные внутриклеточные паразиты и, следовательно, противовирусные препараты должны осуществлять свое действие внутри клетки хозяина, не принося ей вреда.

В настоящее время известны тысячи хими­ческих соединений, обладающих антимикроб­ной активностью, но лишь только несколько десятков из них применяются в качестве хи-миотерапевтических средств.

По тому, на какие микробы действуют хи­миотерапевтические препараты, определяют спектр их активности:

• действующие на клеточные формы микро­ организмов (антибактериальные, противогрибко­ вые, противопротозойные). Антибактериальные, в свою очередь, принято подразделять на пре­ параты узкого и широкого спектра действия: узкий— когда препарат активен в отношении только небольшого количества разновиднос­ тей или грамположительных, или грамотрица- тельных бактерий, а широкий — если препарат действует на достаточно большое количество разновидностей представителей обеих групп.

• противовирусные химиопрепараты.

Кроме того, существуют некоторые анти­микробные химиотерапевтические лекарс­твенные средства, обладающие также проти­воопухолевой активностью.

По типу действия различают химиопрепараты:

• «Микробоцидные» (бактерицидные, фунги- цидные и т. п.), т. е. губительно действующие на микробы за счет необратимых повреждений;

• «Микробостатические», т. е. ингибирую- щие рост и размножение микробов.

К антимикробным химиотерапевтическим средствам относят следующие группы препа­ратов:

• Антибиотики (действуют только на кле­точные формы микроорганизмов; также из­вестны противоопухолевые антибиотики).

• Синтетические химиопрепараты разного хи­мического строения (среди них есть препараты, которые действуют или на клеточные микроорга­низмы, или на неклеточные формы микробов).

№64

Тот факт, что одни микробы могут каким-то образом задерживать рост других, был хорошо из­вестен издавна. Еще в 1871—1872 гг. российские ученые В. А Манассеин и А. Г. Полотебнов наблю­дали эффект при лечении зараженных ран прикла­дыванием плесени. Наблюдения Л. Пастера (1887) подтвердили, что антагонизм в мире микробов — это распространенное явление, однако природа его была неясна. В 1928—1929 гг. А Флеминг открыл штамм плесневого гриба пеницилла (Penicillium notatum), выделяющего химическое вещество, ко­торое задерживает рост стафилококка. Вещество было названо «пенициллин», однако лишь в 1940 г. X. Флори и Э. Чейн смогли получить стабильный препарат очищенного пенициллина — первый антибиотик, нашедший широкое применение в клинике. В 1945 г. А. Флеминг, X. Флори и Э. Чейн были удостоены Нобелевской премии. В нашей стране большой вклад в учение об антибиотиках внесли 3. В. Ермольева и Г. Ф. Гаузе.

Сам термин «антибиотик» (от греч. anti, bios— против жизни) был предложен С. Ваксманом в 1942 г. для обозначения при­родных веществ, продуцируемых микроорга­низмами и в низких концентрациях антаго­нистичных к росту других бактерий.

Антибиотики — это химиотерапевтические пре­параты из химических соединений биологичес­кого происхождения (природные), а также их полусинтетические производные и синтетические аналоги, которые в низких концентрациях оказы­вают избирательное повреждающее или губитель­ное действие на микроорганизмы и опухали.

По источникам и методам получения различают антибиотики природные, синтетические и полусинтетические.

1. Антибиотики природного происхождения (получают путём биосинтеза)

1. микробного происхождения (их большинство) - образуются актиномицетами (тетрациклины, аминогликозиды, эритромицин, актиномицины), некоторыми бактериями (полимиксины), гри­бами (пенициллин, гризеофульвин) для их получения штаммы-продуценты выращивают в жидкой питательной среде, после чего клетки удаляют, а препарат в неизменённом виде выделяют из пита­тельной среды и очищают;

2. растительного происхождения (фитонциды) получают физико-химическими методами из растений - листьев эвкалипта (хлорофиллипт), зверобоя (иманин), из лука и чеснока (летучие эфирные масла);

3. животного происхождения - из лейкоцитов (интерфероны, лизоцим), эритротроцитов (эритрин), молоки рыб (экмолин); их получают из соответствующих клеток и тканей, а интерферо­ны также путем биосинтеза (генно-инженерный препарат).

II. Синтетические - их полностью получают путём химического синтеза (в основном, как ана­логи природных соединений) - левомицетин, циклосерин и другие.

III. Полусинтетические антибиотики получают на основе природных соединений, как прави­ло, микробного происхождения, у которых путём химического синтеза изменяют структуру (на­пример, радикалы); этот путь наиболее перспективен, поскольку позволяет повысить активность, растворимость антибиотиков, добиться снижения их токсичности. Например, полусинтетические пенициллины (ампициллин, карбенициллин и др.) получены путём химической модификации ядра пенициллина - беталактамного кольца.

№65

Пенициллины. Природный препарат — бензилпе-нициллин (пенициллин G) — активен против грам-лоложительных бактерий, однако имеет много недо-статков: быстро выводится из организма, разрушается в кислой среде желудка, инактивируется пеницилли-назами — бактериальными ферментами, разрушаю-щими бета-лактамное кольцо. Полусинтетические пенициллины, полученные путем присоединения к основе природного пенициллина — 6-аминопени-циллановой кислоте — различных радикалов, имеют преимущества перед природным препаратом, в том числе широкий спектр действия

Цефалоспорины. Спектр действия широкий, но более активны в отношении грамотрицательных бак­ терий. По последовательности внедрения различают 4 поколения (генерации) препаратов, которые от­ личаются по спектрам активности, устойчивости к бета-лактамазам и некоторым фармакологическим свойствам, поэтому препараты одного поколения не заменяют препараты другого поколения, а дополняют

• Карбапенемы (имипенем и др.) — из всех бета-лактамов имеют самый широкий спектр действия и резистентны к бета-лактамазам.

• Монобактамы (азтреонам и др.) — резистентны к бета-лактамазам. Спектр действия узкий (очень активны против грамотрицательных бактерий, в том числе против синегнойной палочки).

ГЛИКОПЕПТИДЫ (ванкомицин и тейкопланин) — это крупные молекулы, которым трудно пройти через поры грамотрицательных бактерий. Вследствие этого спектр действия ограничивается грамположительны-ми бактериями. Их используют при резистентности или аллергии к бета-лактамам, при псевдомембра-нозном колите, вызываемом Clostridium difficile.

АМИНОГЛИКОЗИДЫ — соединения, в состав молекулы которых входят аминосахара. Первый пре­парат — стрептомицин — был получен в 1943 г. Ваксманом как средство для лечения туберкулеза.

Сейчас различают несколько поколений препаратов: (1) стрептомицин, канамицин и др., (2) гентамицин, (3) сизомицин, тобрамицин и др. Препараты бакте­рицидны, спектр действия — широкий (особенно активны против грамотрицательных бактерий, дейс­твуют на некоторых простейших).

ТЕТРАЦИКЛИНЫ — это семейство крупномо­лекулярных препаратов, имеющих в своем составе четыре цикличных соединения. В настоящее время, в основном, применяют полусинтетики, например доксициклин. Тип действия — статический. Спектр действия — широкий (особенно часто используются для лечения инфекций, вызванных внутриклеточно расположенными микробами: риккетсиями, хлами-диями, микоплазмами, бруцеллами, легионеллами).

МАКРОЛИДЫ (и азалиды) — это семейство боль­ших макроциклических молекул. Эритромицин — на­иболее известный и широко используемый антибио­тик. Более новые препараты: азитромицин, кларитро-мицин (их можно применять всего 1—2 раза в сутки). Спектр действия — широкий, включая внутрикле­точные микроорганизмы, легионеллы, гемофильную палочку. Тип действия — статический (хотя, в зависи­мости от вида микроба, может быть и цидным).

ЛИНКОЗАМИДЫ (линкомицин и его хлориро­ванный дериват — клиндамицин). Бактериостатики. Спектр их действия похож на макролиды, клиндами­цин особенно активен против анаэробов.

ЛЕВОМИЦЕТИН (ХЛОРАМФЕНИКОЛ) имеет в составе молекулы нитробензеновое «ядро», которое, к сожалению, делает препарат токсичным не только в отношении бактерий, но для клеток организма чело­века. Статический тип действия. Спектр действия — широкий, включая внутриклеточных паразитов.

РИФАМИЦИНЫ (рифампицин). В основе препа­рата — крупная молекула со сложной структурой. Тип действия — бактерицидный. Спектр действия — ши­рокий (в том числе внутриклеточные паразиты; очень эффективны против микобактерий). Сейчас приме­няют в основном только для лечения туберкулеза.

ПОЛИПЕПТИДЫ (полимиксины). Спектр анти­микробного действия — узкий (грамотрицательные бактерии), тип действия — бактерицидный. Очень токсичны. Применение — наружное; в настоящее время не используются.

ПОЛИЕНЫ (амфотерицин В, нистатин и др.). Противогрибковые препараты, токсичность которых достаточно велика, поэтому применяются чаще мес-тно (нистатин), а при системных микозах препарат выбора — амфотерицин В.

№66

Побочное действие антибиотиков может проявляться в отношении микробов и макроорга­низма. В отношении макроорганизма различают следующие виды побочного действия:

1. прямое токсическое, связанное с физико-химическими и фармакологическими свойствами препарата или продуктов его распада (аминогликозиды действуют на орган слуха, тетрациклины угнетают функции печени, левомицетин угнетает кроветворение и т.п.);

2. химиотерапевтическое в частности: реакции обострения (вторичная интоксикация продуктами распада микробов под действием антибиотика) и аллергические реакции (будучи аллергена­ми, антибиотики вызывают сыпи, дерматиты или более тяжелые осложнения по типу анафилак­сии);

1. иммунодепрессивное (угнетение индуктивной фазы иммуногенеза приводит послаблению защитных реакций организма, снижению титра антител, что затрудняет диагностику и способству­ет нестойкости иммунитета);

3. угнетение аутомикрофлоры, сопровождающееся ослаблением её антагонистической (за­щитной), витаминообразующей и ферментативной функций. Комплекс побочных воздействий ан­тибиотиков нередко приводит к ослаблению организма, развитию дисбактерибзов и суперинфек­ций (стафилококковых, кандидозных и др.).

Побочное действие антибиотиков на микроорганизмы включает:

1. формирование атипичных штаммов, которые затрудняют диагностику;

2. образование L-форм. не выявляемых обычными методами и малочувствительных к антимикробным воздействиям, способных к длительной персистенции в организме (происходит хронизация инфекции, возникают рецидивы);

3) формирование и распространение лекарственной устойчивости.

№67

Лекарственная устойчивость микробов может быть связана:

а) с наличием ферментов, разрушающих или инактивирущих антибиотики (например, микробные бета-лактамазы гидролизуют ядро пенициллинов);

б) с нарушение проницаемости оболочки для антибиотика, если точка приложения находится внутри клетки, а молекула антибиотика достаточно велика (устойчивость к рифампицину);

в) с изменением самих точек приложения (устойчивость к стрептомицину).

Генетическими механизмами появления и распространения лекарственной устойчивости яв­ляются возникновение мутаций и рекомбинации (особенно перенос R -плазмид и транспозонов от устойчивых бактерий к чувствительным). Широкое (и нередко бесконтрольное) применение анти­биотиков, особенно в стационарах, создаёт условия для быстрой селекции и широкого распростра­нения антибиотикоустойчивых клонов микробов, расширения спектра их устойчивости.

Для преодоления лекарственной устойчивости микробов необходимо:

1. назначение антибиотиков в соответствии с чувствительностью конкретного возбудителя, выделенного перед началом лечения;

2. применять антибиотики по схеме и в оптимальных дозах;

3. периодически менять препараты в ходе лечения, а на данной территории -1 раз в 3 года;

4. использовать комплекс из 2-3 препаратов с разным механизмом действия

5. использовать антибиотики резерва (второй очереди);

6. стимулировать защитные силы организма, нормализовать его аутофлору.

Чувствительность к антибиотикам и другим ХТП необходимо определять в каждом случае инфекции и периодически - в ходе лечения. Главным показателем является величина минимальной ингибирующей концентрации — МИК (мкг/мл ), т.е. минимальная концентрация антибиотика, за­держивающая рост микроба-возбудителя в стандартном опыте. Величину МИК определяют мето­дом серийных разведений или методом диффузии в агар (дисками). В первом случае МИК опреде­ляют по минимальной концентрации антибиотика, задерживающей видимый рост микроба в пробирках или чашках с питательной средой, содержащих возрастающие концентрации антибио­тика. Во втором случае чистую культуру возбудителя засевают газоном на питательный агар в чашке, укладывают на неё бумажные диски, пропитанные антибиотиками, которые диффундируют в агар, создавая градиент концентрации. После инкубирования в термостате измеряют диаметры зон задержки роста вокруг дисков и по специальным таблицам определяют степень чувствительно­сти к тому или иному антибиотику. В любом случае критерием чувствительности является величи­на терапевтического индекса:

где К - концентрация данного антибиотика в очаге инфекции (или в крови) при введении те­рапевтических доз препарата (микроб чувствителен, а антибиотик обычно эффективен, если Т ме­нее 0,3). Значения К можно найти в специальных таблицах.

Выбор антибиотика для лечения зависит от чувствительности возбудителя, возможности дос­тижения очага инфекции без снижения активности антибиотика и от его побочного действия.

№68

Определение чувствительности бактерий к антибиотикам

Для определения чувствительности бак­терий к антибиотикам (антибиотикограммы) обычно применяют:

• Метод диффузии в агар. На агаризован-ную питательную среду засевают исследуемый микроб, а затем вносят антибиотики. Обычно препараты вносят или в специальные лунки в агаре, или на поверхности посева раскла­дывают диски с антибиотиками («метод дис­ков»). Учет результатов проводят через сутки по наличию или отсутствию роста микробов вокруг лунок (дисков). Метод дисков — качес­твенный и позволяет оценить, чувствителен или устойчив микроб к препарату.

• Методы определения минимальных инги-бирующих и бактерицидных концентраций, т. е. минимального уровня антибиотика, кото­рый позволяет in vitro предотвратить видимый рост микробов в питательной среде или пол­ностью ее стерилизует. Это количественные методы, которые позволяют рассчитать дозу препарата, так как концентрация антибиоти­ка в крови должна быть значительно выше ми­нимальной ингибирующей концентрации для возбудителя инфекции. Введение адекватных доз препарата необходимо для эффективного лечения и профилактики формирования ус­тойчивых микробов.

Есть ускоренные способы, с применением автоматических анализаторов

№69

Профилактика развития осложнений со­стоит прежде всего в соблюдении принципов рациональной антибиотикотерапии (антимик­робной химиотерапии):

• Микробиологический принцип. До назна­чения препарата следует установить возбу­дителя инфекции и определить его индиви­дуальную чувствительность к антимикроб­ным химиотерапевтическим препаратам. По результатам антибиотикограммы больному назначают препарат узкого спектра дейс­твия, обладающий наиболее выраженной активностью в отношении конкретного воз­будителя, в дозе, в 2—3 раза превышающей минимальную ингибирующую концентра­цию. Если возбудитель пока неизвестен, то обычно назначают препараты более широ­кого спектра, активные в отношении всех возможных микробов, наиболее часто вы­зывающих данную патологию. Коррекцию лечения проводят с учетом результатов бак­териологического исследования и опреде­ления индивидуальной чувствительности конкретного возбудителя (обычно через 2—3 дня). Начинать лечение инфекции нужно как можно раньше (во-первых, в начале за­болевания микробов в организме меньше, во-вторых, препараты активнее действуют на растущих и размножающихся микробов).

• Фармакологический принцип. Учитывают особенности препарата — его фармакокине-тику и фармакодинамику, распределение в организме, кратность введения, возможность сочетания препаратов и т. п. Дозы препаратов должны быть достаточными для того, чтобы обеспечить в биологических жидкостях и тка­нях микробостатические или микробоцидные концентрации. Необходимо представлять оп­тимальную продолжительность лечения, так как клиническое улучшение не является ос­нованием для отмены препарата, потому что в организме могут сохраняться возбудители и может быть рецидив болезни. Учитывают так­же оптимальные пути введения препарата, так как многие антибиотики плохо всасываются из ЖКТ или не проникают через гематоэнце-фалический барьер.

• Клинический принцип. При назначении пре­парата учитывают, насколько безопасным он бу­дет для данного пациента, что зависит от ин­дивидуальных особенностей состояния больного (тяжесть инфекции, иммунный статус, пол, на­личие беременности, возраст, состояние функции печени и почек, сопутствующие заболевания и т. п.) При тяжелых, угрожающих жизни инфек­циях особое значение имеет своевременная ан-тибиотикотерапия. Таким пациентам назначают комбинации из двух-трех препаратов, чтобы обес­печить максимально широкий спектр действия. При назначении комбинации из нескольких пре­паратов следует знать, насколько эффективным против возбудителя и безопасным для пациента будет сочетание данных препаратов, т. е. чтобы не было антагонизма лекарственных средств в отно­шении антибактериальной активности и не было суммирования их токсических эффектов.

• Эпидемиологический принцип. Выбор пре­парата, особенно для стационарного больно­го, должен учитывать состояние резистент­ности микробных штаммов, циркулирующих в данном отделении, стационаре и даже ре­гионе. Следует помнить, что антибиотикоре-зистентность может не только приобретаться, но и теряться, при этом восстанавливается природная чувствительность микроорганизма к препарату. Не изменяется только природная устойчивость.

Фармацевтический принцип. Необходимо учитывать срок годности и соблюдать правила хранения препарата, так как при нарушении этих правил антибиотик может не только по­терять свою активность, но и стать токсич­ным за счет деградации. Немаловажна также и стоимость препарата