Антигены грибов

1.Грибы биохимически очень активны, в природе они участвуют в круговороте азота и углерода, в процессах минерализации.

Грибы образуют целлюлозы, выделяемые из мицелия и пита­тельной среды, и активно разрушают целлюлозу растительных остатков в аэробных условиях, в том числе древесины. Они эффективнее бактерий, особенно в кислых почвах. Большинство грибов продуцируют ксиланазы, расщепляя уси-лан, второй по распространенности вслед за целлюлозой в природе углевод, входящий в состав соломы и луба, древесины хвойных и лиственных пород, сахарного тростника. Грибы синтезируют альфа-амилазы, осуществляя гидролиз крахмала; при росте на углеводных средах (с глюкозой, сахаро­зой) многие дрожжи синтезируют бета-1-6-глюкан, входящий в состав их клеточной стенки в качестве нерастворимой опорной структуры. Некоторые дрожжеподобные грибы выделяют глю-кан-пуллулан и маннаны, а плесневые грибы рода пеницилли­на активно накапливают в мицелиях полисахарид нигеран. Ас-пергиллы активно расщепляют фруктаны, хитин. Многим грибам присуща способность расщеплять пектины, что используется при аэробной росяной мочке льна и конопли. Базидиомицеты активно разрушают лигнин живых растений. При этом выделяют возбудителей бурой гнили, разрушающих целлюлозные и гемицеллюлозные компоненты древесины и возбудителей белой гнили, разрушающих собственно лигнин. Дрожжи рода Candida способны разрушать метанол и алканы с длинной цепью.

Многие грибы разрушают ароматические углеводороды за счет ферментативного разрыва ароматического кольца. Все указан­ные процессы идут с участием экзоферментов грибов. В анаэробных условиях дрожжи активно осуществляют броже­ние, но рост их резко замедляется, в аэробных условиях идут процессы дыхания с активным размножением грибов. Дрож­жевые грибы широко используют в технологических процессах хлебопекарного и пивоваренного производства, виноделия. Главные продуценты этанола — грибы рода Saccharomyces, кото­рые без доступа кислорода сбраживают глюкозу с его образо­ванием. Помимо глюкозы дрожжи способны сбраживать пиру-ват. Брожение дрожжами в присутствии бисульфата использу­ют для промышленного производства глицерина.

Многочисленные грибы, наряду с бактериями, осуществляют распад белков в почве, минерализацию азота. Многие плесне­вые грибы являются продуцентами антибиотиков (пеницилли­на, эритромицина и др.) и используются в антибиотической промышленности. Многие грибы способны разлагать кератин, что обусловливает многочисленные поражения кожи и ее де­риватов, в том числе у человека.

Изучение биохимических свойств грибов имеет важное значе­ние для развития не только промышленной микробиологии, но и медицинской микологии. По биохимическим свойствам идентифицируют вид чистой культуры гриба, выделенной в ходе микологического исследования из материла от больного, что позволяет поставить точный диагноз. Набор ферментов строго специфичен для вида.

2. Антигенное строение грибов достаточно сложное и требует дальнейшего изучения. Условно антигены грибов можно разде­лить на 2 группы по биохимической природе: белковые и полиса-харидные.

Белковые — сильные иммуногены и ответственны за развитие гуморального иммунного ответа в макроорганизме с образова­нием иммуноглобулинов классов G и М. Белковые антигены грибов и антитела к ним можно выявить в реакции агглютина­ции, РСК и использовать эти реакции в иммунодиагностике микозов — заболеваний, вызываемых грибами.

Вторая группа антигенов (полисахаридной природы) обусловли­вает клеточный иммунный ответ и развитие гиперчувствитель­ности замедленного типа. Сенсибилизация организма грибами и проявление микозов всегда сопровождаются состоянием ин­фекционной аллергии, что позволяет использовать в диагностике этих заболеваний внутрикожные аллергические пробы с соответ­ствующими аллергенами из грибов-возбудителей.

Вопрос 47. Основы систематики грибов

/. Отделы царства грибов

2. Классы грибов

3. Дальнейшее подразделение грибов

1. Царство грибов Mycota разделено на 2 отдела:

- Myxomycota;

- Eumycota.

К последнему относятся грибы-микроорганизмы, изучаемые ме­дицинской микологией.

2. Многоклеточные грибы подразделяются на классы по способу размножения, морфологии гифов и характеру мииелия.

Грибы, у которых нет мицелия и полового размножения (архимицеты), отнесены к 2 классам: Chytridiomycetes и Hypho-chridiomycetes.

Грибы, для которых характерен несептированный мицелий и образование спорангиоспор при бесполом размножении (фикомицеты), в зависимости от типа спор, образуемых при поло­вом размножении, делятся на 2 класса: Oomycetes и Zygomycetes (соответственно для них характерны ооспоры или зигоспоры). Высшие многоклеточные грибы с септицированным мицелием, для которых наряду с бесполым характерно половое размноже­ние, отнесены к классам Ascomycetes (характерны половые аскоспоры) и Basidiomycetes (характерно образование базидио-спор при половом размножении).

Отдельную группу составляет класс Deuteromycetes, или несо­вершенных грибов, сюда отнесены дрожжевые, плесневые и некоторые другие грибы, не имеющие полового размножения. Большинство возбудителей микозов человека относится к классу дейтеромицетов, хотя некоторые зигомицеты, аскомицеты и базидиомицеты также могут вызвать заболевания у че­ловека.

3. Классы грибов делятся на семейства, семейства на роды, рода на виды. При этом учитывается:

• расположение и характер спор;

• морфология грибов;

• метаболическая активность;

• продукция пигментов;

• ареал распространения;

• характер вызываемых заболеваний.

Вопрос 48. Возбудитель туберкулеза

1. Морфология, биология и кулътуральные свойства возбудителя туберкулеза

2. Устойчивость возбудителя туберкулеза

1.Возбудитель туберкулеза — микобактерия, относится к семей­ству Micobacteriaceae. Различают туберкулезные микобактерии человеческого, бычьего и птичьего типов. Для человека они па­тогенны. Помимо патогенных для человека, в природе широко распространены сапрофитные микобактерии, или так называе­мые паратуберкулезные бациллы. Они содержатся в водопро­водной и сточной воде, в молоке и масле, на овощах и ягодах. Их обнаруживают на коже, в промывных водах желудка и глотки, они выделяются со слюной, мокротой, калом и мочой.

Морфологически они напоминают патогенные микобактерии, характеризуются кислотоустойчивостью. По этой причине воз­можны ошибки при распознавании природы микобактерии, а следовательно, и характера патологического процесса. Паратуберкулезные бациллы, в отличие от патогенных, не вызывают типичных изменений в организме людей и животных. Принад­лежность их к тому или другому виду устанавливается главным образом на основании их культуралъных свойств и результатов прививки морским свинкам.

Микобактерии туберкулеза (МБТ) были открыты Р. Кохом в мокроте больного туберкулезом. Человеческий тип туберкулез­ного возбудителя: палочки прямые или изогнутые длиной 1,5— 4 м толщиной 0,3—0,5 м. Величина палочек зависит от возраста микроба и условий его обитания. В тканях живого организма палочки могут удлиняться, что, по-видимому, зависит от за­медленного их деления. В казеозных массах палочки располага­ются неровными кучами по 2—3 и более. В различных условиях пребывания в организме палочки могут образовать нитевид­ные, ветвящиеся формы с булавовидными образованиями на концах нитей. Полиморфизм является характерным свойством микобактерии. Кислотоупорные МБТ обладают свойством медленно воспринимать анилиновые красители. Поэтому их окраска производится с применением протравы (карболовая кислота). При подогревании наиболее распространенные способы окраски следующие:

• Циля-Нильсена;

• Идиля-Хузе;

• Муха;

• Муха-Вейса;

• Шиенглера.

При этих окрасках в палочках отмечаются более яркие крас­ные или фиолетовые гранулы. Исследование в электронном микроскопе позволило установить сложное строение их стенки из 3 слоев, а также наличие в цитоплазме ядра и гранул. В пре­паратах из культур, особенно на жидких средах, вирулентные МБТ располагаются в виде жгутов. В препаратах почти всегда имеются разной степени окраски округлые тельца (зерна). Это вегетативные формы, которые получаются в результате раз­множения микроба поперечным делением, и формы развития из зерен. Некоторыми учеными было доказано существование

некислотоустойчивых культур МБТ, которые названы L-формами. Эти формы способны расти на обычных средах и пре­вращаться в бактерии. L-формы представляются в виде телец с венцолъю, внутри которого 1 или 2 тельца. Эта пребациллярная некислотоустойчивая стадия является нормальной стадией мик­роба. Фильтрующиеся формы, зерна, кокки и палочки представ­ляют формы закономерно протекающих стадий развития воз­будителя. В частности, полагают, что зернистые формы, среди которых могут быть мелкие фильтрующие элементы, представ­ляют неклеточную стадию, а кокковые формы и палочки, вы­растающие из кокков, — клеточную стадию развития микроба. Микобактерии туберкулеза вне организма растут в чистых культурах на плотных и жидких средах, с хорошим доступом воздуха; однако они могут развиваться и в относительно ана­эробных условиях, но очень медленно, скудно. На жидких специальных питательных средах МБТ растут на поверхности среды в виде морщинистой пленки. МБТ растут на питатель­ных средах, содержащих минеральные соли, аминокислоты, углеводы, яичный белок и желток и особенно глицерин! Могут расти (более скудно) в средах из минеральных солей, особенно аммония. Оптимальная температура для роста 37—38 °С. На плотных питательных средах МБТ растут в виде светло-кремового морщинистого или чешуйчатого суховатого налета, запах культур ароматический, очень характерный, очень редко микобактерии человеческого типа могут давать гладкие коло­нии. Культуры МБТ не всегда бывают типичны (особенно при антибактериальной терапии больных); они могут быть не­сколько влажными, содержать отдельные гладкие или пигмен­тированные колонии. Туберкулезную природу выделенных не­типичных культур устанавливают "мышиной пробой" (1 или 0,1 мг вводят в вену хвоста 2 белым мышам, смерть наступает при явлениях генерализованного туберкулеза через 2—4 мес) наряду с пробой патогенности на морских свинках.

МБТ экзотоксина не выделяют. Однако фильтраты их культур на жидких питательных средах токсичны для животных, боль­ных туберкулезом, что связанно с выделением в среду эндо­токсина. МБТ выделяют также летучие токсины. Особенно­стью этих токсических веществ является их специфическое действие только на инфицированных и больных туберкулезом людей и животных.

2. Благодаря особому химическому строению микобактерии туберку­леза обладают значительной устойчивостью к физическим и хи­мическим агентам. Во влажной мокроте микобактерии выдер­живают нагревание в течение 30 мин при 75 "С, при кипячении погибают через 5 мин. В выделенной мокроте МВТ погибают при 100 "С через 45 мин. В мокроте, выделенной и сохраняе­мой в темноте при комнатой температуре, жизнеспособность палочек сохраняется не менее 4 мес, в рассеянном свете они погибают через 1—1,5 мес. В суховоздушной камере при ув­лажнении с температурой 80 °С МВТ выживают в течение 2 ч. В уличной пыли МВТ сохраняются до 10 дней, на страницах книг до 3 мес. В воде палочки выживают не менее 150 дней после заражения. МВТ выдерживают процессы гниения и мо­гут несколько месяцев сохраняться в погребенных трупах. Препараты хлора и йода хорошо действуют на микобактерии.

Лекарственно устойчивые или резистентные микобактерии по­являются у больных при антибактериальной химиотерапии, а иногда возникают и спонтанно (первичная устойчивость).

При испытании на лекарственную устойчивость следует поль­зоваться плотными питательными средами Гельберга, Петрань-яни, Герольда и жидкими — синтетической средой Сотона (с плазмой), кровяной средой или плазмой.

Вопрос 49. Лабораторная диагностика туберкулеза

/. Бактериоскопическое исследование

2. Бактериологическое исследование

3. Биологическая проба

1. Лабораторная диагностика туберкулеза используется для уста­новления специфической этиологии заболевания, подозрительного на туберкулез. Производят микробиологическое исследование материала от больных:

- мокроты;

- спинномозговой жидкости,;

- плевральной жидкости;

- гноя;

- мочи, кала;

- пунктатов лимфатических узлов.

Исследование на возбудителя туберкулеза производят непо­средственно в доставленном материале бактериоскопическими, а кроме того, бактериологическими и биологическими метода­ми. При необходимости исследовать свежую мокроту делают мазки препарата на предметных стеклах, высушивают на воз­духе, фиксируют на пламени горелки. Затем препарат окраши­вают карболовым фуксином, промывают водой и обесцвечи­вают 15—25%-ным раствором серной кислоты, промывают и докрашивают водным раствором метиленового спирта. После подсыхания препарат подвергают иммерсионной микро­скопии, просматривают 100 полей зрения (практически весь препарат). Туберкулезные микобактерии визуализируются как ярко-красные, тонкие, изящные, в одиночку или группами, большей частью лежащие вне клеток палочки. В настоящее время имеет распространение метод флотации с последующей микроскопией. Промывные воды желудка бактериоскопически, дальнейшее исследование проводят так же, как и при исследо­вании мокроты. Мазок из гортани или зева окрашивают по Цилю-Нильсену. Мочу центрифугируют и готовят мазок из осадка мочи. Спинномозговую жидкость, взятую асептично, отстаивают сутки на холоде, после чего образуется тонкая фибринозная пленка (паутинка), в которой содержатся туберкулезные мико­бактерии. Делают мазок на предметном стекле, высушивают на воздухе, фиксируют, окрашивают по Цилю-Нильсену. Если пле­ночка не образовалась, то исследованию подвергают отцен-трифугированный осадок.

Для обнаружения туберкулезных микобактерии применяется люминесцентная микроскопия, которая имеет ряд преимуществ перед прямой бактериоскопией в окрашенных препаратах. При люминесцентной микроскопии туберкулезные микобактерии светятся обычно золотисто-оранжевым светом на черном фоне (картина "звездного неба"); кислотоупорные сапрофиты — зе­леноватым с апельсиновым оттенком.

При исследовании спинномозговой жидкости методом люми­несцентной микроскопии положительные результаты можно получить в 12,5 раза чаще, чем при просмотре препаратов, ок­рашенных по Цилю-Нильсону.

2. Бактериологическое исследование. Методика бактериологиче­ского обнаружения туберкулезных микобактерии основана на их способности противостоять воздействию кислот и щелочей.

Туберкулезная бактерия после такой обработки остается впол­не жизнеспособной, что позволяет еще до посева материала избавиться от находящихся в нем посторонних микробов. Ми-кобактерии туберкулеза характеризуются некоторыми основ­ными свойствами, используемыми для их дифференцирования. Они неподвижны, растут только в животном организме или на питательных средах специального состава (обычно с глицери­ном и яичным желтком); на обычных питательных (МПА) сре­дах не растут. Оптимальная температура, при которой растут туберкулезные бактерии, равна 37 °С, хотя возможен рост в пределах от 30 до 42 °С. Для размножения микробов требуется длительное время: на искусственных питательных средах рост появляется только через 10-30 дней. Колонии микобактерий туберкулеза имеют своеобразный вид, отличающийся шерохо­ватостью (в виде плоских чешуек с возвышенным центром или розеток с углублением в центре), или же они могут быть глад­кими блестящими, похожими на капли. На жидких питатель­ных средах образуется толстая морщинистая пленка.

Обычно для посева наследуемого материала пользуются среда­ми Любенац или Петракины. Посев выдерживают в термостате при температуре 37 °С в течение 3 мес, проверяя наличие роста каждую неделю. Наиболее часто рост наблюдается в сроки от

3 до 6 недель. Штаммы, выделенные от больных, леченных химиопрепаратами, вырастают в гораздо более поздние сроки (через 50—70—80 дней). В настоящее время предложены и ис­пытаны ускоренные методы выращивания культур туберкулез­ных микробов на препаратах - мазках (по Прайсу) и на кро­вяной среде.

Серологические исследования имеют относительное значение.

3. Биологическая проба является по праву наиболее рациональным диагностическим приемом. Материал может быть введен под кожу или в полость живота морским свинкам. При наличии в материале вирулентных туберкулезных микобактерий обычно на 10-12-й день в месте его введения под кожей образуется уплотнение, переходящее в дальнейшем в незаживающую язву. Свинки погибают от генерализованного туберкулеза через 2—

4 мес. Ускоренная биологическая проба: через регионарный лим­фатический узел морской свинки вводят несколько капель на­следуемого материала. На 8—10-й день увеличенный лимфатиче­ский узел вырезают и исследуют бактериоскопически в препара­тах-отпечатках на присутствие туберкулезных микобактерий.

Вопрос 50. Возбудитель дифтерии

1. Морфология возбудителя дифтерии

2. Биология возбудителя дифтерии

3. Серотипы дифтерийных бактерий

1. Возбудитель дифтерии Corynebacterium diphtheriae выделен в чистой культуре Леффлером в 1884 г.

Размеры дифтерийной палочки: длина 1—6 мкм, толщина 0,3— 0,8 мкм. Отличительной особенностью возбудителя дифтерии является многообразие форм — наряду с длинными изогнутыми, изящными "типичными" палочками микробов встречаются ко­роткие толстые с колбовидными вздутиями на концах, иногда коккообразные клетки, что придает микробу сходство с була­вой. В колбовидных вздутиях часто находят волютиновые зер­на (тельца Бабеша-Эрнета).

Характерен общий вид препарата, особенно если мазок взят с большим количеством микробов. Микробы лежат большими скоплениями и напоминают пакет булавок. В окрашенных мазках могут быть расположены попарно, под острым или прямым углом друг к другу, напоминая римскую цифру V. Дифтерийные микробы неподвижны, спор не образуют, жгу­тиков не имеют, грамположительные, хорошо окрашиваются основными анилиновыми красками, причем особенно интен­сивно окрашиваются волютиновые зерна. При окрашивании по Кецссеру характерной особенностью является то, что зерна волютина окрашиваются в сине-черный цвет, контрастирующий со светло-коричневой окраской всей микробной клетки.

2. Биология: дифтерийные микробы хорошо развиваются при сво­бодном доступе кислорода; растут при температуре от 15 до 40 °С. Могут расти на обычных питательных средах, но лучше и с характерной морфологией развиваются на средах, содер­жащих кровь или сыворотку любого вида животного. На этих средах дифтерийные бактерии вырастают уже через 8—10—12 ч.

Наиболее распространены:

• свернутая лошадиная сыворотка (среда РУ);

• среда Леффлера (3 части сыворотки + 1 часть мясного бульона с 1% виноградного сахара, 1% пептона);

• теллуритовые среды.

Очень характерен общий вид роста дифтерийных микробов в пробирках на скошенных свернутых сывороточных средах: ко­лонии не сливаются вместе, вся культура представляется усе­янной зернышками, напоминая шагреневую кожу. Колонии круглые, гладкие или слегка зернистые, непрозрачные с полу­прозрачной периферией, края ровные, но впоследствии стано­вятся извилистыми или даже зазубренными. На теллуритовых средах дифтерийные палочки образуют темно-серые или чер­ные колонии вследствие восстановления теллурита до метал­лического теллура. Восстановление происходит внутри бакте­риальной клетки.

Типы дифтерийных микробов. На основании культуральных свойств различают 3 типа дифтерийных микробов:

• gravis (тяжелый);

• mitis (средний);

• intermedius (промежуточный).

Тип гравис дает зернистый осадок и пленку на бульоне, на плотных средах образует плоские матовые колонии неправиль­ных очертаний, напоминающие маргаритку. Тип митис равно­мерно мутит бульон и образует выпуклые полупрозрачные ко­лонии. Третий тип обладает некоторыми свойствами первого и второго типов. Часто встречаются также атипичные формы. У дифтерийных бактерий, как и у других микроорганизмов, на­блюдаются:

• гладкие (S) формы колоний;

• шероховатые (R) формы;

• промежуточные (RS).

У высокотоксичных штаммов обычно преобладают R-формы. Дифтерийная палочка вырабатывает кислоту без газообразова­ния в средах с глюкозой, мальтозой и галактозой, но не с лак­тозой, сахарозой и маннитом. Сбраживание крахмала и глико­гена считают характерной особенностью типа гравис. Многие штаммы дают гемолиз на кровяном агаре и лизируют эритро­циты, добавленные к культуре.

Дифтерийные бактерии чувствительны к дезинфицирующим средствам: 10%-ная перекись водорода убивает их в течение 3 мин; 1%-ная сулема, 5%-ная карболовая кислота, 50— 60%-ный алкоголь — в течение 1 мин. Низкие температуры (до -190 °С) не убивают дифтерийные бактерии длительное время. Высокая температура приводит к быстрой их гибели. Под действием прямого солнечного света палочки дифтерии гибнут в течение нескольких дней. В пыли они сохраняют жизнедеятельность до 5 недель, в воде и молоке до 6—20 дней. В трупах сохраняются до 2 недель.

3. Серотипы. Дифтерийные бактерии гетерогенны по антигенной структуре, но все вырабатывают одинаковый токсин. Серологи­ческая гетерогенность наблюдается в пределах одного типа. Между 3 типами — гравис, митис и интермедиус — серологиче­ская связь отсутствует. Токсин, продуцируемый всеми 3 типа­ми дифтерийных микробов, тождествен и хорошо нейтрализу­ется обычными противодифтерийными сыворотками. Среди дифтерийных микробов имеются токсичные и нетоксичные штаммы. Дифтерию вызывают только токсичные штаммы, об­ладающие способностью продуцировать экзотоксины. Степень токсичности дифтерийных микробов может быть раз­личной. Единицей измерения силы токсина служит минимальная смертельная доза — наименьшее количество токсина, убиваю­щее морскую свинку массой 250 г в течение 3—4 суток. Кроме экзотоксина дифтерийная палочка продуцирует дермонекроток-син, гемолизин, нейраминидазу и гиалуронидазу.

Вопрос 51. Лабораторная диагностика дифтерии

/. Забор и посев материала

2. Бактериоскопическое и бактериологическое исследования

3. Реакции ферментации углеводов

1. Лабораторная диагностика дифтерии производится с иелью:

• постановки диагноза острого заболевания;

• установления бациллоносительства;

• определения вирулентности (токсичности) дифтерийных палочек.

Материал для исследования (чаще всего мазок из носа) берут стерильным ватным тампоном. Не следует брать материал после приема пищи или полоскания дезинфицирующими растворами.

Посев необходимо произвести сразу после взятия материала (не позже 5—6 ч) в пробирку со свернутой кровяной сывороткой и сывороткой Леффлера, а затем поставить в термостат при 37 °С.

2. Бактериоскопическое и бактериологическое исследования