R-S disocijacije. Svojstva bakterija. Nenasljedne promjene u svojstvima bakterija. S - kolonije. R - kolonije. M - kolonije. D - kolonije bakterija. Oblik kolonije

Principi racionalne antibiotske terapije.

Principi racionalne antibiotske terapije

Mikrobiološki princip. Antibiotike treba koristiti samo prema indikacijama kada

bolest je uzrokovana mikroorganizmima protiv kojih postoje efikasni

droge. Za njihov odabir potrebno je uzeti materijal od pacijenta prije propisivanja liječenja.

istraživanje, isticanje

sipati čistu kulturu patogena i odrediti njegovu osjetljivost na antibiotike.

Osetljivost na antibiotike, odnosno antibiogram, određuje se metodama

razrjeđivanje i difuziju (to uključuje metodu papirnog diska). Metode uzgoja

su osjetljiviji: uz njihovu pomoć otkrivaju za koji antibiotik je efikasan

odnos prema datom mikroorganizmu, te odrediti njegovu potrebnu količinu.

minimalna inhibitorna koncentracija (MIC).

Farmakološki princip. Prilikom propisivanja antibiotika potrebno je odrediti ispravan

doza lijeka, potrebni intervali između primjene lijeka,

trajanje antibiotske terapije, načini primjene. Trebali biste znati farmakokinetiku

lijeka, mogućnost kombiniranja raznih lijekova.

Obično se zarazne bolesti liječe jednim antibiotikom.

(monoantibiotska terapija). Za bolesti dugog tijeka (subakutna septička

endokarditis, tuberkuloza itd.) kako bi se spriječilo stvaranje rezistencije na antibiotike

kombinovani anti-

biotička terapija.

Klinički princip. Prilikom propisivanja antibiotika vodi se računa o opštem stanju pacijenta,

godine, pol, status imunološkog sistema, prateće bolesti, prisustvo

trudnoća.

Epidemiološki princip. Kada birate antibiotik, morate znati koji

mikroorganizmi u okruženju koje okružuje pacijenta otporni su na antibiotike (odjel, bolnica,

geografska regija). Prevalencija rezistencije na ovaj antibiotik nije

ostaje konstantan, ali se mijenja ovisno o tome koliko se široko koristi

antibiotik.

Farmaceutski princip. Moraju se uzeti u obzir rok trajanja i uslovi skladištenja

lijeka, jer njegovo dugotrajno i nepravilno skladištenje dovodi do stvaranja toksičnih tvari

proizvodi razgradnje.

Varijacije u bakterijama možda nije nasljedno ( modifikacija) i genotipski ( mutacije, rekombinacije). Nenasljedna (ekološka, ​​modifikacijska) varijabilnost je posljedica utjecaja intra- i

ekstracelularnih faktora na ispoljavanje genotipa. Prilikom eliminacije faktora koji je izazvao

modifikacije, ove promjene nestaju.

Privremene, nasljedno nefiksne promjene koje nastaju kao adaptivne reakcije bakterija na promjene okoline nazivaju se modifikacije(češće - morfološke i biohemijske modifikacije). Kada se uzrok eliminira, bakterije se vraćaju na svoj izvorni fenotip.

Standardna manifestacija modifikacije je distribucija homogene populacije u dva ili više dva tipa - disocijacija. Primjer je priroda rasta na hranljivim podlogama: S- (glatke) kolonije, R- (grube) kolonije, M- (mukoidne, sluzave) kolonije, D- (patuljaste) kolonije. Disocijacija se obično odvija u pravcu Sà R. Disocijacija je praćena promenama u biohemijskim, morfološkim, antigenskim i virulentnim svojstvima patogena.

Jedan oblik mutacije je disocijacija (od latinskog dissociatio. cijepanje).

pojava u populaciji mikroorganizama pojedinaca drugačijih od izvornih

mikroorganizmi izgled i struktura kolonija, tzv. S- i R-oblika (od engleskog,

glatko. glatka, gruba. grubo). S-oblici kolonija. okrugla, vlažna, sjajna

glatka površina, ravne ivice; R-oblici formiraju kolonije nepravilnog oblika,

neproziran, suh sa nazubljenim rubovima i neravnom hrapavom površinom.

Različit izgled kolonija odgovara nizu svojstava. Češće je više S-oblika

virulentne, ćelije imaju normalnu morfologiju, biohemijski "aktivnije, obično

izolovani su u akutnom periodu bolesti; kod kapsularnih vrsta kapsule su dobro razvijene, u

pokretne vrste imaju flagele. Glatke (S) i grube (R) kolonije su ekstremne

oblici disocijacije, između kojih se mogu javiti prelazni oblici. Disocijacija

smatra se fenomenom genetske prirode povezan sa hromozomskim mutacijama

geni koji kontroliraju sintezu lipopolisaharida u ćelijskom zidu bakterije.

Disocijacija je poznata kod mnogih vrsta. Obično se otkriva u ostarjelim usjevima.

Disocijacija se dešava i u prirodnim uslovima (kod patogenih mikroorganizama u životu

tijelo). Većina mikroorganizama ima puna svojstva kada su u S-oblici,

međutim, postoje izuzeci: za Mycobacterium tuberculosis, bacile antraksa i

Normalni uzročnik kuge je R-oblik kolonija.

Kolonizacija bakterija - kolonizacija područja i formiranje mikrobne zajednice.

U laboratorijskim uvjetima kolonizacija je rast bakterija u obliku kolonija (pojedinačne okrugle formacije na čvrstim hranjivim podlogama (PPS).

U prirodnim uslovima dolazi do rasta bakterija u obliku biofilma (rast na površini EPS-a).

Po brzini razmnožavanja bakterije nadmašuju sve ostale organizme. U povoljnim uslovima, bakterije se mogu podijeliti svakih 20 minuta, formirajući ogromne kolonije.

Ako postoji nedostatak hranjivih tvari, rast bakterijske kolonije se zaustavlja. Mnoge bakterije počinju stvarati spore, koje služe za očuvanje jedinki, a ne za reprodukciju. Prilikom formiranja spore, bakterija proizvodi vrlo gustu ljusku. Spore sprečavaju isušivanje bakterija i mogu tolerisati niske ili visoke temperature. Spore mogu ostati održive stotinama godina.

49. Osobine strukture i funkcije bakterijskog biofilma

Sada je poznato da većina mikroorganizama u prirodnim i umjetnim sredinama postoji u obliku strukturiranih zajednica vezanih za površinu - biofilmovi.

biofilm - mikrobna zajednica koju karakteriziraju stanice koje su vezane za površinu ili jedna za drugu, zatvorene u matriksu ekstracelularnih polimernih supstanci koje sintetiziraju

Faze formiranja biofilma:

Reverzibilna adhezija

Ireverzibilna (posredovana receptorima) adhezija (egzopolisaharidi)

Sazrevanje biofilma

ekspresija gena odgovornih za sintezu signalnih molekula:

Gr(+) - acil-homoserin laktoni,

Gr(-) - kratkolančani peptidi

Sastav matriksa: polisaharidi mikroorganizama i kiseli polisaharidi (mucin - proizvodi makroorganizam),

Fenomen interakcije između bakterija naziva se “ quorum sensing ili "osjećaj kvoruma"

QS-bakterijski jezik komunikacije

(formiranje biofilma, patogenost, sinteza antibiotika)

Do stvaranja egzogenih faktora patogenosti bakterija u biofilmima dolazi tek kada dostignu određenu kritičnu masu bakterijskih stanica dovoljnu da savladaju obrambene mehanizme organizma i uspješno razviju infektivni proces.

Uloga mikrobnih biofilma u nastanku i razvoju uobičajenih bolesti kao što su:

infekcije povezane s vaskularnom kateterizacijom uzrokovane Staphylococcus aureus i drugih gram-pozitivnih mikroorganizama

infekcije srčanih zalistaka i zglobnih proteza uzrokovane stafilokokom

parodontitis uzrokovan nizom oralnih mikroorganizama

infekcije urinarnog trakta uzrokovane E. coli i drugi patogeni,

infekcije srednjeg uha uzrokovane npr Haemophilus influenzae

Ekološke prednosti biofilma

Olakšavanje pristupa nutrijentima i metabolička saradnja

Zaštita od negativnih uticaja okoline

Otpornost na antibakterijske agense

Otpornost na antibakterijske agense:

inaktivacija antibiotika ekstracelularnim polimerima ili enzimima,

usporavanje metabolizma i, shodno tome, smanjenje brzine rasta mikroorganizama u uvjetima ograničenih hranjivih tvari u biofilmu, zbog čega se antibakterijski lijek difundira iz biofilma brže nego što ima vremena da djeluje na njih,

ekspresija mogućih gena otpornosti

pojava perzistentnih mikroorganizama u biofilmu pod uticajem antibiotika

Strategije za prevladavanje otpornosti i kontrolu biofilma:

prevencija primarne infekcije implantata,

minimiziranje početne adhezije mikrobnih ćelija,

razvoj metoda za prodiranje različitih biocida kroz biofilmski matriks u cilju suzbijanja aktivnosti ćelija povezanih s biofilmom

uništavanje matrice

Poseban oblik varijabilnosti je R-S disocijacija bakterija. Nastaje spontano zbog stvaranja dva oblika bakterijskih ćelija, koje se međusobno razlikuju po prirodi kolonija koje formiraju na čvrstom hranljivom mediju. Jedna vrsta - R-ko lonii (engleski grubo - neravan) - karakteriziraju neravni rubovi i hrapava površina, drugi tip - S-kolonije(engleski smooth - glatko) - ima okrugli oblik, glatku površinu. Proces disocijacije, tj. cijepanje bakterijskih stanica koje formiraju obje vrste kolonija, obično teče u jednom smjeru: od S- do R-oblika, ponekad kroz međufaze formiranja mukoznih kolonija. Obrnuti prijelaz iz R- u S-oblik se rjeđe uočava. Većinu virulentnih bakterija karakterizira rast u obliku kolonija S-oblika. Izuzetak su Mycobacterium tuberculosis, Yersinia kuga, bakterije antraksa i neke druge koje rastu u R-obliku.

Tokom procesa disocijacije, zajedno sa promjenom morfologije kolonija, mijenjaju se biohemijska, antigena, patogena svojstva bakterija i njihova otpornost na fizičke i hemijske faktore sredine.

Mutacije koje dovode do S-R disocijacije klasificirane su kao insercijske, jer nastaju nakon integracije ekstrahromozomskih faktora nasljeđa, uključujući umjerene fage, u bakterijski hromozom. Ako ova mutacija dovede do gubitka gena koji kontroliraju stvaranje determinantnih polisaharidnih jedinica LPS-a u gram-negativnim bakterijama, tada nastaju R-mutanti. Formiraju grube kolonije, mijenjaju svoja antigena svojstva i naglo smanjuju patogenost. Kod bakterija difterije, S-R disocijacija je povezana s njihovom lizogenizacijom od strane odgovarajućih bakteriofaga. U ovom slučaju, R-oblici formiraju toksin. Kod drugih bakterija, R oblici nastaju nakon integracije R plazmida, transpozona ili Is sekvenci u njihov hromozom. R-oblici piogenih streptokoka i niza drugih bakterija nastaju kao rezultat rekombinacija.

Biološki značaj S-R disocijacije je da bakterije stječu određene selektivne prednosti koje osiguravaju njihovo postojanje u ljudskom tijelu ili u vanjskoj sredini. To uključuje veću otpornost S-oblika na fagocitozu od strane makrofaga i baktericidni učinak krvnog seruma. R-oblici su otporniji na faktore okoline. Duže se čuvaju u vodi i mlijeku.

Istovremeno, S-R disocijacija u mnogim slučajevima otežava bakteriološku dijagnozu niza zaraznih bolesti, na primjer, Sonneove dizenterije, ešerihioze uzrokovane E. coli O124, itd.

Standardna manifestacija modifikacije je podjela homogene populacije na dva ili više tipova. Fenomen su prvi proučavali Veul i Felix (1917). Na prijedlog de Craifa (1921) nazvana je disocijacija mikroba. Tipično, do disocijacije dolazi u uslovima nepovoljnim za izvornu populaciju (visoka koncentracija jona, suboptimalna temperatura, preterano alkalna sredina), tokom starenja kulture (na primer, tokom dugotrajnog skladištenja) ili pod uticajem antiseruma, bakteriofaga i moćnih agenasa. Jednostavne manifestacije disocijacija koje su dostupne za promatranje su promjene u izgledu i strukturi bakterijskih kolonija na čvrstim hranljivim podlogama i karakteristike rasta u tekućim medijima.

Da bi označio kolonije koje se razdvajaju, Arkwright (1921) je predložio prva slova engleskih imena:

S-kolonije[sa engleskog glatko, glatko],

R-kolonije[sa engleskog grubo, grubo],

M-kolonije[sa engleskog mucoid, ljigav],

D-kolonije[sa engleskog patuljak, patuljak].

Disocijacija se obično odvija u S -» R smjeru, ponekad kroz formiranje srednjih mukoznih (M) kolonija. Obrnuti (RS) prelaz se uočava mnogo rjeđe. Većina bakterija patogenih za ljude formira S kolonije; Izuzetak su uzročnici tuberkuloze, kuge, antraksa i još nekoliko drugih.

Treba to zapamtiti disocijacije su praćene promjenama u biohemijskim, morfološkim, antigenskim i patogenim svojstvima patogena.

disocijacija bakterija

Fazna VARIJACIJA – cijepanje homogene populacije bakterije na opcijama. Od slučajnih mutacija D. b. karakteriše visoka učestalost pojavljivanja i reverzije varijanti, koja iznosi 10 –2 – 10 –4 po deobi ćelije, kao i konstantna priroda genetskih promena, fiziol. – biohemija. i morfološka svojstva. Najpoznatija je S-R disocijacija, kada, prilikom ponovnog zasijavanja useva guste sredine Umjesto kolonija glatkog tipa (glatke) - S-oblike - karakteristične za početnu varijantu (faza I), formiraju se hrapave kolonije s neravnim rubom (hrapavi) - R-oblici (faza II). Fenomen D. b. moraju se uzeti u obzir tokom dijagnostičkih studija, u mikrobiol. proizvodnja.

Disocijacija bakterija

jedan od oblika intrapopulacijske varijabilnosti, koji se sastoji u pojavi u populaciji jedinki i klonova koji se razlikuju od izvornog tipa po obliku kolonija i nizu drugih karakteristika. Najpoznatija je S - R disocijacija. Većina eubakterija, kada se uzgaja na čvrstoj podlozi u optimalnim uslovima i kada se izoluje od bakterija, formira okrugle, sjajne kolonije sa glatkim ivicama i glatkom konveksnom površinom, tzv. S-oblik. Kod starih pasmina, kada se uzgajaju u nepovoljnim uslovima, kada su izolovane od spoljašnje sredine i od rekonvalescentnih bolesnika, u populaciji se pojavljuju jedinke koje formiraju veće, ravnije kolonije neravne ivice i hrapave mat površine, označene R-oblik. Uz oblik kolonija, S-R disocijacija dovodi do promjena u drugim karakteristikama, posebno aglutinacije u juhu, slanim otopinama, stranim tvarima, gubitak kapsule i motiliteta, smanjenje enzimske aktivnosti, virulencije, toksigenosti, antigenosti, imunogenosti, osjetljivost na fage, fizička. and chem. faktori, povećana fagocitabilnost, itd. Promjene većine karakteristika su zasnovane na gubitku ili potiskivanju sposobnosti sintetiziranja lipopolisaharidnih bočnih lanaca bakterijskog ćelijskog zida . R-oblici se ponekad mogu vratiti u prvobitni oblik. Fenomen D. b. moraju se uzeti u obzir prilikom dijagnostičkih studija, u proizvodnji bakterijskih preparata, mikrobiol. industrija.

33. Rekombinacija u bakterijama: transformacija, transdukcija, konjugacija.

Rekombinacija (razmjena genetskog materijala) u bakterijamarazličito od rekombinacija at eukarioti :

Bakterije imaju nekoliko mehanizama rekombinacije;

Prilikom rekombinacije u bakterijama ne nastaje zigot, kao kod eukariota, već merozigot(nosi cjelokupnu genetičku informaciju primaoca i dio genetske informacije donora u obliku dodatka);

U rekombinantnoj bakterijskoj ćeliji ne mijenja se samo kvaliteta, već i količina genetskih informacija.

Transformacija- Ovo razmjenu genetskih informacija u bakterijama uvođenjem gotovog DNK preparata u ćeliju bakterije primaoca(posebno pripremljene ili direktno izolovane iz ćelije donora). Najčešće se prijenos genetske informacije događa kada se primatelj uzgaja na hranljivoj podlozi koja sadrži DNK donora. Da bi se uočila DNK donora tokom transformacije, ćelija primaoca mora biti u određenom fiziološkom stanju (kompetentnost),što se postiže posebnim metodama obrade bakterijske populacije.

Tokom transformacije, prenose se pojedinačne (obično 1) karakteristike. Transformacija je najobjektivniji dokaz povezanosti DNK ili njenih fragmenata sa određenim fenotipskim svojstvom, budući da se čisti DNK preparat unosi u ćeliju primaoca.

Transdukcija- razmjenu genetskih informacija u bakterijama prenošenjem od donora do primatelja pomoću umjerenih (transducirajućih) bakteriofaga.

Transducirajući fagi mogu prenijeti 1 ili više gena (osobina).

Transdukcija se dešava:

Specifičan - isti gen se uvijek prenosi;

Nespecifični - prenose se različiti geni.

To je povezano sa lokalizacijom transducirajućih faga u genomu donora:

U slučaju specifične transdukcije, uvijek se nalaze na jednom mjestu na hromozomu;

Kada su nespecifični, njihova lokalizacija je nedosljedna.

Konjugacija- razmjenu genetskih informacija u bakterijama prenošenjem od donora do primaoca tokom njihovog direktnog kontakta. Nakon formiranja konjugacionog mosta između donora i primaoca, jedan lanac DNK donora kroz njega ulazi u ćeliju primaoca. Što je kontakt duži, to se više DNK donora može prenijeti na primaoca.

Na osnovu prekida konjugacije u određenim intervalima moguće je odrediti redosled gena na bakterijskom hromozomu - konstruktu hromozomske mape bakterija (proizvesti mapiranje bakterija).

F+ ćelije imaju funkciju donora.

Važni znakovi kolonija- njihovu veličinu i oblik. Kolonije mogu biti velike ili male.

Veličina kolonija, veličine kolonije- znak koji vam omogućava da razlikujete različite vrste, rodove, pa čak i vrste bakterija. U većini slučajeva kolonije Gram-pozitivne bakterije su manje od kolonija Gram-negativnih bakterija.

Kolonije bakterija mogu biti ravne, uzdignute, konveksne, imaju udubljeni ili uzdignuti centar (sl. 11-15).

Još jedan važan znak je oblik rubova kolonije(Sl. 11-16). Prilikom studiranja kolonije forme uzmite u obzir prirodu njegove površine: mat, sjajna, glatka ili hrapava. Kolonijalne ivice može biti glatka, valovita, režnjeva (duboko izrezana), nazubljena, erodirana, sa resama, itd.

Disocijacije kolonija

Veličine i oblici kolonija može se često mijenjati. Takve promjene su poznate kao disocijacija. Najčešće se nalaze S-disocijacija I R-disocijacija. S-kolonije okrugla, glatka i konveksna, sa glatkim ivicama i sjajnom površinom. R-kolonije- nepravilnog oblika, hrapav, sa nazubljenim ivicama.

Colony color

Kada gledate usjeve, obratite pažnju na boja kolonije. Češće su bezbojne, bijele, plavkaste, žute ili bež boje; rjeđe - crvena, ljubičasta, zelena ili crna. Ponekad kolonije postanu prelijepe, odnosno svjetlucaju svim duginim bojama [od grčkog. iris, duga]. Bojenje nastaje kao rezultat sposobnosti bakterija da formira pigment. Na posebnim podlogama za razlikovanje, uključujući posebne sastojke ili boje, kolonije mogu dobiti različite boje (crne, plave, itd.) zbog uključivanja boja ili njihovog obnavljanja iz bezbojnog oblika. U ovom slučaju, njihova boja nije povezana s stvaranjem bilo kakvih pigmenata.