Понятие о биотехнологии. Использование методов генной инженерии для получения лечебных, диагностических и профилактических препаратов.

Биотехнология как наука является важнейшим разделом современной биологии, которая, как и физика, стала в конце ХХ в. одним из ведущих приоритетов в мировой науке и экономике.

Современная биотехнология – это наука о генно – инженерных и клеточных методах и технологиях создания и использования генетически трансформированных биологических объектов для интенсификации производства или получения новых видов продуктов различного назначения.

В рамках изучаемого курса можно выделить 3 основных части:

Промышленная биотехнология, где рассматриваются общие принципы осуществления биотехнологических процессов, происходит знакомство с основными объектами и сферами применения биотехнологии, рядом крупномасштабных промышленных биотехнологических производств, использующих микроорганизмы.

Клеточная инженерия. Основная цель этого раздела – знакомство с методами ведения культур клеток и практическим использованием этих объектов. В рамках этого раздела выделяют культивирование растительных клеток и методы культивирования животных клеток, так как подходы к культивированию этих объектов различаются в силу их принципиальных биологических различий.

Генная инженерия. Высшим достижением современной биотехнологии является генетическая трансформация, перенос чужеродных генов и других материальных носителей наследственности в клетки растений, животных и микроорганизмов, получение трансгенных организмов с новыми или усиленными свойствами и признаками.

Особое значение имеет создание методами генной инженерии диагностических, лечебных и профилактических препаратов, ранее получаемых дорогостоящими методами. Чаще всего это продукты, выделяемые из крови иммунизированных доноров, - животных и людей. Технология получения гибридом основана на выделении от доноров клеток – продуцентов и их слияния с миеломными (опухолевыми) клетками. В результате образуется гибритная клетка – гибридома, способная быстро и бесконечно размножаться и подобным способом часто получают АТ. Предшественники гибридом – плазматические клетки, синтезирующие lg опеределенного типа. Поэтому получаемые продукты получили название моноклональных АТ. Наиболее часто применяют линии миеломных клеток мышей и крыс.частота слияний в смешанной культуре клеток (миеломных и донорских клеток – продуцентов) невелика – одна гибридома на 104 клеток.

Образовавшиеся гибридомы немедленно реклонируют, так как многие гибридные клетки склонны «выбрасывать» лишние хромосомы, пока их число не будет равным диплоидному набору (при этом гены, ответствееные за антителообразование, могут быть утрачены). Гибридомы создают не только на основе В – клеток, но и Т – лимфоцитов и многих других, секретирующих лимфокины, факторы роста и т.д. Продукты, полученные технологией гибридом, применяют для леченияи профилактики различных болезней, а также для изучения строения и функций различных молекул (например, клеточнх рецепторов). В частности, при при помощи гибридом получают моноклональные АТ, применяемые в иммуногистохимической диагностике опухолей.

Понятие аллергии и аллергенов. Виды аллергенов. Условия возникновения аллергии. Типы аллергических реакций: I, II, III и IV типы гиперчувствительности (по Джеллу и Кумбсу). Гиперчувствительность немедленного и замедленного типов (ГЗТ и ГНТ).

Аллергия – это повышенная чувствительность (гиперчувствительность) к антигенам-аллергенам. При их повторном попадании в организм происходит повреждение собственных тканей, в основе которого лежат иммунные реакции. Антигены, которые вызывают аллергические реакции, называются аллергенами. Различают экзоаллергены, попадающие в организм из внешней среды, и эндоаллергены, образующие внутри организма. Экзоаллергены бывают инфекционного и неинфекционного происхождения. Экзоаллергены инфекционного происхождения – это аллергены микроорганизмов, среди них самыми сильными аллергенами являются аллергены грибов, бактерий, вирусов. Среди неинфекционных аллергенов различают бытовые, эпидермальные (волосы, перхоть,шерсть), лекарственные (пенициллин и др. антибиотики), промышленные (формалин,бензол), пищевые, растительные (пыльца). Эндоаллергены образуются при каких-либо воздействиях на организм в клетках самого организма.

Аллергические реакции бывают 2-х видов:

-гиперчувствительность немедленного типа (ГНТ);

-гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ).

Реакции ГНТ появляются через 20-30 мин после повторного попадания аллергена. Реакции ГЗТ появляются через 6 – 8 часов и позже. Различны механизмы ГНТ и ГЗТ. ГНТ связана с выработкой антител (гуморальный ответ), ГЗТ – с клеточными реакциями (клеточный ответ).

Различают ГНТ 3-х типов: I тип – IgE-опосредованные реакции; II тип – цитотоксические реакции; III тип – реакции иммунных комплексов.

Типы аллергических реакций:

I тип гиперчувствительности (анафилактический).

II тип гиперчувствительности (цитотоксиеский).

III тип гиперчувствительности (иммунокомплексный).

IV тип – гиперчувствительность замедленного типа (ГЗТ).

Характеристика возбудителей бактериальной дизентерии. Эпидемиология, клиника, патогенез и принципы лабораторной диагностики. Лечение острой и хронической дизентерии, легких и тяжелых форм заболевания.

Бактериальная дизентерия - инфекционное антропонозное заболевание с поражением толстой кишки и общей интоксикацией

Токсономия

Возбудителями дизентерии относятся к роду Shigella (названного в честь японского ученого К. Шиги, который открыл одного из возбудителей дизентерии), к семейству Enterobacteriaceae, отделу Gracilicutes. Различают 4 вида возбудителей: Shigella dysenteriaе, Sh. flexneri, Sh. boydii, Sh. sonnei. Первые 3 вида разделены на серовары (Sh. flexneri, кроме того - на подсеровары), а Sh. sonnei - на биовары, т. е. каждый из видов шигелл неоднороден.

Характеристика возбудителей дизентерии

Морфологические и тинкториальные свойства.

Шигеллы - мелкие палочки с закругленными концами 2-3 х 0,5-0,7 мкм без жгутиков (неподвижны) и капсул (некоторые штаммы обладают микрокапсулой), не образуют спор, на поверхности имеют ворсинки общего типа (выполняющие роль адгезинов - структур, обеспечивающих прикрепление бактерии к эпителиоцитам кишечника) и половые пили. Грамотрицательны.

Культуральные свойства.

Факультативные анаэробы, не требовательны к питательным средам. Хорошо растут на простых питательных средах, образуя на плотных средах мелкие прозрачные колонии, на жидких - Биохимические свойства.

Ферментативная активность выражена слабо. Углеводы ферментируют с образованием кислоты, без газа. Не ферментируют лактозу и сахарозу.

Эпидемиология.

Источник инфекции - больные, реконвалесценты и бактерионосители. Механизм передачи - фекально-оральный. Главным путем передачи при дизентерии Григорьева-Шига является контактно-бытовой, Флекснера - водный, Зонне - пищевой. Естественная восприимчивость людей высокая. Болеют люди всех возрастов, но чаще дети от 1 года до 3 лет. Патогенез.

Шигеллы попадают в организм через рот. Под влиянием пищеварительных соков, низкой pH среды желудка, секреторных иммуноглобулинов, антагонистического влияния кишечной микрофлоры часть шигелл погибает.Высвобождающийся при этом эндотоксин, всасывается во внутреннюю среду организма и обуславливает первые признаки заболевания (озноб, лихорадка).

Бактерии, преодолевшие все барьеры, достигают толстой кишки и, благодаря адгезинам, прикрепляются к гликокаликсу кишечных эпителиоцитов, проявляя цитотоксичность. В результате клетки разрушаются. Освободившиеся из клеток шигеллы подвергаются фагоцитозу с образованием токсических субстанций, оказывающих местное и системное повреждающее действие. В стенке кишечника образуются изъязвления (в дальнейшем рубцующиеся).

Энтеротоксин шигелл, по механизму действия напоминающий холероген, вызывает повышение проницаемости стенки кишки, накопление жидкости и электролитов в ее просвете, что приводит к диарее.

Токсины шигелл нарушают все виды обмена (белковый, липоидный, углеводный, водный, минеральный, витаминный и др.), делают проницаемыми и ломкими кровеносные сосуды, поражая сосудистую и нервную системы. Клиника

Инкубационный период 1-7 (чаще 2-3) дней. По клиническому течению дизентерия подразделяется на острую (длится от нескольких дней до 3 месяцев) и хроническую (свыше 3 месяцев). Острая дизентерия может протекать в легкой, среднетяжелой, тяжелой, очень тяжелой, стертой форме.

Чаще заболевание протекает в острой форме и на современном этапе характеризуется относительно легким течением. Наиболее тяжело протекает дизентерия, вызванная шигеллами Григорьева-Шига; относительно тяжело - дизентерия Флекснера и Ньюкестла, наиболее легко - дизентерия Зонне.

Заболевание начинается остро, внезапно, с болей внизу живота, частого жидкого стула, иногда - рвоты. Стул от 3-5 до 25 раз в сутки с примесью слизи, иногда крови. Температура в зависимости от течения заболевания может быть субфебрильной, высокой (38-40°С) или нормальной.

В разгар заболевания стул может терять каловый характер и иметь вид ректального плевка (скудное количество слизи с прожилками крови), сопровождаясь при этом болезненными тенезмами (тянущие боли в области прямой кишки) и ложными позывами к дефекации.

Очень рано поражается нервная система, что проявляется в слабости, головной боли, апатии, расстройстве сна.

При средне-тяжелом и тяжелом течении острой дизентерии страдает сердечно-сосудистая система: у больных отмечается тахикардия (частый пульс), падение артериального давления, одышка, цианоз.

Иммунитет. Видо- и типоспецифичен; непродолжителен, непрочен.

Лабораторная диагностика.

Основным в лабораторной диагностике дизентерии является бактериологический метод, выполнение которого требует соблюдения ряда условий:

1. Правильное взятие испражнений - лучше всего с помощью ректальных трубок с последующим помещением их в консервирующую жидкость (30% глицерина и 70% изотонического раствора NaCl), т. к. при взятии фекалий из судна, обработанного дезинфицирующим раствором, высеваемость шигелл снижается.

2. Необходимо проводить посев в первые часы после взятия испражнений, т. к. на шигеллы губительно действует гнилостная кишечная микрофлора.

3. Обязателен посев на элективную среду Плоскирева, т. к. эта среда способствует росту шигелл и подавляет сопутствующую флору.

4. Необходимо исследования проводить повторно, т. к. высеваемость шигелл даже при клинически выраженной форме дизентерии недостаточно высока (60%).

Лечение.

При тяжелых формах дизентерии применяют антибиотики (тетрациклины, левомицетин, ампициллин). Антибиотики применяют осторожно из-за возможности развития дисбактериоза с обязательным учетом антибиотикограммы. При легких и средне-тяжелых формах дизентерии используют нитрофурановые препараты (фуразолидон, фурадонин, фурагин), производные 8-оксихинолина (энтеросептол, интестопан, мексаформ, мексаза), сульфаниламиды.

Для устранения кишечного дисбактериоза, сопровождающего дизентерию, предупреждения рецидивов и формирования хронической дизентерии применяются колибактерин, бифидумбактерии, бификол, лактобактерии и др., эубиотики.

Для лечения хронических форм дизентерии применяется дизентерийная вакцина спиртовая сухая.

С лечебно-профилактической целью используется дизентерийный бактериофаг с кислотоустойчивым покрытием.

Профилактика.

Вакцинация населения не проводится в связи с отсутствием эффективных прививочных материалов.

В очагах инфекции может быть использован дизентерийный бактериофаг.

Неспецифическая профилактика включает комплекс лечебно- профилактических, санитарно-гигиенических и противоэпидемических мероприятий.

 

 

Билет 20.

Влияние температуры на микроорганизмы. Физические методы стерилизации. Однократные методы тепловой стерилизации. Аппаратура, режим, стерилизуемый материал. Контроль качества стерилизации в паровом и воздушном стерилизаторе.

Действие температуры на микроорганизмы.

Температура – важный фактор, влияющий на жизнедеятельность микроорганизмов. Для микроорганизмов различают минимальную, оптимальную и максимальную температуру. Оптимальная – температура, при которой происходит наиболее интенсивное размножение микробов. Минимальная – температура, ниже которой микроорганизмы не проявляют жизнедеятельности. Максимальная – температура, выше которой наступает гибель микроорганизмов.

По отношению к температуре различают 3 группы микроорганизмов:

1. Психрофилы (холодолюбивые). Оптимум – 10 - 15С, максимум – 25-30С, минимум – 0-5С. Это обитатели почвы, морей, пресных водоемов (сапрофиты) и некоторые паразиты: паразиты холодолюбивых животных, некоторые виды иерсиний, клебсиелл, псевдомонад, вызывающих заболевания у человека.

2. Мезофилы. Оптимум – 30-37С. Минимум – 15-20С. Максимум – 43-45С. Обитают в организме теплокровных животных. К ним относятся большинство патогенных и условно-патогенных микроорганизмов.

3. Термофилы. Оптимум – 50-60С. Минимум - 45С. Максимум - 75С. Обитают в горячих источниках, участвуют в процессах самонагревания навоза, зерна. Они не способны размножаться в организме теплокровных животных, поэтому не имеют медицинского значения.

Благоприятное действие оптимальной температуры используется при выращивании микроорганизмов с целью лабораторной диагностики, приготовления вакцин и других препаратов.

Тормозящее действие низких температур используется при хранении продуктов и культур микроорганизмов в условиях холодильника. Низкая температура приостанавливает гнилостные и бродильные процессы. Механизм действия низких температур – затормаживание в клетке процессов метаболизма и переход в состояние анабиоза.

Губительное действие высокой температуры (выше максимальной) используется при стерилизации. Механизм действия – денатурация белка (ферментов), повреждение рибосом, нарушение осмотического барьера. Наиболее чувствительны к действию высокой температуры психрофилы и мезофилы. Особую устойчивость проявляют споры бактерий.

Стерилизация – это процесс полного уничтожения в объекте всех жизнеспособных форм микробов, в том числе спор.

Физические методы: стерилизация высокой температурой, Уф облучением, ионизирующим облучением, ультразвуком, фильтрованием через стерильные фильтры.

Стерилизация паром под давлением.

Наиболее эффективный и широко применяемый в микробиологической и клинической практике метод.

Метод основан на гидролизующем действии пара под давлением на белки микробной клетки. Совместное действие высокой температуры и пара обеспечивает высокую эффективность этой стерилизации, при которой погибают самые стойкие споровые бактерии.

Аппаратура – автоклав. Автоклав состоит из 2-х металлических цилиндров, вставленных друг в друга с герметически закрывающейся крышкой, завинчивающейся винтами. Наружный котел – водопаровая камера, внутренний – стерилизационная камера. Имеется манометр, паровыпускной кран, предохранительный клапан, водомерное стекло. В верхней части стерилизационной камеры – отверстие, через которое пар проходит из водопаровой камеры. Манометр служит для определения давления в стерилизационной камере. Между давлением и температурой существует определенная зависимость: 0,5 атм - 112С, 1-01,1 атм – 119-121С, 2 атм - 134С. Предохранительный клапан – для защиты от чрезмерного давления. При повышении давления выше заданного, клапан открывается и выпускает лишний пар. Порядок работы. В автоклав наливают воду, уровень которой контролируют по водомерному стеклу. В стерилизационную камеру помещают материал и плотно завинчивают крышку. Паровыпускной кран открыт. Включают нагрев. После закипания воды кран закрывают лишь тогда, когда будет вытеснен весь воздух (пар идет непрерывной сильной сухой струей). Если кран закрыть раньше, показания манометра не будут соответствовать нужной температуре. После закрытия крана, в котле постепенно повышается давление. Начало стерилизации – тот момент, когда стрелка манометра показывает заданное давление. По истечении срока стерилизации прекращают нагрев и охлаждают автоклав до возвращения стрелки манометра к 0. Если выпустить пар раньше, жидкость может вскипеть из-за быстрой смены давления и вытолкнуть пробки (стерильность нарушается). Когда стрелка манометра вернется к 0, осторожно открывают паровыпускной кран, спускают пар и затем вынимают стерилизуемые объекты. Если не выпустить пар после возвращения стрелки к 0, вода может конденсироваться и смочить пробки и стерилизуемый материал (стерильность нарушится).

Материал и режим стерилизации:

а) стеклянная, металлическая, фарфоровая посуда, белье, резиновые и корковые пробки, изделия из резины, целлюлозы, древесины, перевязочный материал (вата, марля) (119 - 121С, 20-40 мин));

б) физиологический раствор, растворы для инъекций, глазные капли, дистиллированная вода, простые питательные среды - МПБ, МПА(119-121С, 20-40 мин);

в) минеральные, растительные масла в герметически закрытых сосудах (119-121С, 120 мин);

⇐ Предыдущая15161718192021222324Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: