1. Бактериофаги. Природа и особенности взаимодействия с бактериальной клеткой.
Бактериофаги – вирус бактерий, который лизирует только чувствительные к нему бактериальные клетки. Состоят из головки, содержащей нуклеиновую кислоту, и отростка. Большинство фагов являются ДНКовыми. Процесс взаимодействия фага с клеткой протекает по типу продуктивной инфекции и обычно заканчивается лизисом бактериальной культуры. Но возможна и абортивная инфекция, при которой фаговое потомство не образуется, а бактериальные клетки сохраняют свою жизнедеятельность. Наконец, нередко наблюдается лизогенизация бактериальных клеток фагом, в результате чего возникает состояние лизогении, характеризующееся интеграцией генома фага в геном бактериальной клетки.
Стадии взаимодействия вирулентного фага с бактериальной клеткой:
1. Адсорбция. Происходит на рецепторах клеточной стенки. Некоторые – на половых ворсинках. На процесс влияют условия среды: pH, t˚, наличие кофакторов адсорбции.
2. Проникновение. Проникновение НК в клетку, белки остаются снаружи.
3. Биосинтез фаговой НК и белков капсида.
4. Морфогенез фага. Сборка зрелых вирионов.
5. Выход фаговых частиц из клетки.
Также происходит лизис бактерий.
Существуют вирулентные и умеренные бактериофаги. Вирулентные фаги вызывают продуктивную инфекцию, заканчивающуюся образованием новых фаговых частиц и лизисом бактериальных клеток. Умеренные фаги вызывают интегративную инфекцию, не приводящую к лизису зараженных ими клеток; при взаимодействии с бактериальной клеткой переходят в неинфекционную форму – профаг – геном вируса, ассоциированный с бактериальной хромосомой. Профаг воспроизводится как часть бактериальной ДНК и вместе с ней реплицируется. Это явление называется лизогенией.
В практической работе фаги применяют для:
1) фаготипирования бактерий (определения фаготипа по лизису штаммов бактерий одного и того же вида типоспецифическими фагами, что важно для маркировки исследуемых бактерий при эпидемиологическом анализе)
2) фагоидентификации бактериальных культур с целью установления их видовой принадлежности
3) фагодиагностика (выделение фага из организма больного, что косвенно свидетельствует о наличии в материале соответствующих бактерий)
4) фагопрофилактика – предупреждение некоторых заболеваний (н-р, дизентерии) среди лиц, находящихся в эпидемическом очаге
5) фаготерапии – лечения некоторых инфекционных заболеваний, вызванных шигеллами, протеем, стафилококком
2. Иммунотерапия и иммунопрофилактика инфекционных заболеваний. Сущность и определение понятий «вакцина», «серотерапия» и «серопрофилактика».
1. Иммунотерапия — это использование иммунологических закономерностей для лечения больных.
При лечении острых тяжелых генерализованных форм инфекционных заболеваний, особенно тех, возбудители которых продуцируют экзотоксин, возникает, как правило, необходимость экстренного создания пассивного искусственного приобретенного иммунитета
Иммунные сыворотки, используемые в практике специфической профилактики и терапии инфекционных болезней, получают от иммунизированных животных, переболевших людей или специально иммунизированных доноров.
2. Антитоксические сыворотки содержат антитела против экзотоксинов. Их получают путем гипериммунизации животных (лошадей) анатоксином.
Активность таких сывороток измеряется в АЕ (антитоксических единицах) или ME (международных единицах) — это минимальное количество сыворотки, способное нейтрализовать определенное количество (обычно 100 DLM) токсина для животных определенного вида и определенной массы.
В настоящее время в России широко используются следующие антитоксические сыворотки:
Применение антитоксических сывороток при лечении соответствующих инфекций обязательно.
3. Антимикробные сыворотки содержат антитела против клеточных антигенов возбудителя. Их получают иммунизацией животных клетками соответствующих возбудителей и дозируют в миллилитрах. Антимикробные сыворотки могут применяться при лечении:
Их назначение определяется тяжестью течения заболевания и, в отличие от антитоксических, не является обязательным. При лечении больных с хроническими, длительно, вяло текущими формами инфекционных заболеваний возникает необходимость стимулировать собственные механизмы специфической зашиты путем введения различных антигенных препаратов и создания активного приобретенного искусственного иммунитета (иммунотерапия антигенными препаратами). Для этих целей используются в основном лечебные вакцины и значительно реже — аутовакцины или стафилококковый анатоксин.
Убитые лечебные вакцины — дизентерийная, гонококковая (гоновакцина), бруцеллезная, стафилококковая — используются довольно давно.
4. Особую, отдельную группу лечебных вакцин представляют аутовакцины, приготовленные из убитых прогреванием при 70—80 °С в течение 1 ч штаммов возбудителей, выделенных в результате бактериологического исследования от данного больного. Аутовакцины имеют определенные преимущества: они создают антигены конкретного возбудителя, учитывая его штаммовые особенности.
Вакцина (от лат. vacca — корова) — медицинский препарат, предназначенный для создания иммунитетакинфекционным болезням. Вакцина изготавливается из ослабленных или убитых микроорганизмов, продуктов их жизнедеятельности, или из ихантигенов, полученныхгенно-инженернымили химическим путём.
Серотерапия (от лат. serum — сыворотка и терапия), метод лечения заболеваний человека и животных (преимущественно инфекционных) при помощи иммунных сывороток. Лечебный эффект основан на явлении пассивного иммунитета — обезвреживании микробов (токсинов) антителами (антитоксинами), содержащимися в сыворотках, которые получают путём гипериммунизации животных (главным образом лошадей). Для Серотерапии применяют также очищенные и концентрированные сыворотки — гамма-глобулины; гетерогенные (полученные из сывороток иммунизированных животных) и гомологичные (полученные из сывороток иммунизированных или переболевших людей). Сыворотки иммунные применяют при лечении дифтерии (преимущественно в начальной стадии болезни), ботулизма, при укусах ядовитых змей; гамма-глобулины — при лечении гриппа, сибирской язвы, столбняка, оспы, клещевого энцефалита, лептоспироза, стафилококковых инфекций и т.д. Для предупреждения осложнений Серотерапии (анафилактический шок, сывороточная болезнь) сыворотки и гетерогенные гамма-глобулины вводят по специальной методике с предварительной кожной пробой.
Серопрофилактика (от лат. serum — сыворотка и профилактика), метод предупреждения инфекционных болезней человека и животных при помощи иммунных сывороток; создаётся сравнительно непродолжительный (1—4 нед) пассивный иммунитет. В современной медицинской практике дляСеропрофилактика всё шире применяют гамма-глобулины. Серопрофилактику проводят в эпидемических очагах лицам, имевшим контакт с больными (например, корью, коклюшем), при травмах (для предупреждения столбняка), при укусах животных (для профилактики бешенства) и клещей (для предупреждения клещевого энцефалита). Плановая Серопрофилактика осуществляется для профилактики инфекционного гепатита. При некоторых инфекциях используют глобулиновые фракции сывороток (болезнь Ауески) или сыворотку молока иммунизированных животных (противоящурныйиммунолактон).
Источник
Природа фагов
Несмотря на то что явление бактериофагии интенсивно изучается более пятидесяти лет, на природу фагов нет единой точки зрения и этот вопрос до сих пор остается спорным. В нашей стране и за рубежом в специальной печати и на конференциях неоднократно возникали горячие дискуссии на эту тему. И это не случайно. Вопрос о происхождении фагов, как и других вирусов, имеет большое значение, так как с ним тесно связано решение многих актуальнейших задач современной биологии: происхождение жизни, возможные формы существования живого; существование живых существ, не имеющих клеточной структуры; происхождение клеточных форм жизни; развитие, изменчивость и видообразование у микроорганизмов и др.
До настоящего времени все еще существуют диаметрально противоположные точки зрения на природу вирусов, в том числе и фагов. По мнению одних ученых, фаги относятся к живым организмам; другие рассматривают их как особые вещества типа ферментов.
Важно отметить, что те исследователи, которые относят фаги к живым организмам, различно трактуют вопрос об их происхождении. Одни исследователи считают, что фаги, как и вирусы человека, животных и растений, произошли от древнейших доклеточных форм, которые в процессе эволюции приспособились к паразитированию в первичных одноклеточных организмах и в дальнейшем эволюционировали вместе со своими хозяевами. Таким путем, как думают эти ученые, возникли фаги микроорганизмов, которые по своему отношению к клетке-хозяину являются паразитами экзогенного, т. е. внешнего, происхождения. Другие же считают, что происхождение фагов связано тем или иным образом с клеткой своего теперешнего хозяина (эндогенное происхождение).
По мнению ученых, рассматривающих фаг как фермент эндогенного происхождения, фаговая частица является продуктом жизнедеятельности микробной клетки. При попадании в клетку фаги вызывают каталитически протекающие процессы образования активного фага, способного разрушать микробную клетку. А размножение фага в клетке происходит приблизительно так же, как образование активного фермента из его неактивного предшественника — профермента.
Какая же из изложенных точек зрения на природу фага является наиболее приемлемой, исходя из современных знаний о свойствах фага и его взаимоотношений с клеткой-хозяином? Является ли фаг живым существом или это — вещество подобное ферменту? За последние годы благодаря применению новейших современных методов исследования (электронная микроскопия, меченые атомы) знания о структуре фагов, их химическом составе, особенностях размножения значительно расширились. Фаговая частица оказалась довольно сложно организованной. Она содержит основные химические соединения, свойственные живому организму,— нуклеиновые кислоты и белок. Подобно другим живым существам, фаги способны изменять все свои свойства. Поэтому рассматривать их как ферменты нет никаких оснований. Верно, они не обладают собственным обменом веществ. Они являются абсолютными паразитами, живущими полностью за счет клетки-хозяина.
Следовательно, фаги логично рассматривать как особые формы живых существ. Однако вопрос о происхождении фагов пока еще нельзя считать окончательно решенным.
Источник