Файл: Бактериальной клетки. Основные морфологические формы бактерий и методы их изучения. Принципы классификации бактерий по Берджи.pdf

ВОПРОС 8. Бактериальная биопленка. Строение. “Quorum
sensing” - механизмы.
Биопленка - это высокоорганизованное сообщество бактерий, необратимо прикрепленных к субстрату и друг другу и защищенных пленкой.
Образование биопленки объясняет социальное поведение в популяции.
(у бактерий обнаружены вещества, которые аналогичны гормонам и цитокинам человека. Эти вещества обеспечивают межклеточное взаимодействие)
Формирование биопленка:
1.
Бактерии прикрепляются к поверхности.
2.
Рост.
3.
Во время роста продуцируют экзогенные полисахариды, которые образуют матрикс.
4.
Покидают пленку.
В организме человека бактерии нормальной микрофлоры находятся в составе биопленки. Биопленочные инфекции связаны с установкой катетера, проведением искусственной вентиляции легких, имплантацией искусственных клапанов сердца.
“Quorum sensing”
Внутри колонии клетки существуют в разной стадии (делящиеся, спонтаннообразующиеся, покоящиеся) .
Особенности структуры колоний:
1.
Имеются вертикальные слои клеток и горизонтально расположенные зоны.
В колониях образуются микроскопические воздухоносные каналы, через которые поступают питательные вещества и выводятся продукты метаболизма - структуры для транспорта кислорода.
2. В колониях обнаружен бактериальный аппоптоз (запрограммированная гибель) и альтруизм.
Аппоптоз начинается в максимальную стационарную фазу, когда истощаются питательные вещества, следовательно, часть клеток погибает и образуются продукты метаболизма, которые служат для питания другим клеткам.
В 1994 году был предложен термин
“Quorum sensing”
- это многоклеточный механизм бактериального общения, предназначенный для контроля экспрессии генов, в зависимости от плотности бактериальной популяции.
ключевым сигналом к запуску является увеличение плотности популяции.
Описан ряд процессов, протекающих при высокой плотности:
1.
Продукция экзоферментов и других факторов вирулентности;
2.
Продукция антибиотиков;
3.
Образование спор;
4.
Образование биопленки.
В реализации данного механизма принимают участие различные Механизмы:
1.
Механизм непосредственного контакта клеток - передача информации. осуществляется за счет пили и других поверхностных структур.

2.
Выработка бактериями диффундирующих химических агентов - химический способ общения. бактерии выделяют во внешнюю среду сигнальные молекулы. показано, что выработка сигнальных молекул начинается при определенной плотности популяции - М-фаза. эти сигнальные молекулы воспринимаются сенсорными молекулами, передают сигнал клеткам и связываются с рецепторами белка репрессора. следовательно, блокируют репрессор и нарушается связь рецептора с соответствующими генами, что запускает синтез соответствующего продукта.
3.
Доказано, что между клетками в популяции действуют физические факторы дистантной коммуникации. под действием этих факторов культура одного вида посылает сигналы другому виду и другой вид начинает усиленно размножаться.

Вопрос 9. Бактериологическое исследование. Основные
биологические свойства бактерий, определяемых в ходе
бактериологического исследования и методы их изучения.
Бактериологическое исследование – это один из основных видов работы бактериологической лаборатории, ее цель – выделение из исследуемого материала чистой культуры и ее идентификация
Этапы бактериологического исследования:
1. Первичная микроскопия исследуемого материала (необязательный этап),
(поможет выбрать нужную питательную среду; дает ориентировочные представления о наличии в исследуемом материале микроогранизмов)
2. Первичный посев с целью выделения чистой культуры
3. Накопление чистой культуры
4. Изучение биологических свойств выделенной чистой культуры и ее окончательная идентификация
1 день исследования.
Осуществляют 2 первых этапа. Первичная микроскопия обязательна для гнойного материала, но не микроскопируют кровь и фекалии). Выбор метода исследования зависит от задачи исследования. Если его проводят с целью выделения какого-то конкретного вида бактерий, то используют элективные среды. Если обнаружены разные виды возбудителей, то используют метод механического разобщения на поверхности твердой питательной среды.
ПЕРВИЧНЫЙ ПОСЕВ ОСУЩЕСТВЛЯЕТСЯ ТОЛЬКО НА ТВЕРДОЙ
ПИТАТЕЛЬНОЙ СРЕДЕ!!! ИСКЛЮЧЕНИЕ – КРОВЬ. Кровь сеют в жидкую питательную среду.
2 день исследования.
Задача 2 дня изучение культуральных свойств и накопить чистую культуру.
Культуральные свойства – это характер роста на жидких и твердых средах, включая описания колоний на твердых средах.
Изучение особенностей роста на чашках с МПА включает:
1. Общая характеристика роста – однородная или неоднородная, обильный или скудный рост.
2. Изучение выросших колоний – для это отбирают колонии и определяют
МАКРОСКОПИЧЕСКИ:
* ФОРМА
* ВЕЛИЧИНА
* ПРОЗРАЧНОСТЬ
* ПОВЕРХНОСТЬ
* ЦВЕТ
МИКРОСКОПИЧЕСКИ:
* КРАЯ
* СТРУКТУРУ

Из колонии готовят мазок, окрашивают по Граму и микроскопируют.
Списывают морфологию бактерий, образующих колонию. Во время взятия мазка определяют консистенцию колонии.
При изучении колоний и микроскопии мазков из них обращают внимание на следующие детали:
1. Наличие капсулы. Для выявления капсул используют метод окраски по Бурри-
Гинсу.
2. Наличие спор. Для выявления используют окраску по Клейну.
Изучение колоний заканчивается пересевом на скошенный агар для накопление чистой культуры.
3 день исследования.
1. Описание роста на скошенном агаре.
2. Подтверждение чистоты накопленной культуры. Готовят мазки, окрашивают по Граму. Чистая культура подвергается дальнейшей идентификации до рода и вида на основании особенностей метаболизма – биохимическая идентификация и антигенного строения – серологическая идентификация.
3. Изучение биохимических свойств – это способность бактерий расщеплять те или иные субстраты за счет продукции соответствующих продуктов. Для изучение этих свойств используют дифференциально-диагностические среды, содержащие различные субстраты (пестрые ряды). Сахаролитические свойства –
способность расщеплять углеводы и многоатомные спирты; изучают на средах
Гисса. Протеолитические свойства – способность расщеплять белки. Изучают на посеве на желатин или лакмусовое молоко. Пептолитические свойства – способность расщеплять промежуточное продукты распада – пептоны. Их можно обнаружить с помощью индикаторной бумаги: лакмусовая – аммиак, смоченная щавелевоуксусной кислотой - индол, смоченная ацетатом свинца – для выявления сероводорода.
4 день исследования.
1. Учет результатов биохимических тестов. После обнаружение вида изучают признаки – чувствительность к антибиотикам, токсигенность и т д
2. Серологическая идентификация. Внутривидовая дифференциация – это определение принадлежности штамма к тому или ином фаговару, биовару, резистовару. Он позволяет выявить эпидемиологические связи между штаммами одного вида.
3. Окончательная идентификация выделенной культуры.

10. Санитарно-микробиологическое исследование воды, воздуха.
Санитарная микробиология
– наука, которая изучает микрофлору окружающей среды (воды, воздуха, почвы, предметов обихода), продуктов питания, лекарственных средств и ее влияние на здоровье человека.
Одной из важнейших задач санитарно-микробиологического исследования объектов окружающей среды, пищевых продуктов, лекарственных средств является решение вопроса о наличии или отсутствии санитарно-показательных микроорганизмов как индикаторов загрязнения.
На основании многочисленных исследований были сформулированы требования, которым должны отвечать санитарно-показательные микроорганизмы (СПМ):

Постоянно содержаться в выделениях человека и теплокровных животных и постоянно поступать в окружающую среду в большом количестве;

Не иметь другого природного резервуара, кроме организма человека и животных
(исключая пищевые продукты);

После выделения в окружающую среду – сохранять жизнеспособность в течение сроков, близких к срокам выживания патогенных микроорганизмов, выводимых из организма теми же путями;

Не размножаться интенсивно в окружающей среде;

Незначительно изменять свои биологические свойства в окружающей среде;

Быть достаточно типичными для своего вида (рода), с тем чтобы их идентификация осуществлялась без особого труда;

Индикация, идентификация и количественный учет могут проводиться современными, простыми, легкодоступными и экономичными методами.
II.
Санитарная микробиология воды
.
Вода– естественная среда обитания разнообразных микроорганизмов. На качественный состав микрофлоры основное влияние оказывает происхождение воды и характер ее использования.
Для каждого вида вод существуют определенные ГОСТы, по которым можно определить качество воды. Нас в первую очередь интересует питьевая вода. Микрофлора поверхности водоема может служить источником заболеваний, передающихся фекально-оральным, преимущественно водным путем (холера, брюшной тиф, лептоспироз, полиомиелит, гепатит А,
Е, менингиты, вызываемые энтеровирусами).
В соответствии с санитарными правилами и нормативами питьевая вода должна быть безопасна в эпидемиологическом отношении, что определяется соответствующими нормативами:
 Общее число микроорганизмов (ОМЧ) (КОЕ/мл);
Для водопроводной воды- прямой посев1 мл на МПА, для воды открытых водоемов по 1 мл из серийных разведений (10-кратных)
 Общие колиформные бактерии (ОКБ) (КОЕ/100,0мл)- это аэробные и факультативно- анаэробные не образующие спор Гр(-) оксидозоотрицательные палочки, сбраживающие лактозу с образованием К и Г при температуре 37С в течение 24 – 48ч
 Термотолерантные колиформные бактерии (ТКБ) (КОЕ/100,0мл)- это аэробные и факультативно-анаэробные не образующие спор Гр(-) оксидозоотрицательные палочки, сбраживающие лактозу с образованием К и Г при температуре 42С в течение 24 часов.

 Споры сульфитредуцирующих клостридий (КОЕ/20,0мл)-это анаэробные спорообразующие палочки, восстанавливающие сульфит натрия при росте на железосульфитном агаре при 44С (в течение 16-18 часов образуют колонии черного цвета).
 Колифаги (БОЕ/100,0мл).
Санитарно-гигиенические показатели Нормативы качества воды
Общее микробное число (ОМЧ) (КОЕ/мл) Не более 50
Общие колиформные бактерии (КОЕ/100,0мл) отсутствие
Термотолерантные колиформные бактерии( КОЕ/100,0мл) отсутствие
Споры сульфитредуцирующих клостридий (КОЕ/20,0мл) отсутствие
Коли-индекс(количество КП в 1 л) не больше 3
Коли-титр (1 КП на минимальный объем воды)
300мл
В воде находятся патогенные и условно-патогенные микроорганизмы, которые являются возбудителями ряда инфекционных заболеваний:
 Летопсирозов;
 Туляремии;
 Гепатита А;
 Дизентерии;
 Брюшного тифа;
 Холеры.
Методы посева:
1.Метод мембранных фильтров- воду фильтруют, далее фильтр помещают на среду Эндо, после 18-24 ч и Т=37 подсчитывают число красных колоний (ферментирующих лактозу) (опр. коли-титра/индекса)
2.Бродильный метод- разные объемы воды засевают на среду Эйкмана (с глюкозой и индикатором) – определяется бродильный титр –наименьший объем воды, содержащий газообразующие бактерии . После их идентификации, подсчитывают число КП и опр. коли- титр.
При массовом поступлении ленивых, фекально-бытовых, промышленных сточных вод и в водоемах,
и в почве начинает увеличиваться количество заносных микробов. В том числе и
болезнетворных для организма. Хотя и вода, и почва не очень способствуют существованию
такого рода микроорганизмов, многие из них определенное время способный выживать в столь
неблагоприятных условиях. Это время в значительной степени определяется интенсивностью
процессов самоочищения воды и почвы, а также таксономической принадлежностью самого

микроорганизма, т.е. его биологическими свойствами, в первую очередь, способностью к
спорообразованию, устойчивостью к высушиванию или солнечной радиации.
Воздух – среда, самая неблагоприятная для размножения микроорганизмов, поскольку отсутствие питательны веществ и влаги, а также солнечные лучи обусловливают их быструю гибель.
В достаточно прогретом и влажном воздухе находится гораздо больше микроорганизмов, чем в сухом и холодном.
В воздухе закрытых помещений содержаться патогенные и условно-патогенные бактерии – представители нормальной микрофлоры верхних дыхательных путей, а также вирусы и грибы, которые попадают в воздух в основном транзиторно в процессе жизнедеятельности человека и могут существовать в воздухе в течение времени, достаточного для инфицирования находящихся в помещении людей. Это возбудители воздушно-капельных инфекций:
 Коклюш;
 Скарлатина;
 Дифтерия;
 Туберкулез;
 Корь;
 Грипп;
 Парагрипп и др.
Следовательно, загрязнение объектов окружающей среды условно-патогенными и патогенными микроорганизмами представляют серьезную эпидемиологическую опасность.
Для воздуха ОМЧ – общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха – оценивается только в закрытых помещениях, а его максимально допустимый предел нормируется только для медицинских учреждений и спецпроизводств, для остальных – уровень поддержания обсемененности воздуха по ОМЧ только рекомендуется.
Для оценки чистоты воздуха используют ряд показателей:
1. Органолептические.
Органолептические свойства воздуха основных помещений ЛПУ (при применении 6-балыюй шкалы Райта) должны соответствовать следующим параметрам: оценке 0 (отсутствие запаха), воздух подсобных помещений - оценке 1 (едва заметный запах).
2. Химические.
1. Концентрация кислорода - 20-21%.
2. Концентрация углекислоты до 0,05% (очень чистый воздух), до 0,07% (воздух хорошей чистоты), до 0,17с (воздух удовлетворительной чистоты).
3. Концентрации химических веществ соответствуют ПДК для атмосферного воздуха.
4. Окисляемость воздуха (количество кислорода в мг, необходимых для окисления органических веществ в 1 м
3
воздуха): чистый воздух - до 6 мг/м
3
, умеренно загрязненный - до 10 мг/м
3
; воздух плохо проветриваемых помещений - более 12 мг/м
3

3.Физические
1. Изменение температуры воздуха и относительной влажности.
2. Коэффициент униполярности - отношение концентрации тяжелых ионов. Чистый атмосферный воздух имеет коэффициент униполярности 1,1-1.3. При загрязнении воздуха коэффициент униполярности увеличивается.
3. Показателем электрического состояния воздуха является концентрация легких ионов
(сумма отрицательных и положительных.) порядка 1000-3000 ионов в 1 см
3
воздуха
(±500).
4. Бактериологические
Методы посева:
Седиментационный метод- оседание под действие силы тяжести определенного количества
МО на определенную площадь среды за определенное время и и при опр. температуре.
Аспирационный метод-протягивание определенного объема воздуха через поглотительные приборы (аппарат Кротова) над питательной средой(МПА).
Для выявления стрептококков и стафилококков (опр. гемолитической и плазмокоагуляционной активности) используют кровяной агар.

Вопрос 11.Нормальная микрофлора тела
человека.Строение,состав,основные функции.Эпигеномика.
НОРМАЛЬНАЯ МИКРОФЛОРА -рассматривается как совокупность множества микроорганизмов, характеризующихся определенным видовым составом и занимающих тот или иной биотоп в организме.
В любом микробиоценозе различают:

Постоянно встречающиеся виды микроорганизмов- автохтонная микрофлора
(резидентная). Количество автохтонных видов относительно невелико, но численно они всегда представлены наиболее обильно.

Аллохтонные, добавочные (транзиторные). Видовой состав транзиторных видов микроорганизмов разнообразен, но они немногочисленны.
Строение нормальной микрофлоры
Нормальная микрофлора рассматривается как самостоятельный экстракорпоральный орган.
Это подтверждается следующими позициями:
1.Нормальная микрофлора имеет характерное анатомическое строение, как и любой орган организма.
2.Нормальная микрофлора выполняет присущие только ей функции
3.Нормальная микрофлора имеет свои собственные болезни.
Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую
морфологическую структуру – биопленку, толщина которой колеблется от 0,1 до 0,5 мкм.
Биопленка представлена полисахаридным каркасом, состоящим из микробных полисахаридов и муцина, который продуцируется клетками макроорганизма.
В структуре каркаса находятся микроколонии бактерий, которые могут располагаться в несколько слоев. Например, в биопленке покрывающей кожу, микроколонии располагаются в
1-2 слоя, а в биопленке толстого кишечника – в 500-1000 слоев.
Образование биопленки лежит в основе выживания бактерий в окружающей среде, так как в составе биопленки они защищены от антибактериального воздействия. Многие хронические инфекции, возникшие при протезировании или имплатировании искусственных клапанов сердца, обусловлены способностью бактерий расти в виде биопленок, возникающих на поверхности этих устройств.
Среди возбудителей, образующих биопленки, наибольшее клиническое значение имеют
P.aeruginosa, S.aureus, K. pneumoniae, Coagulasae – negative staphylococcus(CNS),
Enterococcus spp., Candida spp.
Функции нормальной микрофлоры