2 курс / Микробиология 1 кафедра / Доп. материалы / Общая микробиология
.pdf
Культуральные свойства бактерий
профиль колонии
плоский,
выпуклый,
конусовидный, кратерообразный
прозрачность
тусклая,
матовая,
блестящая,
прозрачная, мучнистая;
цвет колонии (пигмент)
бесцветная пигментированная
край колонии
ровный,
волнистый,
зубчатый, бахромчатый;
структура колонии
однородная,
мелко или крупнозернистая, струйчатая;
консистенция колонии – определяют прикасаясь к поверхности петлей
плотная,
мягкая,
врастающая в агар,
слизистая (тянется за петлей),
хрупкая (легко ломается при соприкосновении с петлей).
19
Биохимические свойства бактерий
Классификация ферментов бактерий:
• По локализации
экзоферменты эндоферменты
• По функции:
гидролазы - расщепляют белки, углеводы, липиды путем присоединения воды;
оксидоредуктазы - катализируют окислительно-восстановительные реакции;
трансферазы - осуществляют перенос отдельных атомов от молекулы к молекуле;
лиазы - отщепляют химические группы негидролизным путем;
изомеразы - принимают участие в обмене углеводов; лигазы - оказывают содействие биосинтетическим реакциям клетки.
• По времени синтеза в клетке:
Конститутивные (существуют постоянно)
Адаптивные/индуцибельные (синтезируются при наличии субстрата)
• По субстрату:
Протеолитические (расщепляют белки)
Липолитические (расщепляют липиды) Сахаролитические (расщепляют углеводы)
Дифференциально-диагностические углеводные среды - среды для изучения биохимических (сахаролитических) свойств бактерий Примеры: Среда Гисса, Эндо, Ресселя, Клиглера
Чаще всего в состав таких сред входят: углевод (лактоза, сахароза, фруктоза) и индикатор среды (нейтральный красный, фуксин основной, лакмус)
20
Биохимические свойства бактерий
Состав сред Гиса:
• Жидкая среда Гисса
Состав: МПБ, субстрат (углевод), индикатор Андреде (при сдвиге рН в кислую сторону становится красным). Для определения газообразования в пробирку со средой помещают поплавок.
• Полужидкая среда Гисса
Состав: 0,5 % МПА, субстрат (углевод), индикатор ВР (водный голубой и розоловая кислота, в нейтральной среде цвет розовый, при сдвиге рН в кислую сторону становится синим). При газообразовании в среде появляются пузырьки газа.
Дифференциально-диагностические белковые среды – среды,
предназначенные для изучения протеолитических свойств бактерий. Примеры: МПЖ, свернутая сыворотка, молочный агар.
Для выявления используется метод Мореля:
Культуру засевают в мясопептонный бульон или пептонную воду (лучше с добавлением триптофана, также под пробку помещают фильтровальную бумагу, пропитанную щавелевой кислотой.)
Есть индол – красный Есть аммиак - синий
Есть сероводород - черный
21
Методы обработки материала
Асептика - система профилактических мероприятий, направленных на предотвращение попадания микроорганизмов на любые объекты (в рану, лекарственные препараты, окружающую среду, питательные среды).
Цель асептики: предотвращение попадания микробов.
Пример: забор материала для исследования стерильным инструментом и в стерильную посуду, использование стерильных петель, пипеток, питательных сред, посуды. Применение шапки, халата, очков при работе с микроорганизмами.
Антисептика - комплекс профилактических мероприятий, направленных на торможение роста, подавление размножения и уничтожение микробов в ране, патологическом очаге, на коже.
Цель антисептики: предупреждение инфекционного процесса. Пример: Обработка рук перед культивированием или исследованием микроорганизмов.
Дезинфекция - комплекс мероприятий по уничтожению в окружающей среде (на объектах или поверхностях) патогенных и условно-патогенных микробов.
Цель дезинфекции: предотвращение возникновения инфекционного заболевания.
Пример: Обработка стола после микроскопирования.
Стерилизация - полное удаление микробов (обеспложивание объектов), при котором уничтожаются и вегетативные, и споровые формы микроорганизмов.
Цель стерилизации - полное освобождение объекта от всех микробов без изменения свойств самого объекта Пример: стерилизация в пламени горелки петель, игл, шпателей. Автоклавирование чашек Петри.
22
Методы обработки материала
Основные методы стерилизации
23
Методы обработки материала
Методы контроля стерилизации
Принцип работы автоклава:
Принцип работы автоклава основан на стерилизации паром под высоким давлением.
При нормальном давлении вода кипит при +100 °С. При дальнейшем подводе тепла, температура воды не повышается, а начинается интенсивное парообразование. Если сосуд закрыт герметично, то начинает расти температура воды и пара, давление пара. В сбалансированной системе процесс испарения прекращается, а образовавшийся горячий пар легко проникает в клетки микроорганизмов, убивая вегетативные формы и споры.
Принцип работы сухожарового шкафа:
Обработка, происходящая путем циркуляции нагретого воздуха в термостойкой камере. Влияние оказывается на все медицинские изделия, в частности – инструменты, контактировавшие с ранами, загрязненные кровью или лекарствами
Основное отличие между автоклавом и сухожаровым шкафом
заключается в том, что в автоклаве приборы стерилизуются паром, то есть под воздействием температуры, давления и влажности, а в сухожаровом шкафу — нагретым примерно до 180° по Цельсию воздухом.
24
Антибиотики
Антибиотики - вещества природного или полусинтетического происхождения, подавляющие рост живых клеток, чаще всего прокариотических или простейших.
В отличие от других противомикробных препаратов антибиотики не оказывают действия на возбудителей микозов, вирусных заболеваний и протозойных инфекций, но при этом антибиотики обладают избирательным действием.
Классификация антибиотиков
По характеру воздействия на бактериальную клетку антибиотики можно разделить на две группы:
бактериостатические (бактерии остаются живы, но не в состоянии размножаться),
бактерицидные (бактерии погибают, а затем выводятся из организма).
По механизму действия на бактерии антибиотики делятся на:
Ингибиторы синтеза белка (рибосомы)
30-s субъединиц: тетрациклины, аминогликозиды,
50-s субъединиц: макролиды, хлорамфеникол, линкомиция
Ингибиторы синтеза клеточной стенки (нарушают синтез пептидогликана) – пенициллины, монобактамы, цефалоспорины, карбапенемы, гликопептиды, бацитрация, циклосерин.
Ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот
ДНК-зависимой РНК-полимеразы, нарушение транскрипции: рифампицин
ДНК, нарушение репликации ДНК: фторхинолоны, нитрофураны, нитроимидазолы
ингибиторы синтеза предшественников пуриновых и пиримидиновых оснований: сульфаниламиды, триметоприм;
Антиметаболиты (фолиевой кислоты) – сульфонамиды, триметоприм
Ингибиторы функций цитоплазматической мембраны – полимиксины.
По спектру действия:
Препараты узкого спектра действия активны в отношении только небольшого количества грамположительных или грамотрицательных бактерий. (Пенициллины и аминогликозиды)
Препараты широкого спектра действия активны против большого количества грамположительных и грамотрицательных бактерий. (Тетрациклины, макролиды, хлорамфеникол)
По способу получения антибиотики подразделяются на 3 группы: 
Биосинтетические (природные) - являются продуктами метаболизма специально селекционированных штаммов микроорганизмов. Эти антибиотики получают биологическим синтезом с последующей очисткой от балластных примесей. (пенициллин, стрептомицин). Основными продуцентами природных антибиотиков являются бактерии, актиномицеты, плесневые грибы.
25
Антибиотики
Полусинтетические - на первом этапе получают биосинтезом, а затем подвергают химической модификации. При этом к природному антибиотику присоединяют различные химические радикалы для повышения активности препарата. (метициллин, оксациллин) Синтетические антибиотики изначально получают химическим синтезом. (фторхинолоновые препараты, левомицетин)
По происхождению (продуценту) антибиотики бывают:
Антибиотики, образуемые грибами и лишайниками. Penicillium notatum -
пенициллин, Cephalosporium acremonium - цефалоспорин, Aspergillus fumigatus - фумигаллин, Penicillium urticae - гризеофульвин, Trichothecium roseum - трихотецин. Лишайники - усниновая кислота.
Антибиотики, образуемые актиномицетами.Актиномицеты особенно рода стрептомицеты, продуцируют большое количество антибиотиков: Streptomyces greseus - стрептомицин, Str. fradiae - неомицин, Str.canamyceticus - канамицин, Micromonospora purpurea - гентамицин, Str.aureofaciens - хлортетрациклин, Str.venezuelae - хлорамфеникол, Str.erythreus - эритромицин, Str.fradiae - тилозин, Str.bevoris - леворин, Str.spheroides - новобиоцин, Str.mediterranei - рифамицин, Str.neursei -
нистатин.
Антибиотики, выделенные из бактерий. Их практическое применение и действие менее эффективно. Бактерии-продуценты антибиотиков синтезируют грамицидин, колицин, пиоцианин, субтилин, полимиксин.
Требования к антибиотикам:
микробоцидное или микробостатическое действие в низкой концентрации
безвредность для макроорганизма
отсутствие снижения активности в тканях организма
подавление роста/размножения микробов, без нарушения физиологического состояния макроорганизма
Дозы антибиотиков:
лечебная - доза, оказывающая выраженный терапевтический эффект при определенном способе введения;
профилактическая доза - доза, оказывающая профилактический эффект при принятом способе введения препарата;
стимулирующая доза - доза антибиотика, оказывающая стимулирующий эффект при введении с другими препаратами;
токсическая доза - доза препарата, оказывающая токсический эффект при принятом способе введения;
смертельная (летальная) доза - доза антибиотика, вызывающая летальный эффект при однократном введении в организм
26
Методы определения чувствительности к антибиотикам
Диффузионный метод определения чувствительности бактерий к антибиотикам с использованием дисков
На агар высевают исследуемую культуру (суспензия, содержащая 109 клеток/мл). После этого на поверхность агара помещают диски из фильтровальной бумаги, пропитанные антибиотиками. Для этого используют коммерческие диски, содержащие определенные концентрации антибиотиков. Посевы инкубируют при 37°С в течение времени, необходимого для роста конкретного возбудителя. Вокруг дисков в зависимости от активности и концентрации антибиотика образуются разной величины зоны задержки роста исследуемого микроба.
Диффузионный метод определения чувствительности бактерий к антибиотикам с использованием Е-теста
Готовят суспензию тест-микроорганизмов в концентрации 108 КОЕ/мл, погружают в нее стерильный тампон, равномерно штриховыми движениями распределяют суспензию по поверхности среды, высушивают. На чашку диаметром 90 мм наносят полоску E-теста, инкубируют 16– 18 часов
Метод разведений в жидких средах
Готовят суспензию тест-микроорганизмов 106 КОЕ/мл, вносят суспензию в соотношении 1:1 в Мюллер-Хинтон бульон с различными концентрациями антибиотика (посевная доза 5х105), инкубируют 18–24 часа. Микроорганизмы растут на среде, вызывая ее помутнение, если концентрация антибиотика ниже ингибирующей то микроорганизмы не растут если больше (среда прозрачна).
Виды резистентности бактерий к антибиотикам: |
|
Естественная резистентность (первичная резистентность, природная |
|
устойчивость) - генетически обусловленная резистентность данного |
|
вида бактерий в отношении какого-либо химиотерапевтического |
|
препарата (отсутствие мишени для воздействия антибиотика). |
|
Например, микоплазмы не имеют пептидогликана в составе клеточной. |
|
Приобретенная резистентность: |
|
первично приобретенная резистентность - резистентность |
|
бактериального штамма к химиотерапевтическому препарату без |
|
предварительного контакта с антибиотиком; |
|
вторично приобретенная резистентность – резистентность микроба, |
|
развивающаяся после контакта с химиотерапевтическим |
|
препаратом |
27 |
|
|
Механизмы приобретенной резистентности бактерий к антибиотикам
Превращение активной формы антибиотика в неактивную форму путем ферментативной инактивации (разрушения).
Например, многие бактерии продуцируют-лактамазуфермент, разрушающую-лактамные антибиотики (пенициллины и цефалоспорины).
Изменение проницаемости клеточной стенки бактерий для определенного антибиотика. Транспорт антимикробных препаратов в клетку происходит через пориновые каналы клеточной стенки. Нарушение их проницаемости препятствует поступлению антибиотиков внутрь клетки. Например, клеточная стенка грамотрицательных бактерий слабо проницаема для пенициллина.
Нарушения в системе специфического транспорта антимикробного препарата в бактериальную клетку, то есть активное выведение антибиотика из микробной клетки (эффлюкс). Этот механизм характерен для тетрациклиновых антибиотиков.
Модификация мишени действия антибиотиков. Например, у микоплазм и L-форм бактерий отсутствует клеточная стенка, поэтому они не чувствительны к пенициллинам.
Возникновение у микроорганизма альтернативного пути образования жизненно важного метаболита, заменяющего основной путь,
блокированный препаратом, то есть формирование метаболического “шунта” (“обходного” пути метаболизма). Например, такой механизм резистентности характерен для сульфаниламидных препаратов
28