- •Глава 1. Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии
- •Мир микробов. Общие сведения
- •Микробиология — наука о микробах
- •Иммунология — наука об иммунитете
- •Связь микробиологии с иммунологией
- •История развития микробиологии и иммуно тогии
- •Isbn 5-225-04208-2 © Издательство «Медицина»,
- •Глава 1. Предмет и задачи медицинской микробиологии и иммунологии
- •Мир микробов. Общие сведения
- •Микробиология — наука о микробах
- •Связь микробиологии с иммунологией
- •История развития микробиологии и иммуно тогии
- •Глава 2. Классификация и морфология микробов
- •Систематика и номенклатура микробов
- •Классификация и морфология бактерий
- •Строение и классификация простейших
- •Основные методы изучения морфологии микробов
- •Глава 3. Физиология микробов
- •Физиология бактерий
- •Рост и размножение бактерий
- •Особенности физиологии грибов и простейших
- •Глава 4. Экология микробов
- •Распространение микробов в окружающей среде
- •Микрофлора почвы
- •4 1.2. Микрофлора воды
- •Микрофлора продуктов питания
- •Действие излучения
- •Действие химических веществ
- •Действие биологических факторов
- •Уничтожение микробов в окружающей среде
- •Стерилизация
- •Дезинфекция
- •Асептика и антисептика
- •Санитарная микробиология
- •Микробиологический контроль лекарственных средств
- •Глава 5. Генетика микробов
- •5‘ Конец
- •Фосфат fc-q
- •Особенности генетики вирусов
- •4. Применение генетических методов в диагностике инфекционных болезней
- •Метод молекулярной гибридизации
- •Глава 6. Биотехнология. Генная инженерия
- •Предмет и задачи биотехнологии
- •3. Объекты и процессы в биотехнологии
- •Генетическая инженерия в биотехнологии
- •Глава 7. Противомикробные препараты
- •Химиотерапевтические лекарства
- •Глава 8. Учение об инфекции
- •Понятие об инфекционной болезни
- •Участники инфекционного процесса
- •Стадии инфекционного процесса и его уровни
- •Патогенные и условно-патогенные микробы
- •Роль окружающей среды
- •Характерные особенности инфекционных болезней
- •8 7. Формы инфекционного процесса
- •Глава 9. Учение об иммунитете
- •Виды иммунитета
- •Созревание, размножение, дифферениировка
- •Патология иммунной системы
- •Реакции антиген — антитело и их практическое применение
- •Реакция преципитации
- •Реакция с использованием меченых антител или антигенов
- •Глава 10. Иммунопрофилактика и иммунотерапия болезней человека
- •Вакцины
- •Убитые вакцины
- •Лекарственные формы вакцин
- •Массовые способы вакцинации
- •10.2.7. Производство вакцин и их контроль
- •Бактериофаги
- •Эубиотики
- •Диагностические препараты
- •Классификация микробов по степени их биологической опасности. Номенклатура микробиологических лабораторий
- •112. Санитарно-техническое оснащение лаборатории
- •Правила работы в микробиологической лаборатории
- •Принципы микробиологической диагностики инфекционных болезней
- •11.S. Принципы иммунологической диагностики болезней человека
- •Глава 12. Возбудители кишечных инфекций
- •Возбудители бактериальных кишечных инфекций
- •Возбудители эшерихиозов
- •Возбудители дизентерии
- •Возбудители брюшного тифа и паратифов
- •Возбудители кишечного иерсиниоза и псевдотуберкулеза
- •1.7. Возбудители бруцеллеза
- •Возбудитель хеликобактериоза
- •Возбудители лептоспироза
- •Вирусы энтеральных гепатитов
- •Возбудитель лямблиоза
- •Глава 13 возбудители респираторных инфекционных болезней
- •Возбудители вирусных респираторных инфекций
- •Вирусы гриппа
- •2.2. Вирусы — возбудители других острых респираторных вирусных инфекций
- •Вирус эпидемического паротита
- •Вирус краснухи
- •Вирус оспы обезьян
- •Вирус ветряной оспы и опоясывающего герпеса
- •Глава 14. Возбудители кровяных инфекционных болезней
- •Возбудители бактериальных кровяных инфекций
- •Возбудитель туляремии
- •Возбудители риккетсиозов
- •Глава 15. Возбудители инфекционных болезней наружных покровов
- •Возбудители грибковых инф кций
- •Глава 16. Общие черты зоонозных инфекций
- •Глава 17. Онкогенные вирусы
- •Глава 18. Медленные вирусные инфекции
- •9Теории 210
Строение и классификация простейших
Простейшие — эукариотические одноклеточные микроорганизмы, составляющие подцарство Protozoa царства животных (Animalia). Простейшие включают 7 типов, из которых три типа (Sarcomastigophora, Apicomplexa, Ciliophora) имеют представителей, вызывающих заболевания у человека. Размеры простейших колеблются в среднем от 5 до 30 мкм.
Снаружи простейшие окружены мембраной (пелликулой) — аналогом цитоплазматической мембраны клеток животных. Они имеют ядро с ядерной оболочкой и ядрышком, их цитоплазма состоит из эндоплазматического ретикулума, митохондрий, ли- зосом, многочисленных рибосом и др. Передвижение простей-
Рис. 2.8. Простейшие — возбудители болезней человека.
а — лсйшмания; б — трихомонада; в — дизентерийная амеба г — токсоплаз- ма; д — плазмодий малярии (указано стрелкой) в эритроците.
ших осуществляется посредством жгутиков, ресничек и путем образования псевдоподий. Некоторые простейшие имеют опорные фибриллы. Простейшие могут питаться в результате фагоцитоза или образования особых структур. Многие из них при неблагоприятных условиях образуют цисты — покоящиеся стадии, устойчивые к изменению температуры, влажности и др. При окраске по Романовскому—Гимзе ядро простейших окрашивается в красный, а цитоплазма — в синий цвет.
Тип
Sarcomastigophora.
Подтип
Mcistigophorci
(жгутиконосцы)
включает следующие патогенные
представители: трипаносома — возбудитель
африканского трипаносомоза (сонная
болезнь); лей- шмании — возбудители
кожной и висцеральной форм лейшма-
ниозов; трихомонады — возбудителя
трихомоноза; лямблию — возбудителя
лямблиоза. Эти простейшие характеризуются
наличием жгутиков: один — у лейшманий
(рис.2.8,а), 4 свободных жгутика и короткая
ундулирующая мембрана — у трихомонад
(рис.2.8,б). К подтипу
Sarcodina
(саркодовые)
относится дизентерийная амеба
(рис.2.8,в) — возбудитель амебной
дизентерии человека. Морфологически
с ней сходна непатогенная кишечная
амеба. Эти простейшие передвигаются
путем образования псевдоподий, с
помощью которых происходят захват и
погружение в цитоплазму клеток
питательных веществ. Половой путь
раз-
а 6
Рис.
2.9. Строение сложных вирусов с кубическим
(а) и спиральным (б) нуклеокапсидом. У
просто устроенных вирусов суперкапсид
отсутствует.
множения у амеб отсутствует. При неблагоприятных условиях они образуют цисту.
Тип Apicomplexa. В классе Sporozoa (споровики) патогенными представителями являются возбудители токсоплазмозов (рис.2.8,г), кокцидиозов, саркоцистозов, малярии (рис.2.8,д). Каждый из этих представителей имеет сложное строение и свои особенности жизненного цикла. Так, например, жизненный цикл возбудителя малярии характеризуется чередованием полового размножения (в организме комаров Anopheles) и бесполого (в клетках тканей и эритроцитах человека, где они размножаются путем множественного деления). Токсоплазмы имеют форму полулу- ний. Человек заражается ими от животных, возбудитель может передаваться через плаценту, поражая центральную нервную систему и глаза плода.
Тип Ciliophora. Патогенным представителем является возбудитель балантидиаза, он поражает толстую кишку человека. Балан- тидии подвижны, имеют многочисленные реснички.
Структура и классификация вирусов
Вирусы относятся к царству Vira. Это мельчайшие микробы, не имеющие клеточного строения, белок- синтезирующей системы, содержащие только один тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК)
.
12
Рис. 2.10. Различные формы вирионов.
1 — вирус оспы; 2 — вирус герпеса; 3 — аденовирус; 4 — паповавирус; 5 — гепаднавирус; 6 — парамиксовирус; 7 — вирус гриппа; 8 — коронавирус; 9 — аренавирус; 10 — ретровирус; 11 — реовирус; 12 — пикорнавирус; 13 — вирус бешенства; 14 — тогавирус, флавивирус; 15 — буньявирус.
Они являются автономными генетическими структурами и отличаются особым разобщенным (дисьюнктивным) способом размножения (репродукции): в клетке отдельно синтезируются нуклеиновые кислоты вирусов и их белки, затем происходит их сборка в вирусные частицы. Вирусы, являясь облигатными внутриклеточными паразитами, размножаются в цитоплазме или ядре клетки. Сформированная вирусная частица называется ви- рионом (рис.2.9).
Морфологию и структуру вирусов изучают с помощью электронной микроскопии, так как их размеры малы и сравнимы с толщиной оболочки бактерий. Форма вирионов может быть различной (рис.2.10): палочковидной (вирус табачной мозаики), пулевидной (вирус бешенства), сферической (вирусы полиомиелита, ВИЧ), в виде сперматозоида (многие бактериофаги). Размеры вирусов определяют с помощью электронной микроскопии, методом ультрафильтрации через фильтры с известным
Семейство вирусов |
Наличие суперкап- сида |
Размер вириона, нм |
Типовые представители |
Аденовирусы Гепаднавирусы Герпесвирусы Папоиавирусы Парвовирусы Поксвирусы |
ДНК-сс + + + |
>держаии 70-90 45-50 200 45-55 18-26 130-350 |
I е вирусы Аденовирусы человека Вирус гепатита В Вирус простого герпеса, ци- томегалии и др. Вирусы палиломы, полиомы Аденоассоциированный вирус Вирус осповакцины, нату ральной оспы |
РНК-содержащие
вирусы
Аренавирусы |
+ |
50-300 |
Буньявирусы |
+ |
90-100 |
Калицивирусы |
— |
20-30 |
Коронавирусы |
+ |
80-130 |
Ортомиксови- |
+ |
80-120 |
русы |
|
|
Парамиксови- |
+ |
150-300 |
русы |
|
|
Пикорнавирусы |
— |
20-30 |
Рабдовирусы |
+ |
70-175 |
Реовирусы |
— |
60-80 |
Ретровирусы |
+ |
80-100 |
Тогавирусы |
+ |
30-90 |
Флавивирусы |
+ |
30-90 |
Филовирусы |
+ |
80-14 000 |
Вирусы Ласса, Мачупо Вирус лихорадки с почечным синдромом
Ктлицинирусы человека Коронавирусы человека Вирусы гриппа
Вирусы кори, паротита, парагриппа, респираторно-синцитиальный Вирусы полиомиелита, ECHO. Коксаки, гепатита А Вирус бешенства Реовирусы, ротавирусы Вирусы лейкоза человека, иммунодефицита человека Вирусы Синдбис, лошадиных энцефалитов, краснухи Вирус клещевого и японского энцефалитов, Денге, желтой лихорадки Вирус Марбург, Эбола
диаметром пор, методом ультрацентрифугирования. Один из самых мелких вирусов — вирус полиомиелита (около 20 нм), самый крупный — вирус натуральной оспы (около 350 нм).
Различают ДНК- и РНК-содержащие вирусы (табл.2.1). Они обычно гаплоидны, т.е. имеют один набор генов. Исключением являются ретровирусы, имеющие диплоидный геном. Геном вирусов содержит от 6 до нескольких сотен генов и представлен различными видами нуклеиновых кислот: двунитевыми, одно- нитевыми, линейными, кольцевыми, фрагментированными. Среди РНК-содержащих вирусов различают вирусы с положительным (плюс нить РНК) геномом. Плюс-нить РНК этих вирусо
в
выполняет наследственную (геномную) функцию и функцию информационной РНК (иРНК). Имеются также РНК-содержащие вирусы с отрицательным (минус-нить РНК) геномом. Минус- нить РНК этих вирусов выполняет только наследственную функцию. Геном вирусов способен включаться в состав генетического аппарата клетки в виде провируса, проявляя себя генетическим паразитом клетки. Нуклеиновые кислоты некоторых вирусов (вирусы герпеса и др.) могут находиться в цитоплазме инфицированных клеток, напоминая плазмиды.
Различают просто устроенные (например, вирус полиомиелита) и сложно устроенные (например, вирусы гриппа, кори) вирусы. У просто устроенных вирусов нуклеиновая кислота связана с белковой оболочкой, называемой капсидом (от лат. capsa — футляр). Капсид состоит из повторяющихся морфологических субъединиц — капсомеров. Нуклеиновая кислота и капсид взаимодействуют друг с другом и вместе называются нуклеокапсидом. У сложно устроенных вирусов капсид окружен дополнительной липопротеиновой оболочкой — суперкапсидом, или пеппосом (производное мембранных структур клетки-хозяина). На этой оболочке расположены «шипы», или «шипики» (пепломеры, или супер- капсидные белки). Вирионы имеют спиральный, кубический и сложный тип симметрии капсида. Спиральный тип симметрии обусловлен винтообразной структурой нуклеокапсида. Кубический (икосаэдрический) тип симметрии обусловлен образованием изометрически полого тела из капсида, содержащего вирусную нуклеиновую кислоту. Капсид и суперкапсид защищают вирионы от воздействий окружающей среды, обусловливают избирательное взаимодействие (адсорбцию) с определенными клетками, а также антигенные и иммуногенные свойства вирионов.
Внутренние структуры вирусов называются сердцевиной. У аденовирусов сердцевина состоит из гистоноподобных белков, связанных с ДНК, у реовирусов — из белков внутреннего капсида.
В вирусологии используют следующие токсономические категории: семейство (название оканчивается на viridae), подсемейство (название оканчивается на virinae), род (название оканчивается на virus). Однако названия родов и особенно подсемейств даны не для всех вирусов. Вид вируса не получил биноминального названия, как у бактерий.
В основу классификации вирусов положены следующие категории: тип нуклеиновой кислоты (ДНК или РНК), ее структура, количество нитей (одна или две), особенности воспроизводства вирусного генома, размер и морфология вирионов, количество капсомеров и тип симметрии; наличие суперкапсида; чувствительность к эфиру и дезоксихолату; место размножения в клетке; антигенные свойства и др.
Вирусы поражают позвоночных и беспозвоночных животных, а также растения и бактерии. Являясь основными возбудителями инфекционных заболеваний человека, вирусы также участвуют в процессах канцерогенеза, могут передаваться различными путями, в том числе через плаценту (вирус краснухи, цитомега- ловирусы и др.), поражая плод человека. Они могут приводить к постинфекционным осложнениям — развитию миокардитов, панкреатитов, иммунодефицитов и др.
Кроме обычных вирусов, известны и так называемые неканонические вирусы прионы — белковые инфекционные частицы, имеющие вид фибрилл размером 10—20x100—200 нм. Прионы, по-видимому, являются одновременно индукторами и продуктами автономного гена человека или животного и вызывают у них энцефалопатии в условиях медленной вирусной инфекции (болезнь Крейтцфельда—Якоба, куру и др.).
Другими необычными агентами, близкими к вирусам, являются вироиды — небольшие молекулы кольцевой, суперспира- лизованной РНК, не содержащие белка и вызывающие заболевания растений.