УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ Получить представление о характере
advertisement
УЕ 1.1 ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ ИНФЕКЦИОННОГО ПРОЦЕССА УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ Получить представление о характере взаимодействия патогенных микроорганизмов с организмом человека в процессе развития инфекции. В РЕЗУЛЬТАТЕ ИЗУЧЕНИЯ ТЕМЫ СТУДЕНТ ДОЛЖЕН знать: 1. Закономерности проявления антагонизма в экологической системе «человек-микрофлора». 2. Биологические свойства, используемые микроорганизмами в развитии инфекционного процесса. 3. Взаимосвязь факторов патогенности и симптомокомплекса при развитии инфекционной болезни. 4. Возможности микробной популяции в реализации генетического материала при развитии инфекционного процесса. 5. Характер взаимодействия организма человека и микробного агента в развитии инфекционного процесса. уметь: 1. Доказать, на основе теоретических знаний, справедливость постулатов Р. Коха при развитии инфекционной болезни, вызванной классическими возбудителями. 2. Определять факторы патогенности, используемые микробным агентом при развитии инфекционной болезни. владеть: 1. Методическими приемами дифференцирования этиологии на основе 1 симптомокомплекса инфекционного заболевания, обусловленного специфическими факторами агрессии возбудителя. 2. Теоретическими навыками доказательной медицины по подтверждению диагноза инфекционного заболевания человека на основе лабораторной диагностики. ПРОГРАММА ВЫПОЛНЕНИЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ НА ПРАКТИЧЕСКОМ ЗАНЯТИИ 1. Ответить на предложенные теоретические вопросы входного контроля уровня знаний. 2. Познакомиться с представленными информационными материалами по развитию инфекционного процесса (МУ 1.1.1) и выполнить задания. 3. Познакомиться с представленными информационными материалами по вопросу «Генетический контроль патогенности» (МУ 1.1.2) 4. Провести моделирование процесса инфицирования на примере культуры Streptococcus pneumonia в эксперименте (МУ 1.1.3) 5. Выделить сходства и различия между разными формами инфекционного процесса (МУ 1.1.4) 6. Указать наличие возбудителя в организме человека в процессе развития острой формы инфекционного заболевания в зависимости от периода его развития (МУ 1.1.4) 7. Выделить отличительные особенности патогенов (МУ 1.1.5) 8. Текущий контроль освоения темы занятия КОНТРОЛЬ ВХОДНОГО УРОВНЯ ЗНАНИЙ ПО ТЕМЕ ЗАНЯТИЯ (ТЕСТОВЫЕ ЗАДАНИЯ) ВЫБРАТЬ ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ: 1.Назовите интегрирующие системы организма человека: 2 а) опорно-двигательная б) дыхательная в) иммунная г) эндокринная д) мочеполовая е) не указано выше 2. Назовите отличия гуморальной регуляции от нервной: а) более быстрая б) осуществляется нервными мпульсами в) регулируется ферментами г) ругулируется гормонами д) не указано выше 3. Эритроциты участвуют в: а) в свертывании крови б) переносят кислород в) переносят чужеродные химические вещества и клетки г) защищают от инфекции д) не указано выше 4. Лейкоциты участвуют в: а) распознают чужеродные структуры б) переносят кислород в) переносят чужеродные химические вещества и клетки г) защищают от инфекции д) не указано выше 5. Невосприимчивость организма человека – это: а) гемофилия б) анемия в) иммунитет г) фагоцитоз 6. Всасывание питательных веществ происходит в: а) в желудке б) ротовой полости в) в тонкой кишке г) в толстой кишке д) не указано выше 7. Лимфоциты отвечают за: а) формирование адаптивного иммунитета б) резистентность организма в) свертывание крови г) работу гормонов 3 д) не указано выше 8. Малый круг кровообращения в системе кровообращения начинается в: а) правом предсердии б) правом желудочке в) левом предсердии г) левом жедудочке д) не указано выше 9. Работа иммунной системы находится под контролем: а) переферической нервной системы б) дыхательной системы в) спинного мозга г) не указано выше 10. Процесс гемопоэза происходит в: а) в лимфотических узлах б) тимусе в) селезенке г) костном мозке д) не указано выше 11. Процесс лимфопоэза происходит в: а) в лимфотических узлах б) тимусе в) селезенке г) костном мозке д) не указано выше 12. Процесс иммунопоэза происходит в: а) в лимфотических узлах б) тимусе в) селезенке г) костном мозке д) не указано выше 13. Прелимфоциты локализованы в: а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 14. Созревшие лимфоциты локализованы в: а) лимфотических узлах б) костном мозге 4 в) тимусе г) крови д) не указано выше 15. Гранулоциты циркулируют в: а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 16. t-лимфоциты формируются в : а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 17. b- лимфоциты формируются в : а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 18. Гранулоциты формируются в : а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 19. Тромбоциты формируются в: а) лимфотических узлах б) костном мозге в) тимусе г) крови д) не указано выше 20. Кровеносная система участвует в защите организма от чужеродных агентов а) при физиологической норме б) при патологиях в) не участвует г) не указано выше 5 22. Иммунную функцию выполняют клетки, способные дифференцировать «свое-чужое» через: а) рецепторы HLA б) рецепторы для «мусора» в) гликолипидные рецепторы г) не указано выше 23. Центральным органом иммунной системы является: а) тимус б) лимфотические узлы в) миндалины г) костный мозг д) не указано выше 24. Перефирическими органами иммунной системы является: а) тимус б) лимфотические узлы в) миндалины г) костный мозг д) не указано выше 24. Клон лимфоцитов – это: а) потомство одной клетки, отличающихся поспецифическому рещептору б) группа лимфоцитов в) потомство разных клеток г) группа лимфоцитов, находящихся в тимусе д) не указано выше 25. Выберите из представленного перечня макрофаги, которые локализуются в печени: а) остеокласты б) купферовские звездчатые клетки в) клетки Лангерганса г) гистиоциты д) не указано выше 26. Выберите из представленного перечня макрофаги, которые локализуются в в соединительной ткани: а) остеокласты б) купферовские звездчатые клетки в) клетки Лангерганса г) гистиоциты д) не указано выше 6 27. Адгезия - это а) свойство клеток прикрепляться и задерживаться на определѐнных субстратах б) направленное движение клеток в) поглощение бактерий г) обволакивание объекта фагоцитоза д) контактный цитолиз клетки-мишени е)не указано выше 28. Поглощение — это: а) прилипание клеток друг к другу б) захват объекта фагоцитоза и обволакивание его в) свойство клеток прикрепляться и задерживаться на определѐнных субстратах г) направленное движение, клеток д) контактный цитолиз клетки-мишени е) не указано выше 29. Выберите группы клеток, которые относятся к клеточным факторам естественной резистентности: а) нейтрофилы б) естественные киллеры в) b-лимфоциты г) t- лимфоциты д) тучные клетки е) не указано выше 30. Фагоцитоз - это а) поглощение твердых частиц клетками фагоцитами б) синтез и секреция иммуноглобулинов в) поглощение клетками фагоцитами жидкого материала г) активный процесс выхода из кровеносных сосудов в ткани фагоцитирующих клеток д) развитие клеточного иммунного ответа е) не указано выше 31. Клетками-предшественниками макрофагов являются: а) нейтрофилы б) моноциты в) тучные клетки г) эозинофилы д) плазматические клетки е) не указано выше 32. Хемотаксис клеток — это: а) направленное движение клеток б) прилипание клеток друг к другу 7 в) поглощение бактерий фагоцитирующими клетками г) стимуляция бактерицидной функции д) усиление функциональной активности клеток е) не указано выше 33. Доминирующими клетками мононуклеарной фагоцитарной системе являются: а) макрофаги б) полиморфноядерные нейтрофильные и эозинофильнме лейкоциты в) ретикулярные клетки г) NK-клетки д) лимфоциты е) не указано выше 34. Выберите из представленного перечня макрофаги, которые локализуются в печени: а) гистиоциты б) купферовские звѐздчатые клетки в) клетки Лангерганса г) микроглия д) остеокласты е) не указано выше 35. Выберите из представленного локализованные в коже: а) гистиоциты б) купферовские звѐздчатые клетки в) клетки Лангерганса г) остеокласты д) микроглия е) не указано выше перечня клеток макрофаги, КРИТЕРИИ ОЦЕНОК - оценка «отлично» выставляется студенту, давшему правильные ответы на 91 – 100 % тестовых заданий (30-35 вопросов); - оценка «хорошо» выставляется студенту, давшему правильные ответы на 81 – 90 % тестовых заданий (25 - 30 вопросов); - оценка «удовлетворительно» выставляется студенту, давшему правильные ответы на 71 – 80 % тестовых заданий (20 - 25 вопросов); 8 - оценка «неудовлетворительно» выставляется студенту, давшему правильные ответы на 60 % и менее тестовых заданий (19 и менее вопросов). МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ СТУДЕНТА МУ 1.1.1. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ: закономерности развития инфекционного процесса Инфекция – процесс, представляющий физиологических, патологических, собой совокупность адаптационных и репарационных реакций, которые возникают и развиваются в организме человека в процессе его взаимодействия с патогенными микроорганизмами, вызывающих нарушение его внутренней среды и нормальных физиологических функций. Все многообразие микроорганизмов по отношению к организму человека, можно распределить в следующие группы (рисунок 1): Рисунок 1.- Взаимосвязь микроорганизмов с организмом человека 9 Отличительной особенностью патогенных микроорганизмов является их способность проникать во внутреннюю среду человека, размножаться в специфических для нее условиях, используя для этих целей органы и ткани, закономерно вызывая развития инфекционного процесса - ответной реакции организма человека на размножение в нем микроорганизмов. Инфекционный процесс, складывается из взаимодействия трех взаимозависимых факторов, составляющих его: инфекционный агент, восприимчивый организм и внешнюю среду, где и происходит их встреча (рисунок 2). ИНФЕКЦИЯ 1. арена действия МАКРООРГАНИЗМ ИНФЕКТАНТ ГОМЕОСТАЗ, ЗАВИСИМЫЙ ОТ НОРМЫ РЕАКЦИИ агресс ор МИКРОБНЫЙ АГЕНТ МИКРОБНЫЙ ТОКСИН ВНЕШНЯЯ СРЕДА условия встречи ФАКТОРЫ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА МАКРО- И МИКРООРГАНИЗМЫ: фИЗИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ; ХИМИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ; БИОЛОГИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ Рисунок 2. - Взаимозависимые факторы, участвующие в развитии инфекционного процесса Патогены могут иметь антропонозное (человек), зоонозное (животное) или сапронозное (абиогенные факторы) происхождение. В связи с этим, в одном случае, источником инфекции является человек, тогда как в другом – животные, поскольку они соответственно являются резервуаром возбудителя, которого они выделяют в состоянии болезни (больной), реконвалесценции (выздоровления) или при микробоносительстве. Кроме того, источником инфекции могут выступать объекты 10 внешней среды – абиогенные факторы, служащие естественной средой обитания некоторых патогенных микроорганизмов, в этом случае они относятся к сапронозам. К антропонозным инфекциям относятся брюшной тиф, дизентерия и другие, к зоонозным – туляремия, бруцеллез, лептоспироз, клещевой энцефалит другие, к сапронозам – холера, легионеллез и другие. Приведенная классификация микроорганизмов, безусловно, является условной, но она имеет практическое значение, так как позволяет оценивать эпидемическое значение микроорганизмов, выделяемых из клинического материала обследуемого человека микробиологическими методами исследованиях при диагностики инфекционных заболеваний. Микроорганизмы попадают из внешней среды через воздушнопылевую среду, алиментарным, половым, плацентарным, контактным, ятрогенным и траснмиссивным путем, где они распространяются в организме человека через клетки эпителиальной ткани, кровь, лимфу и пораженные участки кожи (рисунок 3). Рисунок 3. - Пути распространения микробов в организме человека Для развития инфекционного процесса в организме наобходимо (рисунок 4): 11 человека Рисунок 4.- Факторы, определяющие развитие инфекции Способность найти в организме человека входные ворота инфекции определяется явлением хемотаксиса, который обеспечивается факторами адгезии микроорганизмов и рецепторами клеток ткани человека. Рецепторы клеток тканей человека неоднородны по своему составу и среди них выделяют: - нативные рецепторы, которые находятся на эпиталеальных клетках и участвующих в адгезии соответствующих микроорганизмов - индуцированные рецепторы, которые образуются после адсорбции на них других микроорганизмов, например вирусов и только тогда на них могут адгезироваться соответствующие микробы. Наличие индуцированных рецепторов, в частности, объясняет то, что рецептором для таких микробов служат вирусные гемагглютинины, которые встраиваются в цитоплазматическую мембрану эпителиальных клеток. Это 12 имеет важнейшее значение для понимания механизмов возникновения вторичных бактериальных инфекции при первичных вирусных инфекциях, например гриппе. По своей химической природе рецепторами могут быть иммуноглобулины разных классов, а также альбуминами, фибронектин или другими органические соединения, но все они должны быть способными взаимодействовать с комплементарными микробными адгезинами. Питательные вещества, которые обеспечивают процесс колонизации микроорганизмов, получают из чувствительной клетки человека, которую они ведут к гибели. Для ингибирования факторов защиты организма человека, спосбные противостоять процессу колонизации, микробная клетка испольует разные стратегии (рисунок 5): Рисунок 5.- Стратегия защиты микробной клетки от факторов резистентности человека в процессе колонизации Возникновение инфекции зависит от состояния макроорганизма 13 и характеризуется чувствительностью или резистентностью к ней. Степень взаимоотношений между организмом человека и патогенными макроорганизмами может иметь различные проявления: от бессимптомного носительства до тяжелой формы инфекционного заболевания с летальным исходом. Описано несколько форм развития инфекционного процесса (рисунок 6): Рисунок 6.- Формы инфекционного процесса Следует заметить, что не все из них достаточно хорошо изучены, а относительно некоторых в литературе нет окончательно сформированных представлений. Крайней степенью развития инфекционная процесса является инфекционная болезнь, которая относится к числу наиболее изученных форм взаимоотношений между организмом человека и макроорганизмами, протекающей в виде манифестной инфекции (рисунок 7): Рисунок 7.- Формы манифестной инфекции 14 По продолжитеьности действия возбудителя на макроорганизм, а так же по клиническим и патогенетическим признакам различают острую и хроническую формы манифестной инфекции. Острая форма манифестной инфекции характеризуется: а) непродолжительностью пребывания микробного возбудителя в организме больного б) формированием в той или иной степени невосприимчивости к повторному заражению данным видом микроба в) большой интенсивностью выделения микробных возбудителей в окружающую среду, а, следовательно, их высокой заразительностью г) коротким периодом течения заболевания, а после выздоровления, возбудитель, как правило, покидает инфицированный организм д) специфическим симптомокомплексом, что определяет патогенез. Хроническая форма манифестной инфекции характеризуется: а) длительным пребыванием возбудителя в организме или его постоянной персистенцией, с возможным выделением во внешнею среду б) ремиссиями; в) рецидивами (при отсутствии повторного инфицирования больного, возвращаются клинические проявления болезни за счет остающихся в организме возбудителей – рецидивы при рожистом воспалении, остеомиелите, возвратном тифе) г) обострениями патологического процесса. Некоторые инфекции протекают всегда только в острой форме. К их числу можно отнести скарлатину, оспу, чуму и др.. Для других характерно развитие хронической формы - сифилис, лепра и др.. Однако для ряда возбудителей инфекционных заболеваний отмечается способность переходить из острой формы инфекции в хроническую. Среди них следует назвать возбудителей бруцеллеза, вирусного гепатита, дизентерии и др.. Полное выздоровление, как при острой, так и при хронических формах инфекции, может закончиться благоприятным 15 прогнозом в случае своевременной и рациональной терапии. В противоположном варианте может наступить повторное заболевание, которое развивается в результате нового заражения тем же возбудителем, при условии, что инфекционный процесс не завершается образованием напряженного иммунитета (реинфекция при дизентерии, гонореи). Если же она наступает еще до ликвидации первичной болезни, то уже говорят о суперинфекции. Каждая манифестная инфекция характеризуется циклическим течением болезни, т.е. последовательной сменой отдельных еѐ периодов, отличаются продолжительностью, микробиологическими, клиническим симптомокомплексом, иммунологическими и эпидемиологическими особенностями. Среди них выделяют инкубационный период, начинающийся от момента проникновения инфекционного агента в организм человека до появления первых предвестников заболевания. Его продолжительность определяется физиолого-биохимическими особенностями возбудителя и зависит от скорости его роста и деления. Для большинства бактериальных инфекцией он колеблется от нескольких часов до нескольких недель. Больной в этот период не представляет опасности для окружающих, поскольку возбудитель обычно не выделяется из организма человека во внешнюю среду. Однако на данном этапе идет интенсивное его размножение, вследствие чего колонизируется инфицированная им ткань или орган. Достаточная для развития инфекционная концентрация микроорганизмов в очаге поражения называется разрешающей дозой. Кроме того, в этот период начинает активно продуцироваться биологически активные факторы, обеспечивающие микробному агенту возможность противостоять факторам резистентности (нейтрофильное воспаение) человека. Инкубационный период сменяется продромальным (продрома), в течение которого микробный агент инвазирует подлежащие ткани и выделяется в кровь. При многих инфекционных заболеваниях возбудитель в 16 период продромы не выделяются во внешнюю среду. Исключения составляют коклюш и небольшой ряд других инфекций. Разгар болезни характеризуется появлением специфических симптомов, что связано с активным синтезом факторов агрессии. В начале данного периода появляется возможность обнаружения специфических антител в сыворотке крови больного, титр которых в дальнейшим увеличивается. Происходит выделение возбудителя из организма больного, вследствие чего он представляет опасность для окружающих. Пути выделения зависят от места формирования инфекционного процесса. Например, при респираторной инфекции – носоглотки и полости рта с капельками слюны и слизи; при кишечной инфекции – с испражнениями и мочой, тогда как при гнойно-воспалительных заболеваниях – с гноем и отдельных участков поражѐнной ткани и т.д. Разгар заболевания сменяет период реконвалесценции (выздоровления), во время которого восстанавливается физические функции поражѐнных клеток, тканей, органов и всего организма в целом. Продолжительность зависит от состояния организма человека, а также реабилитационных мероприятий и т.д.Титр антител достигает максимума. В период реконвалесценция может продолжаться длительное микробовыделение, продолжительность которого может изменятся многими месяцами. При локализации возбудителя в крови, например при возвратном тифе, риккетсиозах, арбовирусных и других инфекциях, он вовсе не выделяется из организма. СУБКЛИНИЧЕСКАЯ ФОРМА ИНФЕКЦИИ имеет неоднозначное, но очень важное эпидемическое значение. Особенностью данной формы инфекции является то, что на фоне протекающего инфекционного процесса больные сохраняют работоспособность, мобильность и социальную активность. При этом: - больные с субклинически протекающей формой резервуаром и источником инфекции; 17 являются - большая (менингококковая частота субклинических инфекция, грипп, форм дифтерия и многих др.), инфекций способствует формированию массивной иммунной прослойки среди населения, что в определенной мере ограничивает распространение данной инфекции. ЛАТЕНТНАЯ ФОРМА ИНФЕКЦИИ представляет собой длительное бессимптомное взаимодействие Состояние данной формы организма с инфекционным агентом. инфекционного процесса зависит от биологических свойств организма микроорганизмов, который находятся в организме человека в виде: L-формы, дефектной форме или поддерживает свою жизнеспособность, находясь внутри клетки хозяина – внутриклеточный паразитизм. При этом постоянного выделения возбудителя во внешнюю среду не происходит. Описаны латентные формы, вызываемые вирусами, бактериями и простейшими. Под влияние факторов внешней среды (термическое воздействие, интеркурентные болезни, травмы, трансфузии, трансплантация и др. случаи) латентные формы инфекционного процесса могут переходить в острую манифестную форму. При этом возбудитель преобретает свои обычные свойства. Классическим примером может служить герпетическая инфекция. МИКРОБОНОСИТЕЛЬСТВО освещается в последние годы как особая форма взаимодействия микроорганизма с организмом человека и ее рассматривают как инфекционный процесс, протекающий бессимптомно (рисунок 8). На развитие инфекционного процесса МИКРОБОНОСИТЕЛЬСТВО БЕССИМПТОМНО (на субклеточном уровне) БЕССИМПТОМНО (остро) БЕССИМПТОМНО (хронически) Рис.4 Рисунок 8.- Формы микробоносительства 18 при микробоносительстве не свидетельствуют выявляемые иммунологические сдвиги, а также типичные для данного вида заболевания функциональные и морфологические изменения в органах и тканях. При этом манифестации патологического процесса не происходит, но эта форма инфекционного процесса обеспечивает резервуар инфекции. Крайне своеобразной формой взаимодействия инфекионного агента с организмом человека является МЕДЛЕННАЯ ФОРМА ИНФЕКЦИИ. Определяющими ее свойствами являются: - продолжительный инкубационный период (вплоть до многолетнего); - ациклическое, но неуклонно прогрессирующее течение, заканчивающееся тяжелейшими расстройствами, а чаще смертью больного; - развитием патологических изменений преимущественно в одном органе или системе, например, в нервной или иммунной; Медленная инфекция описана только в отношении вирусных инфекций. На основе информационных материалов выполните задания: Задание1. Опишите развитие инфекционного процесса, используя набор слова (письменно в рабочей тетради): патогенны, комменсалы, мутуалисты, вирулентность, факторы патогенности, пенетрация, адгезия, колонизация, агрессия, инвазивность, экзотоксины, эндотоксины, токсичность, облигатные экзоферменты, внутриклеточные инфекционные паразиты, свойства, антимикробное действие, антитоксический эффект, лигант-рецепторное взаимодействие, сепсис, бактеримия, смешанная инфекцмя, суперинфекция, рецедив, бессимптомная форма, антропонозы, зоонозы, сапронозы Задание2. Установите соответствие пути заражения значению формы инфекции, приведенной в таблице 1 (аналогичная таблица приведена в 19 рабочей тетради, в которой стрелочками укажите соответствия): Таблица 1. Пути инфицирования человека при развитии инфекции Форма инфекции: манифестная форма инфекции Пути заражения: клиническое проявление болезни эндогенная инфекция инфекция, развившаяся при участии собственной микрофлоры организма человека инфекция, развившаяся при участии микрофлоры, попавшей в организм человека извне в процессе развития инфекции участвует один возбудитель возбудитель инфекция, развившаяся при участии нормальной микрофлоры человека разновидность эндогенной инфекции форма инфекции, при которой микроорганизмы локализуются в первичном очаге их размножения и не распространяются по организму человека форма инфекции, при которой микроорганизмы из первичного очага инфекции распространяются по организму человека в другие органы и ткани экзогенная инфекция моноинфекция инфектант оппортунистическая инфекция аутоинфекция очаговая инфекция генерализованная инфекция 20 Соответствие: Задание 3. Отметьте правильные соотношения записи, указанных событий в первом и втором столбцах таблицы (аналогичная таблица приведена в рабочей тетради, где и выполните задание письменно): инфекционная болезнь моноинфекция Chlamydia trachomatis размножается внутри клетки человека инфекцию вызывают Candida albicans и Staphylococcus aureus микст-инфекция оппортунистическая инфекция инфекцию вызывают Corinebakterium diphteriae облигатный паразит инфекция через укусы животных кишечные инфекции инфекция через медицинские манипуляции воздушно-капельные инфекции болезни «грязных рук» трансмиссивные инфекции воздушно-капельная инфекция Veillonella spp – постоянный обитатель полости рта, ЖКТ, дыхательных путях 21 парентеральные инфекции МУ 1.1.2. ИНФОРМАЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ: генетический контроль патогенности и токсинообразования Патогенность обусловлена разными факторами, которые проявляются в адгезии, колонизации, пенетрации, инвазии и подавлении факторов резистентности и иммунной защиты организма человека, которые находятся под контролем хромосомных и плазмидных генов. Так, образование пилей общего типа, участвующих в адгезии, контролируется хромосомными генами. В то же время, адгезия и колонизация, а также некоторые антигены у эшерихий контролируются плазмидами CFA/I, CFA/II, CFA/III. Образование биологически активных веществ, участвующих в пенетрации, контролируется плазмидами (например, у шигелл Зонне), а ферментов гиалуронидазы и нейраминидазы, участвующих в инвазии, хромосомными генами. Синтез антифагоцитарных и антикомплементарных веществ, например протеина А золотистого стафилококка, М-протеина пиогенного стрептококка, капсульного полисахарида пневмококка, детерминируются главным образом хромосомными генами. В R-плазмидах бактерий содержатся транспозоны, контролирующие не только множественную устойчивость к разным антибиотикам, но и их токсикность. Трансмиссивность плазмид приводит к распространению упомянутых признаков среди бактериальных клеток собственной и соседних популяций. Генетический контроль токсинообразования осуществляется хромосомными генами или разнообразными плазмидами: F, R, Col и др., содержащими tохтранспозоны, а также конвегяирующими бактериофагами. Хромосомные tox-гены контролируют образование холерогена, эксфолиатина золотистого стафилококка, энтеротоксина и др. В составе хромосомы лизогенных культур, несущих профаг, обнаружены tax-гены, контролирующие образование дифтерийного гистотоксина, скарлатинозного эритрогенного токсина, ботулинического нейротоксина. В некоторых плазмидах, находящихся в автономном, независимом от 22 хромосомы состоянии, содержатся tax-гены, ответственные за образование термолабильного энтеротоксина кишечной палочки и других токсинов. Многие tax-плазмиды контролируют образование не самих токсинов, а протоксинов, требующих для своей активации дополнительного компонента. Этим активирующим компонентом являются протеазы, образование которых находится под контролем хромосомных генов. Протеазы участвуют в активации многих протоксинов, например дифтерийного гистотоксина, ботулинического нейротоксина и др. Таким образом, осуществляется совместный контроль плазмидными и хромосомными генами за образованием функционально активных токсинов. Вирулентность и токсинообразование — непременные атрибуты патогенности - можно рассматривать как проявление селективных преимуществ бактериальных клеток в организме человека. Плазмиды, обеспечивающие распространение соответствующих признаков среди клеток бактериальной популяции, способствуют ее выживаемости in vivo. Это свидетельствует о том, что генетическая информация, содержащаяся в плазмидах и транспозонах, важна для клеток популяции только в данных конкретных условиях ее существования. Изменение этих условий, например при попадании бактерий из организма больного в окружающую среду или невосприимчивый организм, лишает их данных преимуществ, что может отразиться на выживаемости популяции в целом в новых условиях существования. Изменчивость вирулентности, так же как любого другого признака, может носить фенотипический и генотипический характер. В первом случае ослабление вирулентности является нестойким явлением, которое может быть связано in vitro с неблагоприятными условиями культивирования бактерий или составом питательных сред. Ослабление вирулентности происходит при обработке бактериальной популяции гомологичной иммунной сывороткой. Однако в условиях организма механизм действия может быть связан не с изменением 23 вирулентности бактерий, а с селекцией устойчивых маловирулентных клеток, предсуществующих в гетерогенной бактериальной популяции. При последующем культивировании восстановления вирулентности полученной бактериальной культуры может не произойти, если все вирулентные особи были нейтрализованы гомологичной антисывороткой. Аналогичным образом происходит селекция авирулентных мутантов при воздействии на бактериальную популяцию соответствующих селективных факторов. Так, например, авирулентный штамм БЦЖ был селекционирован при многократных пересевах в течение многих лет вирулентной культуры микобактерий туберкулеза на картофельно- глицериновои среде с бычьей желчью. Методы ослабления вирулентности патогенных микроорганизмов имеют большое практическое значение для получения вакцинных штаммов, т.е. таких авирулентных микробных культур, из которых получают живые вакцины для специфической профилактики инфекционных заболеваний. Повышение вирулентности достигается путем культивирования бактерий in vitro в оптимальных условиях или при многократных пассажах маловирулентной культуры через организм чувствительного лабораторного животного. В данном случае также имеет место селекция вирулентных особей, содержащихся в гетерогенной бактериальной популяции, что в конечном итоге может привести к повышению ее вирулентности. Генотипические изменения патогенных микроорганизмов имеют место при мутациях, рекомбинациях, а также миграции внехромосомных факторов наследственности (Is-элементы, транспозоны, плазмиды), контролирующих вирулентность и токсинообразование. На основе информационных материалов выполните задания: Задание1. Какие преимущества могут получить микроорганизмы, циркулирующие в организме человека при развитии инфекции, за счет плазмид? Ответ мотивируйте. Свое заключение внесите в протокол рабочей 24 тетради. Задание2. Патогенность и вирулентность это слова синонимы? Ответ мотивируйте. Свое заключение внесите в протокол рабочей тетради. МУ 1.1.3 Провести моделирование процесса инфицирования на примере возбудителя внебольничной пневмонии - Streptococcus pneumonia. Великий немецкий ученый Р. Кох начал свои исследования тогда, когда роль микроорганизмов в возникновении инфекционных заболеваний человека подвергались серьезным сомнениям. Для доказательства их этиологической значимости в развитии инфекционного процесса были необходимы критерии, на основе которых в экспериментальных условиях подтвердить причинную связь между микроорганизмом и определенной болезнью. Эти критерии были сформулированы Ф. Генле, еще за 30 лет до работ Р. Коха. Гениальность Р. Коха состоит в том, что он смог их промоделировать в эксперименте с возбудителем сибирской язвы. Критерии Ф. Генле, вошли в историю медицины как постулаты Коха. Суть их состоит в следующем: - один и тот же микробный возбудитель болезни – этиологический фактор, должен выделяться при всех случаях данного заболевания и никогда не выделяться при других нозологических формах; - микробный возбудитель выделяется из организма больного и должен поддерживаться в чистой культуре; - чистая культура микробного возбудителя должна вызывать у восприимчивого хозяина (экспериментального животного) заболевание с клинической и паталогоанатомической картиной, аналогичной заболеванию человека, из организма которого она выделена; 25 - микробный возбудитель – этиологический фактор заболевания, должен быть выделен из биологического материала экспериментально зараженного животного снова, при этом сохраняя свойства идентично первому изоляту. Вместе с тем, практика показала относительность постулатов Коха. Поскольку не всегда удается выделить микробного возбудителя инфекционного заболевания и промоделировать инфекционный процесс на животном. Кроме того, болезнетворные микробы могут быть выделены из организма человека при отсутствии клинической картины заболевания. Вместе с тем для большинства возбудителей в преобладающих случаях можно провести аналогию. Задание: Вам предстоит пройти путь великого исследователя, а для этого необходимо предложить схему экспериментальных исследований, которые могли бы подтвердить основные постулаты Р.Коха. Для этого вам следует исходить из того, что Streptococcus pneumonia является возбудителем крупозной пневмонии как у человека, так и у лабораторных животных (мыши). При инфицировании этим возбудителем мыши погибают, а в пораженных органах можно обнаружить возбудителя, который имеет специфическую морфологию: грамположительные диплококки, удлиненной формы. Представьте схему экспериментальных исследований, результаты которых подтвердят этиологию заболевания на лабораторных животных. Результаты внесите в протокол рабочей тетради. Докажите этиологическую роль Streptococcus pneumonia в развитии инфекции. Ответ мотивируйте. МУ 1.1.4 Выделите сходство и различие между разными формами инфекционного процесса. Отввет в письменном виде оформите в таблице, представленной в рабочей тетради. 26 МУ 1.1.4 Укажите наличие возбудителя в организме человека в процессе развития острой формы инфекционного заболевания – сальмонеллез, в зависимости от периода его развития.Отввет в письменном виде оформите в таблице, представленной в рабочей тетради. МУ 1.1.5 Выделить отличительные особенности патогенов Патогенность (pathos - страдание, болезнь; genes – рождающий) – это способность микроорганизмов вызывать заболевание. ВОЗМОЖНЫЕ ПУТИ ФОРМИРОВАНИЯ ПАТОГЕННОСТИ : 1. Как приспособление к паразитическому существованию и приобретение в связи с этим биологических свойств, которые обеспечивают им способность противостоять защитным механизмам макроорганизма. 2. Механизм превращения непатогенных микроорганизмов бактерий в патогенные связан с передачей генетической информации через бактериофаги или плазмидные структуры. 3. Микроорганизмы способны с помощью сенсорно-регуляторных систем перестраивать свой метаболизм в зависимости от того, в каких условиях они существуют - во внешней среде или в организме животных (легионеллы, иерсинии) Патогенность Патогенность – проявляется в разной степени видовое свойство бактерий, у разных представителей присущее виду в целом данного вида. Для оценки степени патогенности используют термин вирулентность Патогенность и вирулентность обозначают одно и то же – способность вызывать заболевание 27 Вирулентность может быть усилена или ослаблена ПРОТОКОЛ ИССЛЕДОВАНИЯ Отличительные особенности патогенных микроорганизмов от непатогенных: ТЕКУЩИЙ КОНТРОЛЬ ОСВОЕНИЯ ТЕМЫ ЗАНЯТИЯ: А) Ответьте в локоничной форме на поставленные вопросы письменно: 1) Микроорганизмы адгезируются на …. (чувствительных клетках человека) 2) Назовите факторы адгезии инфекционного процесса. и укажите их роль в развитии 3) Входные ворота инфекции это место…. (размножения микробов в организме человека) 4) Какие свойства микроорганизмов определяют входные ворота инфекции? 5) Благодаря чему патогенные микроорганизмы могут перемещаться из входных ворот инфекции к чувствительным органам и тканям? 6) При экзогенной инфекции возбудитель попадает … (извне) 7) Факторами передачи кишечной инфекции являются… (пищевые продукты, вода) 8) Чем отличаются экзотоксины от эндотоксина? 28 9) Факторы патогенности обеспечивают (симптомокомплекс болезни) 10) Чем характеризуется манифестная форма инфекции? (симптомокомплексом) 11) Чем определяется природная резистентность к микроорганизмам, не относящихся к нормальной микрофлоре человека? 12) Почему организм человека может не эффективно реагировать на попавшего в организм человека патогенный микроорганизм? Б) Вставить пропущенные слова в тексте: Каждая…… инфекция характеризуется симптомокомплексом. В ее развитии выделяют несколько периодов: - …….. период в течение которого ….., попавшие в организм человека достигают чувствительных клеток человека и ………… на них. В основе этого процесса лежит молекул). …………..(взаимодействие на уровне белковых После этого …….. размножаются . Клинического проявления ……..человека нет. ……., попавший извне в организм человека приводит к развитию ….. …….. Если ……., поступает в организм человека с пищевыми продуктами или водой, то это приведет к развитию ……. инфекции. После размножения микробов в организме человека – входные ворота инфекции они начинают продуцировать ………., которые вызывают симптомокомплекс болезни. Это соответствует периоду ………. Среди ………, которые продуцируют ……….. выделяют ….- и …... В) Используя, представленный текст, составьте в рабочей тетради схему развития инфекционного процесса: Инфекционный процесс – это совокупный ответ организма человека, развивающийся в процессе взаимодействия с патогенным микроорганизмом. При развитии инфекционного процесса выделят этап: - формирование специфического иммунитета. - адгезии микроорганизмов к эпителию человека; - пролиферации микроорганизмов в организме человека; 29 - инвазии микроорганизмов во внутренние среды человека; Выделенные этапы взаимосвязаны с тесным контактом микроба и организма человека. В патогенезе инфекций важную роль играют процессы, физически не связанные с контактом клеток. Это опосредственно продуктами жизнедеятельности микробов в организме человека – факторы патогенности и выработкой организмом человека гуморальных и клеточных механизмов резистентности. В этом случае клетка-эффектор (человек) и мишень (микроб) пространственно разделены. Вопросы для подготовки к занятию: 1. Инфекция. Патогенные микроорганизмы. Факторы патогенности, определяющие адгезию, колонизацию, инвазию, токсичность и др. свойства. Генетический контроль факторов патогенности. 2. Входные ворота инфекции. Распространение и локализация микробов в организме. Пути проникновения патогенных микробов в организм человека. 3. Формы инфекционного инфекционной болезни. процесса. Условия возникновения Динамика развития инфекционного заболевания. Понятие о патогенезе инфекционных болезней. Формы инфекции: дисбиоз и его роль в развитии оппортунистической болезни, реинфекция, суперинфекция, микст-инфекция, ремиссия, рецидив. Микробоносительство. Значение макроорганизма и внешней среды в развитии инфекционного процесса. СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ 1. Рабочая тетрадь 30 2. Методические указания 3. Презентация по теме занятия РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА Основная литература: 1. Медицинская микробиология, вирусология, иммунология: учебник / Л. Б. Борисов. - 4-е изд., доп. и перераб. - М. : МИА, 2005. - 736 с: ил. (Учебная литература для студ. мед. вузов). 2. Медицинская микробиология :учеб.пособие / О. К. Поздеев. - 4-е изд., испр. - М. : ГЭОТАР-Медиа, 2005. - 768 с. 3. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник / ред. А. А. Воробьев. - 2-е изд., испр. и доп. - М.: МИА, 2008. - 704 с. 4. Медицинская вирусология : руководство / ред. Д. К. Львов. - М. : МИА, 2008. - 656 с. Дополнительная литература: 1. Лекционный материал. 2. Практикум по микробиологии: учебное пособие / ред. А.И. Нетрусов. - М.: Академия, 2005. - 608 с. - (Высшее профессиональное образование). 3. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология : сборник вопросов для итогового тест- контроля знаний студентов / В. И. Злобин, Р. В. Киборт, Е. В. Симонова [и др.] ; ГОУ ВПО Иркутский гос. мед. ун-т. - Иркутск : [б. и.], 2010. - 70 с. 4. Руководство по медицинской микробиологии. Общая и санитарная микробиология. Книга I / Колл.авторов // под редакцией А.С.Лабинской, Е. Г. Волиной – М. : Издательство БИНОМ, 2008. – 1080 с. 5. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник: в 2-х т./ ред. В. В. Зверев. - М.: ГЭОТАР-Медиа. Т. 1. - 2010. - 448с 31 6. Медицинская микробиология, вирусология и иммунология: учебник: в 2-х т./ред. В. В. Зверев. – М.: ГЭОТАР-Медиа. Т. 2. - 2010. – 480 7. http://www.chemport.ru/microbiologv.shtml 8. http ://www.bio.msu.ru/kafedry/microbio/ 9. http://ш.wikipedia.org/wiki/Kaтeгopия: Mикpoбиoлoгия 32
