Dissociazioni RS. Proprietà dei batteri. Cambiamenti non ereditari nelle proprietà dei batteri. S - colonie. R - colonie. M - colonie. D - colonie di batteri Forma delle colonie

Principi di terapia antibiotica razionale.

Principi di terapia antibiotica razionale

Principio microbiologico. Gli antibiotici devono essere utilizzati solo come indicato e quando

la malattia è causata da microrganismi contro i quali sono efficaci

droghe. Per selezionarli, è necessario prelevare materiale dal paziente prima di prescrivere il trattamento.

ricercare, evidenziare

versare una coltura pura dell'agente patogeno e determinarne la sensibilità agli antibiotici.

La sensibilità agli antibiotici, o antibiogramma, viene determinata utilizzando metodi

diluizione e diffusione (tra cui il metodo del disco di carta). Metodi di allevamento

sono più sensibili: con il loro aiuto scoprono per quale antibiotico è efficace

relazione a un dato microrganismo e determinarne la quantità richiesta.

concentrazione minima inibente (MIC).

Principio farmacologico. Quando si prescrive un antibiotico, è necessario determinare quello corretto

dosaggio del farmaco, intervalli richiesti tra la somministrazione del farmaco,

durata della terapia antibiotica, modalità di somministrazione. Dovresti conoscere la farmacocinetica

farmaco, la possibilità di combinare vari farmaci.

In genere, le malattie infettive vengono trattate con un singolo antibiotico.

(terapia monoantibiotica). Per malattie a decorso lungo (settica subacuta

endocardite, tubercolosi, ecc.) per prevenire la formazione di resistenza agli antibiotici

anti-combinato

terapia biotica.

Principio clinico. Quando si prescrivono antibiotici, viene presa in considerazione la condizione generale del paziente,

età, sesso, stato del sistema immunitario, patologie concomitanti, presenza

gravidanza.

Principio epidemiologico. Quando si seleziona un antibiotico, è necessario sapere quale

i microrganismi nell’ambiente circostante il paziente sono resistenti agli antibiotici (reparto, ospedale,

regione geografica). La prevalenza della resistenza a questo antibiotico non lo è

rimane costante, ma cambia a seconda della diffusione

antibiotico.

Principio farmaceutico. È necessario tenere conto della data di scadenza e delle condizioni di conservazione

del farmaco, poiché la sua conservazione a lungo termine e impropria provoca la formazione di sostanze tossiche

prodotti di degradazione.

Variazione dei batteri potrebbe non essere ereditabile ( modifica) e genotipico ( mutazioni, ricombinazioni). La variabilità non ereditaria (ambientale, modificativa) è dovuta all'influenza di intra- e

fattori extracellulari sulla manifestazione del genotipo. Quando si elimina il fattore che ha causato

modifica, questi cambiamenti scompaiono.

Vengono chiamati cambiamenti temporanei, ereditariamente non fissi che si verificano come reazioni adattative dei batteri ai cambiamenti ambientali modifiche(più spesso - modifiche morfologiche e biochimiche). Una volta eliminata la causa, i batteri ritornano al loro fenotipo originale.

La manifestazione standard della modificazione è la distribuzione di una popolazione omogenea in due o più due tipi: dissociazione. Un esempio è la natura della crescita sui terreni nutritivi: colonie S- (lisce), colonie R- (ruvide), colonie M- (mucoide, mucose), colonie D- (nane). La dissociazione procede solitamente nella direzione di Sà R. La dissociazione è accompagnata da cambiamenti nelle proprietà biochimiche, morfologiche, antigeniche e virulente dei patogeni.

Una forma di mutazione è la dissociazione (dal latino dissociatio, scissione).

la comparsa in una popolazione di microrganismi di individui diversi da quelli originari

aspetto dei microrganismi e struttura delle colonie, le cosiddette forme S e R (dall'inglese,

liscio. liscio, ruvido. ruvido). Forme a S delle colonie. rotondo, umido, lucente

superficie liscia, bordi dritti; Le forme R formano colonie di forma irregolare,

opaco, secco con bordi frastagliati e superficie ruvida e irregolare.

Il diverso aspetto delle colonie corrisponde a numerose proprietà. Più spesso le forme a S sono di più

virulente, le cellule hanno una morfologia normale, biochimicamente "più attive, di solito

sono isolati nel periodo acuto della malattia; nelle specie capsulari le capsule sono ben sviluppate, in

le specie mobili hanno flagelli. Le colonie lisce (S) e ruvide (R) sono estreme

forme di dissociazione, tra le quali possono verificarsi forme transitorie. Dissociazione

è considerato un fenomeno di natura genetica associato a mutazioni cromosomiche

geni che controllano la sintesi dei lipopolisaccaridi nella parete cellulare batterica.

La dissociazione è nota in molte specie. Di solito viene rilevato nelle colture invecchiate.

La dissociazione avviene anche in condizioni naturali (nei microrganismi patogeni viventi

corpo). La maggior parte dei microrganismi hanno proprietà complete quando sono nella forma S,

tuttavia, ci sono delle eccezioni: per Mycobacterium tuberculosis, bacilli di antrace e

Il normale agente causale della peste è la forma R delle colonie.

Colonizzazione batterica – colonizzazione del territorio e formazione della comunità microbica.

In condizioni di laboratorio, la colonizzazione è la crescita di batteri sotto forma di colonie (formazioni rotonde individuali su terreni nutritivi solidi (PPS).

In condizioni naturali, la crescita batterica avviene sotto forma di biofilm (crescita sulla superficie dell'EPS).

In termini di velocità di riproduzione, i batteri superano tutti gli altri organismi. In condizioni favorevoli, i batteri possono dividersi ogni 20 minuti, formando enormi colonie.

Se mancano i nutrienti, la crescita della colonia batterica si arresta. Molti batteri iniziano a formare spore, che servono a preservare gli individui e non alla riproduzione. Quando forma una spora, il batterio produce un guscio molto denso. Le spore impediscono ai batteri di seccarsi e possono tollerare temperature basse o alte. Le spore possono rimanere vitali per centinaia di anni.

49. Caratteristiche della struttura e funzioni del biofilm batterico

È ormai riconosciuto che la maggior parte dei microrganismi negli ambienti naturali e artificiali esistono sotto forma di comunità strutturate e attaccate alla superficie. biofilm.

Biofilm - comunità microbica caratterizzata da cellule adese ad una superficie o tra loro, racchiuse in una matrice di sostanze polimeriche extracellulari da loro sintetizzate

Fasi della formazione del biofilm:

Adesione reversibile

Adesione irreversibile (mediata dai recettori) (esopolisaccaridi)

Maturazione del biofilm

espressione di geni responsabili della sintesi di molecole di segnalazione:

Gr(+) - lattoni acil-omoserina,

Gr(-) - peptidi a catena corta

Composizione della matrice: polisaccaridi del microrganismo e polisaccaridi acidi (mucina - prodotta dal macroorganismo),

Il fenomeno dell’interazione tra batteri si chiama “ rilevamento del quorum o "senso del quorum"

QS-linguaggio di comunicazione batterico

(formazione di biofilm, patogenicità, sintesi di antibiotici)

La produzione di fattori di patogenicità esogeni da parte dei batteri nei biofilm avviene solo quando questi raggiungono una certa massa critica di cellule batteriche sufficiente a superare i meccanismi di difesa dell’organismo e sviluppare con successo il processo infettivo.

Il ruolo dei biofilm microbici nella comparsa e nello sviluppo di malattie comuni come:

infezioni associate al cateterismo vascolare causate da Staphylococcus aureus e altri microrganismi gram-positivi

infezioni delle valvole cardiache e delle protesi articolari causate da stafilococchi

parodontite causata da numerosi microrganismi orali

infezioni del tratto urinario causate da E. colio e altri agenti patogeni,

infezioni dell'orecchio medio causate, ad esempio Haemophilus influenzae

Benefici ambientali dei biofilm

Facilitazione dell’accesso ai nutrienti e della cooperazione metabolica

Protezione dagli influssi ambientali negativi

Resistenza agli agenti antibatterici

Resistenza agli agenti antibatterici:

inattivazione degli antibiotici da parte di polimeri o enzimi extracellulari,

rallentando il metabolismo e, di conseguenza, riducendo il tasso di crescita dei microrganismi in condizioni di nutrienti limitati nel biofilm, grazie ai quali il farmaco antibatterico si diffonde dal biofilm più velocemente di quanto abbia il tempo di agire su di essi,

espressione di possibili geni di resistenza

l'emergere di microrganismi persistenti nel biofilm sotto l'influenza di antibiotici

Strategie per superare la resistenza e controllare i biofilm:

prevenzione dell'infezione primaria dell'impianto,

minimizzando l’adesione iniziale delle cellule microbiche,

sviluppo di metodi per la penetrazione di vari biocidi attraverso la matrice del biofilm al fine di sopprimere l'attività delle cellule associate al biofilm

distruzione della matrice

Una forma peculiare di variabilità è la dissociazione R-S dei batteri. Si verifica spontaneamente a causa della formazione di due forme di cellule batteriche, che differiscono tra loro per la natura delle colonie che formano su un mezzo nutritivo solido. Un tipo: R-ko lonii (inglese ruvido - irregolare) - caratterizzato da bordi irregolari e una superficie ruvida, secondo tipo: colonie S(inglese liscio - liscio) - ha una forma rotonda, una superficie liscia. Il processo di dissociazione, ad es. scissione delle cellule batteriche che formano entrambi i tipi di colonie, di solito scorre in una direzione: dalla forma a S alla forma a R, talvolta attraverso stadi intermedi della formazione di colonie mucose. La transizione inversa dalla forma R alla forma S è osservata meno frequentemente. La maggior parte dei batteri virulenti sono caratterizzati dalla crescita sotto forma di colonie di forma S. Le eccezioni sono il Mycobacterium tuberculosis, la peste Yersinia, i batteri dell'antrace e alcuni altri che crescono nella forma R.

Durante il processo di dissociazione, insieme al cambiamento nella morfologia delle colonie, cambiano le proprietà biochimiche, antigeniche, patogene dei batteri e la loro resistenza ai fattori ambientali fisici e chimici.

Le mutazioni che portano alla dissociazione S-R sono classificate come inserzionali, poiché insorgono dopo l'integrazione di fattori extracromosomici di ereditarietà, inclusi i fagi temperati, nel cromosoma batterico. Se questa mutazione porta alla perdita di geni che controllano la formazione di unità polisaccaridiche determinanti di LPS nei batteri gram-negativi, si formano mutanti R. Formano colonie ruvide, cambiano le loro proprietà antigeniche e riducono drasticamente la patogenicità. Nei batteri della difterite, la dissociazione S-R è associata alla loro lisogenizzazione da parte dei corrispondenti batteriofagi. In questo caso, le forme R formano una tossina. In altri batteri, le forme R si formano dopo l'integrazione di plasmidi R, trasposoni o sequenze Is nel loro cromosoma. Le forme R di streptococchi piogeni e numerosi altri batteri si formano a seguito di ricombinazioni.

Il significato biologico della dissociazione S-R è che i batteri acquisiscono alcuni vantaggi selettivi che garantiscono la loro esistenza nel corpo umano o nell'ambiente esterno. Questi includono una maggiore resistenza delle forme S alla fagocitosi da parte dei macrofagi e all'effetto battericida del siero sanguigno. Le forme R sono più resistenti ai fattori ambientali. Si conservano più a lungo in acqua e latte.

Allo stesso tempo, la dissociazione S-R in molti casi complica la diagnosi batteriologica di una serie di malattie infettive, ad esempio la dissenteria di Sonne, l'escherichiosi causata da E. coli O124, ecc.

La manifestazione standard della modifica è divisione di una popolazione omogenea in due o più tipologie. Il fenomeno fu studiato per la prima volta da Veul e Felix (1917). Su suggerimento di de Craif (1921), fu chiamato dissociazione dei microbi. Tipicamente, le dissociazioni si verificano in condizioni sfavorevoli per la popolazione originaria (elevata concentrazione di ioni, temperatura non ottimale, ambiente eccessivamente alcalino), durante l'invecchiamento della coltura (ad esempio durante la conservazione a lungo termine) o sotto l'influenza di antisiero, batteriofagi e agenti potenti. Semplici manifestazioni di dissociazioni disponibili per l'osservazione sono cambiamenti nell'aspetto e nella struttura delle colonie batteriche su terreni nutritivi solidi e caratteristiche di crescita in terreni liquidi.

Per designare le colonie dissocianti, Arkwright (1921) propose le prime lettere dei nomi inglesi:

Colonie S[dall'inglese liscio, liscio],

Colonie R[dall'inglese ruvido, ruvido],

Colonie M[dall'inglese mucoide, viscido],

Colonie D[dall'inglese nano, nano].

La dissociazione procede solitamente in direzione S -» R, talvolta attraverso la formazione di colonie mucose intermedie (M). La transizione inversa (R S) si osserva molto meno frequentemente. La maggior parte dei batteri patogeni per l'uomo forma colonie S; L'eccezione sono gli agenti patogeni della tubercolosi, della peste, dell'antrace e pochi altri.

Dovrebbe essere ricordato le dissociazioni sono accompagnate da cambiamenti nelle proprietà biochimiche, morfologiche, antigeniche e patogene dei patogeni.

dissociazione dei batteri

Fase VARIAZIONE – frazionamento di una popolazione omogenea batteri sulle opzioni. Da mutazioni casuali D. b. è caratterizzato da un'elevata frequenza di comparsa e reversione delle varianti, pari a 10 –2 – 10 –4 per divisione cellulare, nonché dalla natura costante dei cambiamenti genetici, fisiologici. – biochimica. e proprietà morfologiche. La più nota è la dissociazione S-R, quando si riseminano le colture ambienti densi Invece di colonie di tipo liscio (lisce) - forme S - caratteristiche della variante iniziale (fase I), si formano colonie ruvide con bordo irregolare (ruvide) - forme R (fase II). Fenomeno D. b. deve essere preso in considerazione durante gli studi diagnostici, nel microbiolo. produzione.

Dissociazione dei batteri

una delle forme di variabilità intrapopolazione, consistente nella comparsa nella popolazione di individui e cloni che differiscono dal tipo originario per la forma delle colonie e per una serie di altre caratteristiche. La più conosciuta è la dissociazione S - R. La maggior parte degli eubatteri, quando coltivati ​​su terreni solidi in condizioni ottimali e quando isolati dai batteri, formano colonie rotonde e lucenti con bordi lisci e una superficie liscia convessa, chiamate Forma a S. Nelle razze antiche, coltivate in condizioni sfavorevoli, isolate dall'ambiente esterno e da pazienti convalescenti, compaiono nella popolazione individui che formano colonie più grandi, appiattite, con bordo irregolare e superficie ruvida opaca, denominate Forma a R. Insieme alla forma delle colonie, la dissociazione S - R porta a cambiamenti in altre caratteristiche, in particolare agglutinabilità nel brodo, soluzioni saline, sostanze estranee, perdita di capsula e motilità, diminuzione dell'attività enzimatica, virulenza, tossigenicità, antigenicità, immunogenicità, sensibilità ai fagi, fisica. e chimica. fattori, aumento della fagocitabilità, ecc. I cambiamenti nella maggior parte delle caratteristiche si basano sulla perdita o sulla repressione della capacità di sintetizzare le catene laterali dei lipopolisaccaridi della parete cellulare batterica . Le forme R a volte possono tornare alla loro forma originale. Fenomeno D. b. deve essere preso in considerazione durante gli studi diagnostici, nella produzione di preparati batterici, microbiolo. industria.

33. Ricombinazione nei batteri: trasformazione, trasduzione, coniugazione.

Ricombinazione (scambio di materiale genetico) nei batteridiversi dalle ricombinazioni A eucarioti :

I batteri hanno diversi meccanismi di ricombinazione;

Durante la ricombinazione nei batteri, non si forma uno zigote, come negli eucarioti, ma merozigote(porta l'intera informazione genetica del ricevente e parte dell'informazione genetica del donatore sotto forma di aggiunta);

In una cellula batterica ricombinante, non cambia solo la qualità, ma anche quantità di informazioni genetiche.

Trasformazione- Questo scambio di informazioni genetiche nei batteri introducendo una preparazione di DNA finita nella cellula batterica ricevente(appositamente preparati o isolati direttamente dalla cellula donatrice). Molto spesso, il trasferimento delle informazioni genetiche avviene quando il ricevente viene coltivato su un mezzo nutritivo contenente il DNA del donatore. Per percepire il DNA del donatore durante la trasformazione, la cellula ricevente deve trovarsi in un certo stato fisiologico (competenza), che si ottiene mediante metodi speciali di elaborazione della popolazione batterica.

Durante la trasformazione vengono trasmesse singole caratteristiche (solitamente 1). La trasformazione è la prova più oggettiva della connessione del DNA o dei suoi frammenti con un particolare tratto fenotipico, poiché nella cellula ricevente viene introdotto un preparato di DNA puro.

Trasduzione- scambio di informazioni genetiche nei batteri trasferendole dal donatore al ricevente utilizzando batteriofagi temperati (trasduttori).

I fagi trasduttori possono trasferire 1 o più geni (caratteri).

Avviene la trasduzione:

Specifico: viene trasferito sempre lo stesso gene;

Non specifico: vengono trasmessi geni diversi.

E' connesso con localizzazione dei fagi trasduttori nel genoma del donatore:

Nel caso della trasduzione specifica, si trovano sempre in un punto del cromosoma;

Quando non specifici, la loro localizzazione è incoerente.

Coniugazione- scambio di informazioni genetiche nei batteri trasferendole dal donatore al ricevente durante il loro contatto diretto. Dopo la formazione di un ponte di coniugazione tra il donatore e il ricevente, un filamento del DNA del donatore entra attraverso di esso nella cellula ricevente. Più lungo è il contatto, maggiore sarà la quantità di DNA del donatore che potrà essere trasferita al ricevente.

Sulla base dell'interruzione della coniugazione a determinati intervalli, è possibile determinare l'ordine dei geni sul cromosoma batterico - costrutto mappe cromosomiche dei batteri (produrre mappatura dei batteri).

Le cellule F+ hanno una funzione di donatore.

Segni importanti di colonie- la loro dimensione e forma. Le colonie possono essere grandi o piccole.

Dimensione delle colonie, dimensioni delle colonie- un segno che consente di distinguere tra diverse specie, generi e persino tipi di batteri. Nella maggior parte dei casi colonie I batteri Gram-positivi sono più piccoli delle colonie di batteri Gram-negativi.

Colonie di batteri può essere piatto, rialzato, convesso, avere il centro depresso o rialzato (Fig. 11-15).

Un altro segno importante è forma dei bordi delle colonie(Fig. 11-16). Quando studi forme di colonia tenere conto della natura della sua superficie: opaca, lucida, liscia o ruvida. Bordi coloniali può essere liscio, ondulato, lobato (tagliato profondamente), frastagliato, eroso, sfrangiato, ecc.

Dissociazioni di colonie

Dimensioni e forma delle colonie può spesso cambiare. Tali cambiamenti sono noti come dissociazione. Molto spesso trovato S-dissociazione E R-dissociazione. Colonie S rotondo, liscio e convesso, con bordi lisci e superficie lucida. Colonie R- forma irregolare, ruvida, con bordi frastagliati.

Colore della colonia

Quando visualizzi i raccolti, presta attenzione colore della colonia. Più spesso sono incolori, bianchi, bluastri, gialli o beige; meno spesso: rosso, viola, verde o nero. A volte le colonie diventano iridescenti, cioè brillano di tutti i colori dell'arcobaleno [dal greco. iris, arcobaleno]. La colorazione avviene a causa della capacità dei batteri di formare pigmenti. Su terreni di differenziazione speciali, inclusi ingredienti speciali o coloranti, le colonie possono acquisire una varietà di colori (nero, blu, ecc.) a causa dell'inclusione di coloranti o del loro ripristino da una forma incolore. In questo caso il loro colore non è associato alla formazione di alcun pigmento.