2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Общая медицинская микробиология

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА МИКРОБИОЛОГИИ, ВИРУСОЛОГИИ, ИММУНОЛОГИИ

ОБЩАЯ

МЕДИЦИНСКАЯ

МИКРОБИОЛОГИЯ

Учебно-методическое пособие

Минск БГМУ 2011

МедАрхив

t.me/medarhiv

УДК 576.8 (075.8)

ББК 52.64 я73 О-28

Рекомендовано Научно-методическим советом университета в качестве учебно-методического пособия 22.06.2011 г., протокол № 10

А в т о р ы: канд. мед. наук, доц. Ж. Г. Шабан; канд. мед. наук, доц. Т. А. Канашкова; канд. мед. наук, доц. И. А. Крылов; канд. мед. наук, доц. В. А. Молочко

Р е ц е н з е н т ы: д-р мед. наук, зав. отделом эпидемиологии и иммунопрофилактики инфекционных заболеваний Республиканского научно-практического центра эпидемиологии и микробиологии Н. Н. Полещук; канд. мед. наук, доц. каф. эпидемиологии Белорусского государственного медицинского университета А. М. Близнюк

Общая медицинская микробиология : учеб.-метод. пособие / Ж. Г. Шабан О-28 [и др.]. – Минск : БГМУ, 2011. – 320 с.

ISBN 978-985-528-506-0.

Посвящено пропедевтическому разделу медицинской микробиологии — общей микробиологии. Изложены современные подходы к систематике микроорганизмов, особенностям морфологии и физиологии различных групп микроорганизмов. Отдельные разделы посвящены метаболизму прокариот, противомикробным мероприятиям, генетике бактерий, инфекционному процессу, химиотерапии и химиопрофилактике инфекционных заболеваний, экологии микроорганизмов, эумикробиозу и дисбиозу.

Предназначено для студентов 2-го курса всех факультетов.

2

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

БГКП — бактерии группы кишечной палочки ВБИ — внутрибольничная инфекция ВГВ — вирусный гепатит В

ВГЛ — вирусные геморрагические лихорадки ВИЧ — вирус иммунодефицита человека ГЗТ — гиперчувствительность замедленного типа

ГКГС — главный комплекс гистосовместимости ГЛПС — геморрагическая лихорадка с почечным синдромом ГМФ — гуанозинмонофосфат ГНТ — гиперчувствительность немедленного типа ГПК — гистидин-протеинкиназа

ГУС — гемолитико-уремический синдром ГЭБ — гематоэнцефалический барьер ДВУ — дезинфекция высокого уровня ДНУ — дезинфекция низкого уровня

ДПУ — дезинфекция промежуточного уровня ЖКТ — желудочно-кишечный тракт ИЛ — интерлейкин

ИМВП — инфекции мочевыводящих путей ИМН — изделия медицинского назначения

ИППП — инфекции, передаваемые половым путем ИТШ — инфекционно-токсический шок КС — клеточная стенка ЛЖК — летучие жирные кислоты ЛП — липопротеин ЛПС — липополисахарид

ЛПУ — лечебно-профилактическое учреждение МПК — минимальная подавляющая концентрация НМ — наружная мембрана ОКИ — острая кишечная инфекция ОП — островок патогенности

ПАБК — парааминобензойная кислота ПАВ — поверхностно-активные вещества ПГ — пептидогликан ПСБ — пенициллинсвязывающие белки

РТ — ретикулярные тельца

3

ТК — тейхоевые кислоты ТПМ — темнопольная микроскопия УП — условно-патогенный

УПМ — условно-патогенный микроорганизм УФО — ультрафиолетовое облучение ФКМ — фазово-контрастная микроскопия ФНО — фактор некроза опухолей ЦГЭ — центр гигиены и эпидемиологии ЦП — цитоплазма

ЦПМ — цитоплазматическая мембрана ЧАС — четвертичные аммониевые соединения ЭТ — элементарные тельца

MRSA — метициллинрезистентные стафилококки

4

РАЗДЕЛЫ МИКРОБИОЛОГИИ

Микробиология (греч. micros — малый, bios — жизнь, logos —учение) — наука о морфологии, физиологии, генетике, экологии и эволюции микроорганизмов (рис. 1).

МИКРОБИОЛОГИЯ

бактериология

вирусология

микология

протозоология

эпидемиологическая

клиническая

санитарная

фармацевтическая

биотехнологическая

промышленная

ветеринарная

сельскохозяйственная

почвенная

морская

космическая

Рис. 1. Разделы микробиологии

Общая микробиология изучает закономерности строения и жизнедеятельности, генетику микроорганизмов, взаимоотношение их с окружающей средой.

Частная микробиология изучает отдельных представителей микромира.

5

Медицинская микробиология — наука о патогенных и сингенных для человека микроорганизмах, их взаимодействии между собой и с окружающей средой. Она изучает роль микроорганизмов в развитии инфекционных заболеваний человека:

–морфологию, физиологию, экологию, молекулярно-генетические и биологические свойства микроорганизмов;

–этиологию и патогенез инфекционных заболеваний;

–разрабатывает методы диагностики, а также средства и способы специфической терапии и профилактики инфекционных заболеваний.

Кроме того, медицинская микробиология разрабатывает способы диагностики, средства профилактики и терапии заболеваний, ранее считавшихся неинфекционными (сердечно-сосудистые, злокачественные).

Клиническая микробиология изучает роль УПМ в развитии заболеваний человека, разрабатывает методы их диагностики, методы контроля за нозокомиальными инфекциями, осуществляет мониторинг резистентности УПМ к антибиотикам, антисептикам, дезинфектантам.

Эпидемиологическая микробиология изучает взаимоотношения потен-

циально опасных микроорганизмов с биотопами (почвой, водой, воздушной средой, объектами внешней среды, продуктами питания), популяцией человека,

атакже механизмы и пути передачи инфекционных заболеваний.

Санитарная микробиология изучает микрофлору окружающей среды, влияние микрофлоры на здоровье человека, разрабатывает мероприятия по предупреждению неблагоприятного воздействия микроорганизмов на организм человека.

Фармацевтическая микробиология изучает инфекционные болезни лекарственных растений, порчу лекарственных растений и сырья под действием микроорганизмов, обсемененность лекарственных средств и готовых лекарственных форм, методы асептики при производстве лекарственных препаратов, технологии приготовления диагностических, профилактических и лечебных препаратов.

Значение микробиологии в деятельности врача. Микробиология — фун-

даментальная биологическая наука, тесно связанная с другими медицинскими дисциплинами и играющая важную роль в подготовке врача любого профиля (терапия, хирургия, акушерство и гинекология, онкология, невропатология, офтальмология и др.). Исходя из этого, знание этиологии и патогенеза заболеваний способствует повышению эффективности их диагностики, лечения и профилактики.

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ МИКРОБИОЛОГИИ

Микробиология зародилась задолго до нашей эры и прошла длительный путь развития, исчисляющийся многими тысячелетиями. Историю развития микробиологии можно разделить на 5 этапов.

1. Эмпирический (описательный) период — 6–5 тыс. л. до н. э. – XVI в. н. э.

Человек пользовался плодами деятельности микроорганизмов (виноделие, хлебопечение, сыроделие, выделка кож), не зная об их существовании. В те времена верили, что болезни посылаются злыми духами или с помощью колдовства.

6

Подход Гиппократа (460 г. до н. э. – 370 г. до н. э.) к

данному вопросу был новаторским: он полагал, что болезни людям посылают не боги, а возникают они по разным, вполне естественным, причинам. Он делил последние на два класса: общие (вредные влияния климата, почвы, наследственности) и личные (условия жизни и труда, питания, возраст). Наблюдая за течением болезней, он придавал серьезное значение периодам болезней, особенно лихорадочных, и предполагал, что многие болезни вызываются какими-то посторонними невидимыми причинами,

имеющими живую природу («миазмы»). Автор обширного собрания из семи книг «Эпидемии».

Итальянский врач Дж. Фракасторо (1546) также предполагал живую природу агентов инфекционных заболеваний. Он считал, что каждая болезнь вызывается своим «контагием», для предохранения от болезней рекомендовал изоляцию больного, карантин, ношение масок, обработку предметов уксусом.

2. Морфологический период — конец XVII – середина XIX в.: открытие мира микроорганизмов, описание их внешнего вида, опыты по самозаражению с целью доказать инфекционную природу многих заболеваний.

Левенгук Антони Ван (1632–1723) — нидерландский натуралист, один из основоположников микроскопии. Торговал полотном в мануфактурной лавке в Амстердаме, в свободное время увлекался шлифованием линз. Изготовленные линзы он вставлял в металлические держатели с прикрепленной к ним иглой для насаживания объекта наблюдения (1675 г. — первый микроскоп Левенгука). Всего за свою жизнь Левенгук изготовил около 250 линз со 150–300-кратным увеличением. При помощи таких «микроскопов» Левенгук впервые наблюдал и зарисовал бакте-

рии (1683), простейших (1675), отдельные растительные и животные клетки. В 1680 г. стал членом Королевского общества, в 1695 г. написал труд «Тайны природы, открытые А. Левенгуком». Несовершенство приборов и методов изучения микромира не способствовало быстрому накоплению научных знаний о микроорганизмах.

Прямые доказательства роли микроорганизмов в возникновении инфекционных заболеваний были найдены в опытах по самозаражению материалами или культурами соответствующих возбудителей, взятыми от больного чумой (Д. Самойлович, В. Смирнов), холерой (М. Петенкофер, И. Мечников, Д. Заболотный, И. Савченко, Н. Гамалея), сыпным тифом (Г. Минх, О. Мочутковский), полиомиелитом (М. Чумаков), гепатитом А (М. Балоян).

3.Физиологический (пастеровский) период — конец XVIII – начало

ХХвв. Начало научной микробиологии: открыто большинство возбудителей инфекционных заболеваний, вирусы, разработана микробная концепция болезней, изучена жизнедеятельность микробной клетки.

7

Английский врач Эдвард Дженнер (1749–1823) 14 мая 1796 г. предложил метод вакцинации. В эксперименте он доказал, что прививки людям возбудителя коровьей оспы из содержимого пустул на вымени больных коров предохраняют от заражения натуральной оспой. Результаты исследования он обобщил в статье «Исследование причин и действий коровьей оспы» (1798). С эмпирического открытия Дженнером вакцины против оспы, задолго до открытия самих вирусов, началась борьба с вирусными инфекциями.

Французский ученый Луи Пастер (1822–1895) — член Парижской академии наук, Французской медицинской академии, основоположник современной микробиологии и иммунологии, биотехнологии. Опроверг теорию самозарождения микроорганизмов (1860). Доказал, что брожение не является химическим процессом, а его вызывают микроорганизмы (1861). Изобрел метод пастеризации, благодаря чему были побеждены болезни вина и пива, порча молочнокислых продуктов. Открыл возбудителей болезней шелковичных червей, вина и пива. Доказал

формирование искусственного иммунитета (1870), открыл патогенные микроорганизмы (стафилококк, пневмококк, клостридии). Разработал принцип аттенуации, создал живые вакцины против куриной холеры (1879), сибирской язвы (1881), бешенства (1885). Открыл явление анаэробиоза. Ввел методы антисептики, стерилизации сухим жаром. В 1883 г. создал первый научно-исследова- тельский институт микробиологии — Институт Пастера.

Немецкий микробиолог Роберт Кох (1843–1910) — один из основоположников современной бактериологии и эпидемиологии, иностранный член-корреспондент Петербургской АН (1884). Ему принадлежат труды по выявлению возбудителей инфекционных болезней и разработке методов борьбы с ними. Кроме этого, ученый сформулировал критерии этиологической связи инфекционного заболевания с микроорганизмом (триада Генле–Коха: выделить микроорганизм от больного, получить чистую культуру, заразить ею лабораторное животное и наблюдать у него

развитие схожей клинической картины). Впервые выделил чистую культуру возбудителя сибирской язвы, доказал ее способность к спорообразованию, открыл холерный вибрион (запятая Коха) и туберкулезную палочку (палочка Коха). Предложил способы дезинфекции и стерилизации текучим паром. Ввел в практику метод выделения чистых культур на твердых питательных средах (агарагаре, желатине, свернутой сыворотке), способы окраски бактерий анилиновыми красителями, иммерсионный объектив, способ микрофотографии. Лауреат Нобелевской премии 1905 г.

8

Дмитрий Иосифович Ивановский (1864–1920).

12 февраля 1892 г. на заседании Российской академии наук он сообщил, что возбудителем мозаичной болезни табака является фильтрующийся вирус. Эту дату можно считать днем рождения вирусологии, а Д. И. Ивановского — ее основоположником. Вирусы мозаичной болезни табака удалось впервые увидеть только в 1939 г. в электронный микроскоп.

4. Иммунологический — начало – середина ХХ в.

Илья Ильич Мечников (1845–1916) — российский биолог и патолог, один из основоположников сравнительной патологии, эволюционной эмбриологии, иммунологии (автор клеточной теории иммунитета), создатель научной школы, член-корреспондент (1883), почетный член (1902) Петербургской АН. С 1888 г. работал в Пастеровском институте в Париже. Совместно с Н. Ф. Гамалеей основал первую в России бактериологическую станцию (1886). Открыл явление фагоцитоза (1882), изложил фагоцитарную теорию иммунитета в трудах «Невосприимчивость в инфекционных болезнях» (1901). Ему принадлежит цикл ра-

бот, посвященных микробиологии и эпидемиологии холеры, чумы, брюшного тифа, туберкулеза; совместно с Э. Ру впервые экспериментально вызвал сифилис у обезьян (1903). Создал теорию происхождения многоклеточных организмов. Разработал учение о микробном антагонизме. Много внимания в своих трудах уделял проблеме старения. Урна с прахом Мечникова, согласно его воле, хранится в библиотеке Пастеровского института.

Немецкий врач и бактериолог Пауль Эрлих (1854– 1915) — почетный член Немецкого химического общества, автор гуморальной теории иммунитета. Открыл антитоксические антитела, разработал метод определения активности антитоксических сывороток. В 1896 г. основал и возглавил Институт по изучению и контролю сывороток. Открыл тучные клетки, разработал способ окрашивания туберкулезных бацилл. Является основоположником химиотерапии инфекционных заболеваний. Проводил эксперименты по лечению сифилиса органическими соединениями мышьяка, индукции

злокачественных опухолей у животных.

В1908 г. И. Мечникову и П. Эрлиху присуждена Нобелевская премия.

Впоследующей многолетней и плодотворной дискуссии между сторонниками фагоцитарной и гуморальной теорий были раскрыты многие механизмы иммунитета.

Следующим важным этапом в развитии микробиологии стало открытие антибиотиков. В 1929 г. А. Флеминг открыл пенициллин, и началась эра антибиотикотерапии, приведшая к революционному прогрессу медицины. В дальнейшем

9