Одним з проявів життєдіяльності мікроорганізмів є їх зростання і розмноження.
Зростання - це збільшення розмірів окремої особини.
Розмноження - здатність організму до відтворення.
Основним способом розмноження у бактерій є поперечний розподіл, яке відбувається в різних площинах з формуванням різноманітних сполучень, клітин (грона, ланцюжки, тюки і т. Д.). У бактеріальних клітин поділу передує подвоєння материнської ДНК. Кожна дочірня клітина отримує копію материнської ДНК. Процес поділу вважається закінченим, коли цитоплазма дочірніх клітин розділена перегородкою. Клітини з перегородкою розподілу розходяться в результаті дії ферментів, які руйнують серцевину перегородки.
Швидкість розмноження бактерій різна і залежить від виду мікроба, віку культури, живильного середовища, температури.
При вирощуванні бактерій в рідкому поживному середовищі спостерігається кілька фаз росту культур:
1. Фаза вихідна (латентна) - мікроби адаптуються до живильному середовищі, збільшується розмір клітин. До кінця цієї фази починається розмноження бактерій.
2. Фаза логарифмічного інкубаційного зростання - йде інтенсивний поділ клітин. Триває ця фаза близько 5 годин. За оптимальних умов бактеріальна клітина може ділитися кожні 15-30 хв.
3. Стаціонарна фаза - число новопосталих бактерій дорівнює числу відмерлих. Тривалість цієї фази виражається в годинах і коливається в залежності від виду мікроорганізмів.
4. Фаза відмирання - характеризується загибеллю клітин в умовах виснаження живильного середовища і накопичення в ній продуктів метаболізму мікроорганізмів.
5ч 10 15 20 25 30 35 40 45 Час тижнів тижнів
Якщо живильне середовище, в якій культивуються мікроорганізми, буде оновлюватися, то можна підтримувати фазу логарифмічного росту.
При розмноженні на щільних поживних середовищах бактерії утворюють на поверхні середовища і всередині неї типові для кожного мікробного виду колонії. Колонії можуть бути опуклими або плоскими, з рівними або нерівними краями, з шорсткою або гладкою поверхнею і мати різне забарвлення: від білої до чорної. Всі ці особливості (культуральні властивості) враховують при ідентифікації бактерій, а також при відборі колоній для отримання чистих культур. Щоб знати, як отримати чисту культуру того чи іншого мікроорганізму, треба уважно ознайомитися з практичною частиною цього розділу.
2. Реакція преципітації. Визначення, компоненти. Механізм, варіанти постановки, застосування
Реакція преципітації (1897 р Клаус) - це осадження специфічного мелкодісперстних АГ еквівалентним кол-ом АТ в розчині електроліту
Компоненти: колоїдний розчин АГ; сироватка з високим титром АТ
Механізм: АТ + АГ = АТ-АГ: АТ-АГ = преципитат
Переваги і недоліки: + велика стійкість до високих температур
Значення: сероідентіфікація (АТ в сироватці, АГ невідомий); серодиагностика (невідомі АТ в сироватці, ізветнйи АГ); визначення слідових кол-в АГ; вивчення антигенних структур бактерії; визначення видової приналежності біол. рідин; виявлення фальсифікації м'ясних харчових продуктів
Види: реакція кольцепрецепітаціі (послідовні розведення антигену нашаровуються на стандартне розведення діагностичної сироватки в пробірках, при цьому осад утворюється у вигляді кільця на межі двох середовищ); реакція преципітації в пробірках (помутніння, випадання осаду); реакція дифузної преципітації в гелі (видима лінія)
Мікоплазми - це мікроорганізми, позбавлені клітинної стінки, але оточені тришарової липопротеидной ци-топлазматіческой мембраною. Мікоплазми виявлені в грунті, стічних водах, на різних субстратах, в організмі тварин і людини. Є патогенні і непатогенні види.
До патогенних для людини відноситься Mycoplasma pneumonia, до полупатогенним - m. hominy's і Т- група.
Клітини мікоплазм досить поліморфні (кулясті, кільцеподібні, коккобаціллярние, ниткоподібні, гіллясті, у вигляді елементарних тілець). Патогенні мікоплазми вражають органи дихання, сечостатеву і ЦНС. В даний час цих збудників приділяється особлива увага як збудників захворювання запального характеру.
2. Реакція аглютинації. визначення, компоненти, механізм, варіанти постановки, застосування
Реакція аглютинації - це специф. АГ + АТ, що виявляється в склеюванні і випаданні в осад корпускулярних антигенів: бактерій, еритроцитів, а також часток з адсорбованими на них антигенами під впливом антитіл в середовищі з електролітом.
Компоненти: культура збудника з АГ-агглютиноген, сироватка з АТ-агглютинин
Механізм: теорія «решітки»: 1 - специфічна адсорбція антитіл на поверхні клітини або частки, що несе відповідні антигени; 2 - освіту агрегату (агглютіната) і випадання його в осад.
Методики: на склі (орієнтовна); в пробірці (дозволяє визначити кількість і наявність АГ-агглютиногенов).
Переваги і недоліки: - недостатня специфічність (підвищити можна розведенням досліджуваної сироватки до її титру або половини титру); - недостатня чутливість; - трудомісткість; - тривалість; + Наочність.
Титр сироватки - її максимальне розведення, в якому можна знайти аглютинація антигену.
Діагностичний титр - це критична величина титру АТ сироватки крові хворого до конкретного збудника, досягнення чи перевищення якої розцінюється як діагностична ознака захворювання. Встановлюється емпіричним шляхом для кожного захворювання. (Р. Відаля)
Значення: диференціювання раніше перенесеної інфекції, вакцинації або поточне захворювання (+),
оцінка динаміки наростання титру антитіл, яке спостерігається тільки при поточній інфекції.
Реакція адсорбції аглютинінів по Кастеллани. Взяли АТ після імунізації АГ тварин, відокремили формені елементи і фібриноген. Отримали монорецепторними сироватку.
Фільтрівний агент, названий згодом вірусом поліомієліту (синонім поліовірус), було виділено в 1909 р при зараженні мавп К. Ландштейнером і Е. Поппером з спинного мозку померлого від поліомієліту дитини.
Структура і хімічний склад. Однониткових РНК асоціації-рована з внутрішнім білком, при видаленні якого її інфек-ціонность зберігається. Капсид віріона побудований за ікосаедрічеськая типу симетрії і складається з 60 субодиниць (рис. 21.1).
Культивування і репродукція. Віруси поліомієліту хоро-шо репродукуються з вираженим ЦПД в первинних і пере-Віва культурах різного походження (фібробласти людини, клітини HeLa і ін.).
Адсорбція поліовірусов відбувається переважно на ліпопротеїнових рецепторах клітини, в яку вони проникають шляхом віропексіса, - вірус захоплюється клітинної мембраною, яка впячивается всередину, утворюючи мікровакуоль. Після звільнення віріона від капсида утворюється репліка-тивная форма РНК, яка є матрицею для синтезу цРНК і фонду віріони РНК. Репродукція поліовірусу відбувається в цитоплазмі чутливих клітин.
Спочатку синтезується єдиний гігантський поліпептид, кото-рий розрізається протеолітичнимиферментами на кілька фрагментів. Одні з них представляють собою капсомери, з яких будується капсид, інші - внутрішні білки, треті - віріони ферменти (РНК-транскриптаза і протеаза). Потім відбувається формування декількох сотень віріонів в кожній інфікованій клітині, які звільняються після її чи-зиса.
Антигени. Віруси поліомієліту розділені на три серол-ня типу (I, II і III), які розрізняються між собою за антигенною структурою і деякими іншими біологічними ознаками. Всі три серотипу мають загальний комплементсвязива ющий антиген. Їх диференціація проводиться в реакції нейтралізації.
Патогенез захворювань людини. Вхідними воротами інфек-ції є слизова оболонка рота і носоглотки. Первинна репродукція вірусу відбувається в епітеліальних клітинах слизової оболонки рота, глотки і кишечника, в лімфатичних вузлах глоткового кільця і тонкої кишки (пеєрових бляшках).
З лімфатичної системи вірус потрапляє в кров. Стадія вирусемии триває від декількох годин до декількох днів. У деяких випадках вірус проникає в нейрони спинного і головного мозку, мабуть, через аксони периферичних нервів. Це може бути пов'язано з підвищеною проникністю гематоенцефалічного бар'єру за рахунок утворюються імунних комплексів.
Репродукція вірусу в рухових нейронах передніх рогів спинного мозку, а також в нейронах великого і продов-говатого мозку призводить до глибоких, нерідко незворотних змін. У цитоплазмі уражених нейронів, які під-Вергал глибоким дегенеративних змін, виявляючи-ються кристалоподібні скупчення віріонів.
Імунітет. Після перенесення захворювання формується довічний гуморальний імунітет до відповідного серотипу вірусу. Протектівнимі властивостями володіють вірус-нейтралізуючі антитіла, які починають синтезуватися ще до появи паралічів. Однак їх максимальні титри (1: 2048 і більше) реєструються через 1-2 міс і обнаружи-ються протягом багатьох років. Це має практичне значення для ретроспективної діагностики поліомієліту. Пасивний їм-мунітет, набутий після народження, зберігається протягом перших 4-5 тижнів життя дитини. Висока концентрація антитіл в сироватці не запобігає розвиток паралічів після того, як поліовірус проник в ЦНС.
Екологія та поширення. Стійкість поліовірусу в зовнішньому середовищі порівняно велика. Він зберігає свої інфек-ційних властивості в стічних водах при Про ° С протягом місяця. Нагрівання при температурі 50 ° С інактивує вірус протягом 30 хв у воді, а при 55 ° С в молоці, сметані, маслі і мороз-ном. Вірус стійкий до детергентів, але високочутливий до УФ-променів і висушування, а також до хлорвмісних дезінфектантів (хлорне вапно, хлорамін). Найбільш чувствитель-ни до поліомієліту діти, однак хворіють і дорослі. Нерідко поширення поліомієліту набуває епідемічний ха-рактер. Джерелом інфекції є хворі і вірусоносії. Виділення вірусу з глотки і з фекаліями починається в інкубаційний період. Після появи перших симптомів захворювання вірус продовжує виділятися з фекаліями, в 1 г яких міститься до 1 млн. Інфекційних доз. Тому головне значення має фекально-оральний механізм передачі інфекції через забруднені фекаліями воду і харчові продукти. Певна роль належить мухам. У епідеміологічн-чеських осередках може відбуватися інфікування людей воздуш-но-крапельним шляхом.
Специфічна профілактика. Інактивована вакцина, отримана Дж. Солк в США шляхом обробки вірусу розчином формаліну, забезпечує досить напружений типоспецифический гуморальну імунну відповідь. До недоліків інактивованої вакцини слід віднести необхідність її тричі поспіль парентеральним шляхом. Крім того, вона не забезпечує надійного місцевого імунітету кишечника.
А. Себине в США були отримані аттенуіровані варіан-ти вірусів поліомієліту, з яких в кінці 50-х років рада-ськими вірусологами А. А. Смородінцевим і М. П. Чумаковим була приготовлена жива поліовірусная вакцина. Вакцинні штами виявилися генетично стабільні. Вони не реверсувати до «дикого типу» при пасажах через кишечник людей і не репродуціювалися в клітинах ЦНС.
Основна відмінність вакцинних від вихідних, «диких», штамів полягає в їх нешкідливості для людини.
Жива вакцина має ряд переваг в порівнянні з ін-активованої. Вона забезпечує не тільки загальний гуморальний імунітет, але і місцевий імунітет кишечника за рахунок синтезу секреторних імуноглобулінів класу А. Разом з тим в ре-док інтерференції вірусів з «дикими» типами поліовірусу в епітеліальних клітинах слизової оболонки тонкого кишечника відбувається елімінація- останніх з організму. І, нарешті, жива вакцина вводиться природним шляхом - через рот, що в значній мірі полегшує її застосування. Недоліком живих вакцин є необхідність постійного контролю за генетичною стабільністю вакцинного штаму.
Для пасивної профілактики поліомієліту застосовують чоло-веческое імуноглобулін.