Микрофлора воздуха и воды. Количественное и качественное определение микрофлоры воздуха и воды

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФГБОУ ВПО «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Микробиология мяса»

на тему «Микрофлора тела животного»

Екатеринбург

С одержание

Введение

1. Определения, терминология

2. Видовой состав и количественная характеристика микрофлоры важнейших областей тела животного

3. Распределение микроорганизмов по отделам желудочно-кишечного тракта

4. Отличия микрофлоры тела разных видов животных

5. Нормальная микрофлора организма и патогенные микроорганизмы

6. Морфофункциональная роль и метаболическая функция аутомикрофлоры организма

Список литературы

В ведение

Микрофлору организма млекопитающих, включая сельскохозяйственных, домашних животных и человека, стали изучать вместе с развитием микробиологии как науки, с появлением великих открытий Л. Пастера, Р. Коха, И. И. Мечникова, их учеников и сотрудников. Так, в 1885 г. Т. Эшерих выделил из фекалий детей обязательного представителя микрофлоры кишечника -- кишечную палочку, встречающуюся практически у всех млекопитающих, птиц, рыб, рептилий, амфибий, насекомых и т. д. Через 7 лет появились первые данные о значении кишечной палочки для жизнедеятельности, здоровья макроорганизма. С. О. Иенсен (1893) установил, что разные типы и штаммы кишечной палочки могут быть как патогенными для животных (вызывают у телят септическое заболевание и диарею), так и непатогенными, т. е. совершенно безвредными и даже полезными обитателями кишечника животных и человека. В 1900 г. Г. Тиссье открыл в фекалиях новорожденных бифибактерии и обязательных представителей нормальной кишечной микрофлоры организма во все периоды его жизни. Молочнокислые палочки (L . acidophilus) были выделены Моро в 1900 г.

1. О пределения, терминология

Нормальная микрофлора -- это открытый биоценоз микроорганизмов, встречающихся у здоровых людей и животных (В. Г. Петровская, О. П. Марко, 1976). Этот биоценоз должен быть свойствен совершенно здоровому организму; он физиологичен, то есть способствует поддержанию здорового статуса макроорганизма, правильному отправлению его нормальных физиологических функций. Вся же микрофлора тела животного может быть названа еще аутомикрофлорой (согласно значению слова «ауто»), то есть микрофлора любого состава (О. В. Чахава, 1982) данного организма в норме и при патологии.

Нормальную микрофлору, связанную только со здоровым статусом организма, ряд авторов подразделяет на две части:

1. облигатную, постоянную часть, сложившуюся в филогенезе и онтогенезе в процессе эволюции, которую еще называют индигенной (т. е. местной), аутохтонной (коренной), резидентной и т. д.;

2. факультативную, или транзиторную.

В состав аутомикрофлоры периодически могут включаться и случайно проникающие в макроорганизм патогенные микроорганизмы.

Состав микрофлоры тела

2. В идовой состав и количественная характеристика микрофлоры важнейших областей тела животного

С организмом животного ассоциированы, как правило, десятки и сотни видов различных микроорганизмов. Они, как пишут В. Г. Петровская и О. П. Марко (1976), являются облигатными для организма в целом. Многие виды микроорганизмов встречаются во многих областях тела, изменяясь лишь количественно. Количественные вариации возможны у той же микрофлоры в зависимости от вида млекопитающих. Большинству же животных свойственны общие усредненные показатели для ряда областей их тела. Например, для дистальных, нижних отделов желудочно-кишечного тракта характерны следующие микробные группы, выявляемые в содержимом кишечника или фекалиях (табл. 1).

Таблица 1. Микрофлора нижних отделов ЖКТ

	Количество микробов в 1 г материала из кишечника
Бифидобактерии	107 - 109 (до 1010)
Бактероиды	1010 (до 1011)
Пептококки
Пептострептококки
Копрококки
Руминококки
Фузобактерии
Эубактрии
Клостридии
Вайлонеллы
Анаэробные грамотрицательные кокки рода Megasphaera
Различные группы спирально-извитых (изогнутые) бактерий, спирохеты
Лактобактерии
Эшерихии
Энтерококки
Более транзиторно могут быть представлены:
Другие представители энтеробактерий (Klebsiella, Proteus, Citrobacter, Enterobacter и др.)
Псевдомонады
Стафиллококки
Другие стрептококки
Дифтероиды
Аэробные бациллы
Грибы, актиномицеты

В верхней части табл. 1. приведены лишь облигатно анаэробные микроорганизмы -- представители кишечной флоры. В настоящее время установлено, что на долю строго анаэробных видов в кишечнике приходится 95--99%, а все аэробные и факультативно анаэробные виды составляют оставшиеся 1--5%. микрофлора тело животное организм

Несмотря на то, что в кишечнике обитают десятки и сотни (до 400) известных видов микроорганизмов, там могут существовать еще и совершенно неизвестные микроорганизмы Так, в слепой и ободочной кишках некоторых грызунов в последние десятилетия было установлено наличие так называемых нитчатых сегментированных бактерий, которые очень интимно связаны с поверхностью (гликокаликсом, щеточной каймой) эпителиальных клеток слизистой оболочки кишечника. Утонченный конец этих длинных, нитевидных бактерий углублен между микроворсинками щеточной каймы эпителиальных клеток и, по-видимому, фиксирован там так, что вдавливает мембраны клеток. Этих бактерий может быть так много, что они, подобно траве, покрывают поверхность слизистой оболочки. Это тоже строгие анаэробы (облигатные представители кишечной микрофлоры грызунов), полезные для организма виды, во многом нормализующие функции кишечника. Однако эти бактерии были обнаружены только бактериоскопическими методами (с помощью электронной сканирующей микроскопии срезов кишечной стенки). Нитчатые бактерии не растут на известных нам питательных средах, лишь могут переживать на плотных агаризованных средах не более одной недели) J . P . Koopman et . al ., 1984).

3. Р аспределение микроорганизмов по отделам желудочно-кишечного тракта

Из-за высокой кислотности желудочного сока в желудке содержится небольшое количество микроорганизмов; в основном это кислотоустойчивая микрофлора -- лактобактерии, стрептококки, дрожжи, сардины и т. д. Количество микробов там -- 10 3 /г содержимого.

Микрофлора 12-перстной и тощей кишок

В кишечнике везде есть микроорганизмы. Если бы их не было в каком-либо отделе, то не возникало бы перитонита микробной этиологии при травмировании кишечника. Только в проксимальных участках тонкого кишечника видов микрофлоры меньше, чем в толстом. Это лактобактерии, энтерококки, сардины, Грибы, в более нижних отделах нарастает количество бифидобактерий, кишечных палочек. Количественно эта микрофлора может отличаться у разных особей. Возможна минимальная степень обсемененности (10 1 -- 10 3 /г содержимого), и значительная -- 10 3 -- 10 4 /г Количество и состав микрофлоры толстого кишечника представлены в табл 1.

Микрофлора кожи

Основные представители микрофлоры кожи -- дифтерои- ш (коринебактерии, пропионовые бактерии), плесневые грибы, дрожжи, споровые аэробные палочки (бациллы), стафилококки (в первую очередь преобладает S . epidermidis , но на здоровой коже в небольшом количестве присутствует и S . aureus).

Микрофлора респираторного тракта

На слизистых оболочках респираторного тракта больше всего микроорганизмов в области носоглотки, за гортанью количество их значительно меньше, еще меньше в крупных бронхах, а в глубине легких здорового организма микрофлоры вообще нет.

В носовых ходах есть дифтероиды, в первую очередь коринебактерии, постоянны стафилококки (резидентен S . epi dermidis), нейссерии гемофильные бактерии, стрептококки (альфа-гемолитические); в носоглотке -- коринебактерии, стрептококки (S . mitts , S . salivarius и др.), стафилококки, нейссеоии, вайлонеллы, гемофильные бактерии, более тран- знторно встречаются энтеробактерии, бактероиды, грибы, энтерококки, лактобактерии, синегнойная палочка, аэробные палочки типй В. subtil is и др.

Микрофлору глубжележащих отделов дыхательных путей изучали меньше (A - Halperin - Scottetal ., 1982). У людей это связано с трудностями получения материала. У животных материал более доступен для исследования (можно использовать убитых животных). Мы изучали микрофлору средних дыхательных путей у здоровых свиней, включая их миниа тюрную (лабораторную) разновидность; результаты представлены в табл. 2.

Таблица 2. Микрофлора слизистой оболочки трахеи и крупных бронхов здоровых свиней

Первых четырех представителей выявляли постоянно (100%), менее резидентно (1/2--1/3 случаев) устанавливали: лактобактерии (10 2 --10 3), кишечную палочку (10 2 --11 3), плесневые грибы (10 2 --10 4), дрожжи. Другие авторы отмечали транзиторное носительство протея, синегнойной палочки, клостридий, представителей аэробных бацилл. Нами в этом же плане однажды был выявлен Bacteroides melaninoge - nicus .

Микрофлора родовы х путей млекопитающих

Исследования последних лет, в основном зарубежных авторов (Boyd , 1987; А. В. Onderdonketal ., 1986; J . M . Milleretal ., 1986; A . N. Masfarietal ., 1986; H . Knotheua . 1987), показали, что микрофлора, колонизующая (т. е. заселяющая) слизистые оболочки родовых путей, весьма разнообразна и богата в видовом отношении. Широко представлены компоненты нормальной микрофлоры, в ее составе много строго анаэробных микроорганизмов (табл. 3).

Таблица 3. Микрофлора родовых путей (влагалище, шейка матки)

Название микробных групп (родов или видов)	Частота встречаемости, %
Облигатно анаэробные микроорганизмы:
Бактероиды
Бифидобактерии
Пептококки, пептострептококки
Вайлонеллы
Эубактерии
Клостридии
Факультативно анаэробные и аэробные микроорганизмы:
Лактобактерии
Кишечная палочка и др. энтеробактерии
Коринебактерии
Стафилококки
Стрептококки

Если сравнить микробные виды родовых путей с микрофлорой других областей тела, то обнаруживают, что микрофлора родовых путей матери по этому признаку аналогична основным группам микробных обитателей тела. будущего молодого организма, то есть облигатных представителей своей нормальной микрофлоры животное получает при прохождении через родовые пути матери. Дальнейшее заселение тела молодого животного происходит от этой расплодки эволюционно обоснованной микрофлоры, полученной от матери. Следует учесть, что у здоровой самки плод в матке стерилен до момента начавшихся родов. Однако правильно сложившаяся (отобранная в процессе эволюции) нормальная микрофлора организма животного в полном объеме населяет его тело не сразу, а за несколько дней, успевая размножиться в определенных соотношениях. В. Браун приводит следующую последовательность ее становления в первые 3 дня жизни новорожденного: бактерии обнаруживают в первых же пробах, взятых с тела новорожденного сразу после рождения. Так, на слизистой оболочке носа вначале преобладающими оказывались коагулазоотрицательные стафилококки (S . epidermidis); на слизистой глотки -- те же стафилококки и стрептококки, а также небольшое количество эптеробактерий. В прямой кишке в 1-й день уже были обнаружены кишечные палочки, энтерококки, те же стафилококки, а к третьему дню после рождения устанавливался микробный биоценоз, в основном обычный для нормальной микрофлоры толстого кишечника (W . Braun , F . Spenckcr u . a ., 1987).

4. О тличия микрофлоры тела разных видов животных

Вышеприведенные облигатные представители микрофлоры свойственны большинству домашних, сельскохозяйственных млекопитающих животных и организму человека. В зависимости от вида животного скорее может меняться количество микробных групп, но не видовой их состав. У собак количество кишечных палочек и лактобактерий в толстом кишечнике такое же, как приведено в табл. 1. Однако бифидобактерии были на порядок ниже (10 8 в 1 г), на порядок выше было стрептококков (S . lactis , S . mitis , энтерококки) и клостридий. У крыс и мышей (лабораторных) настолько же было увеличено количество молочнокислых палочек (лактобактерий), больше стрептококков и клостридий. У этих животных в кишечной микрофлоре оказалось мало кишечных палочек и было уменьшено число бифидобактерий. Снижено количество кишечных палочек и у морских свинок (по данным В. И. Орловского). В фекалиях морских свинок, согласно нашим исследованиям, кишечные палочки содержались в пределах 10 3 --10 4 в 1 г. У кроликов преобладали бактероиды (до 10 9 --10 10 в 1 г), было значительно уменьшено количество кишечных палочек (часто даже до 10 2 в 1 г) и лактобактерий.

У здоровых свиней (по нашим данным) микрофлора трахеи и крупных бронхов ни количественно, ни качественно заметно не отличалась от усредненных показателей и весьма сходна с микрофлорой человека. Их кишечную микрофлору тоже характеризовало определенное сходство. Для микрофлоры рубца жвачных животных характерны специфические особенности. Во многом это связывают с наличием бактерий -- расщепителей клетчатки. Однако целлюлолитические бактерии (и вообще фнбролитические), характерные для пищеварительного тракта жвачных, отнюдь не являются симбионтами одних лишь этих животных. Так, в слепой кишке свиней и многих травоядных животных важную роль играют такие общие со жвачными расщепители волокон целлюлозы и гемицеллюлозы, как Bacteroides succi - nogenes , Ruminococcus flavefaciens , Bacteroides ruminicola и другие (V . H . Varel , 1987).

5. Н ормальная микрофлора организма и патогенные микроорганизмы

Облигатные макроорганизмы, которые приведены выше,-- это в основном представители пепатогенной микрофлоры. Многие входящие в указанные группы виды являются даже призванными симбионтами макроорганизма (лактобактерии, бифлдобактерии), полезны для него. Определенные полезные функции выявлены у многих непатогенных видов клостридии, бактероидов, эубактернй, энтерококков, непатогенных кишечных палочек и т. д. Этих и других представителей микрофлоры тела называют «нормальной» микрофлорой. Но в физиологичный для макроорганизма микробиоценоз время от времени включаются и менее безвредные, условно-патогенные и весьма патогенные микроорганизмы. В дальнейшем эти патогены могут:

ь более или менее длительно существовать в организме в составе всего комплекса его аутомикрофлоры; в таких случаях формируется носительство патогенных микробов, но количественно, все же, превалирует нормальная микрофлора;

ь быть вытеснены (быстро или несколько позже) из макроорганизма полезными симбиотическими представителями нормальной (аутохтонной) микрофлоры и элиминировать;

ь размножиться, так потеснив нормальную микрофлору, что при определенной степени колонизации макроорганизма способны вызвать соответствующее заболевание.

В кишечнике животных и человека, например, помимо определенных видов непатогенных клостридии в небольшом количестве обитает С. perfringens . В составе всей микрофлоре здорового животного количество С. perfringens не превышает 10 - 11 5 в 1 г. Однако при наличии некоторых условий, связанных, возможно, с нарушениями в нормальной микрофлоре, патогенный С. perfrtngens размножается на слизистой кишечника в огромном количестве (10 7 --10 9 и более), вызывая анаэробную инфекцию. В этом случае он даже вытесняет нормальную микрофлору и может быть выявлен в скарификате кате слизистой оболочки подвздошной кишки почти в чистой культуре. Подобным образом происходит развитие кишечной колиинфекции в тонком кишечнике у молодых животных, только там столь же бурно размножаются патогенные типы кишечной палочки; при холере поверхность слизистой кишечника колонизует холерный вибрион и т. д.

6. М орфофункциональная роль и метаболическая функция аутомикрофлоры организма

Аутомикрофлора воздействует на макроорганизм после его рождения так, что под ее влиянием созревают и формируются структура и функции ряда контактирующих с внешней средой органов. Таким путем приобретают свой морфофункциональный облик у взрослого животного желудочно- кишечный, респираторный, мочеполовой тракты и другие органы. Новая область биологических паук -- гнотобиология, успешно развивающаяся со времени Л. Пастера, позволила очень отчетливо уяснить, что многие иммунобиологические особенности взрослого, нормально развитого организма животного формируются под влиянием аутомикрофлоры его тела. Безмикробные животные (гнотобиоты), полученные кесаревым сечением и затем содержащиеся длительное время в специальных стерильных гнотобиблогических изоляторах без всякого доступа к ним какой-либо жизнеспособной микрофлоры, имеют черты эмбрионального состояния слизистых оболочек, сообщающихся с внешней средой органов. Иммунобиологический статус их тоже сохраняет эмбриональные черты. Наблюдают гипоплазию лимфоидной ткани в первую очередь этих органов. У безмикробных животных меньше иммунокомпетентных клеточных элементов и иммуноглобулинов. Однако характерно, что потенциально организм такого гнотобиотического животного остается способным к развитию иммунобиологических возможностей, и лишь из-за отсутствия антигенных стимулов, идущих у обычных животных (начиная с рождения) от аутомикрофлоры, он не претерпел естественно происходящего развития, затрагивающего и всю иммунную систему в целом, и местные лимфоидные скопления слизистых оболочек таких органов, как кишечник, дыхательные пути, глаз, нос, ухо и т. д. Таким образом, в процессе индивидуального развития организма животного именно от его аутомикрофлоры следуют воздействия, в т. ч. антигенные сти-мулы, обуславливающие нормальное иммуноморфофункцио- нальное состояние обычного взрослого животного.

Микрофлора тела животного, в частности микрофлора желудочно-кишечного тракта, выполняет для организма важные метаболические функции: влияет на всасывание в тонком кишечнике, ферменты ее участвуют в деградации и обмене желчных кислот в кишечнике, образует необычные жирные кислоты в пищеварительном тракте. Под влиянием микрофлоры идет катаболизм некоторых пищеварительных ферментов макроорганизма в кишечнике; инактивируются, распадаются энтерокиназа, щелочная фосфатаза, в толстом кишечнике идет распад некоторых иммуноглобулинов пищеварительного тракта, выполнивших свою функцию и т. д. Микрофлора желудочно-кишечного тракта участвует в синтезе многих витаминов, необходимых для макроорганизма. Ее представители (например, ряд видов бактероидов, анаэробные стрептококки и др.) своими ферментами способны расщеплять клетчатку, пектиновые вещества, неусваиваемые животным организмом самостоятельно.

С писок литературы

1. Балтрашевич А. К. и др. Плотная среда без крови и ее полужидкий и жидкий варианты для культивирования бактероидов / Научно-Исследовательская лаборатория экспериментально-биологических моделей АМН СССР. М. 1978 7 с.

2. Гончарова Г. И. К методике культивировния В. bifidum // Лабораторное дело. 1968. № 2. С. 100--102.

3. И. Н. Блохина Е, С. Воронин и др. Методические рекомендации по выделению и идентификации условно-патогеииых энтеробактерий и сальмонелл при острых кишечных заболеваниях молодняка сельскохозяйственных животных / М: МВА, 1990. 32 с.

4. Петровская В. Г., Марко О. П. Микрофлора человека в норме и патологии. М.: Медицина, 1976. 221 с.

5. Чахава О. В. и др. Микробиологические и иммунологические основы гнотобиологии. М.: Медицина, 1982. 159 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Характеристика основных показателей микрофлоры почвы, воды, воздуха, тела человека и растительного сырья. Роль микроорганизмов в круговороте веществ в природе. Влияние факторов окружающей среды на микроорганизмы. Цели и задачи санитарной микробиологии.

реферат , добавлен 12.06.2011


Определение и анализ главных особенностей и сущности эпифитной микрофлоры – микроорганизмов, обитающих на поверхности надземных частей растений и в зоне их ризосферы. Ознакомление с характерными чертами, присущими представителям эпифитной микрофлоры.

дипломная работа , добавлен 01.02.2018


Состав и направления деятельности кафедры микробиологии и иммунологии. Принципы работы в микробиологической лаборатории. Подготовка посуды и инструментов. Техника отбора проб, посева и приготовления питательных сред. Методы идентификации микроорганизмов.

отчет по практике , добавлен 19.10.2015


Влияние двигательной активности на состояние организма. Центр тяжести и распределение нагрузки при движении. Физиологические показатели тренированности мышц. Регуляция поддержания позы и движения животного. Роль мозжечка в регуляции положения тела.

реферат , добавлен 21.12.2013


Основные свойства молока и причины возникновения патогенной микрофлоры. Сущность биохимических процессов брожения и гниения. Фазы изменения микрофлоры парного молока. Характеристика кисломолочных продуктов, особенности их использования человеком.

курсовая работа , добавлен 12.04.2012


Изучение основных отделов желудочно-кишечного тракта. Исследование микрофлоры желудка и кишечника человека. Характеристика видового состава и средней концентрации бактерий. Роль энтерококков в обеспечении колонизационной резистентности слизистой оболочки.

презентация , добавлен 15.03.2017


контрольная работа , добавлен 27.09.2009


Географические особенности Арктики. Свойства и условия обитания облигатных психрофилов, изучение сообществ палеоорганизмов вечной мерзлоты. Численность жизнеспособной микрофлоры в мерзлых породах, ее исследование методом накопительного культивирования.

реферат , добавлен 29.03.2012


Изучение понятия физической и химической теплорегуляции. Изотермия - постоянство температуры тела. Факторы, влияющие на температуру тела. Причины и признаки гипотермии и гипертермии. Места измерения температуры. Виды лихорадок. Закаливание организма.

презентация , добавлен 21.10.2013


Аналитический обзор данных по видовому разнообразию представителей микромира водоема. Условия жизни морских микроорганизмов. Изучение путем микрокопирования. Скопления одноклеточных водорослей. Состав микрофлоры, характерный для пресного водоема.

Нормальная микрофлора человека и животного – необходимое условие сохранения здоровья макроорганизма. Нарушение микробных биоценозов в разных органах и системах организма ведет к развитию патологических процессов, снижению активности защитных сил организма, развитию дисбактериоза. Если новорожденного выращивать в стерильных условиях, кормить стерильной пищей, т.е. лишить его нормальной микрофлоры, он будет плохо развиваться, отстанет в росте и может погибнуть.

Многие из микроорганизмов, обитающих в организме человека или животного, представляют нормальную микрофлору и относятся по патогенности к непатогенным или условно – патогенным. Обитающие в теле человека или животного представители сапрофитной и условно – патогенной микрофлоры в прошлом изучались меньше, так как эту микрофлору считали безвредной для макроорганизма и основное внимание было направлено на представителей патогенной микрофлоры.

В настоящее время значение непатогенных микробов в возникновении и развитии заболеваний у людей возросло до проблемы, которую трудно переоценить.

Сапрофитные и условно – патогенные микробы, находящиеся в организме, или проникшие из окружающей сред, при определенных условиях на фоне инфекции, авитаминоза, постоянного физического и умственного переутомления, переохлаждения, стрессовых ситуаций, радиоактивного облучения, белкового истощения и других факторов могут вызывать как у людей, так и у животных могут вызвать инфекционные заболевания, которые нередко оканчиваются летальным исходом. Резидентная микрофлора полости рта может играть существенную роль в заболеваниях инфекционного происхождения (например, при агранулоцитозе), при этом обнаруживаются бактероиды, фузиформные бактерии, стрептококки, Ps.aeruginosa, C.albicans, St.aueus, E.cjli.

Такие микроорганизмы, как E.coli, Kl.pneumoniae, Pr.vulgaris, Cl.perfringens, St.aureus, входящие в состав нормальной микрофлоры кишечника могут вызвать развитие воспалительных процессов, а нередко – и абсцессы. Представители резидентной микрофлоры могут стать возбудителями бактериемии и сепсиса. Сапрофитные и условно – патогенные микроорганизмы могут обусловить развитие бактериального шока, который развивается в результате одновременного поступления в кровь значительного количества микробных особей и их токсинов, или даже только микробных токсинов. Бактериальный шок возникает после внезапно наступившей массовой бактериемии вследствие хронической очаговой инфекции, преодолевшей защитные барьеры, хирургического вмешательства на фоне септического очага. Очень часто бактериальный шок развивается при манипуляциях мочеполовой системы в период инфекции, при переливании загрязненной микробами крови, при продолжительных внутривенных вливаниях медикаментов и питательных веществ, с которыми в кровь попадают и бактерии. Наиболее частыми возбудителями бактериального шока являются E.coli, Ps.aeruginosa, Proteus vulgaris, St.epidermidis, St.aureus, Kl. Pneumoniae, представители рода Bacteroides, Cl.perfringens, гемолитический стрептококк, менингококки, пневмококки.

Тяжелее всего бактериальный шок протекает при инфекции, вызванной псевдомонасами, протеями, эшерихиями. При ослаблении организма (переохлаждение, травмы, истощение и пр.) микроорганизмы, являющиеся постоянными обитателями верхних дыхательных путей, могут вызывать различные заболевания (бронхиты, пневмонию и др.), поражая при этом и нижние отделы дыхательных путей. Резидентная микрофлора мочеполовых органов, в состав которой входят St.aureus, St.epidermidis, E.coli, Klebsiella sp., Cl.perfringens, кандиды, дифтероиды, вибрионы, бактероиды, микоплазмы и другие микроорганизмы, могут вызвать развитие вульвитов, уретритов, заболевание матки, предстательной железы, придатков. В последние десятилетия в стационарах лечебных учреждений значительно увеличилось число больных, у которых представители резидентной микрофлоры, условно – патогенные микроорганизм нередко взывают тяжелые гнойно – воспалительные процессы. За последние годы значительно увеличилось число больных с гнойно – воспалительными процессами в челюстно – лицевой области, особенно у лиц со сниженной активностью факторов естественной защиты.

Среди энтеропатогенных серотипов кишечной палочки выявлены возбудители желудочно – кишечных заболеваний у молодняка крупного рогатого скота.

Дрожжеподобные грибы рода Candida, широко распространены в природе и являются постоянными обитателями наружных покровов, слизистых оболочек и желудочно – кишечного тракта как людей, так и животных. Установлена этиологическая роль Candida albikans, C.tropicalis в возникновении абортов у коров, крольчих, кошек, мышей, морских свинок. При исследовании гистологических препаратов пораженных органов (почек, селезенки, легких, печени) обнаруживаются не только дрожжеподобные, но и мицелиальные формы гриба, прорастающие в ткани. Это свидетельствует об активном развитии гриба в организме. Патогенные спирохеты у взрослых свиней вызывают лептоспироз, а патогенные кишечные палочки у поросят вызывают коли – бактериоз. Нередко инфекции у животных вызывают вирусы. Люди, соприкасаясь непосредственно с больными животными или с различными субстратами, обсемененными микробами, выделяемыми от этих животных, инфицируются и заболевают.

Опаснейшими антропозоонозными инфекциями являются сибирская язва, сап, бруцеллез, туберкулез, чума, трипаносомоз, бешенство и многие другие.

Исследования, проводимые учеными на всех континентах на протяжении многих десятилетий, позволили понять роль микроорганизмов не только в круговороте веществ, но и в возникновении инфекционных заболеваний у людей, животных и растительных организмов. На протяжении миллионов лет макро- и микроорганизмы взаимно приспосабливались и стали необходимы друг другу. Микробы – нормальные обитатели животного или растительного организма стали неотъемлемыми спутниками макроорганизма и играют значительную роль в их жизни.

Pseudomonas aeruginosa – грамотрицательная бактерия в форме палочки, которая является облигаторным аэробом. Размеры этого микроорганизма в толщину достигают до 0,8 мкм, а в длину до 3 мкм. Самый подвижный патогенный микроорганизм, который обитает в водной среде. Способен длительное время находиться и успешно размножаться во влажной атмосфере и в воде. Температура, которая подходит для развития этого микроорганизма, 37 градусов. Для человека этот микроорганизм условно патогенный, так как он никогда не поражает здоровые ткани.

Гепатит Е – впервые был изучен и описан в 1983. Это микроорганизм в форме сферы со спиралью РНК. Гепатит Е передается в основном через грязную воду, фекально-оральным путем. Заболевание гепатитом Е носит сезонный характер и особенно обостряется в осенне-зимний период.

Aeromonas spp. – относят к семейству грамотрицательных бактерий, которые имеют форму палочки, способны развиваться как в среде без кислорода, так и в кислородной среде. При заражении этим патогенным микроорганизмом возникают острые инфекции двух видов: холероподобная, которая сопровождается водянистой диареей; инфекция, похожая на дизентерию, которая сопровождается кровяным стулом. Заражение происходит через загрязненную воду, но иногда передается через пищу. Человек может заразиться только тогда, когда у него имеются открытые раны.

Shigella или шигеллы – аэробные грамотрицательные неподвижные бактерии, выражены в виде палочки. Могут вызывать у человека кишечные инфекционные заболевания. Обиходное название это болезни «дизентерия». Передается через загрязнённую воду, грязную пищу и грязные бытовые предметы.

Vibrio cholerae, в переводе – холерный вибрион. Грамотрицательная палочка, небольшая по размерам, в форме запятой. Отлично может развиваться при температуре от 30 до 40 градусов по Цельсию. Вызывают болезнь под названием холера. Заразиться можно очень легко, через обычную питьевую воду, в которую попала эта бактерия. При купании в загрязненных водоемах и заглатывании этой воды, также велика вероятность заражения

Yersinia enterocolitica – иерсинии, грамотрицательные бактерии, которые не образуют спор. Являются анаэробами. Устойчивы к воздействиям внешней среды и могут долго сохраняться. Заражение этой бактерией вызывает у людей острое заболевание под названием иерсиниоз. Повреждают ЖКТ и приводят к интоксикации организма, как результат может поразиться опорно-двигательный аппарат или печень.

Энтеровирусы – небольшие вирусы в форме двадцатигранника, которые не имеют мембранной оболочки, содержат одну спираль РНК, длительно живут в сточной и хлорированной воде. Самым тяжелым заболеванием, которое энтеровирусы способны вызвать у человека, является полиомиелит.

Salmonella или сальмонелла, это грамотрицательные подвижные аэробы. Вызывают инфекционную болезнь, под названием сальмонеллез.

Аденовирусы – сегодня насчитывается около 100 типов таких вирусов, 49 которых могут вызвать заболевания у человека. Поражают преимущественно органы дыхания, глаз и лимфатических узлов. Реже поражают кишечник и мочевой пузырь.

44. Фенотипическая и генотипическая изменчивость прокариот. Значение мутаций. Перспективы генной инженерии .

Общие понятия.

Наследственность – способность живых организмов сохранять определенные признаки на протяжении многих поколений. Изменчивость – приобретение новых признаков, отличающих их от других поколений под влиянием факторов внешней среды. Наука, изучающая наследственность и изменчивость, называется генетикой.

Фенотип – общий комплекс морфологических и физиологических свойств каждого индивидуума, и служит внешним проявлением генотипа.

Генотип – общая сумма генов, которыми обладает клетка. Он определяет целую группу свойств организма, специфичных для данного вида.

1. Микрофлора организма животного.

2. Понятие о стерильности тканей и органов животных.

Микрофлора тела животного часто является одним из источ­ников загрязнения мяса микроорганизмами. Следовательно, ее количественный и видовой состав может существенно влиять на состав микрофлоры мяса, полученного после убоя животных. Под микрофлорой тела животного понимают совокупность групп и видов микроорганизмов, приспособившихся к совместному су­ществованию в процессе эволюции. Различают нормальную и случайную микрофлору тела животного. Нормальная микрофлора - это совокупность микроорганизмов, являющихся постоянными обитателями тела животного. Случайную микрофлору тела животного представляют микроорганизмы, находящиеся в орга­низме животного временно, т. е. попавшие из почвы, воздуха, с водой, кормами. Среди них могут быть условно-патогенные и патогенные микроорганизмы, которые при ослаблении резистентности организма животного могут обусловливать возникно­вение различных заболеваний.

Кожа и шерстный покров. Кожа и особенно шерстный покров наиболее сильно обсеменены микроорганизмами. На 1 см 2 кожи животных обычно обнаруживают от сотен тысяч до нескольких миллионов микробов, а на 1 см 2 шерстного покрова - от сотен миллионов до нескольких миллиардов. Количественный состав микроорганизмов кожи и шерстного покрова животных зависит от условий кормления, ухода и содержания животных.

На поверхность кожи из почвы, воды, воздуха и с других объектов внешней среды, с которыми соприкасаются животные, попадают самые разнообразные микроорганизмы.

Качественный состав микроорганизмов представлен главным образом сапрофитными микроорганизмами (микрококками, диплококками, стрептококками, стафилококками, сарцинами). Кроме указанных микроорганизмов обнаружены кишечная, синегнойная и другие палочки, а также дрожжи, грибы, актиномицеты. Эти микроорганизмы - комменсалы. При понижении резистентности организма они могут быть возбудителями абсцес­сов, фурункулезов и других нагноительных процессов. Кроме сапрофитов на коже животных иногда обнаруживают и патоген­ные бактерии (сальмонеллы, листерии и др.).

Глаза. На слизистой оболочке глаз (конъюнктиве) встречаются отдельные микроорганизмы (кокковые, актиномицеты, дрожжи, плесневые грибы). Их количество незначительно, так как секрет слезных желез содержит бактерицидное вещество - лизоцим.

Органы дыхания. Микроорганизмы выявляются только в верх­них участках дыхательных путей в основном на слизистой обо­лочке носа, гортани и верхних участках трахеи. Нижние участки дыхательных путей (бронхиолы и легочная ткань) здоровых животных практически стерильны, и лишь при патологических про­цессах (пневмония, бронхит) в них обнаруживаются пневмококки, гноеродные кокки и другие микроорганизмы. Эти микробы-комменсалы при нарушениях резистентности организма могут вызывать вторичные (секундарные) инфекции.

Кровь, лимфа и ткани. В крови, лимфе и тканях практически здоровых животных микроорганизмы, как правило, не содержатся. При инфекционных болезнях (сибирская язва, чума свиней, чума птиц и др.) возбудителя легко можно выделить из крови, лимфы и других тканей.

Пищеварительный тракт. В ротовой полости обитают различные микроорганизмы. Ввиду наличия в слюне лизоцима количество микроорганизмов может быть незначительным. Наиболее часто на слизистой оболочке ротовой полости, зубах, у корня языка обнаруживают различные кокковые бактерии, дифтероиды, вибрионы, спирохеты, молочнокислые, гнилостные и нитча­тые бактерии, плесени, дрожжи, актиномицеты. Часть этих мик­роорганизмов (гнилостные бактерии, плесени, дрожжи, актино­мицеты) является случайной микрофлорой, которая попадает вместе с кормом, водой, из воздуха и почвы.

Количественный и видовой состав микрофлоры ротовой полости животных часто изменяется и зависит от вида кормов и типа кормления. Так, при скармливании животным грубых сухих кормов в ротовой полости имеется меньше микроорганизмов, чем при использовании сочных кормов. Видовой состав микрофлоры также зависит от вида животного и его возраста. Напри­мер, у старых свиней спирохеты обнаруживают постоянно, а у подсвинков - очень редко.

В желудке животных количество бактерий незначительно, так как желудочный сок обладает бактерицидным действием. В основном при этом выживают кислотоустойчивые патогенные бак­терии (микобактерии туберкулеза, сибиреязвенная палочка), споровые аэробные палочки (картофельная, сенная), сарцины и актиномицеты. При пониженной кислотности желудка выявляют большое количество разнообразных микроорганизмов (гнилостные бактерии, плесневые грибы, дрожжи).

На видовой состав микроорганизмов желудка влияют различ­ные факторы: вид животного, условия кормления, состав кормов и т. д. Так, микрофлора желудка свиньи представлена молочно-

кислыми бактериями, кокками, сбраживающими углеводы. Видовой состав микрофлоры желудка лошади более разнообразен: молочнокислые бактерии, анаэробные бактерии (гнилостные, маслянокислые и др.), дрожжи, плесневые грибы, актиномицеты. На различных участках желудка микрофлора распределена нерав­номерно.

С кормом в желудок попадают разнообразные почвенные и эпифитные микроорганизмы: флуоресцирующая, грибовидная, картофельная палочки, бактерии группы кишечных палочек, микрококки, сарцины, плесневые грибы, дрожжи, актиномице­ты, простейшие, микробы-целлюлозоразрушители, микробы, разлагающие мочевину и др. У жвачных животных, имеющих многокамерный желудок, рубец часто населен микроорганизма­ми (в 1 г содержимого рубца может находиться от десятков до нескольких сотен миллионов микробных клеток). В рубце глав­ным образом размножаются молочнокислые бактерии, ацидо­фильная палочка, мезофильная сырная палочка и др. В рубце жвачных интенсивно протекают биохимические процессы, обу­словленные жизнедеятельностью микроорганизмов. Так, в рубце ферментируется до 90 % корма. Кроме того, здесь происходит синтез ряда витаминов, особенно группы В (B1, B12, В6), К, образуются никотиновая и фолиевая кислоты, а также другие органические соединения.

В тонком отделе кишечника по сравнению с толстым содержится незначительное количество микроорганизмов. Оно состав­ляет тысячи и десятки тысяч микробных клеток в 1 г содержи­мого кишечника. Постоянными обитателями тонкого отдела ки­шечника являются микроорганизмы, наиболее устойчивые к действию желчи и других пищеварительных соков. Ими являют­ся энтерококки, молочнокислые бактерии (преимущественно ацидофильная палочка, споровые почвенные бациллы, кишечная палочка, актиномицеты, дрожжи).

Микрофлора толстого отдела кишечника и прямой кишки наиболее значительна как по видовому, так и по количественному составу. В 1 г содержимого толстого отдела кишечника обна­руживают до 3 млрд микробных клеток. Из них постоянными обитателями являются энтерококки, бактерии группы кишечных палочек, лактобактерии, спорообразующие анаэробы (главным образом клостридиум перфрингенс, спорообразующие гнилост­ные бактерии - сенная, картофельная палочки и др.). В неболь­шом количестве содержатся бактерии рода протеус, микробы-целлюлозоразрушители, дрожжи, актиномицеты. Вследствие того что в толстом отделе кишечника содержатся различные микроор­ганизмы, в нем протекают сложные биохимические процессы, связанные с расщеплением различных питательных субстратов.

На видовой и количественный составы микрофлоры кишечника определенное влияние оказывают возраст животного, состав корма, время года, терапия антибиотиками. Так, кишечник телят в первые дни жизни густо населен молочнокислыми бакте­риями, которые составляют 85-90 % всей микрофлоры. В паст­бищный период состав микрофлоры изменяется. При скармлива­нии грубых кормов размножаются возбудители брожения клет­чатки.

При инфекционных заболеваниях животных, а также при длительном или неправильном применении антибиотиков и сульфаниламидных препаратов может произойти резкое измене­ние состава микрофлоры кишечника (дисбактериоз). При этом уменьшается количество молочнокислых бактерий, совсем исче­зают споровые гнилостные аэробные и кишечные палочки или утрачивается их антагонистическое воздействие. Создаются усло­вия для размножения грибов, которые могут вызвать кандидамикоз, пневмонии, ларинготрахеиты, в отдельных случаях заканчи­вающиеся гибелью животного.

У здоровых животных в пищеварительном тракте часто содер­жатся и патогенные микроорганизмы, которые могут вызвать патологические изменения при ослаблении резистентности орга­низма.

Мочеполовая система. В мочевом пузыре, матке, яичниках, се­менниках здоровых животных обычно микроорганизмы не содер­жатся. На наружной поверхности мочеиспускательного канала (уретры) обнаруживают кокковые микроорганизмы, а на слизи­стой оболочке влагалища - разнообразные кокковые микроорга­низмы, бактерии группы кишечных палочек, кислотоустойчивые палочки.

При инфекционных болезнях сельскохозяйственных животных (туберкулез, бруцеллез, лептоспироз и др.) в мочеполовых органах, как правило, обнаруживают возбудителей этих болезней.

Кровь, лимфа и ткани. В крови, лимфе и тканях практически здоровых животных микроорганизмы, как правило, не содержат­ся. При инфекционных болезнях (сибирская язва, чума свиней, чума птиц и др.) возбудителя легко можно выделить из крови, лимфы и других тканей.В мочевом пузыре, матке, яичниках, се­менниках здоровых животных обычно микроорганизмы не содер­жатся.

Вопросы для самоконтроля: 1. Что подразумева­ют под нормальной и случайной

Микрофлорой тела животного?

Организм животных заселен (колонизирован) многочисленными ви­дами микроорганизмов, составляющими его нормальную микрофлору, которая колонизирует поверхности тела и полости, сообщающиеся с внешней средой. В норме микроорганизмы отсутствуют в легких, мат­ке и во всех внутренних органах. В организме животных и человека различают постоянную (резидентную) и непостоянную (транзитор-ную) микрофлору. Резидентная микрофлора представлена микробами, постоянно обитающими в организме. Транзиторная микрофлора не способна к длительному существованию в макроорганизме, однако она играет значительную роль в его защите от патогенов. Например, бакте­рии рода Bacillus subtilis, являясь представителями транзиторной мик­рофлоры кишечника животных и человека, способны синтезировать десятки различных антибиотикоподобных веществ. Эти бактерии без­вредны для организма, обладают антагонистической активностью к широкому спектру патогенных и условно-патогенных микробов, ха­рактеризуются высокой ферментативной активностью, способны оказывать противоаллергическое и антитоксическое действие. Медицин­ские специалисты считают целесообразным использование суперна-тантов, получаемых в процессе глубинного культивирования В. subtilis для создания на их основе метаболитных пробиотиков нового поколе­ния.

Нормальная микрофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма. Микрофлора желудочно-кишечного тракта участвует в пе­реваривании грубых кормов (клетчатки) у травоядных животных, яв­ляется дополнительным источником белка, участвует в синтезе вита­минов, является антагонистом гнилостных, условно-патогенных и не­которых патогенных микроорганизмов. Представители нормальной микрофлоры - лактобактерии, бифидобактерии, кишечная палочка и др. способствуют формированию невосприимчивости животных к инфекционным болезням, являясь фактором неспецифической за­щиты организма. Известно, что молочнокислые бактерии, кроме бак-териоцинов, синтезируют антибиотические вещества с широким спек­тром действия - микроцины. Многие лактобациллы (L. acidophilus, L. plantarum, L. casein др.) оказывают ингибирующий эффект по отноше­нию к сальмонеллам, стафилококкам, синегнойной палочке, листери-ям и др. Нарушение жизнедеятельности нормальной микрофлоры воз­никает под действием различных факторов (антибиотики, радиацион­ное облучение, несбалансированное кормление и др.), что приводит к дисбактериозу и развитию патологических процессов. Для восстанов­ления нормальной микрофлоры кишечника предложены различные препараты - про-, пре- и синбиотики и др.

Микрофлора кожи. На коже обитают стафилококки, стрептококки, дрожжи, сарцины, актиномицеты, дрожжеподобные грибы, микрокок­ки, гнилостные бациллы, кишечная и синегнойная палочки, протей и другие микробы. В волосяных мешочках, просветах сальных и пото­вых желез «квартируются» анаэробы, которых в 2-10 раз больше, чем аэробов. Кожа является механическим барьером на пути проникно­вения микробов в организм. Количество микробов на коже животных при плохом содержании и уходе за кожным покровом может достигать 1-2 млрд на 1 см 2 . При снижении резистентности организма и наруше­нии целостности кожи могут возникать различные патологические процессы как местного, так и общего характера.

Микрофлора дыхательных путей. В верхние дыхательные пути попа­дают пылевые частицы, «нагруженные» микробами, большая часть которых оседает в носоглотке. Постоянными обитателями слизистых оболочек верхних дыхательных путей являются стрепто-, стафило-и микрококки, гемофильные палочки, лактобактерии и другие микро­бы. Трахея и бронхи обычно стерильны.

Микрофлора пищеварительного канала. Она наиболее представитель­на по качественному и количественному составу. Микроорганизмы свободно обитают в пищеварительном тракте, колонизируют слизис­тые оболочки в виде биологической пленки. В ротовой полости обна­руживают бифидобактерии, лактобактерии, спирохеты, стрепто- и ста­филококки, грибы рода Candida и простейших.

Микрофлора желудка. Представлена лактобактериями, дрожжами, сарцинами, бациллами, кислотоустойчивыми бактериями. Она значи­тельно беднее других отделов кишечника в связи с высокой кислот­ностью желудочного сока.

Микрофлора рубца жвачных. Весьма многочисленна, так как в ру­бец с кормом попадает огромное количество разных видов эпифит -ных и почвенных микроорганизмов. В содержимом рубца насчиты­вают от нескольких тысяч до нескольких миллионов и даже милли­ардов микробных тел в 1 см 3 . В рубце жвачных происходят сложные микробиологические и биохимические процессы переваривания клетчатки, которые осуществляются целлюлозоразрушающими мик­роорганизмами: Rutinococcusflavefaciens, R. albus, Bact. succinogenes, С. celolyticum и др. Пектиновые вещества расщепляют Вас. macerans, Atylobakter, Cranylobacterpetinovoruffi. Стрептококки, обитающие в руб­це, сбраживают крахмал, глюкозу с образованием молочной кислоты, а пропионовокислые бактерии -лактаты с образованием пропионовой кислоты, частично масляной и уксусной. Микробы, населяющие ру­бец, продуцируют все витамины, особенно группы В, за исключением А, Е, D.

Микрофлора тонкого кишечника. Она значительно беднее, чем рубца, что связано с действием на микробы желчи. В тощей и двенадцатиперс­тной кишках обитают энтерококки, кишечная палочка, лактобактерии, споровые микробы.

Микрофлора толстых кишок. Она подразделяется на М-флору (му-козную) и П-флору (полостную). М-флору считают пристеночной, так как представители ее фиксируются на рецепторах слизистой оболочки кишок (бифидумфлора) или благодаря опосредованному взаимодейс­твию с другими микроорганизмами, прикрепляющимися к бифидобактериям. П-флора менее стабильна, представители ее обитают без при­крепления к слизистой оболочке, в содержимом кишок. Основные обитатели толстого отдела кишечника - энтеробактерии, энтерокок­ки, ацидофилы, бифидобактерии, актиномицеты, дрожжи, плесени, гнилостные и некоторые патогенные анаэробы (С. sporogenes, С. putrificus, С. petfringens, С. tetani, F. necropliorum). В 1 г экскрементов тра­воядных может быть до 3,5 млрд различных микроорганизмов. Микро­бная масса составляет около 40 % сухого вещества фекалий. Обилие микроорганизмов объясняют наличием в толстом кишечнике больших объемов переваренной пищи, достаточной влажности, оптимальной температуры, благоприятствующих росту и размножению микробов.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта. Ее принято делить на облигатную (молочнокислые бактерии, Е. сой, энтерококки, С.petfringens, С. sporogenes и др.), адаптировавшуюся к условиям обитания и являю­щуюся постоянной, и факультативную, изменяющуюся в зависимости от вида корма, режима кормления, водопоения и других факторов.

Микрофлора мочеполовых путей. В нижних отделах мочеполовых пу­тей обитают стафило- и стрептококки, кислотоустойчивые микобакте-рии и др. Наиболее постоянный обитатель слизистой оболочки влага­лища - Bact. vaginale vulgare. Этот микроорганизм является антагонис­том по отношению к другим микроорганизмам. У здоровых животных микрофлору обнаруживают только в нижних участках мочеполовых путей. Матка, яичники, семенники, мочевой пузырь свободны от на­личия микробов. У здоровой самки плод в матке стерилен. Микробы заселяют организм плода во время родов, а затем в процессе адаптации животного к условиям внешней среды.

При заболеваниях мочеполовых органов микробный «пейзаж» меня­ется и представлен патогенными и условно-патогенными микроорга­низмами.

Роль нормальной микрофлоры организма животных. Нормальная мик­рофлора играет важную роль в жизнедеятельности организма животно­го. Она выполняет следующие существенные функции:

♦ участвует в формировании иммунологической реактивности ор­ганизма, стимулируя иммунную систему;

♦ колонизирует органы, сообщающиеся с окружающей средой, об­ладает антагонистической активностью по отношению ко многим па­тогенным микробам, препятствуя внедрению и размножению их в ор­ганизме;

♦ обладает выраженным морфофункциональным действием по от­ношению к слизистой оболочке тонкой кишки, что способствует нор­мальному проявлению физиологических функций пищеварительного канала;

♦ способствует печеночно-кишечной циркуляции важных компо­нентов желчи - солей желчных кислот, холестерина, желчных пигмен­тов;

♦ синтезирует некоторые ферменты, витамин К и витамины груп­пы В;

♦ продуцирует ферменты, расщепляющие клетчатку и другие труд-нопереваримые составные части корма;

♦ участвует в водно-солевом обмене;

♦ регулирует газовый состав кишечника и других полостей организ­ма хозяина;

♦ продуцирует энзимы, участвующие в метаболизме белков, углево­дов, липидов и нуклеиновых кислот;

♦ выполняет мутагенную и антимутагенную роль;

♦ осуществляет детоксикацию экзогенных и эндогенных субстратов и метаболитов;

♦ является источником микробных, плазмидных и хромосомных генов;

♦ синтезирует антимикробные вещества, пектины и короткоцепочечные жирные кислоты, оказывающие лечебное действие на орга­низм.

В желудочно-кишечном тракте животных и людей могут обитать и па­тогенные микробы. Например, Heliobacterpylori- спиралевидные грамотрицательные бактерии, обитающие на эпителии желудка чело­века, считаются наиболее частой причиной хронического гастрита и ассоциированы с язвенной болезнью, раком желудка. Инфициро­вание происходит в детском возрасте, спонтанная элиминация мик­роба крайне редка, поэтому люди обречены на пожизненное носительство.

В последние годы стала развиваться новая отрасль биологии - гнотобилогия, изучающая безмикробную жизнь макроорганизмов. В специальных камерах при использовании стерильного корма вы­ращены безмикробные цыплята, крысы, мыши, морские свинки, поросята и другие животные, применяемые для более детального вы­яснения роли нормальной микрофлоры в патогенезе инфекционной патологии, жизнедеятельности макроорганизма, в проявлении врож­денного и приобретенного иммунитета.

Похожая информация.

Тело более или менее крупного животного представляет для микроорганизмов целый мир с множеством экологических ниш. В естественных условиях организм любого животного населен множеством микроорганизмов. Среди них могут быть случайные формы, но для многих видов тело животного является основным или единственным местом их обитания. Характер и механизмы взаимодействий микроорганизмов с макроорганизмом многообразны и играют решающую роль в жизни и эволюции многих видов микроорганизмов. Для животного микроорганизмы важный экологический фактор, определяющий многие стороны его эволюционных изменений.

С современных позиций нормальную микрофлору рассматривают как совокупность микробиоценозов, занимающих многочисленные экологические ниши на коже и слизистых всех открытых внешней среде полостей организма. В значительной части микрофлора одинакова у всех животных в сравниваемых биотопах, но в составе микробиоценоза имеются индивидуальные различия. Аутомикрофлора здорового животного остается постоянной и поддерживается гомеостазом. Ткани и органы, не сообщающиеся с внешней средой, стерильны. Организм и его нормальная микрофлора составляют единую экологическую систему: микрофлора служит своеобразным «экстракорпоральным органом», играющим важную роль в жизнедеятельности животного. Будучи биологическим фактором защиты, нормальная микрофлора является тем барьером, после прорыва которого индуцируется включение неспецифических механизмов защиты.

Микрофлора кожи

Кожный покров тела имеет свои области, свой рельеф, свою «географию». Клетки эпидермиса кожи постоянно отмирают и пластинки рогового слоя слущиваются. Поверхность кожи постоянно «удобряется» продуктами выделения сальных и потовых желез. Потовые железы обеспечивают микроорганизмов солями и органическими соединениями, в том числе азотсодержащими. Выделения сальных желез богаты жирами.

Микроорганизмы заселяют главным образом участки кожи, покрытые волосами и увлажненные потом. На участках кожи, покрытых волосами, находится около 1,5*106 клеток/см2. Некоторые виды локализуются в строго определенных участках.

Обычно на коже преобладают грамположительные бактерии. Типичными обитателями кожи являются различные виды Staphylococcus,Micrococcus,Propionibacterium,Corynebacierium,Brevibacicrium,Acinetobacter. Для нормальной микрофлоры кожи характерны такие видыStaphylococcus, какSt.epidermidis, нoне упомянутыйSt.aureus, развитие которого здесь свидетельствует о неблагоприятных изменениях микрофлоры организма. Представители родаCorynebacteriumиногда составляют до 70% всей кожной микрофлоры. Некоторые виды являются липофильными, т. е. образуют липазы, разрушающие выделения жировых желез.

Большинство микроорганизмов, населяющих кожу, не представляют какой-либо опасности для хозяина, но некоторые, и, прежде всего St.aureusусловно патогенны.

Нарушение нормального сообщества бактерий кожи может иметь неблагоприятные последствия для макроорганизма.

На кожных покровах микроорганизмы подвержены действию бактерицидных факторов сального секрета, повышающих кислотность (соответственно значение рН снижается). В подобных условиях живут преимущественно Staphylococcusepidermidis, микрококки, сарцины, аэробные и анаэробные дифтероиды. Другие виды (Staphylococcusaureus, бета-гемолитические и негемолитические стрептококки) правильнее рассматривать как временные. Основные зоны колонизации – эпидермис (особенно роговой слой), кожные железы (сальные и потовые) и верхние отделы волосяных фолликулов. Микрофлора волосяного покрова идентична микрофлоре кожи.

Микрофлора желудочно-кишечного тракта.

Наиболее активно микроорганизмы заселяют желудочно-кишечный тракт ввиду обилия и разнообразия в нем питательных веществ.

Кишечный тракт животных - обычное место обитания разнообразных микроорганизмов, преимущественно анаэробных. Характер взаимоотношений этих микроорганизмов с хозяином может быть различным и в первую очередь зависит от особенностей его рациона.

В кишечном тракте хищных или насекомоядных животных находится корм, по своему биохимическому составу близкий к составу их тела. Он является также прекрасным субстратом для развития микроорганизмов. Поэтому здесь складываются конкурентные взаимоотношения микроорганизмов с хозяином. Последний не может полностью исключить возможность их развития, но ограничивает его благодаря секреции кислоты и быстрому пищеварению, в результате чего почти все продукты деятельности пищеварительных ферментов потребляются животным. Более медленное прохождение корма через толстый кишечник способствует бурному развитию микроорганизмов, и в прямой кишке уже содержится огромное их количество.

В кишечник травоядных попадает большое количество клетчатки. Известно, что только некоторые беспозвоночные могут переваривать клетчатку самостоятельно. В большинстве случаев переваривание целлюлозы происходит за счет разрушения ее бактериями, а животное потребляет в качестве пищи продукты ее деградации и сами клетки микроорганизмов. Таким образом, здесь наблюдается кооперация, или симбиоз. Наибольшего совершенства этот тип взаимодействий достиг у жвачных животных. В их рубце корм задерживается достаточно долго, чтобы могли быть разрушены доступные микроорганизмам компоненты растительных волокон. В этом случае, однако, бактерии используют значительную часть растительного белка, который в принципе мог бы быть разрушен и использован самим животным. Однако у многих животных взаимодействие с кишечной микрофлорой носит промежуточный характер. Например, у лошадей, кроликов, мышей в кишечнике корм в значительной степени используется до того, как начнется бурное развитие бактерий. Однако в отличие от хищников, у таких животных корм дольше задерживается в кишечнике, что способствует ее сбраживанию бактериями.

Наиболее активная жизнедеятельность микроорганизмов всегда происходит в толстом кишечнике. Анаэробы здесь развиваются, осуществляя брожения, при которых образуются органические кислоты-преимущественно уксусная, пропионовая и масляная. При ограниченном поступлении углеводов образование этих кислот энергетически выгоднее, чем образование этанола и молочной кислоты. Происходящее здесь же разрушение белков приводит к снижению кислотности среды. Накапливающиеся кислоты могут быть использованы животным.

Содержимое кишечника - благоприятная среда обитания микроорганизмов. Однако здесь действует и ряд неблагоприятных факторов, способствующих адаптации и специализации кишечных микроорганизмов. Так, в толстом кишечнике накапливаются желчные кислоты до концентрации, уже угнетающих рост некоторых бактерий. Масляная и уксусная кислоты также обладают бактерицидными свойствами.

В состав кишечной микрофлоры различных животных входит ряд видов бактерий, способных разрушать целлюлозу, гемицеллюлозы, пектины. У многих млекопитающих в кишечнике обитают представители родов BacteroidesиRuminococcus.B.succinogenesбыл обнаружен в кишечнике лошадей, коров, баранов, антилоп, крыс, обезьян.R.albusиR.flavefaciens, активно разрушающие клетчатку, обитают в кишечнике лошадей, коров, кроликов. К сбраживающим клетчатку кишечным бактериям относятся такжеButyrivibriofibrisolvensиEubacteriumcellulosolvens. РодыBacteroidesиEubacteriumпредставлены в кишечнике млекопитающих рядом видов, некоторые из которых разрушают также белковые субстраты.

В составе кишечной микрофлоры разных животных обнаруживаются характерные различия. Так, у собак относительно много стрептококков и клостридий.

В кишечнике, рубце жвачных животных и других органах представители нормальной микрофлоры распределены определенным образом. Часть форм приурочена к поверхности клеток, другие находятся на некотором удалении от ткани. Состав прикрепленных форм может изменяться при ослаблении или заболевании хозяина, и даже при стрессе. При нервных стрессах, например, за счет активизации протеаз происходит разрушение белка на поверхности глоточного эпителия, что позволяет прикрепляться клеткам условно патогенной бактерии Pseudomonasaeruginosa, которые начинают здесь активно размножаться вместо безвредных представителей нормальной микрофлоры. Образовавшаяся популяцияPs.aeruginosaв дальнейшем может вызвать поражение легких.

Рубец жвачных обильно заселен большим числом видов бактерий и простейших. Анатомическое строение и условия в рубце почти идеально отвечают требованиям для жизнедеятельности микроорганизмов. В среднем, по данным различных авторов, количество бактерий составляет 109*1010 клеток в 1 г рубцового содержимого.

Помимо бактерий, в рубце осуществляют расщепление кормов и синтез важных органических соединений для животного организма также различные виды дрожжей, актиномицетов и простейших. Инфузорий в 1 мл может быть несколько (3-4) миллионов.

Видовой состав рубцовых микроорганизмов со временем претерпевает изменения.

В молочный период в рубце у телят преобладают лактобактерии и определенные виды протеолитических бактерий. Полное становление рубцовой микрофлоры завершается при переходе животных на кормление грубыми кормами. У взрослых жвачных видовой состав рубцовых бактерий, по мнению некоторых авторов, постоянен, существенным образом не изменяется в зависимости от кормления, времени года и ряда других факторов. Представляют наиболее важное в функциональном отношении значение следующие виды бактерий: Bacteroidessuccinogenes,Butyrivibriofibrisolvens,Ruminococcusflavefaciens,R.aibus,Cillobacteriumcellulosolvens,Clostridiumcellobioparus,Clostridiumlocheadiи др.

Утилизация в рубце жвачных моносахаридов (глюкоза, фруктоза, ксилоза и др.), поступающих с кормом, а главным образом образующихся при гидролизе полисахаридов, осуществляется в основном рубцовыми микроорганизмами. Из-за наличия в рубце анаэробных условий углеводы в клетках рубцовых микроорганизмов окисляются не полностью, конечными продуктами брожения являются органические кислоты, углекислота, этанол, водород, метан. Часть продуктов гликолиза (молочная, янтарная, валериановая кислоты и некоторые другие вещества) используется самими бактериями в качестве источника энергии и для синтеза клеточных соединений. Конечные продукты углеводного обмена в рубце жвачных – летучие жирные кислоты – используются в обмене веществ животного-хозяина.

Ацетат, один из основных продуктов рубцового метаболизма, является предшевственником жира молока, источником энергии для животных. Пропионат и бутират используются животными для синтеза углеводов.

В настоящее время известно, что белок в рубце расщепляется под действием протеолитических ферментов микроорганизмов с образованием пептидов и аминокислот, которые в свою очередь, подвергаются воздействию дезаминаз с образованием аммиака. Дезаминирующими свойствами обладают культуры, относящиеся к видам: Selenomonasruminantium,Megasphaeraeisdenii,Bacteroidesruminicolaи др. Большая часть потребляемого с кормом растительного белка превращается в рубце в белок микробиальный. Как правило, процессы расщепления и синтеза белка идут одновременно. Значительная часть рубцовых бактерий, являясь гетеротрофами, для синтеза белка использует неорганические соединения азота. Наиболее важные в функциональном отношении рубцовые микроорганизмы (Bacteroidesruminicola,Bacteroidessuccinogenes,Bacteroidesamylophilusи др.) для синтеза азотистых веществ своих клеток используют аммиак.

Тонкий отдел кишечника содержит сравнительно не большое количество микроорганизмов. В этом отделе кишечника чаще всего находятся устойчивые к действию желчи энтерококки, кишечная палочка, ацидофильные и споровые бактерии, актиномицеты, дрожжи и др.

Толстый отдел кишечника наиболее богат микроорганизмами. Основные обитатели его – энтеробактерии, энтерококки, споровые бактерии, актиномицеты, дрожжи, плесени, большое количество гнилостных и некоторых патогенных анаэробов (Cl.sporogenes,Cl.putrificus,Cl.perfringens,Cl.tetani,F.necrophorum). В 1 г экскрементов травоядных может содержаться до 3,5 млрд. различных микроорганизмов. Микробная масса составляет около 40% сухого вещества испражнений.

В толстом отделе кишечника протекают сложные микробиологические процессы, связанные с расщеплением клетчатки, пектиновых веществ, крахмала. Микрофлору желудочно-кишечного тракта принято делить на облигатную (молочнокислые бактерии, E.coli, энтерококки,Cl.perfringens,Cl.sporogenesи др.), которая адаптировалась к условиям этой среды и стала постоянным ее обитателем, и факультативную, изменяющуюся в зависимости от вида корма и воды.

Микрофлора органов дыхания.

Верхние отделы дыхательных путей несут высокую микробную нагрузку – они анатомически приспособлены для осаждения бактерий из вдыхаемого воздуха. Помимо обычных негемолитических и зеленящих стрептококков, непатогенных нейссерий, стафилококков и энтеробактерий, в носоглотке можно обнаружить менингококки, пиогенные стрептококки и пневмококки. Верхние отделы дыхательных путей у новорожденных обычно стерильны и колонизируются в течение 2-3 суток.

Исследования последних лет показали, что наиболее часто из дыхательных путей клинически здоровых животных выделяется сапрофитная микрофлора: S.saprophiticus, бактерии родовMicrococcus,Bacillus, коринеформные бактерии, негемолитические стрептококки.

Кроме того, выделены патогенные и условно-патогенные микроорганизмы: альфа- и бета – гемолитические стрептококки, стафилококки (S.aureus), энтеробактерии (эшерихии, сальмонеллы, протей и др.), пастереллы, псевдомонады, и в единичных случаях, грибы родаCandida.

В носовой полости обнаруживается наибольшее число сапрофитов и условно-патогенных микроорганизмов. Они представлены стрептококками, стафилококками, сарцинами, пастереллами, энтеробактериями, коринеформеными бактериями, грибами рода Candida,Ps.aeruginosaи бацилами. Трахея и бронхи заселены аналогичными группами микроорганизмов. В легких обнаружены отдельные группы кокков (бета- гамолитическими,S.aureus), микрококки, пастереллы,E.coli.

При снижении иммунитета у животных (особенно молодняка) микрофлора органов дыхания проявляет болезнетворные свойства.

Микрофлора мочеполовой системы.

Микробный биоценоз органов мочеполовой системы более скудный. Верхние отделы мочевыводящих путей обычно стерильны; в нижних отделах доминируют Staphylococcusepidermidis, негемолитические стрептококки, дифтероиды; часто выделяют грибы родовCandida,ToluropsisиGeotrichum. В наружных отделах доминируетMycobacteriumsmegmatis.

Основной обитатель влагалища – B.vaginalevulgare, обладающая выраженным антогонизмом к другим микробам. При физиологическом состоянии мочеполовых путей микрофлора обнаруживается только в их наружных отделах (стрептококки, молочнокислые бактерии).

Матка, яичники, семенники, мочевой пузырь в норме стерильны. У здоровой самки плод в матке стерилен до момента начавшихся родов. При гинекологических заболеваниях видовой состав микрофлоры изменяется.

Роль нормальной микрофлоры.

Нормальная микрофлора играет важную роль в защите организма от патогенных микробов, например, стимулируя иммунную систему, принимая участие в реакциях метаболизма.

Нормальная микрофлора составляет конкуренцию для патогенной; механизмы подавления роста последней достаточно разнообразны. Основной механизм – избирательное связывание нормальной микрофлорой поверхностных рецепторов клеток, особенно эпителиальных. Большинство представителей резидентной микрофлоры проявляет выраженный антагонизм в отношении патогенных видов. Эти свойства особенно ярко выражены у бифидобактерий и лактобактерий.

Нормальная микрофлора – неспецифический стимулятор («раздражитель») иммунной системы; отсутствие нормального микробного биоценоза вызывает многочисленные нарушения в иммунной системе. Другая роль микрофлоры была установлена после того, как были получены безмикробные животные. Антиген представителей нормальной микрофлоры вызывают образование антител в низких титрах. Они преимущественно представлены IgA, выделяющимися на поверхность слизистых оболочек.IgAсоставляют основу местной невосприимчивости к проникающим возбудителям и не дают возможности комменсалам проникать в глубокие ткани. Нормальная кишечная микрофлора играет огромную роль в метаболических процессах организма и поддержании их баланса.

Общепринятый факт – ведущая роль нормальной микрофлоры в обеспечении организма ионами Fe2+,Ca2+, витаминами К,D, группы В (особенно В1, рибофлавин), никотиновой, фолиевой и пантотеновой кислотами. Кишечные бактерии принимают участие в инактивации токсичных продуктов эндо- и экзогенного происхождения. Кислоты и газы, выделяющиеся в ходе жизнедеятельности кишечных микробов, оказывают благоприятное действие на перистальтику кишечника и своевременное его опорожнение.

Таким образом, действие микрофлоры тела на организм складывается из следующих факторов:

· Нормальной микрофлоре принадлежит важнейшая роль в формировании иммунологической реактивности организма.

· Представители нормальной микрофлоры благодаря продуцированию разнообразных антибиотических соединений и выраженной антагонистической активности предохраняют органы, сообщающиеся с внешней средой, от внедрения и безграничного размножения в них патогенных микроорганизмов.

· Микробные ассоциации являются существенным звеном в печеночно-кишечной циркуляции таких важнейших компонентов желчи, как соли желчных кислот, холестерина и желчные пигменты.

· Микрофлора в процессе жизнедеятельности синтезирует витамин К и ряд витаминов группы В, некоторые ферменты и, возможно, другие, пока неизвестные, биологически активные соединения.

· Микрофлора исполняет роль дополнительного ферментного аппарата, расщепляя клетчатку и другие трудно перевариваемые составные части корма.

Нарушение видового состава нормальной микрофлоры под влиянием инфекционных и соматических заболеваний, а также в результате длительного и нерационального использования антибиотиков приводит к состоянию дисбактериоза, который характеризуется изменением соотношения различных видов бактерий, нарушением усвояемости продуктов пищеварения, изменением ферментативных процессов, расщеплением физиологических секретов. Для коррекции дисбактериоза следует устранить факторы, вызвавшие этот процесс.

35. Патогенность и вирулентность микроорганизмов. Количественное определение вирулент­
ности. Факторы патогенности микроорганизмов.

Патогенность – видовой генетический признак, потенциальная возможность вызывать при благоприятных условиях инфекционный процесс.

Вирулентность #и $– степень патогенности, единицы измерения – летальная и инфекц. дозы. В. может

Минимальная смертельная доза – минимум возбудителя, который вызывает гибель большинства.

Безусловно смертельная доза – 100% гибели.

Средняя летальная доза – мин, убивающий 50% опыт. животных.

Токсичность – сп-ность м-о обз-вать токсины, вредно дейст-е на оргм носителя, влияя на его метаболизм.

Инвазионность – сп-ность м-о преодолевать защит барьеры орг-ма, проникать в органы, ткани, размножаться там и подавлять защитные средства орг-ма.

Факторы патогенности:

1. микробные ферменты диполимеризир. структуры

2. адгезия – приспособления для адсорбции.

3. антифагоцитные поверхностные структуры.

4. токсины. Различают экзо(продукты обмена Гр+) и эндо(продукты распада Гр-) токсины.

Токсины – гемолизин(растворяет эритроциты), лейкоцидин (парализует и разрушает лейкоциты), нейротоксин (на ЦНС), энтеротоксин (расстройства ЖКТ).

Количественное определение вирулентности.

Для определения вирулентности стафилококков существуют несколько различных методов заражения белых мышей.

Наиболее простым является введение 0,1 мл суточной бульонной культуры испытуемого стафилококка в хвостовую вену. Учет гибели животных осуществляется в течение 10 суток, регистрируют наличие абсцессов в почках.

Удобно пользоваться способом Badenski и сотр. (1958), Суточная бульонная культура центрифугируется при 3000 об/мин - 30 мин. Полученный осадок ресуспендируется в половинном объеме декантата и в количестве 0,05 мл вводится 6 мышам позади глазного яблока в окологлазничную клетчатку. Культуру, вызывающую гибель половины и более зараженных мышей в течение 6 дней, считают вирулентной.

При этих методах заражения вирулентной культурой у животных развивается общин септический процесс с преимущественным поражением почек. Основная гибель мышеи происходит на 3-5-й день после заражения.

Другие способы заражения белых мышей (внутрибрюшинный и интраназальный) требуют в десятки

раз большей заражающей дозы, максимум гибели мышей приходится на 1-2-е сутки, что характеризует преимущественно токсический компонент процесса (С. А. Анатолий, И. И. Антоновская, 1967).

В то же время ряд исследователей отдают предпочтение более простому технически внутрибрюшинному способу заражения мышей, который одновременно позволяет изучать клеточные и гуморальные механизмы развития инфекции.

Сопоставление вирулентности стафилококков для белых мышей с отдельными факторами их патогенности показало, что вирулентность штаммов, по данным большого числа исследователей, коррелирует с уровнем альфа-гемотоксина. Что касается других признаков патогенности и их корреляции с вирулентностью, то получены разноречивые сведения. Так, по данным С. А. Анатолия (1969), вирулентность штаммов коррелировала с продукцией бета-гемолизина, летального фактора, лецитовителлазы, гиалуронидазы и коагулазы. А. К. Акатов (1968) не отмечает корреляции вирулентности с коагулазной, лециговител-лазной, фибринолитической активностью, не установлена корреляция с дельта-токсигенностью.

Для сравнения вирулентности стафилококковых культур можно использовать их способность вызывать дермонекротическую реакцию у кроликов.

Готовят 4-миллиардную взвесь суточной агаровой культуры стафилококка в физиологическом растворе, а из полученной густоты делают разведения, чтобы получить 2- и 1-миллиардные взвеси. Из каждого разведения в объеме 0,1 мл, что составляет 100, 200, 400 миллионов микробных тел, вводят кролику в выстриженную или депилированную накануне кожу. На одном кролике можно одновременно поставить до 8 внутрикожных проб. Ежедневно отмечают проявления дермонекротической реакции, а окончательно на 4-е сутки. За минимальную дермонекротическую дозу принимают то наименьшее количество культуры, которое дает некроз на 4-е сутки

40. Неспецифические факторы защиты организма. Фагоцитарная теория иммунитета (И.И.
Мечников).

кожа и слизистые- единственный барьер препятствующий проник-ию м-о в организм. Они выделяют бактерицидные в-ва, в результате чего число микробов на их поверхности уменьш-ся. Цидное дейст-е кожи выше тогда, когда она чистая. Слиз.глаз преграждает путь микробам благодаря лизоциму, также рот пол-ть. Если м-о проникают ч\з поврежд-ю кожу, то на их пути встрч-ся лимф узлы. Больш роль играет печень. К естеств преградам можно отнести однокамер жел-к(НС1).

Гуморал-е фак-ры (жид-ти орг-ма): в сыв-ке крови содерж-ся AT, комплемент, пропердин и др.комплемент содерж в сыв крови, термолабилен; -сис-ма белков сыв крови, участ-щих в р-циях гумор-го нммун-та и фагоцитозе. Он взаимодейс-т в комплексе АГ-АТ.Пропердин представ-т собой гамма-глобулин, предохраняет орг-зм от Г- м-о.Лизоцим -лизирует Г+ м-о.Лизины -растворяют бак и эритроциты.Лактоферрин - непегментирова-й гликопротеид, обладающийFe-связывающей акт-ю:- фактор местного иммунитета, защищ-ий от м-о. эпит покровы.

Интарферон -фаткор противовирус-й защиты. Ф-я обеспечения генетич-го гомсосгази кл:a-интерферон или лейкоцитарный, кот продуц-т лейкоциты,обработпнные вирусами или др АГ.b- интерферон (фибробластный), кот продуц-т фибробласты, обработ-ые вирусами или АГ.a- иb- отнесены к типуJ.y-интерферон, продуц-т лимфоци-ты и макрофаги, активируемые невирус индукт-ми. Интерферон усил цитотоксическос дейст-е сенснби-лизир-х лимфоцитов и К-кл, оказ-т противо-опухолевое и др дейст-я.Ингибиторы (подавляют): термолабильные и термостабильмые(до 100 °С)

Клеточные факторы естественной резистентности.

Система фагоцитов. Фагоцитоз – специальная форма эндоцитоза, при которой поглощаются крупные частицы (микробы, клетки и др.). У высших животных фагоцитоз осуществляется только специфическими клетками (нейтрофилами и макрофагами), которые происходят от одной общей клетки-предшественника и защищают животных и человека от инфекции, поглощая вторгшиеся микроорганизмы, а также утилизируют старые или поврежденные клетки или клеточные оболочки.

Среди макрофагов различают подвижные (циркулирующие) и неподвижные (оседлые) клетки. Подвижные макрофаги – это моноциты периферической крови, а неподвижные – макрофаги печени, селезенки, лимфатических узлов, выстилающие стенки мелких кровеносных сосудов и других органов и тканей.

Активность фагоцитов связана с наличием в сыворотке крови опсонинов. Опсонины – белки нормальной сыворотки крови, вступающие в соединение с микробами, благодаря чему последние становятся более доступными для фагоцитов.

Различают фагоцитоз завершенный (при котором происходит гибель фагоцитированных клеток) и незавершенный (гибель микроорганизмов внутри фагоцита не наступает).

3. Структура иммуноглобулинов различных классов и их функции.

ИММУНОГЛОБУЛИНЫ (лат. immunisсвободный, избавленный от чего-либо +globulusшарик) - сывороточные и секреторные белки человека или животных, обладающие активностью антител и участвующие в механизме защиты против возбудителей инфекционных болезней.

Bммуноглобулины продуцируются В-лимфоцитами (плазматическими клетками). Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента -Fab(Fragmentanligenbinding) иFc(Fragmenlcrislalhzable). По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулиновIgG,IgM,IgA,IgD,IgE.

В зависимости от физикохимических и биологических свойств различают иммуноглобулины классов IgM,IgG,IgA,IgE,IgD.

Иммуноглобулины – белки с четвертичной структурой, т.е. их молекулы построены из нескольких полипептидных цепей. Молекула каждого класса состоит из четырех полипептидных цепей – двух тяжелых и двух легких, связанных между собой дисульфидными мостиками. Легкие цепи – структура общая для всех классов иммуноглобулинов. Тяжелые цепи имеют характерные структурные особенности, присущие определенному классу, подклассу.

Антитела, входящие в определенные классы иммуноглобулинов, обладают различными физическими химическими, биологическими и антигенными свойствами.

Иммуноглобулины содержат три вида антигенных детерминант: изотипические (одинаковые для каждого представителя данного вида), аллотипические (детерминанты, различные у представителей данного вида) и идиотипические (детерминанты, определяющие индивидуальность данного иммуноглобулина и являющиеся различными у антител одного класса, подкласса). Все указанные антигенные различия определяются с помощью специфических сывороток.

Иммуноглобулины: сывороточные, секреторные, поверхностные.

Классы Ig:

IgG– нейтрализуют токсины, проходят сквозь плаценту, вторичная или хронич. инфекция.

IgM– первый иммунный ответ, не проходят сквозь плаценту, способны агглютинировать бакт, нейт-вать вирусы, связывать комплемент, ат-ать фагоцитоз.

IgA– секреторные и сывороточные, местный иммунитет.

IgE– АГ аллергии и гиперчувствительности.

IgD– на поверхности В-л, играют роль аутоиммунных ипр.

4. Антитела, природа и функция антител. Антителообразование: первичный и вторичный от­
веты.

В организме у-

Вырабатываются плазмоцитами.

Антитела - иммуноглобулины, продуцируемые В-лимфоцитами (плазматическими клетками). Мономеры иммуноглобулинов состоят из двух тяжелых (Н-цепи) и двух легких (L-цепи) полипептидных цепей, связанных дисульфидной связью. Эти цепи имеют константные (С) и вариабельные (V) участки. Папаин расщепляет молекулу иммуноглобулина на два одинаковых антигенсвязывающих фрагмента - Fab (Fragment anligen binding) и Fc (Fragmenl crislalhzable). По типу тяжелой цепи различают 5 классов иммуноглобулинов IgG, IgM, IgA, IgD, IgE.

Активный центр антител - антигенсвязывающий участок Fab-фрагмента иммуноглобулина, образованный гипервариабельными участками Н- и L-цепей, связывает эпитопы антигена. В активном центре имеются специфичные комплементарные участки к определенным антигенным эпитопам Fc-фрагмент может связывать комплемент, взаимодействует с мембранами клеток и участвует в переносе IgG через плаценту.

Домены антител - компактные структуры, скрепленные дисульфидной связью. Так, в IgG различают: V-домены легких (VL) и тяжелых (VH) цепей антитела, расположенные в N-концевои части Fab-фрагмента; С-домены константных участков легких цепей (СL) ; С-домены константных участков тяжелых цепей (СH1, СH2, СH3). Комплементсвязывающий участок находится в СH2-домене.

Изотип антител (класс, подкласс иммуноглобулинов - IgM, IgGl, IgG2, IgG3, IgG4, IgA1, IgA2, IgD, IgE) определяется С-доменам тяжелых цепей; выявляется с помощью антисыворотки против Fc-фрагментов тяжелых цепей в реакции радиальной иммунодиффузии и др.

Идиотип антител определяется антигенсвязывающими центрами Fab-фрагментов антител, т.е. антигенными свойствами вариабельных участков (V-областей). Идиотип состоит из набора идиотопов - антигенных детерминант V-области антитела.

Некоторые функциональные особенности антител

Антитела, например IgG, вместе с другими onсонинами усиливают фагоцитоз.

Аффинность (аффинитет) антител - сродство антител к антигенам.

Авидность антител - прочность связи антитела с антигеном и количество связанного антигена антителами.

Антитела – белки, относящиеся к иммуноглобулинам, которые синтезируются лимфоидными и плазматическими клетками в ответ на попадание в организм антигена, обладающими способностью специфически связываться с ним. Антитела составляют более 30% белков сыворотки крови, обеспечивают специфичность гуморального иммунитета благодаря способности связываться только с тем антигеном, который стимулировал их синтез.

Первоначально антитела условно классифицировали по их функциональным свойствам на нейтрализующие, лизирующие и коагулирующие. К нейтрализующим были отнесены антитоксины, антиферменты и вируснейтрализующие лизины. К коагулирующим – агглютинины и преципитины; к лизирующим – гемолитические и комплементсвязывающие антитела. С учетом функциональной способности антител были даны названия серологическим реакциям: агглютинация, гемолиз, лизис, преципитация и др.

В соответствии с Международной классификацией сывороточные белки, несущие функцию антител, получили название иммуноглобулинов (Ig). В зависимости от физикохимических и биологических свойств различают иммуноглобулины классов IgM, IgG, IgA, IgE, IgD.

Синтез и динамика образования антител

Антитела вырабатывают плазматические клетки селезенки, лимфатических узлов, костного мозга, пейеровых бляшек. Плазматические клетки (антителопродуценты) происходят из предшественников В-клеток после их контакта с антигеном. Механизм синтеза антител аналогичен синтезу любых белков и происходит на рибосомах. Легкие и тяжелые цепи синтезируются отдельно, затем соединяются на полирибосомах, а окончательная их сборка происходит в пластинчатом комплексе.

Динамика образования антител.

При первичном иммунном ответе в антителообразовании различают две фазы: индуктивную (латентную) и продуктивную. Индуктивная фаза – это период от момента парентерального введения антигена до появления антигенреактивных клеток (продолжительность не более суток). В эту фазу происходит пролиферация и дифференцировка лимфоидных клеток в направлении синтеза IgM. Вслед за индуктивной фазой наступает продуктивная фаза антителообразования. В этот период, примерно до 10…15 суток уровень антител резко возрастает, при этом уменьшается число клеток, синтезирующих IgM, и нарастает продукция IgA.

Механизм образ-я антител

АТ выраб-ся плазматич-ми кл, нах-ся в селе­зенке, л/у, костном мозге, пейероаых бляшках. Плазматич-е кл (АТ-продуценты) происходят из предшественников В-кл, подвергшихся контакту с АГ. В-кл и их потомки функционир-т по клональному принципу: по мере развития иммунного ответа они дифферннцир-сяи созревают. Механизм; синтез AT происходит на рибосомах. Легкие и тяжелые цепи, из кот состоит мол AT, синтезир-ся отдельно, затем соединяются на полирибосо­мах, и окончат-я сборка происходит в пла­стинчатом комплексе. Одна плазмати-я кл может переключаться с синтеза IgM на синтез IgG.

В первичном иммунном ответе в АТобр-ии различают 2 фазы:1)индуктивную (латентную) - от момента введения АГ до появления лимфойдных АГ реактивных кл (не более суток), происходит дифференцировка лим­фойдных кл в направлении синтеза IgMи 2)продуктивную(10-1 5 дней) - кол-воATрезко увелич-ся и нарастает продукцияIgG. Вторичный иммунный ответ базир-ся на иммунологич-й памяти (Т- и В-лнмфоцитов) при повторном введении АГ - уси­ленный ответ.

Первичный и вторичный иммунный ответ.

Первичный наблюдается при первичном введении АГ. Для начала процесса синтеза антител (АТ) достаточно кратковременного (5-15мин) контакта АГ с иммунокомпетентными клетками. В первые 6-12 ч (не более 20) после первичного введения антигена (АГ) протекает индуктивная фаза АТ-образования. Происходит распознавание обработка АГ МФ, передача АГ-ой информации Лимф, образование плазмоцитов. 2-я фаза – продуктивная. Кол-во АТ в теч.4-15 дней растет экспоненциально. С начала продуктивной фазы преобладают синтез IgM, затем сменяется на синтез IgG.

Затем фаза врем. рефрактерности – это срок, необхдимая для восстановления полной чувствительности иммунокомпетентных органов и он определяет интервалы м/у введением иммуногенов. После первичного ИО образуется определенное количесвтво долгоживущих клеток памяти, которые сохраняют информацию об АГ и при повторном попадании в организм обуславливают. вторичный ИО. Он характеризуется признаками:

Стимулируется меньшей дозой АГ

Продукция АТ начинается быстрее (индуктивная фаза 5-6 ч)

Характеризуется выработкой большего кол-ва АТ (не менее чем в 3 раза чем при первичном ИО)

Пик синтеза Ig раньше (3-5 день)

Аффинитет АТ выше

Вырабатываются АТ большей авидности

IgG сразу характеризуются высокой аффинностью (при первичном ИО аффинность их вначале невысокая)

Синтезированные АТ дольше сохраняются в организме

7. Реакции агглютинации.

Реакция агглютинации бактерий протекает в две фазы. Первая, специфическая, невидимая фаза реакции агглютинации состоит во взаимодействии антител с антигенными детерминантами, расположенными на поверхности бактерий и других корпускулярных частиц. Вторая, видимая, фаза реакции, протекающая лишь в присутствии электролита в среде, заключается в склеивании и оседании на дно пробирки иммунных комплексов в виде хлопьев или зерен, видимых невооруженным глазом.

Кроме специфической агглютинации бактерий, вызванной антителами, возможна спонтанная агглютинация (в отсутствие иммунной сыворотки). Спонтанную агглютинацию дают R-фор-мы бактерий, не образующие гомогенной взвеси в изотоническом растворе хлорида натрия и осаждающиеся в виде клеточных агрегатов. При кислой реакции среды в результате снятия одноименного заряда с поверхности бактериальных клеток в изоэлектрической зоне происходит склеивание - наступает «кислотная» агглютинация.

В лабораторной диагностике инфекционных заболеваний реакцию агглютинации очень часто применяют как для идентификации видов и сероваров бактерий с помощью диагностических агглютинирующих сывороток, так и для определения присутствия антител в сыворотке больного по известным антигенам (диагностикумам), т. е. для серодиагностики.

Реакция агглютинации.

Сущность реакции заключается во взаимодействии антител-агглютинов и антигена-агглютиногена, в результате которого образ

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-04-15