Проблема резистентности (устойчивости) к антибиотикам. Причинами приобретения микробами устойчивости к антибиотикам является

MIKROBIOLOGIYa_1

26. Способы получения антибиотиков. Спектр действия антибиотиков. По источнику получения: 1. из грибов — пенициллин 2. из актиномицетов — нистатин, эритромицин 3. из бактерий Bacillus и Pseudomonas 4. АБ животного происхождения 5. АБ растительного происхождения 6. Синтетические АБ По способу получения: 1. Биологический синтез 2. Химический синтез (химическое вещество с заданной структурой) 3. Комбинированный синтез По механизму действия: 1. АБ, нарушающие синтез клеточной стенки бактерий за счет ингибирования синтеза пептидогликана 2. АБ, нарушающие структуру и синтез клеточной мембраны 3. АБ, ингибирующие синтез белков 4. АБ, ингибирующие синтез НК 5. АБ-антиметаболиты (нарушают синтез фолиевой кислоты).

27. Механизмы действия антибиотиков. 1. АБ, нарушающие синтез клеточной стенки бактерий за счет ингибирования синтеза пептидогликана (β-лактамы) 2. АБ, нарушающие структуру и синтез клеточной мембраны (полипептиды, полиены) 3. АБ, ингибирующие синтез белков (макролиды, линкозамины, аминогликозиды, тетрациклины) 4. АБ, ингибирующие синтез НК (рифамицины, хинолоны, фторхинолоны) 5. АБ-антиметаболиты, нарушающие синтез фолиевой кислоты (сульфаниламиды).

28. Осложнения антибиотикотерапии со стороны макроорганизма. 1. Действие на иммунитет: -аллергические реакции -подавление отдельных звеньев иммунитета 2. Дисбактериоз 3. Токсические реакции (гепато- и нефротоксические действия)

29. Приобретение устойчивости бактерий к антибиотикам, причины. Методы изучения чувствительности бактерий к антибиотикам. Осуществляется на генетическом уровне за счет мутаций собственной бактериальной хромосомы, генов, принесенных бактериофагами. На БХ уровне это проявляется за счет механизмов резистентности: 1. модификации мишеней действия препаратов 2. ферментативная инактивация 3. активное выведение препарата из микробной клетки 4. снижение проницаемости внешних структур клетки. Основные механизмы приобретения устойчивости штаммов МО в макроорганизме: 1. возбудитель теряет чувствительность к АБ в процессе лечения 2. получение резистентного штамма извне 3. селекционное давление (в ходе лечения погибает возбудитель, размножаются другие бактерии) 4. сочетание нескольких механизмов развития устойчивости. Возможно наличие природной устойчивости МО к определенной группе АБ. Определение чувствительности бактерий к АБ. 1. Метод дисков -посев газоном -диски с разными АБ - (37°С 24-48 ч) зона задержки роста определяется по диаметру. 2. Метод серийных разведений 1:100 1:200 1:400 ... +контроль (без АБ) Устанавливается оптимальная концентрация АБ. -Чувствительные МО (рост МО подавляется при использовании обычных доз препарата.) -МО умеренной устойчивости (рост МО подавляется при использовании максимальных доз препарата.) -Устойчивые МО (рот не подавляется препаратом).

30. Понятия об иммунитете. Виды и формы иммунитета. Иммунитет — совокупность свойств и механизмов, обеспечивающих постоянство состава организма и его защиту от инфекционных и других чужеродных агентов. Иммунологические функции осуществляются на двух уровнях: 1. Филогенетический включает защитные организмы, действующие против любого чужеродного фактора, врожденный иммунитет 2. Специфический (приобретенный) иммунитет Иммунитет: 1. Неспецифический -клеточные факторы (фагоциты) -гуморальные факторы (лизоцим, интерфероны) 2. Специфический -клеточные факторы (Т-лимфоциты) -гуморальные факторы (иммуноглобулины (антитела), В-лимфоциты) -активный иммунитет (синтез собственных АТ) а) постинфекционный б) поствакцинальный -пассивный иммунитет (готовые АТ) а) сывороточный б) материнский

31. Антигены, их разновидности. АГ — полимер органической природы. Генетически чужероден. Свойства антигенов: -антигенность (взаимодействие с определенными рецепторами АТ) -специфичность (наличие специфичной структуры на поверхности молекулы. (Эпитоп, АГ детерминанта)) -иммуногенность (способность вызывать иммунную защиту) зависит от природы АГ. Классификация АГ: 1. по происхождению: -эндогенные -экзогенные 2. по природе: -биополимеры белковой природы -биополимеры небелковой природы 3. по форме: -шаровидные (глобулярные) -нитевидные 4. по иммуногенности -полноценные (выраженная антигенность и иммуногенность) -неполноценные (гаптены) Виды АГ: -ксиогенные (общие для организмов, относятся к различным родам и видам) -аллогенные (групповые, генетически неродственные, один вид) -изогенные (индивидуальные, для генетически идентичных организмов)

32. Антигены бактерий. 1. Н-АГ — жгутиковый АГ (белок - флагеллин) термолабилен. 2. К-АГ — капсульный АГ. на поверхности клетки у бактерий, имеющих капсулу может быть термолабилен и термостабилен. 3. Vi-АГ — АГ вирулентности 4. О-АГ — соматический АГ связан с клеточной стенкой бактерий, состоит из ликополисахаридов термостабилен. АГ с сильно выраженными иммуногенными свойствами называют протективными. АГ вирусов включают ядерные (внутренние), капсидные (оболочечные) и суперкапсидные АГ.

33. Неспецифические факторы защиты организма: барьеры внешних покровов, гуморальные агенты. 1. Внешний барьер (нормальная МФ, кожа, слизистые оболочки) 2. Внутренние барьеры (лимфоузлы, тканевые и клеточные барьеры) 3. Клеточные факторы (фагоциты) 4. Гуморальные факторы (лизоцим, шапероны, белки острой фазы, цитокины) Механические барьеры: кожа и слизистые оболочки, слизь и реснитчатый эпителий верхних дыхательных путей. Физико-химические барьеры: HCl желудочного сока, жирные кислоты потовых и сальных желез кожи, перекиси. Иммунобиологическая защита: фагоцитирующие клетки, гуморальные компоненты. Тромбоциты. Участвуют в иммунных реакциях и воспалении. Выделяют БАВ (гистамин, лизины, лейкины) Система комплемента. Комплекс белков сыворотки крови. Активация комплемента представляет собой ряд ферментативных протеолитических ферментативных реакций и происходит под действием комплекса АГ-АТ или АГ. В результате активации образуется цитотоксический комплекс, разрушающий бактериальную клеточную стенку. Лизоцим. — протеолитический белок, синтезирующийся макрофагами, нейтрофилами, фагоцитарными клетками. Постоянно поступает в жидкости и ткани организма. Разрушает клеточную стенку бактерий, что способствует их лизису и дальнейшему фагоцитозу. Интерферон. — белок, синтезируемый клетками иммунной системы. Выделяют: -α-интерферон или лейкоцитарный -β-интерферон или фибробластный -γ-интерферон (синтезируется Т-лимфоцитами) Подавляет репликацию вирусного генома внутри клетки-хозяина.

34. Неспецифические факторы защиты организма: фагоцитарная система. Фагоцитоз. — процесс поглощения и инактиваци чужеродных агентов. Этапы фагоцитоза: 1. Приближение фагоцита к АГ путем хемотаксиса 2. Инактивация мембраны фагоцита и образование фагосомы 3. Слияние фагосомы с лизосомой. Образование фаголизосомы. 4. Инактивация АГ, представление компонентов АГ на поверхности фагоцита. Незавершенный фагоцитоз наблюдается, когда поглощенные микробы не погибают в фагоците или даже способны к размножению. Функции фагоцитов: -защитная -функция АГ-представляющей клетки -секреторная функция (лизосомальные ферменты, цитокины).

35. Специфические факторы защиты организма: иммуноглобулины. Классы, строение, функции. АТ — белки, специфически реагирующие с АГ и относящиеся к γ-глобулиновой фракции крови. Выделяют пять основных классов Ig: M, G, A, E, D. 1. Иммуноглобулины G: мономеры, включающие в себя четыре субкласса (IgG1; IgG2; IgG3; IgG4). -главная роль в гуморальном иммунитете -формируют антиинфекционный иммунитет у новорожденных -способны нейтрализовать бактериальные экзотоксины. 2. Иммуноглобулины М: (IgM1 и IgM2). -не проникают через плаценту -появляются у плода и участвуют в антиинфекционной защите -способны агглютинировать бактерии, нейтрализовать вирусы, активировать комплемент -играют важную роль в элиминации возбудителя -образуются на ранних сроках инфекционного процесса -отличаются высокой активностью в реакциях агглютинации, лизиса и связывания эндотоксинов грамотрицательных бактерий. 3. Иммуноглобулины А: секреторные Ig, включающие в себя два субкласса (IgA1 и IgA2). 4. Иммуноглобулины Е: К этому классу относится основная масса аллергических АТ. Уровень IgE значительно повышается у людей, страдающих аллергией и зараженных гельминтами. 5. Иммуноглобулины D: мономеры. Ig интезируются В-лимфоцитами и их потомками (плазматическими клетками). Молекулярное строение АТ: имеют универсальное строение и состоят из 2х пар полипептидных цепей. Выделяют 2 тяжелые цепи (2H) и 2 легкие (2L), которые соединены между собой попарно дисульфидными связями (-S-S-). Вторичная структура полипептидных цепей включает домены (области молекулы, содержащие до 110 АК-остатков, способных вступать в реакцию) Домены стабилизированы внутренней дисульфидной связью. В состав тяжелых цепей входит 4-5 доменов, в состав легких — 2. Выделяют С-домены (const) с постоянной структурой и V-домены (variable) с переменной структурой (взаимосвязь с вновь появившимся АГ). Схема строения Ig В сыворотке крови человека всегда определяется базальный уровень Ig, которые называются нормальными или естественными АТ (например, АТ к эритроцитным АГ группы крови, бактериям группы кишечных палочек и нескольким вирусам) Моноклональные АТ — АТ, продуцируемые одним клоном В-лимфоцита (АТ, специфичные к определенному АГ). Получение моноклональных АТ осуществляется с помощью гибридом (клетки, полученные путем слияния В-лимфоцитов с опухолевой клеткой).

36. Иммунная система организма. Включает специализированную анатомически обособленную лимфоидную ткань, распространенную по всему организму в виде различных лимфоидных образований и отдельных клеток. Суммарная масса лимфоидной ткани 1-2% массы тела. Анатомически выделяют центральные и периферические органы: центральные: костный мозг и вилочковая железа, периферические: лимфатические узлы, скопления лимфатической ткани, селезенка, кровь, лимфа. Центральные органы выполняют функции воспроизведения клеток иммунной системы. Костный мозг. Содержит полипотентные стволовые клетки, которые являются родоначальниками всех форменных элементов крови, в том числе клеток иммунной системы. В стволе костного мозга происходит дифференцировка и размножение В-лимфоцитов, фагоцитов и предшественников Т-лимфоцитов. Предшественники Т-лимфоцитов с током крови попадают в тимус. Клетки тимуса и их гуморальные стимулируют деление незрелых лимфоцитов, поступающих в кору тимуса с током крови из костного мозга. В процессе деления клеток происходит их созревание. Структуры, определяющие особенности клеток иммунной системы, обладают АГ свойствами и называются показателями дифференцировки (CD). Лимфоциты, созревающие в тимусе обладают CD2 молекулами (определяют адгезивные свойства) и CD3 молекулами (рецепторы для АГ). В тимусе Т-лимфоциты дифференцируются на две субпопуляции — CD4 клетки (Т-хелперы) и CD8 клетки (Т-киллеры, обладают цитотоксическими свойствами или подавляющим эффектом). В ходе созревания Т-лимфоцитов происходит их позитивная (отбор клеток, обладающих рецепторами для молекул главного комплекса тканевой совместимости, обеспечивающих возможность контакта Т-лимфоцитов с клетками, представляющими им чужеродный АГ) и негативная (удаление клеток, вступающих в контакт с собственными АГ) селекция. Инволюция (обратное развитие) тимуса сопровождается снижением продукции Т-лимфоцитов и приводит к развитию аутоиммунных процессов. Лимфатические узлы. — скопление лимфоидной ткани, расположенной по ходу лимфатических и кровеносных сосудов. Обеспечивают неспецифическую резистентность организма. Выполняют функции фильтров или барьеров, удаляющих из лимфы и крови чужеродные частицы. Служат местом образования АТ и дифференцировки клеток иммунной системы. Селезенка. Выполняет роль фильтра, удаляющего из циркуляции чужеродные частицы и собственные поврежденные или старые клетки крови. Клетки иммунной системы: 1. Иммунокомпетентные клетки способны к специфическому ответу на действие АГ (лимфоциты, каждый из которых изначально обладает рецептором для какого-либо АГ) 2. Вспомогательные (АГ-представляющие) клетки способны отличать собственные АГ от чужеродных и представлять их иммунокомпетентным клеткам (макрофаги, В-лимфоциты) 3. Клетки АГ-неспецифической защиты отличают компоненты собственного организма от чужеродных частиц и уничтожают их путем фагоцитоза или цитотоксического действия Лимфоциты. созревание и дифференцировка происходит в два этапа 1. Развитие от стволовой клетки до зрелого лимфоцита, способного вступать в контакт с АГ 2. Контакт лимфоцита с собственным АГ.

37. Общая характеристика Т-лимфоцитов. Т-лимфоциты обеспечивают клеточный и гуморальный ответ. Выделяют: -CD4 — Т-хелперы (регуляторные клетки) обеспечивают регуляцию иммунных реакций путем продукции БАВ или цитокинов -CD8 — Т-киллеры (эффекторные клетки) обладают цитотоксическим действием, обеспечивают цитолиз клеточных структур. Иммунная функция CD4-лимфоцитов начинается с представления их АГ АГ-представляющей клетке. АГ-представляющая клетка, распознавшая АГ, взаимодействует с лимфоцитом, который воспринимает АГ только после распознавания собственных АГ АГ-представляющей клетки. Собственные АГ АГ-представляющей клетки — АГ главного комплекса тканевой совместимости 2го класса. Двойное распознавание гарантирует то, что лимфоцит не будет активирован собственным АГ. Т-хелперы продуцируют БАВ (интерлейкины), которые обуславливают формирование иммунных реакций, воспалений и синтеза АТ. Т-киллеры обеспечивают цитотоксическое действие и воспринимают АГ в комплексе с АГ главного комплекса тканевой совместимости 1го класса. Цитотоксическое действие реализуется за счет образования пор в клетке-мишени. Т-киллеры обеспечивают противовирусный, противоопухолевый, трансплантационный иммунитет.

38. Общая характеристика В-лимфоцитов. 10-15% лимфы крови. Обеспечивают продукцию АТ и участвуют в представлении АГ Т-лимфоцитами. В-лимфоциты обладают поверхностными рецепторами для АГ (молекулы Ig D, Ig M). На своей поверхности В-лимфоцит может нести до 250 тысяч рецепторов. После активации В-лимфоцит превращается в плазматическую клетку, которая не несет рецепторов на поверхности, но способна их синтезировать. В результате активации происходит дифференциация В-лимфоцитов с формированием клонов однородных клеток-потомков, конечной стадией которых являются плазматические клетки. При взаимодействии только с АГ наблюдается синтез Ig класса М, и не наблюдается формирование клеток иммунологической памяти. При активации с помощью АГ и БАВ Т-хелперов наряду с синтезом Ig класса М происходит синтез Ig классов А, Е, G, а также формирование клеток иммунологической памяти.

39. Понятие об асептике и антисептике. Асептика — комплекс мер для предупреждения попадания возбудителя инфекции в рану или органы больного. Антисептика — совокупность мер для уничтожения микробов. -физическая антисептика -механическая антисептика -химическая антисептика. Антисептики: а) галоиды (препараты йода, хлора) б) перекись водорода в) кислоты и их соли, щелочи, спирты, альдегиды г) детергенты д) производные нитрофурана е) фенол и его производные ё) красители ж) соединения тяжелых металлов -биологическая антисептика.

40. Стерилизация. Методы стерилизации. Предстерилизационная очистка — механическое удаление инородного материала с обеззараживаемой поверхности. Стерилизация — полное уничтожение МО. а) тепловая -сухим жаром -паром под давлением -текучим паром -дробная стерилизация -тиндализация (дробная с низкими температурами) б) лучевая (гамма излучение) в) химическая (спирты, перекись водорода, йод) г) газовая (окиси этилена и формальдегида при 60-80°С) Контроль стерилизации: -физические методы -химический контроль -биологический контроль.

41. Дезинфекция. Дезинфекция — физический или химический процесс, в результате которого уничтожаются все МО, кроме спор бактерий. -тепловая -УФ облучение -химическая. Для дезинфекции применяют: - альдегиды (глутаральдегид, формальдегид) - кислородсодержащие препараты (перекись водорода) - хлорактивные соединения (хлорная известь, хлорамин) - соединения йода (йодофоры) - спирты (этиловый и изопропиловый) - ПАВ - фенилсодержащие препараты.

42. Общая характеристика патогенных кокков. Таксономия. Морфологические и культуральные свойства. Грам+: 1. Семейство Micrococcaceae — Микрококки Род Staphylococcus — Стафилококки 2. Семейство Streptococcaceae — Стрептококки Род Streptococcus Грам-: 1. Семейство Nesseriaceae — Нейссерии Род Neisseria — Нейссерии Род Moraxella — Род Branchamella Род Acinetobacter Грам+ широко распространены в природе. В основном сапрофиты. К патогенным относятся Streptococcus и Staphylococcus. Морфология: Округлые клетки, диаметр до 0,1 мкм. Спор не образуют, жгутиков не имеют. Классификация Байрда-Паркера: -Staphylococcus aureus -Staphylococcus epidermidis -Staphylococcus saprophyticus

43. Стафилококки. Классификация. Факторы патогенности. Заболевания, вызываемые стафилококками. Лечение и профилактика. 1. Морфология Грам+, округлые клетки, диаметр до 0,1мкм. Образуют стафилококки и монококки. Спор не образуют. Жгутиков не имеют. Некоторые штаммы образуют капсулу. Быстро приобретают резистентность к АБ. По наличию капсулы выделяют: -коагулазоположительные (S. aureus) -коагулазоотрицательные (S. epidermidis, S. saprophyticus) 2. Факторы патогенности Высокая адгезивная способность стафилококков за счет различных веществ клеточной стенки. Адгезины обладают специфичностью в отношении клеток и межклеточных веществ различных тканей. Синтезируют экзоферменты (плазмокоагулаза, гиалуронидаза, фибринолизин). Токсинообразование (мембранотоксины, отличающиеся по АГ свойствам, гистотоксины, экзотоксины, вызывающие синдром токсического шока). 3. Заболевания Вызывают более 100 различных заболеваний. В основе клинического разнообразия инфекция лежат: - способность вызывать гнойную инвазию кожи и ее придатков - способность проникать в кровь и вызывать гнойные деструктивные поражения внутренних органов - способность вызывать специфические и неспецифические интоксикации. Например, болезнь Риттера фон Риттерштайна (синдром ошпаренных младенцев) — специфическая интоксикация. Продукция несколькими штаммами С. золотистого эксфолиатинов, нарушающих взаимодействия между клетками и межклеточным веществом, что приводит к отслоению поверхностных слоев эпителия. Неспецифические интоксикации — пищевые отравления, связанные с поступлением большого количества возбудителя и выделением значительного количества продуктов метаболизма. Проявляется рвотой, диареей. 4. Лечение и профилактика АБ-терапия с преимущественным использованием β-лактамов (пенициллин, цефалоспорин) MRSA (метициллин-резистентный С. золотистый), как правило, устойчивы ко всем остальным АБ (устойчивость контролируется хромосомными мутациями). Для их лечения используют цефалоспорины 5го поколения, тетрациклины, гликопептиды. Неспецифическая профилактика включает гигиенические мероприятия и обезвреживание бактерионосителей.

44. Стрептококки. Классификация. Серологические группы стрептококков. Факторы патогенности. Лечение и профилактика. 29 видов, среди которых есть представители нормальной МФ и возбудители заболеваний. 1. Морфология Грам+, мелкие кокки (менее 1мкм), располагаются цепочками или попарно, спор не образуют, коагулазоотрицательные, жгутиков не имеют. Большинство штаммов образуют капсулу из гиалуроновой кислоты. Устойчивость к АБ приобретают медленно. 2. Классификация а) по гемолитической активности: - α-гемолитические или зеленящие (зеленоватая зона частичного гемолиза) - β-гемолитические (четкая зона гемолиза на кровяном агаре) — С. пиогенный (наиболее патогенен) - γ-гемолитические (не образуют гемолиза) б) по АГ структуре: Классификация основана на наличии группы специфических углеводов клеточной стенки. Выделяют около 20 серологических групп, обозначенных буквами латинского алфавита. К патогенным для человека относятся группы A, B, D. 3. Серологические группы А) стрептококки группы А (S. pyogenes) антропонозные инфекции наиболее патогенные для человека (скарлатина, тонзиллит, фарингит, отиты, ревматизм, гломерулонефрит, эндокардит, синдром токсического шока). Б) патогенные или условно-патогенные стрептококки групп B и D. зооантропонозные инфекции. В) оральные стрептококки (S. mutans, S. mitis) способны адгезироваться на эмали зубов (кариес) зооантропонозные инфекции. 4. Факторы патогенности Главный фактор патогенности пневмококков — капсула полисахаридной природы. Бескапсульные пневмококки невирулентны. Адгезия на рецепторах чувствительных клеток за счет капсульных полисахаридов а также белков клеточной стенки. Фагоцитозу препятствуют капсульные полисахариды и способность подавлять хемотаксис фагоцитов. Токсинообразование: -о-стрептолизин — белок, обладающий АГ свойствами, кардиотоксическим действием, способностью разрушать мембраны различных клеток; -s-стрептолизин — нуклеопротеин, не обладающий АГ свойствами, обладает способностью к лизису мембран различных клеток -цитотоксины -эритрогенины (продуцируются стрептококками серогрупп A, B, C; вызывают ярко-красные высыпания на коже) -экзоферменты (фибринолизин, гиалуронидаза, ДНКаза, АТФаза) 5. Лечение и профилактика АБ-терапия β-лактамами (пенициллин, цефалоспорин), макролидами, аминогликозидами.

45. Менингококки. Локализация возбудителя в организме. Лабораторная диагностика. Этиотропное лечение. Профилактика. Менингококковая инфекция — острая инфекционная болезнь, характеризующаяся поражением слизистой носоглотки и оболочек головного мозга. Антропонозная инфекция. Менингококк может вызывать у человека: -эпидемический цереброспинальный менингит -менингококцемия (сепсис) -назофарингиты 1. Морфология Грам- кокки слегка овоидной формы, располагаются парами, неподвижны, спор не образуют, имеют микрокапсулу и пили, очень чувствительны к среде. 2. Локализация возбудителя в организме Развиваются на слизистой оболочке носоглотки человека-бактерионосителя. В 15-20% случае наблюдается развитие воспаления, попадание возбудителя в кровь и далее в мозговые оболочки, что приводит к лихорадке, геморрагической сыпи, менингоэнцефалиту. 3. Лабораторная диагностика Бактериологический метод с обязательной оценкой АБР. Материал для исследования: -ликвор -кровь -носоглоточная слизь -трупный материал При 37°С немедленно доставляют в лабораторию. Засевают на подогретый 25% сывороточный агар. Инкубируют 24 часа при 37°С в атмосфере углекислого газа. Колонии мелкие, диаметром 1мм, почти прозрачные, гладкие, голубоватые в проходящем свете. 4. Этиотропное лечение. Профилактика АБ-терапия. Существует химическая вакцина, содержащая липополисахариды разных групп.

46. Гонококки. Заболевания, вызываемые гонококками. Лабораторная диагностика. Лечебные препараты. Профилактика гонореи и бленнореи. Гонорея — острое инфекционное венерическое заболевание, вызываемое гонококками, характеризующееся гнойными воспалениями слизистых оболочек мочеполовой системы. 1. Морфология Грам- диплококки бобовидной формы, неподвижны, имеют микрокапсулу и пили, спор не образуют, требовательны к питательным средам. 2. Заболевания, вызываемые гонококками Гонорея, бленнорея (при попадании возбудителя на конъюктиву глаза; характерна для детей, рожденных от матери, страдающей гонореей) 3. Лабораторная диагностика Засевают на среды с добавлением сыворотки, крови, асцитической жидкости. Инкубируют 24-72 часа при 37°С. Колонии круглые, прозрачные. БХ неактивны. 4. Лечебные препараты. Профилактика гонореи и бленнореи АБ-терапия (пенициллины, цефалоспорины, тетрациклины, сульфаниламиды) Для профилактики бленнореи у детей на конъюктиву глаза капают масляный раствор нитрата серебра. Специфической профилактики гонореи нет. Неспецифическая профилактики такая же, как при других заболеваниях.

47. Общая характеристика и таксономия энтеробактерий. Морфологические, культуральные и биохимические свойства. — возбудители кишечных инфекций. Семейство Enterobacteriaceae (около 30 родов) Род Salmonella Род Escherichia Род Klebsiella Род Shigella Морфология: грам- палочки, многие подвижны за счет перитрихального жгутикования, имеют микрокапсулу или капсулу, спор не образуют, обладают высокой ферментативной активностью. Имеют О-, Н- и К-АГ (обычно обозначаются буквенно-цифровой формулой).

48. Эшерихии. Антигенная структура и классификация. Лабораторная диагностика. Принципы этиотропного лечения. Специфическая профилактика. Встречается в кишечнике почти всех видов животных, птиц. Обитает в воде, почве. Существуют условно-патогенные штаммы. Серологическая классификация по О-, Н- и К-АГ. 1. Морфология Мелкие палочки, перитрихи, не образуют спор, имеют микрокапсулу и пили. 2. Классификация По эпидемиологическим особенностям выделяют: -возбудителей эндогенных инфекций -возбудителей острых кишечных инфекций (экзогенных) По наличию факторов патогенности: -энтеропатогенные кишечные палочки (поражение поверхности эпителия , водянистая диарея, обезвоживание; контактно-бытовой, реже — пищевой пути заражения) -энтеротоксигенные кишечные палочки (экзотоксины вызывают нарушение водно-солевого обмена, поражение тонкого кишечника; водный, реже — пищевой пути заражения) -энтероинвазивные кишечные палочки (внедряются в эпителиальные клетки слизистой оболочки толстого кишечника и подвздошной кишки, приводят к их разрушению; водный и пищевой пути заражения) -энтерогеморрагические кишечные палочки (нормальная МФ крупного рогатого скота, в организме человека моет быть развитие геморрагического синдрома, гемолитической анемии; пищевой и контактно-бытовой пути заражения; начало заболевания острое, возникают кишечные спазмы, водная диарея, затем с примесями крови) Факторы патогенности кишечной палочки: -эндотоксин, обладающий энтеротропным, нейротропным и пирогенным (повышение температуры) действиями -пили и белки наружной мембраны, способствующие адгезии микрокапсулы, препятствующие фагоцитозу 3. Лабораторная диагностика бактериологический метод с использованием серологических реакций 4. Принципы этиотропного лечения. Специфическая профилактика Специфическая профилактика отсутствует (нет вакцины) В тяжелых случаях — АБ-терапия. Диета, восстановление водно-солевого баланса, дезинтоксикация.

49. Сальмонеллы брюшного тифа и паратифов. Антигенная структура и классификация. Патогенез заболеваний. Методы лабораторной диагностики. Лечебные этиотропные препараты. Специфическая профилактика. Возбудителями брюшного тифа и паратифов являются Salmonella typhi и Salmonella paratyphi (паратиф А), Salmonella schottmuelleri (паратиф В) 1. Морфология Грам- мелкие палочки, окруженные микрокапсулой, перитрихи, спор не образуют. 2. Антигенная структура и классификация В 1934г Кауфман и Уайт предложили классификацию сальмонелл по АГ структуре. Специфичность О-АГ определяется полисахаридами. Разделены на 65 групп (А, B, C, D…), в состав которых входят сальмонеллы с одним или несколькими О-АГ, один из которых является групповым. Помимо О-АГ имеются Н- и К-АГ. Н-АГ представлен в двух фазах (первичная и вторичная) К-АГ представлен различными вариантами (Vi-АГ и М) 3. Патогенез заболеваний Факторы патогенности: Образуют эндотоксины, обладающие энтеротропным, пирогенным и нейротропным действиями; с белками наружной мембраны связаны адгезивные свойства; наличие микрокапсулы обуславливает устойчивость к фагоцитозу. Патогенность и патогенез: 1 неделя — инкубационный период через рот в организм достигает тонкой кишки, в лимфатических образованиях размножается и попадает в кровь, разносится по всему организму, внедряется в селезенку, печень, почки; образует брюшнотифозные гранулы. 2 неделя из органов в ток крови, из желчного пузыря вновь попадают в лимфатические образования тонкой кишки; может наблюдаться развитие аллергических реакций, воспаление, некроз лимфатических образований. 3 неделя Сальмонелла выводится из организма с мочой и калом в большом количестве. Клиника: клинически брюшной тиф и паратифы неразличимы. Инкубационный период — 12-14 дней Острое начало болезни (повышение Т, слабость, утомляемость, нарушение сна и аппетита, помутнение сознания, сыпь) Постинфекционный иммунитет прочный и продолжительный 4. Методы лабораторной диагностики на первой недели возбудителя выделяют из крови, на второй — из опорожнений, крови, желчи. Основной метод — бактериологический. 5. Лечебные этиотропные препараты. Специфическая профилактика Лечение — химическое абсорбирование. Тифо-паратифозно-столбнячная вакцина, вакцины с Vi-АГ S. typhi. Используют хлорамфеникол и другие АБ, действующие на грам- бактерии.

studfiles.net

Проблема резистентности (устойчивости) к антибиотикам

Проблема резистентности микроорганизмов не нова, она существовала еще до открытия первого антибиотика. В связи с широким и часто ненаправленным применением антибиотиков в последнее время особенно заметно возросло число штаммов, резистентных к одному или нескольким антибиотикам. Штаммы некоторых бактерий обладают первичной резистентностью к определенным антибиотикам (например, Pseudomonas к ампициллину), другие же, в принципе чувствительные, могут стать резистентными.

Наиболее частой причиной приобретенной резистентности является широкое применение какого-нибудь антибиотика, а следствием этого становится то, что ранее чувствительные штаммы становятся резистентными. Феномен устойчивости – это весьма специфическое явление, поэтому данные по отдельным странам, лечебным учреждениям и даже отделениям одной больницы могут значительно различаться в зависимости от применения антибиотиков, присутствия перекрестной резистентности и степени развитости коммуникаций.

Бета-лактамные антибиотики пенициллины, цефалоспорины дольше всех применяются в клинической практике, поэтому проблема резистентности к ним наиболее серьезна.

Возможны следующие механизмы развития резистентности к β-лактамным антибиотикам:

 - Снижение проницаемости мембраны бактериальной клетки для препарата (поэтому препарат не достигает места действия).

 - Изменения рецепторных мест – снижение степени связи препарата с рецептором.

 - Ферментативное разложение антибиотиков β-лактамазами.

β-лактамазы продуцируются грамположительными и грамотрицательными аэробными и анаэробными бактериями. Эти ферменты разрушают амидную связь в β-лактамном кольце β-лактамных антибиотиков, что в клинике проявляются как отсутствие результата лечения.

β-лактамазы переносятся на хромосомах и плазмидах. β-лактамазы могут значительно различаться между собой, а классифицируются они в зависимости от своего влияния на специфические пенициллины или цефалоспорины.

Еще в 1940 году, то есть до начала клинического применения пенициллина были описаны пенициллиназы Escherichiae coli. В 50-е годы развилась резистентности Staphylococcus aureus к пенициллину с тем же механизмом. Ампициллин расширил спектр действия пенициллинов за счет грамотрицательных штаммов, однако довольно быстро и к ампициллину стали устойчивы штаммы Haemophilus influenzae, Escherichia coli, Branhamella catarrhalis и Neisseria gonorrhoeae (70-е годы).

С 1950 года наблюдается увеличение частоты устойчивости бактерий к антибиотикам в большинстве классов антибиотиков, которые применялись для лечения широкого спектра респираторных заболеваний, кожных расстройств и заболеваний, передающихся половым путем. Является ли эта устойчивость результатом того, что бактерия «эволюционировала» новые гены в ответ на присутствие антибиотиков, или бактерии, противостоящие антибиотику, были отобраны в среде благодаря тому, что заранее обладали генами устойчивости к антибиотикам.

Чтобы ответить на эти вопросы, будут рассмотрены некоторые факторы, включающие устойчивость к антибиотикам, которые покажут, что устойчивость является соответствующей особенностью уже ранее существующих генов, позволяющих бактериям бороться с продуцентами антибиотиков в их окружающей среде.

Краткий взгляд на пример устойчивости пенициллина выявляет увеличение частоты устойчивых к антибиотикам организмов с того времени, как использование антибиотиков стало общепринятым. Пенициллин является антибиотиком, выведенным из хлебной плесени Пенициллина, который был обнаружен случайно в 1929 году Британским микробиологом Александром Флемингом. К 1940 году пенициллин стал доступен для применения в медицине, а также он успешно применялся для лечения инфекций у солдатов во время Второй Мировой войны. С тех пор пенициллин стали широко применять для лечения ряда инфекций.

В 1967 году первый пенициллиноустойчивый Стрептококк был обнаружен в Австралии, а спустя 7 семь лет в США был зафиксирован другой случай пенициллиноустойчивой Стрептококковой пневмонии у пациента с пневмококковым менингитом.1 В 1980 году было подсчитано, что 3-5% Стрептококков пневмонии были пенициллино-устойчивыми, и к 1998 году 34% пробы Стрептококков пневмонии были устойчивыми к пенициллину. Устойчивость к антибиотикам у других организмов отображает ту же самую тенденцию, наблюдаемую между Стрептококками пневмонии и пенициллином. Тетрациклиновая устойчивость нормальной человеческой кишечной флоры от 2% в 1950 годах изменилась до 80% в 1990 годах.2 Канамицин, антибиотик, используемый в 1950 годах, стал клинически бесполезным в результате преобладания канамициноустойчивых бактерий. Увеличение устойчивости среди этих организмов ясно указывает на изменение частоты устойчивым к антибиотикам генов.

Со времени Второй Мировой войны используется намного больше выделенных из грибков (плесени) и бактерий антибиотиков для лечения ряда инфекций у животных и людей. Одна группа бактерий, Стрептомицины, производит наиболее медицински важные антибиотики.3 Стрептомицины выделяют антибиотики в почву, что напоминает сценарий войны с применением биохимического оружия для удаления конкурирующих организмов из их окружающей среды. Эти антибиотики представлены маленькими молекулами, которые атакуют различные части клеточной системы организма.

Выделяемые стрептомицинами антибиотики хиналона и кумарина, такие как, например, новабиоцин, сталкиваются с протеином гиразой, который принимает участие в процессе нормального разделения двунитевой ДНК во время репликации ДНК или транскрипции РНК.4 Неспособность ДНК правильно разделиться во время этих процессов ведет к тому, что бактерия не может нормально делиться или вырабатывать функциональные протеины. Рибосомы, структуры, где катализируется синтез протеинов, являются целью многих других антибиотиков Стрептомицина, таких как спектиномицин, тетрациклин и стрептомицин.

Спектиномицин и тетрациклин мешают клетке собирать протеины, а также стрептомицин вызывает сплетение неправильных аминокислот в транслированный протеин.5 Без протеинов, которые необходимы для нормальной клеточной функции, клетка умирает. Небольшие отличия между человеческими рибосомами, которые не связаны этими антибиотиками, и бактериальными рибосомами делают этот тип антибиотиков идеальным для лечения многих заболеваний. Другие антибиотики, такие как пенициллин, блокируют сплетение стенки бактериальной клетки, ослабляя и разрушая её. 7 Пенициллин является эффективным антибиотиком для человеческих заболеваний, так как он вклинивается в биологические компоненты бактерии (клеточная стенка), которых нет в человеческих клетках. Выделение этими организмами антибиотиков даёт им конкурентное преимущество перед неустойчивыми бактериями в их окружающей среде. Так же как и большие организмы, такие как растения и животные, должны бороться за жизненное пространство, пищу и воду, так и эти микроорганизмы используют антибиотики для устранения конкуренции с другими микроорганизмами за те же самые средства.

Однако не все бактерии беззащитны перед продуцентами антибиотиков. Многие из них имеют гены, которые кодируют протеины, чтобы нейтрализировать воздействия антибиотиков и предохранить агрессивные воздействия на их клеточную систему. Выкачивающие насосы, расположенные в клеточной мембране, являются одним из методов защиты, который используют многие бактерии против наплыва антибиотиков.6 Агрессивный антибиотик выкачивается из клетки, в которой находятся эти насосы до того, как антибиотик может навредить клеточной системе. Хотя многие выкачивающие насосы могут быть характерными для субстрата, который они выталкивают из клетки, они не являются редкими. Рибосомные защитные протеины (РЗП) являются другим путём устойчивости, который используют бактерии, чтобы защитить себя от антибиотиков. Эти протеины защищают рибосомы путём связывания их и изменяя их форму или структуру. Изменение формы рибосом мешает антибиотику вмешиваться в синтез протеина. РЗП-связанные рибосомы способны функционировать нормально во время синтеза протеина. Это является важным свойством данного метода сопротивления антибиотикам. Некоторые бактерии вырабатывают энзимы, которые нейтрализируют антибиотики путём добавления ацетиловых (СОСН3) или фосфатных (РО32-) групп в определенное место антибиотика. 8 Это изменение снижает способность антибиотика связываться с рибосомами, делая его безвредным для клетки. 9 Интересно, что все три типа устойчивых к антибиотикам генов, которые вырабатывают выкачивающие насосы, рибосомные защитные протеины и модифицирующие энзимы, были обнаружены у вида Стрептомицинов, продуцентов многих антибиотиков. Кажется, что это тот метод, который используется Стрептомицинами для того, чтобы защищать себя от своих же антибиотиков.

Возможен ли перенос этих генов устойчивости к другим бактериям? Уникальная характеристика бактерий, которая не наблюдалась в клетках растений и животных, это способность передавать гены от одной бактерии к другой, процесс, который называется «латеральный генный переход». Гены, расположенные на кольцевой нити ДНК, называемой R-плазмид, могут содержать несколько генов, устойчивых к антибиотикам. Во время процесса, известного как конъюгация, устойчивые к антибиотикам бактерии могут передавать гены устойчивости от R-плазмида к бактериям, которые не обладают сопротивлением антибиотикам. 10 Как ни странно, несколько генов устойчивости к антибиотикам, обнаруженных в других патологических бактериях, очень схожи в последовательностью ДНК с генами, обнаруженными у представителей Стрептомицинов. 11 Выкачивающие насосы, которые используются Стрептомицинами для выталкивания антибиотиков с целью удаления конкурентов, являются, вероятно, теми же насосами, которые теперь применяются другими представителями бактерий для выталкивания агрессивного антибиотика, поступающего от Стрептомицина! Устойчивые к антибиотикам бактерии, похоже, получают гены для этих выкачивающих насосов путём латерального генного перехода. Присутствие рибосомных защитных протеинов и энзимов, модифицирующих антибиотик, в устойчивых бактериях также произошли от Стрептомицинов или некоторых других антибиотикопродуцирующих микробов. Выходит, что бактерии не выробатывают новые гены; они получают ранее существовавшие гены устойчивости путём латерального генного перехода. Это позволяет видам бактерии иметь достаточно генетической изменчивости, чтобы приспособиться к изменениям окружающей среды и конкурировать с её соседями. (Этот метод защиты очень похож на генетическую изменчивость продуцирующих антитела В лимфоцитов у млекопитающих ~ тема другой статьи.) Бактерия, которая получает гены устойчивые к антибиотикам, всё равно обладает метаболическими и физическими качествами, которые отличают её от других видов бактерий и связывают её с такими же видами бактерий. Наблюдаемое увеличение частоты устойчивых к антибиотикам бактерий вытекает из увеличенного использования антибиотиков в медицине и сельском хозяйстве, приводящее к уменьшению числа организмов, которые не обладают генами устойчивости.

Устойчивость к антибиотикам у бактерий может быть достигнута при мутации в рибосоме или при изменении протеином места, где связывает антибиотик. Например, четыре из упомянутых ранее антибиотиков, тетрациклин, стрептомицин, канамицин и спектиномицин, привязываются к определенному месту рибосомы и мешают синтезу протеина. Мутации могут помешать антибиотику связываться с рибосомой (канамицин) 12 или позволить рибосоме функционировать, даже когда антибиотик связан (стрептомицин и спектиномицин). Несмотря на то, что эти мутации являются благотворными и дают преимущество бактерии, которая обладает ими, они все сопровождаются негативными эффектами. Рибосомные мутации, по мере того, как обеспечивают организм устойчивостью к антибиотикам, замедляют процесс синтеза протеина, замедляют темп роста и снижают способность пораженной бактерии бороться в окружающей среде, лишенной определенного антибиотика. 13,14 Более того, мутация, которая даёт устойчивость одному виду бактерии, может сделать бактерию более чувствительной к другим антибиотикам. 15 Эти вредные влияния являются тем фактором, который можно было бы ожидать от креационной модели для мутаций. Мутация может дать преимущество в определенной окружающей среде, но абсолютная биологическая пригодность популяции одного вида бактерии понижена в результате уменьшенной на её биологическом пути функции одного из компонентов. Накопление мутаций не ведет к новым видам бактерий - оно ведет к вымиранию.

Литература:

1. Еще в 1940 году, то есть до начала клинического применения пенициллина были описаны пенициллиназы Escherichiae coli. В 50-е годы развилась резистентности Staphylococcus aureus к пенициллину с тем же механизмом. Ампициллин расширил спектр действия пенициллинов за счет грамотрицательных штаммов, однако довольно быстро и к ампициллину стали устойчивы штаммы Haemophilus influenzae, Escherichia coli, Branhamella catarrhalis и Neisseria gonorrhoeae (70-е годы). Doern, G.V. et al., 2001. Антибактериальная устойчивость среди клинических выделенных видов Стрептококка пневмонии и Соединенных Штатах за 1999 и 2000 года, включая сравнение уровней устойчивости с 1994-1995 годов. Antimicrobial Agents and Chemotherapy. 45(6)1721-1729.
2. Shoemaker, N.B. et al., 2001. Доказательство существования генного перехода устойчивости среди Бактериоподобных видов и среди других видов бактерий человеческой толстой кишки. Applied and Environmental Microbiology 67:561-568.
3. Tanaka, Y., and S. Omura, 1990. Метаболизм и продукты актиномицинов: представление. Actinomycetologica. 4:13-14.
4. Contreras, A., and A. Maxwell, 1992. Вращательные В мутации которые обеспечивают устойчивость кумарина также влияют на сверхскручивание ДНК и гидролиз аденозинтрифосфата посредством ДНК гиразы Escherichia coli. Molecular Microbiology. 6(12):1617-1624.
5. Carter, A.P. et al., 2000. Функциональные способности структуры 30S рибосомной субъединицы и её взаимодействия с антибиотиками. Nature 407:340-348.
6. Chopra, I., and M. Roberts, 2001. Антибиотики тетрациклина: способ действия, применения, молекулярная биология, и эпидемиология бактериальной устойчивости. Microbiology and Molecular Biology Reviews 65(2):232-260.
7. Garrett, R.H., and C.M. Grisham, 1999. Биохимия 2е издание, Saunders College Publ., New York.
8. Wright, G.D., 1999. Аминоглюкозид-модифицирующие энзимы. Current Opinion in Microbiology 2:499-503.
9. Llano-Sotelo, B. et al., 2002. Аминогликозиды модифицированные устойчивостью энзимов уменьшают связывание с рибосомным аминоцил-тРНК местом бактерии. Chemistry and Biology 9:455-463.
10. Campbell, N.A., and J.B. Reece, 2002. Биология 6 издание. Benjamin Cummings, Publ. San Francisco.
11. Benveniste, R., and J. Davies, 1973. Аминогликозидная антибиотик-инактивированные энзимы в актиномиицетах схожих с теми, что присутствуют в клинических видах бактерий устойчивых к антибиотикам. Proceedings of the National Academy of Sciences USA 172:3628-3632.
12. Recht, M.I. et al., 1999. Основа для прокариотический специфики действия антибиотиков амино-гликозида. EMBO Journal 18(11):3133_3138.
13. Zengel, J.M. et al., 1977. Роль рибосомного протеина S12 в удлинении пептидной цепи: анализ плеотропных, стрептомицин-устойчивых мутаций Escherichia coli. Journal of Bacteriology 129:1320-1329.
14. Gregory, S.T. et al., 2001. Стрептомициноустойчивые и стрептомицинозависимые мутации экстремальных термофильных Thermus. Journal of Molecular Biology 309:333-338. 
15. Recht, M.I., and J.D. Puglisi, 2001. Амидогликозидная устойчивость с гомогенными и гетерогенными популяциями рибосом устойчивых к антибиотикам. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 45(9):2414-2419.

biofile.ru

опасность, которая рядом — Троицкий вариант — Наука

Насколько вопрос, о котором пойдет ниже речь, имеет важнейшее значение, можно судить по тому факту, что к нему четыре года назад привлек внимание научного сообщества первооткрыватель структуры ДНК нобелевский лауреат Джеймс Уотсон. В 2011 году он и еще 30 ученых-биологов из Канады, Франции, Финляндии, Бельгии, Германии, Великобритании и США собрались в Нью-Йорке на конференцию, посвященную проблеме устойчивости бактерий к антибиотикам. По ее итогам участники опубликовали совместное заявление, в котором с нескрываемой тревогой говорилось: «Развитие и распространение устойчивости к антибиотикам у бактерий представляет всеобщую угрозу для человека и животных, которую, как правило, сложно предотвратить, но, тем не менее, можно держать под контролем, и эту задачу нужно решать наиболее эффективными способами. До широкой общественности должны быть доведены факты, касающиеся важнейшей роли бактерий в жизни и благополучии людей, природе антибиотиков и важности их разумного использования».

Следующее громкое заявление прозвучало в 2012 году. Генеральный директор ВОЗ Маргарет Чен выступила в Копенгагене на конференции «Борьба с устойчивостью к противомикробным препаратам — время действовать». Отбросив всякую дипломатичность, М. Чен прямо и откровенно заявила, что наступает новый, непредсказуемый этап развития и нас может ожидать «конец современной медицины в том виде как мы ее знаем». Гендиректор ВОЗ предрекла наступление постантибиотической эпохи, когда «даже стрептококковое воспаление горла или царапина на коленке ребенка могут снова приводить к смерти».

Рис. М. Смагина

Конечно, для того чтобы услышать из уст руководителя ВОЗ о скором конце современной медицины, должны были сложиться исключительные обстоятельства. К сожалению, об этих обстоятельствах большинство людей не имеет ни малейшего представления. Ныне процесс возникновения и распространения устойчивых клинических штаммов бактерий происходит слишком стремительно, буквально на глазах врачей и исследователей. За последние 10–15 лет в результате продолжающегося интенсивного применения антибактериальных средств (АБ) бактериальные «монстры», устойчивые к различным антибиотикам, практически полностью вытеснили штаммы, устойчивые только к одному виду АБ. Отмечено появление так называемых панрезистентных супербактерий, устойчивых абсолютно ко всем используемым ныне АБ.

Такая ситуация не только усложняет борьбу с типичными инфекционными заболеваниями, но и ставит под угрозу применение многих жизненно важных медицинских процедур вроде трансплантации органов, имплантации протезов, передовой хирургии и химиотерапии раковых заболеваний. При всех этих процедурах повышается риск развития инфекционных заболеваний.

Почему же сложилась такая ситуация, что когда-то всемогущие АБ вдруг перестали эффективно действовать на бактерии? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться с основными способами возникновения устойчивости и путями ее распространения.

Устойчивость бактерий к АБ может быть врожденной и приобретенной. Врожденная устойчивость обусловлена особенностями строения структур клетки, на которые направлено действие антибиотика. Такая устойчивость может быть связана, например, с отсутствием у микроорганизмов мишени действия АБ или недоступностью мишени вследствие низкой проницаемости оболочки клетки. Приобретенная устойчивость возникает в результате контакта микроорганизма с антимикробным средством за счет возникновения мутаций либо благодаря горизонтальному переносу генов (ГПГ) устойчивости. В настоящее время именно горизонтальный перенос различных генов резистентности является главной причиной быстрого возникновения множественной лекарственной устойчивости у бактерий.

ГПГ — процесс, в котором организм передает генетический материал другому организму, не являющемуся его потомком. Такая переданная ДНК встраивается в геном и затем стабильно наследуется. Центральную роль в этом процессе играют различные мобильные генетические элементы — плазмиды, транс-позоны, IS-элементы, интегроны. За последние годы сформировано четкое понимание того, что ГПГ является одним из ведущих механизмов эволюции бактерий.

Гипотеза о том, что актиномицеты-продуценты антибиотиков, живущие в почвах, становятся источником генов устойчивости к антибиотикам, была сформулирована еще в 1973 году американскими учеными Бенвенистом и Дэвисом (Benveniste, Davies). Однако впоследствии выяснилось, что гены продуцентов АБ имеют очень низкое сходство с генами патогенных бактерий. Поэтому было сделано предположение о том, что любые природные бактерии, а не только сами продуценты, являются источником генов устойчивости к АБ. Первые свидетельства в пользу этого предположения были получены французскими учеными при изучении происхождения генов бета-лактамазы и генов устойчивости к хинолонам. В обоих случаях удалось обнаружить природные бактерии, несущие гены, почти идентичные клиническим. Однако это были лишь единичные примеры; к тому же нельзя было исключить возможность переноса генов в обратном направлении, от клинических штаммов бактерий к бактериям природным.

Для убедительного подтверждения данной гипотезы было необходимо выделить гены, идентичные или практически идентичные клиническим из природных экосистем, не подвергавшихся антропогенному воздействию. Впервые такие гены устойчивости к АБ из абсолютно нетронутых экосистем удалось обнаружить в 2008 году российским генетикам из Института молекулярной генетики РАН. Для этих исследований были использованы образцы «вечной» мерзлоты возрастом от 20 тыс. до 3 млн лет. В 2011 году канадские исследователи также обнаружили гены устойчивости в ДНК, выделенной из образца мерзлоты с Клондайка возрастом 30 тыс. лет. В настоящее время в лабораториях ряда стран активно ведутся геномные исследования в этом направлении. Благодаря всем этим исследованиям уже никто не сомневается в том, что резистентность к АБ имеет глубокие эволюционные корни и существовала задолго до начала применения АБ во врачебной практике.

Хотя гены устойчивости к АБ у бактерий возникли еще в древности, широкое распространение таких генов среди микроорганизмов началось после начала использования антибактериальных средств в медицине. Активное и повсеместное применение антибактериальных средств послужило мощнейшим эволюционным инструментом, способствуя селекции и распространению бактерий с измененным геномом. Более 100 тыс. тонн АБ, производимых ежегодно, заставляют микроорганизмы проявлять чудеса приспособляемости.

По сути, начав активно использовать антибиотики, человек неожиданно для себя поставил широкомасштабный и планомерный эксперимент по отбору устойчивых бактерий. Следует особо подчеркнуть, что в результате этого в клинике произошел отбор не только генов устойчивости, но и особых систем, значительно ускоряющих приобретение новых генов устойчивости за счет ГПГ. Это привело к тому, что АБ, которые еще недавно успешно использовались для борьбы с самыми различными возбудителями инфекций, теперь в подавляющем большинстве случаев оказываются неэффективными. Ведь в процессе эволюции у бактерий выработаны многочисленные приспособительные механизмы, позволяющие быстро меняться и выживать в условиях самого жесткого отбора, будь он естественным или искусственным.

Нынешняя опасная ситуация, сложившаяся в борьбе с инфекциями, напрямую связана с огромным количеством производимых АБ. Большинство из них плохо усваивается человеком и животными, в результате чего от 25% до 75% потребляемых антибактериальных средств без изменений выводится из организма с калом и мочой, попадая затем вместе с водой в естественные водоемы. По всему миру ученые регулярно находят в городских сточных водах высокую концентрацию АБ после их использования в медицине и животноводстве. И никакие очистные сооружения не в силах этому противостоять. Такая ситуация прямо способствует распространению резистентности к АБ: бактерии, живущие в естественной среде, после контакта с малыми дозами АБ из очистных сооружений приобретают к ним устойчивость.Под-тверждением этому служит тот факт, что в местах слива сточных вод постоянно обнаруживаются бактерии с генами устойчивости к АБ, а также бактериофаги, передающие эти гены бактериям. Кроме того, использование для удобрения полей навоза животных, получавших антибиотики, также приводит к заметному увеличению в почве бактерий, содержащих гены устойчивости. Эти гены потом могут передаваться бактериям, живущим на растениях, а затем с растительной пищей попадать в кишечник человека и захватываться кишечной микрофлорой.

В немалой степени способствует распространению устойчивости к АБ заведенная в животноводстве практика создания крупных комплексов с многотысячными поголовьями. Плазмиды с генами устойчивости, R- плазмиды, очень быстро распространяются на ограниченном пространстве с большим количеством животных. И здесь уже можно увидеть социальные причины увеличения резистентности к АБ. Постепенная миграция сельских жителей в города приводит к исчезновению небольших животноводческих хозяйств и замене их гигантскими комплексами, которые являются прекрасным резервуаром для накопления факторов резистентности. В таких комплексах гены устойчивости к АБ приобретают не только животные, но и люди из обслуживающего персонала.

Еще одним важным фактором распространения устойчивости к АБ оказывается принятое сегодня за правило применение субтерапевтических доз АБ в животноводстве в качестве факторов роста. Директор ВОЗ М. Чен привела поразительные данные о том, что более половины всех производимых сегодня антибиотиков скармливают животным для их быстрого роста: «Количество антибиотиков, используемых среди здоровых животных, превышает количество антибиотиков, используемых среди нездоровых людей».

Еще одной ключевой причиной распространения устойчивости к АБ стало необоснованное назначение их врачами (наряду с самолечением). Вообще, как это ни парадоксально, любые контакты со сферой здравоохранения несут в себе повышенный риск заразиться бактериями, устойчивыми к целому спектру АБ. Нужна по-настоящему стерильная чистота, аккуратность и ответственность, чтобы противостоять распространению устойчивых штаммов в таких медицинских учреждениях.

Но даже из такой сложной ситуации есть выход. И здесь будет уместно привести два примера. Дания в конце 1990-х первой в Европе ввела запрет на использование антибиотиков в качестве стимуляторов роста животных. Результаты такого шага не заставили себя ждать. Международная группа экспертов показала, что отказ Дании от АБ в животноводстве не только не нанес большого ущерба доходам фермеров, но и способствовал значительному снижению факторов устойчивости к АБ на фермах и в мясе животных. В выигрыше оказались все, кроме производителей АБ. Германия, запретив использование АБ авопарцина на птицефермах, тоже добилась внушительных результатов: количество энтерококков, устойчивых к ванкомицину (аналогу авопарцина), за четыре года после запрета снизилось в три раза.

Налицо непростая ситуация. Человечество стоит перед очень сложной многогранной проблемой. Научные исследования показали, насколько сложно устроены биологические процессы у живых организмов и как осторожно нужно вмешиваться в их естественный ход. Появление в последние десятилетия устойчивых к лекарствам супербактерий и множества новых инфекций — лучшее тому подтверждение. Бездумное применение антибиотиков создало реальную угрозу для человечества. И для того, чтобы устранить или хотя бы уменьшить эту угрозу, потребуются большие усилия, и в первую очередь правительств и научно-медицинского сообщества.

Майя Петрова, Алексей Ржешевский

1. Выступление гендиректора ВОЗ М. Чен — who.int/dg/speeches/2012/amr_20120314/ru/

2. Петрова М.А. и соавт. Изучение ассоциации генов strA— strB с плазмидами и транспозонами у современных и древних бактерий. Генетика. 2008, 44 (9): 112–116.

3. Allen H.K., Donato J., Wang H.H., Cloud-Hansen K.A., Davies J., Handelsman J. Call of the wild: antibiotic resistance genes in natural Nat Rev Microbiol. 2010, 8 (4): 251–259.

4. D’Costa V. M. et al. Antibiotic resistance is ancient. Nature. 2011, 477 (7365):457–461.

5. Cantas L., Shah S.Q., Cavaco L.M., Manaia C.M., Walsh F., Popowska M., Garelick H., Bürgmann H., Sørum H. A brief multi-disciplinary review on antimicrobial resistance in medicine and its linkage to the global environmental microbiota. Front 2013, 4: Article 96.

6. Nikaido H. Multidrug resistance in Annu Rev Biochem. 2009, 78: 119–146.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Связанные статьи

trv-science.ru

Микроб против антибиотика: как возникает устойчивость и как ее одолеть

В глобальной битве против устойчивости к антибиотикам, где с одной стороны - фармгиганты и правительства, рядовые врачи и пациенты, а с другой - кишечная палочка, микобактерия и холерный вибрион, пока никто не вышел победителем, и еще неизвестно, на чьей стороне перевес.

МОСКВА, 3 сен — РИА Новости. Всего через 60 с лишним лет после Нобелевской премии по медицине, которую первооткрыватель пенициллина Александр Флеминг разделил с коллегами Говардом Флори и Эрнстом Чейном, глава Всемирной организации здравоохранения Маргарет Чан заявила, что мир может быть "на пороге пост-антибиотиковой эры".

Поэтому в глобальной битве против устойчивости к антибиотикам, где с одной стороны — фармгиганты и правительства, рядовые врачи и пациенты, а с другой — кишечная палочка, микобактерия и холерный вибрион, пока никто не вышел победителем, и еще неизвестно, на чьей стороне перевес.

Неизбежная гонка

"К сожалению, устойчивость к антибиотикам у бактерий — это неизбежный феномен, он возникает ровно потому, что, как любой живой организм, бактерия воспринимает антибиотик как что-то чужеродное, и задача ее — выжить", — объясняет руководитель научно-методического центра по мониторингу антибиотикорезистентности Росздравнадзора, президент Межрегиональной ассоциации по клинической микробиологии и антимикробной химиотерапии (МАКМАХ) Роман Козлов.

Получается, что человек и возбудитель заболевания соревнуются — кто быстрее отреагирует на очередное "достижение" другого. К счастью для нас, не все зловредные микроорганизмы в этой гонке преуспевают — поэтому даже спустя 85 лет и наличие десятков препаратов открытие Флеминга все еще остается актуальным.

"Есть некоторые бактерии, например, возбудители воспаления горла — тонзиллита, фарингита, которые никогда не вырабатывают устойчивость к пенициллину. Есть возбудитель сифилиса, который до сих пор чувствителен к тому же самому пенициллину. Почему — это вопрос очень сложный, на который, честно говоря, ученые ответить не могут. С моей точки зрения, если удастся разгадать этот феномен, может быть, это поможет нам бороться с антибиотикорезистентностью", — сказал Козлов.

"Был вопрос: откуда они взялись? Затем выяснилось, что они присутствовали у бактерий задолго до эры применения антибиотиков, выполняя другие функции. Применение антибиотиков лишь усилило их распространение, заставило их объединиться в новые комбинации", — пояснил Даниленко.

Основной причиной того, что устойчивость к антибиотикам из неизбежной неприятности превратилась в глобальную проблему, является их бесконтрольное использование, будь то продажа в аптеках без рецепта или использование в сельском хозяйстве и ветеринарии. Например, по некоторым оценкам, в США до 80% всех антибиотиков даются не людям, а животным, причем часто абсолютно здоровым — просто для того, чтобы они росли быстрее.

Кругом супербактерии

Еще несколько лет назад СМИ всего мира пугали население зловещей аббревиатурой NDM-1 — этот ген якобы превращал обычную бактерию в "супермикроб", устойчивый почти ко всем антибиотикам. Микроорганизмы с этим "супероружием" находили то тут, то там, но, как это часто бывает, со временем внимание журналистов переключилось на другие, не менее впечатляющие заголовки.

"Но проблема заключается в том, что таких механизмов очень много — здесь фактически шумиха возникла только из-за названия, когда правительство Индии выступило с требованием к ученым переименовать NDM-1, потому что название связывает его с Индией. Таких механизмов описывается очень много — здесь дело в том, что Индия почти два года не признавала наличие этой проблемы (устойчивые к антибиотикам микроорганизмы) в стране", — говорит эксперт.

Даже оставшись без всеобщего внимания, микробы, несущие эти гены, успешно добрались почти во все страны мира, в том числе и в России.

"Это действительно проблематичный микроорганизм, но в любом случае чего-то сверхординарного по сравнению с другими механизмами устойчивости нет. Просто здесь само название привело к достаточно серьезному освещению в СМИ, что в целом хорошо для нас, потому что это дополнительно привлекло внимание к проблеме, которая действительно является сверхактуальной", — сказал Козлов.

Человек против туберкулеза

Даниленко отмечает, что ситуация с проблемой распространения штаммов возбудителей туберкулеза за последнее время "к сожалению, ухудшается во всем мире, особенно в России из-за неправильного использования антибиотиков".

"Усилиями американских и российских ученых сформирован и начал работу Международный консорциум по изучению механизмов устойчивости к антибиотикам возбудителя туберкулеза. Кроме России и США, в этот консорциум вошли большинство заинтересованных в решении этой проблемы стран: Китай, Тайвань, ЮАР, Швеция и другие страны", — сказал Даниленко.

Везде этой проблемой занимаются ведущие центры и лаборатории, в том числе и с российской стороны — Институт медицинской химии ФМБА, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Институт туберкулеза РАМН, Институт пульмонологии Минздрава РФ, а также институт, который представляет Даниленко.

Ученые на передовой

Проблемой устойчивости к антибиотикам во всем мире занимаются действительно передовые научные центры, но дело это непростое. Игра в "салочки" с микробами — ты им новый антибиотик, они тебе через какое-то время устойчивость — обходится недешево: по данным Козлова, разработка нового антибиотика сегодня стоит от 800 миллионов до 1 миллиарда долларов, и уходит на это обычно 8-10 лет.

"Поэтому многие и говорят о том, что полностью решить проблему только разработкой новых препаратов невозможно, это действительно абсолютно так", — говорит Козлов.

"Полностью решить проблему антибиотикорезистентности, скорее всего, практически невозможно, но замедлить (ее формирование) — это действительно путь реальный", — считает эксперт.

Есть и более экзотические варианты — например, лауреат Нобелевской премии по химии Сидней Олтмен считает, что антибиотики будущего будут напрямую "выключать" генетические процессы в клетках болезнетворных микроорганизмов, и вопроса устойчивости к ним просто не возникнет.

"Может быть, новые идеи, в том числе об отключении генов болезнетворности бактерий или вызове запрограммированной в геноме бактерии гибели патогена, позволят человечеству выйти из существующей патовой ситуации… Ученые мира работают по многим новым направлениям, это и есть тот случай, когда фундаментальные исследования могут принести неожиданные, но нужные результаты", — говорит Даниленко.

ria.ru

Смотрите также

• 
  Антибиотики с самопромотированным проникновением в клетку патогена
• 
  Капли в нос с антибиотиками при гайморите
• 
  Слизь в кале после антибиотиков у взрослого
• 
  Антибиотик при боли в ухе и горле
• 
  Сколько лечится бронхит у взрослых с антибиотиком
• 
  Бак посев мокроты на чувствительность к антибиотикам
• 
  Сенсибилизация у ребенка от антибиотиков что это
• 
  Антибиотики при боли при глотании в горле
• 
  Устойчивый ко многим антибиотикам условно патогенный микроорганизм
• 
  Антибиотики для детей в суспензии при кашле
• 
  Мазок из зева на чувствительность к антибиотикам