Слайд 1Медицинская микробиология Лекция 1
Патогенность бактерий
Задачи и методы клинической микробиологии
СПбГУ
2015
Слайд 2Вопросы
1 часть Патогенность
1. Определение патогенности
2. Атрибуты патогенности
3. Патогенные МО
4. Условия развития инфекционного процесса
5. Контроль за проявлением патогенных свойств
МО
6. Вирулентность
7. Факторы патогенности
8. Классификация МО по патогенности
9. Формирование патогенных штаммов МО
10. Функции "островов патогенности"
Слайд 3 Основные термины
Патогенность
Патогенные микроорганизмы
Вирулентность
Факторы патогенности
Слайд 4Патогенность микроорганизмов – это способность вызывать инфекционный процесс
(от
греч.
pathos –страдание, болезнь
genos –рождение)
Слайд 5Современные атрибуты патогенности
(по проф. Бондаренко В.М.)
1. адгезивность
2. инвазивность (общая)
3.
токсигенность
Слайд 6Патогенные микроорганизмы (МО)
МО, способные преодолевать защитные силы макроорганизма и вызывать
инфекционный процесс.
Слайд 7Развитие инфекционного процесса
- результат взаимодействия двух систем:
СООБЩЕСТВА МИКРООРГАНИЗМОВ
И
МАКРООРГАНИЗМА
зависит от:
лабильности перестройки метаболизма патогенных МО и
физиологических особенностей и иммунореактивности
макроорганизма
Слайд 8Контроль за проявлением патогенных свойств бактерий
на генетическом уровне
результат сложного взаимодействия
бактериальных хромосом и плазмид
Слайд 9Патогенность - признак непостоянный!
Для оценки степени патогенности существует количественная мера:
вирулентность
это
степень патогенности, при которой МО способен инфицировать макроорганизм и вызывать
заболевание
Слайд 10Вирулентность зависит от:
количества инфицирующих МО
пути их поступления в организм
набора
факторов патогенности у данных МО
специфических и неспецифических защитных механизмов организма-хозяина
Слайд 11Факторы патогенности бактерий
клеточные компоненты (жгутики, капсулы, пили, адгезины наружной мембраны,
различные белковые комплексы)
или вырабатываемые ими вещества (ферменты, токсины)
способны вызывать изменения
в клетках и органах макроорганизма, приводящие к развитию инфекционного процесса
Слайд 124 группы факторов патогенности
(по функциям)
1. адгезия
2. инвазия
3. токсинообразование
4. индуция цитокинов и медиаторов воспаления
Слайд 13Классификация бактерий по патогенности
1. патогенные (вызывают инфекционный процесс)
2. условно патогенные
(могут входить в состав нормальной микрофлоры и/или вызывать оппортунистические инфекции)
3.
непатогенные (не способны вызывать инфекционный процесс)
Слайд 14 Формирование патогенных
штаммов МО
Эволюция бактерий определяется следующими факторами:
1. частотой точечных
мутаций
2. высоким уровнем рекомбинаций
3. горизонтальным переносом генов (перенос генетического
материала между бактериями различных видов и родов)
Горизонтальный перенос генов приводит к качественным изменениям состава микробного генома в течение короткого периода времени
Слайд 15Передача генетической информации
1. конъюгация
2. трансдукция
3. трансформация
Мобильный пул
генов бактерий состоит из носителей:
1. бактериофаги
2. плазмиды
3. транспозоны
4. геномные «острова» патогенности
Слайд 16Геномные «острова» патогенности
«Острова» патогенности
– это сегменты бактериальной ДНК с одним
или несколькими генами вирулентности, приобретенными через мобильные генетические элементы.
Слайд 17Характерные функции «островов» патогенности
Слайд 18
Вопросы
Часть 2 Задачи и методы клинической микробиологии
1. Определение "клиническая микробиология"
2. 6 групп задач клинической микробиологии
3. Микроскопические
методы
4. Культуральные методы
5. Иммунологические методы
6. Иммунологические реакции
7. Диагностические критерии
8. Нарастание титра АТ
9. Молекулярно-биологические методы
10. Неспецифические тесты
Слайд 19Клиническая микробиология (КМ)
- Научная дисциплина, изучающая характер взаимоотношений
между макро- и микроорганизмами в норме и, главным образом, в
динамике патологического процесса с учетом проводимой антимикробной терапии
Слайд 20История возникновения научной дисциплины «КМ»
В середине XX в.:
выявлено много новых
возбудителей заболеваний
открыто явление возрастания устойчивости МО к АМП
началась активная
разработка методов лабораторной диагностики
Слайд 21 Задачи КМ
1 задача
Оценить природу возбудителя и как можно быстрее
идентифицировать его.
уметь отличить возбудителя заболевания от представителя нормальной микрофлоры.
Слайд 222 и 3 задача
2 задача: Правильно выбрать орган и место
для взятия материала у больного
3 задача: Соблюдать правила взятия и
транспортировки клинического материала от больного.
Слайд 234 задача
Правильный выбор условий выращивания МО.
Главная цель - получение
чистой культуры.
Нужно подобрать состав питательной среды и условия выращивания
(температура, аэрация, рН).
Слайд 245 и 6 задачи
5 задача: выбор соответствующей антимикробной терапии
до
получения чувствительности бактерий к АМП в процессе выращивания. Напр. на
основании типа строения клеточной стенки (Гр+ или Гр-).
6-я задача: правильная интерпретация результатов лабораторных исследований
с учетом и во взаимосвязи со всем комплексом клинической информации о больном.
Слайд 25Основные методы, используемые для решения поставленных
выше задач
1. Микробиологические
2. Иммунологические
3.
Молекулярно-биологические
4. Неспецифические лабораторные тесты
Слайд 26 1. Микробиологические методы
выявление причины инфекционного процесса
1.Микроскопические
2.Культуральные
Слайд 27Микроскопические методы
Визуализация возбудителей инфекционного процесса
Прямое исследование патологического материала
от больного:
1. световая микроскопия
2. люминесцентная микроскопия
3. электронная микроскопия
Слайд 28Культуральные методы
Выделение чистой культуры
Идентификация МО
Определение чувствительности МО к АМП
Слайд 29Выделение чистой культуры
Колонии Escherichia coli
Слайд 30Идентификация выделенной чистой культуры
Только после получения чистой культуры проводят идентификацию
микроорганизмов по совокупности морфологических, тинкториальных, культуральных, биохимических и антигенных свойств.
Слайд 31
Определение чувствительности МО к АМП
выбор тактики лечения основан на
определении чувствительности бактерий к АМП, которая in vitro не всегда
совпадает in vivo.
Это зависит от:
приобретения устойчивости МО к АМП в процессе лечения,
особенности всасывания АМП клетками слизистой оболочки кишечника,
проникновению АМП в очаг воспаления может мешать бактериальная биопленка и т.д.
Слайд 32Отсутствие изменений в биопленке S. epidermidis при действии кларитромицина
Контроль
5мг/мл
кларитромицина
10мг/мл
кларитромицина
YASUDA H. , Y. AJIKI,T. KOGA, T. YOKOTA Interaction between
Clarithromycin and Biofilms Formed by Staphylococcus epidermidis //ANTIMICROBIAL AGENTS AND CHEMOTHERAPY, Jan. 1994, p. 138-141
Слайд 33Определение чувствительности к АМП
Слайд 34 2. Иммунологические методы
Серодиагностика
Поиск антигенов возбудителей с помощью
имеющихся антител
Поиск антител – выявление активного иммунного ответа – по
нарастанию титра АТ (диагностикумы)
Аллергодиагностика
Поиск аллергенов
Слайд 35Достоинства и недостатки серодиагностических методов
Достоинства: высоко чувствительные, быстрые
достаточно
дешевые
Недостатки: ретроспективный характер, не дают информации о чувствительности МО к
АМП,
оценка эффективности лечения только хронических заболеваний
Слайд 36 Иммунологические реакции
РН – реакция нейтрализации
РСК – реакция связывания комплемента
ИФА
– иммуноферментный анализ
РИФ – реакция иммунофлюоресценции
РНГА – реакция непрямой гемагглютинации
ИЭМ
– иммунная электронная микроскопия
Слайд 37Нарастание титра АТ
IgM
IgG
I-й контакт с II-контакт с
возбудителем возбудителем
Современные методы серодиагностики позволяют получать информацию о наличии Ig разной специфичности
Слайд 383. Молекулярно-биологические методы (МБ)
ПЦР (PCR) - выявление ДНК или РНК
МО - определение структуры
Риботипирование -
16S рРНК малой субъединицы
бактериальной рибосомы
Секвенирование – разделение на мономеры НК и белков
Слайд 39Новые научные технологии
Геномика,
протеомика,
метаболомика,
транскриптомика
макро- и микроорганизмов
Слайд 40Геномика
Идентификация всех генов человека и МО с информацией об их
количестве, локализации, функциях, эволюции, а также метаболических и сигнальных путях,
участвующих в реализации экспрессии генов; выявление нарушений в геноме, приводящих к наследственным заболеваниям и предрасположенности к ним.
Слайд 41Протеомика
Идентификация и количественное содержание всех индивидуальных белков клеток (в том
числе и МО), тканей, органов и биологических жидкостей человека.
Слайд 42Метаболомика
Идентификация и количественное содержание всех низкомолекулярных метаболитов, синтезируемых в клетках
(в том числе и МО), тканях, органах и биологических жидкостях;
определение направленности изменений метаболизма.
Слайд 43Транскриптомика
Идентификация всех матричных РНК, кодирующих белки, определение количества каждой индивидуальной
мРНК, анализ закономерностей экспрессии всех генов, кодирующих белки и транскрипционного
профиля заболевания.
Слайд 44Биоинформатика
Использование вычислительной техники, математики и информационных теорий для анализа и
моделирования МБ- систем; объединение, распределение и создание баз данных; хранение
и распространение генетической, протеомной, метаболомной и любой другой биомедицинской информации.
Слайд 45ПЦР (PCR)
Полимеразная цепная реакция -
метод выявления ДНК или РНК возбудителя
Слайд 46ПЦР
Разработал амер. исследователь
Кэрри Муллис,
Ноб. лауреат 1993 г.
1985г. in
vitro - репликация участков ДНК.
Цель - обнаружение незначительных количеств ДНК
(вирусной, бактериальной, простейших) в клиническом материале от больного.
Слайд 47Метод PCR включают несколько этапов
1. выделение ДНК
2. амплификация
3. детекция
Слайд 48PCR характеризуется 2 важными параметрами
Высокая чувствительность
Высокая специфичность
Слайд 494. Неспецифические лабораторные тесты
Слайд 50Обнаружение в исследуемом материале продуктов метаболизма МО
(напр. обнаружение токсинов
при ботулизме)
Неспецифические тесты, по характеру отклонения которых можно судить
о наличии патологических изменений, специфических для инфекционного процесса определенной этиологии (напр. нарастание активности трансаминазы)
