Молекулярно-генетический период в развитии микробиологии. Основные достижения и открытия этого периода

Размножение микроорганизмов происходит путем поперечного деления, почкованием, образования спор, репродукции.

О бактериях, спирохетах, актиномицетах, грибах, риккетсиях, микоплазмах, простейших, хламидиях говорят, что они размножаются, а вирусы и фаги (вирусы микробов) – репродуцируются.

Размножение микроорганизмов соответствует определенным закономерностям. Скорость деления микроорганизмов различна, она зависит от вида микроба, возраста культуры, особенностей естественной и искусственной питательной среды, температуры, концентрации углекислого газа и многих других факторов.

В процессе размножения микроорганизмы на различных этапах претерпевают морфологические и физиологические изменения (по форме, размерам, окрашиваемости, биохимической активности, чувствительности к физическим и химическим факторам и пр.).

Микроорганизмы обладают возрастной изменчивостью, т.е. особи изменяются на разных стадиях роста, созревания и старения. Эти изменения наблюдаются в нормальном цикле индивидуального развития микроорганизма, который зависит от природы организма, от сложности его строения и последовательности в развитии.

Наиболее простым циклом развития среди микроорганизмов обладают бактерии. Размножаются они простым поперечным делением в различных плоскостях. В зависимости от этого клетки могут располагаться беспорядочно, гроздями, цепочками, пакетами, попарно, по четыре и т.д.

Характерной чертой бактерий, отличающей их от многочисленных животных и растений, является их необыкновенная скорость размножения.

Каждая бактериальная клетка в среднем в течение получаса претерпевает деление, что обусловлено усиленным обменом веществ, скоростью, с которой питательный материал поступает внутрь клетки.

Фактором, тормозящим размножение бактерий, является истощение питательного субстрата и отравление окружающей среды продуктами распада.

У бактерий различают восемь основных фаз размножения.

1. Исходная стационарная фаза, которая представляет собой период времени один – два часа от момента посева бактерий на питательную среду. В этой фазе размножение не происходит

2. Фаза задержки размножения (лаг  – фаза), в течение которой  размножение бактерий происходит  очень медленно, а скорость их  роста увеличивается. Продолжительность  второй фазы около двух часов.

3. Фаза длится пять – шесть  часов. Третья фаза характеризуется  максимальной скоростью деления, уменьшением размеров клеток.

4. Фаза отрицательного ускорения (продолжается около двух часов). Скорость размножения бактерий  снижается, число делящихся клеток  уменьшается.

5. Стационарная фаза, длящаяся около  двух часов. Число новых бактерий почти равно числу отмерших особей.

6. Фаза ускорения гибели клеток (длится около трех часов).

7. Фаза логарифмической гибели  клеток (длится около пяти часов), при которой гибель клеток  происходит с постоянной скоростью

8. Фаза уменьшения скорости отмирания. Оставшиеся в живых особи, переходят в состояние покоя.

Продолжительность фаз размножения не является постоянной величиной. Она может быть различной в зависимости от вида микроорганизмов и условий культивирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Формы инфекционного  процесса: острая, подострая, хроническая, клинически выраженная, стертая, бессимптомная. Эндогенные и экзогенные инфекции. Примеры.

Инфекционные болезни – большая группа заболеваний человека, возникающих в результате воздействия на организм вирусов, бактерий и простейших. Они развиваются при взаимодействии двух самостоятельных биосистем – макроорганизма и микроорганизма в условиях воздействия внешней среды, причем каждый из них имеет свою определенную биологическую активность.

Инфекция – это взаимодействие макроорганизма с микроорганизмом в определенных условиях внешней и социальной среды, в результате чего развиваются патологические, защитные, приспособительные, компенсаторные реакции, которые объединяются в инфекционный процесс. Инфекционный процесс – это сущность инфекционной болезни и может проявляться на всех уровнях организации биосистемы – субмолекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном.

Однако не каждое воздействие возбудителя на организм вызывает болезнь. Инфекционное заболевание возникает в том случае, если происходит нарушение функции организма и появление клинической картины. Таким образом, инфекционная болезнь – это крайняя степень развития инфекционного процесса. Если же при проникновении возбудителя в организм не происходит формирования клинической картины, то говорят о здоровом носительстве, что может быть у детей с остаточным специфическим иммунитетом или у людей с врожденной естественной невосприимчивостью. Существует еще и реконвалесцентное носительство, возникающее в период выздоровления от инфекционной болезни. В зависимости от условий инфицирования, свойств инфекционного агента, состояния макроорганизма (восприимчивость, степень специфической и неспецифической реактивности) описано несколько форм взаимодействия микроорганизма с организмом человека.

Манифестные формы (проявляющиеся клинически) делятся на острые и хронические. Также различают типичные, атипичные и молниеносные формы, в основном заканчивающиеся летально. По тяжести делятся на легкую, средней тяжести и тяжелую формы.

При острой форме клинически проявляющейся инфекции возбудитель пребывает в организме непродолжительное время. Для этой формы характерна большая интенсивность выделения больным возбудителей в окружающую среду, что создает высокую заразительность больных. Многие инфекционные болезни проходят в острой форме, например чума, оспа, скарлатина. Другие же и в острой, и в хронической – бруцеллез, гепатит В, дизентерия.

Хроническая форма заболевания характеризуется более продолжительным пребыванием возбудителя в организме, частыми обострениями и ремиссиями патологического процесса и в случае своевременного лечения – благоприятным исходом и выздоровлением, как и при острой форме.

Повторное заболевание вследствие заражения тем же инфекционным агентом называют реинфекцией. Если происходит заражение другим инфекционым агентом до выздоровления от болезни, то говорят о суперинфекции.

Бактерионосительство – это процесс, протекающий бессимптомно в острой или хронической форме. Возбудители в организме присутствуют, но манифестации процесса не происходит, и внешне человек остается здоровым. В организме выявляются иммунологические сдвиги, а также функциональные им морфологические нарушения в органах и тканях, типичные для данной болезни.

Важное эпидемиологическое значение имеет субклиническая форма инфекции, так как такие больные являются резервуаром и источником возбудителей при сохраненной трудоспособности и социальной активности, что осложняет эпидемическую обстановку. Однако большая частота субклинических форм некоторых инфекций (дизентерия, менингококковая инфекция, грипп и т. д.) способствует образованию массивной иммунной прослойки среди людей, что в определенной степени останавливает распространение этих инфекционных болезней.

Перелатентная (латентная) инфекция возникает в результате длительного бессимптомного взаимодействия макроорганизма с микроорганизмом. По своей сути является хронической инфекционной болезнью с доброкачественным течением, встречается при таких заболеваниях, как гепатит В, герпетическая инфекция, брюшной тиф, цитомегаловирусная инфекция и мн. др. Такая форма чаще встречается у детей со сниженным клеточным и гуморальным иммунитетом, при этом инфекционный агент находится или в дефектном состоянии, или в особой стадии своей жизнедеятельности (L – форма). Образование L – форм происходит под действием защитных иммунных сил организма и лекарственных препаратов (антибиотики). Формируются нетипичные штаммы с изменением всех свойств микроорганизма.

Возбудители латентной инфекции циркулируют внутри клеток макроорганизма (внутриклеточный паразитизм) и в окружающую среду не выделяются. Но под действием неблагоприятных факторов (термические воздействия, сопутствующие заболевания, травмы, гемотрансфузия и т. д.) латентная инфекция может перейти в острую. Возбудитель приобретает свои обычные свойства.

Существенно новой формой взаимодействия инфекции с организмом человека является медленная инфекция. Для нее характерен длительный (до нескольких лет) инкубационный период – стадия, при которой болезни нет. В то же время заболевание неуклонно прогрессирует с развитием тяжелых нарушений во многих органах и системах (чаще всего в нервной системе), и часто наблюдается смертельный исход. К такому типу инфекции относятся: СПИД, врожденная краснуха, хронический активный гепатит с переходом в цирроз и др.

Инфекционные заболевания, возникающие в результате заражения микроорганизмами одного вида, называются моноинфекциями. При заражении бактериями разных видов – смешанная, или микстинфекция. Одним из вариантов смешанной инфекции является вторичная инфекция, при которой уже к имеющемуся заболеванию присоединяется новое.

Инфекционный процесс может возникать за счет активации сапрофитной микрофлоры, т. е. тех микробов, которые постоянно живут на коже и слизистых оболочках. В этих случаях говорят об эндогенной, или аутоинфекции, которая наиболее часто возникает у ослабленных детей с хроническими заболеваниями, у детей, длительно получавших антибактериальную или цитостатическую (подавляющую иммунитет) терапию.

 

В современной медицинской практике разделяют два вида инфекций: это инфекции экзогенные и эндогенные. Первые приходят с возбудителями заболевания извне, другие формируются в самом организме.

Поскольку с внешними инфекциями борется и сама иммунная система человека, и у медиков практика борьбы именно с такого рода возбудителями заболеваний намного выше, то стоит отдельно остановиться на понятии эндогенной инфекции, в том числе – эндогенных инфекциях, которые поражают кишечник или проникают из кишечника в желудок или кровь. 
 
Прежде всего, следует отметить, что все виды эндогенных инфекций – то есть, поражения микроорганизмами, существующими в организме постоянно – развиваются в результате снижения иммунной активности организма человека. Все виды иммунодефицитов вызывают к жизни разного рода эндогенные инфекции.  
 
Помимо снижения иммунитета, эндогенные инфекции могут развиваться по другому сценарию: например, нередко случается, когда бактерии из полости рта (например, при чихании) могут попадать на открытые раны. В этом случае также происходит активное инфицирование, причём именно бактериями, которые живут в организме человека, однако в естественном виде обитают в другом виде тканей.  
 
Эндогенные инфекции нередко встречаются также как побочный эффект различных желудочно-кишечных заболеваний. Например, в случае, если язва желудка становится прободной, бактерии из желудочно-кишечного тракта попадают в брюшную полость и становятся причиной образования многочисленных очагов воспаления. Кроме того, эндогенные инфекции могут развиваться и при синдроме раздражённой кишки, когда изменяется направление движения пищевого комка. В этом случае бактерии, обитающие в кишечнике, могут воздействовать на слизистую желудка и приводить к серьёзным нарушениям в его деятельности.  
 
Для лечения эндогенных инфекций необходимо, прежде всего, укреплять собственный иммунитет. Если же причина в каком-либо другом заболевании – например, в прободной язве желудка – то лечения требует в первую очередь основное заболевание. В любом случае, все виды инфекций – и пришедшие в организм извне, и те, которые вызываются собственными бактериями – необходимо лечить исключительно квалифицированно, с помощью медиков. При этом главная задача самого пациента - поддерживать собственную иммунную систему с помощью стабильного режима дня, достаточного количества витаминов и минеральных веществ и умеренной физической активности.

 

Экзогенные инфекции могут быть связаны как с реализацией естественных путей  
передачи (пищевой, водный, контактно-бытовой, воздушно-капельный,  
воздушно-пылевой и др.), так и с искусственными путями, которые преобладают.  
Искусственные пути передачи классифицируются так же, как и естественные, по  
конечному фактору передачи. Строгой классификации не существует, выделяют  
контактный путь передачи (наиболее близкий к естественному путь передачи,  
факторами передачи являются руки медицинского персонала и предметы ухода за  
пациентами), инструментальный, аппаратный, трансфузионный и др.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8. антигены тела человека. Значения их при переливании крови, пересадке органов и тканей.

Все ткани и клетки организма человека обладают антигенными свойствами. Одни антигены специфичны для всех млекопитающих, другие видоспецифичны для человека, третьи - для отдельных групп, их назвают изоантигенами (например, антигены групп крови). Антигены, свойственные только данному организму, называют аллоантигенами (греч. аллос - другой). К ним относятся антигены тканевой совместимости - продукты генов главного комплекса тканевой совместимости МНС (Major Histocompatibiliti Complex), свойственные каждому индивидууму. Антигены разных лиц, не имеющие отличий, называют сингенными. Органы и ткани помимо других антигенов обладают специфичными для них органными и тканевыми антигенами. Антигенным сходством обладают одноименные ткани человека и животных. Существуют стадиоспецифические антигены, появляющиеся и исчезающие на отдельных стадиях развития тканей или клеток. Каждая клетка содержит антигены характерные для наружной мембраны, цитоплазмы, ядра и других компонентов.

Антигены каждого организма в норме не вызывают в нем иммунологических реакций, поскольку организм к ним толерантен. Однако при определенных условиях они приобретают признаки чужеродности и становятся аутоантигенами, а возникшую против них реакцию называют аутоиммунной.

Антигены опухолей и противоопухолевый иммунитет. Клетки злокачественных опухолей представляют собой варианты нормальных клеток организма. Поэтому им свойственны антигены тех тканей, из которых они произошли, а также антигены, специфичные для опухоли и составляющие малую долю всех антигенов клетки. В ходе канцерогенеза происходит дедифференцировка клеток, поэтому может происходить утрата некоторых антигенов, появление антигенов, свойственных незрелым клеткам, вплоть до эмбриональных (фетопротеины). Антигены, свойственные только опухоли, специфичны только для данного вида опухоли, а нередко для опухоли у данного лица. Опухоли, индуцированные вирусами, могут иметь вирусные антигены, одинаковые у всех опухолей, индуцированных данным вирусом. Под влиянием антител у растущей опухоли может меняться ее антигенный состав.