R-S dissosiasjoner. Egenskaper til bakterier. Ikke-arvelige endringer i bakteriers egenskaper. S - kolonier. R - kolonier. M - kolonier. D - kolonier av bakterier Koloniens form
Prinsipper for rasjonell antibiotikabehandling.
Prinsipper for rasjonell antibiotikabehandling
Mikrobiologisk prinsipp. Antibiotika skal kun brukes som angitt når
sykdommen er forårsaket av mikroorganismer som det er effektive mot
narkotika. For å velge dem er det nødvendig å ta materiale fra pasienten før behandling foreskrives.
forskning, fremheving
hell en ren kultur av patogenet og bestemme dens følsomhet for antibiotika.
Antibiotikafølsomhet, eller antibiogram, bestemmes ved hjelp av metoder
fortynning og diffusjon (disse inkluderer papirskivemetoden). Avlsmetoder
er mer følsomme: med deres hjelp finner de ut hvilket antibiotikum som er effektivt for
forhold til en gitt mikroorganisme, og bestemme dens nødvendige mengde.
minimum hemmende konsentrasjon (MIC).
Farmakologisk prinsipp. Når du foreskriver et antibiotikum, er det nødvendig å bestemme riktig
dosering av legemidlet, nødvendige intervaller mellom administrering av legemidlet,
varighet av antibiotikabehandling, administrasjonsmetoder. Du bør kjenne til farmakokinetikken
medikament, muligheten for å kombinere ulike medikamenter.
Vanligvis behandles infeksjonssykdommer med et enkelt antibiotikum.
(monoantibiotisk behandling). For sykdommer med et langt forløp (subakutt septisk
endokarditt, tuberkulose, etc.) for å forhindre dannelse av antibiotikaresistens
kombinert anti-
biotisk terapi.
Klinisk prinsipp. Ved forskrivning av antibiotika tas pasientens generelle tilstand i betraktning,
alder, kjønn, immunsystemstatus, samtidige sykdommer, tilstedeværelse
svangerskap.
Epidemiologisk prinsipp. Når du velger et antibiotikum, må du vite hvilket
mikroorganismer i miljøet rundt pasienten er resistente mot antibiotika (avdeling, sykehus,
geografisk region). Forekomsten av resistens mot dette antibiotikumet er det ikke
forblir konstant, men endres avhengig av hvor mye brukt
antibiotika.
Farmasøytisk prinsipp. Utløpsdato og lagringsforhold må tas i betraktning
av stoffet, siden dets langsiktige og feilaktige lagring resulterer i dannelsen av giftige
nedbrytningsprodukter.
Variasjon i bakterier kan ikke arves ( modifikasjon) og genotypisk ( mutasjoner, rekombinasjoner). Ikke-arvelig (miljømessig, modifikasjon) variabilitet skyldes påvirkning av intra- og
ekstracellulære faktorer på manifestasjonen av genotypen. Når du eliminerer faktoren som forårsaket
modifikasjon, forsvinner disse endringene.
Midlertidige, arvelig ikke faste endringer som oppstår som adaptive reaksjoner av bakterier til miljøendringer kalles modifikasjoner(oftere - morfologiske og biokjemiske modifikasjoner). Når årsaken er eliminert, går bakteriene tilbake til sin opprinnelige fenotype.
Standard manifestasjonen av modifikasjon er fordelingen av en homogen populasjon i to eller flere to typer - dissosiasjon. Et eksempel er arten av vekst på næringsmedier: S- (glatte) kolonier, R- (grove) kolonier, M- (mucoide, slimete) kolonier, D- (dverg) kolonier. Dissosiasjon fortsetter vanligvis i retning av Sà R. Dissosiasjon er ledsaget av endringer i de biokjemiske, morfologiske, antigene og virulente egenskapene til patogener.
En form for mutasjon er dissosiasjon (fra latin dissociatio. splitting).
utseendet i en populasjon av mikroorganismer av individer som er forskjellige fra de opprinnelige
mikroorganismers utseende og struktur av kolonier, de såkalte S- og R-formene (fra engelsk,
glatt. glatt, grov. ujevn). S-former av kolonier. rund, fuktig, skinnende
glatt overflate, rette kanter; R-former danner uregelmessig formede kolonier,
ugjennomsiktig, tørr med taggete kanter og en ujevn ru overflate.
Det forskjellige utseendet til kolonier tilsvarer en rekke egenskaper. Oftere er S-former flere
virulente, celler har normal morfologi, biokjemisk "mer aktive, vanligvis
er isolert i den akutte perioden av sykdommen; hos kapselarter er kapslene godt utviklet, i
bevegelige arter har flageller. Glatte (S) og grove (R) kolonier er ekstreme
former for dissosiasjon, mellom hvilke overgangsformer kan forekomme. Dissosiasjon
betraktes som et fenomen av genetisk natur assosiert med kromosomale mutasjoner
gener som styrer syntesen av lipopolysakkarider i bakteriecelleveggen.
Dissosiasjon er kjent hos mange arter. Det oppdages vanligvis i aldrende avlinger.
Dissosiasjon forekommer også under naturlige forhold (i patogene mikroorganismer i levende live
kropp). De fleste mikroorganismer har fulle egenskaper når de er i S-form,
det finnes imidlertid unntak: for Mycobacterium tuberculosis, miltbrannbasiller og
Det normale årsaken til pest er R-formen av kolonier.
Bakteriell kolonisering - kolonisering av området og dannelse av det mikrobielle samfunnet.
Under laboratorieforhold er kolonisering vekst av bakterier i form av kolonier (individuelle runde formasjoner på fast næringsmedium (PPS).
Under naturlige forhold skjer bakterievekst i form av biofilmer (vekst på overflaten av EPS).
Når det gjelder hastigheten på deres reproduksjon, overgår bakterier alle andre organismer. Under gunstige forhold kan bakterier dele seg hvert 20. minutt og danne enorme kolonier.
Hvis det er mangel på næringsstoffer, stopper veksten av bakteriekolonien. Mange bakterier begynner å danne sporer, som tjener til å bevare individer, og ikke for reproduksjon. Når den danner en spore, produserer bakterien et veldig tett skall. Sporene hindrer bakterien i å tørke ut og tåler lave eller høye temperaturer. Sporer kan forbli levedyktige i hundrevis av år.
49. Funksjoner av strukturen og funksjonene til bakteriell biofilm
Det er nå anerkjent at de fleste mikroorganismer i naturlige og kunstige miljøer eksisterer i form av strukturerte, overflate-festede samfunn - biofilmer.
Biofilm - mikrobielt samfunn preget av celler som er festet til en overflate eller til hverandre, innelukket i en matrise av ekstracellulære polymere stoffer de syntetiserer
Stadier av biofilmdannelse:
Reversibel vedheft
Irreversibel (reseptormediert) adhesjon (eksopolysakkarider)
Biofilmmodning
uttrykk for gener som er ansvarlige for syntesen av signalmolekyler:
Gr(+) - acyl-homoserin laktoner,
Gr(-) - kortkjedede peptider
Matrisesammensetning: mikroorganismepolysakkarider og sure polysakkarider (mucin - produsert av makroorganismen),
Fenomenet med interaksjon mellom bakterier kalles " quorumsfølelse eller "quorum sense"
QS-bakteriell kommunikasjonsspråk
(biofilmdannelse, patogenisitet, antibiotikasyntese)
Produksjonen av eksogene patogenisitetsfaktorer av bakterier i biofilmer skjer bare når de når en viss kritisk masse av bakterieceller som er tilstrekkelig til å overvinne kroppens forsvarsmekanismer og vellykket utvikle den smittsomme prosessen.
Rollen til mikrobielle biofilmer i forekomsten og utviklingen av slike vanlige sykdommer som:
infeksjoner forbundet med vaskulær kateterisering forårsaket av Staphylococcus aureus og andre gram-positive mikroorganismer
infeksjoner i hjerteklaffer og leddproteser forårsaket av stafylokokker
periodontitt forårsaket av en rekke orale mikroorganismer
urinveisinfeksjoner forårsaket av E. colJeg og andre patogener,
mellomørebetennelse forårsaket av f.eks influensa
Miljømessige fordeler med biofilm
Tilrettelegging for næringstilgang og metabolsk samarbeid
Beskyttelse mot negative miljøpåvirkninger
Resistens mot antibakterielle midler
Resistens mot antibakterielle midler:
inaktivering av antibiotika av ekstracellulære polymerer eller enzymer,
bremse metabolismen og følgelig redusere veksthastigheten til mikroorganismer under forhold med begrensede næringsstoffer i biofilmen, på grunn av hvilket det antibakterielle stoffet diffunderer fra biofilmen raskere enn det har tid til å virke på dem,
uttrykk for mulige resistensgener
fremveksten av vedvarende mikroorganismer i biofilmen under påvirkning av antibiotika
Strategier for å overvinne resistens og kontrollere biofilmer:
forebygging av primær infeksjon av implantatet,
minimere den første adhesjonen av mikrobielle celler,
utvikling av metoder for penetrering av ulike biocider gjennom biofilmmatrisen for å undertrykke aktiviteten til biofilmassosierte celler
matriseødeleggelse
En særegen form for variasjon er R-S-dissosiasjonen av bakterier. Det oppstår spontant på grunn av dannelsen av to former for bakterieceller, som skiller seg fra hverandre i naturen til koloniene de danner på et fast næringsmedium. En type - R-ko lonii (engelsk grov - ujevn) - preget av ujevne kanter og en ru overflate, andre type - S-kolonier(engelsk glatt - glatt) - har en rund form, glatt overflate. Dissosiasjonsprosessen, dvs. splitting av bakterieceller som danner begge typer kolonier, flyter vanligvis i én retning: fra S- til R-form, noen ganger gjennom mellomstadier av dannelsen av slimete kolonier. Den omvendte overgangen fra R- til S-form observeres sjeldnere. De fleste virulente bakterier er preget av vekst i form av S-form kolonier. Unntakene er Mycobacterium tuberculosis, Yersinia-pest, miltbrannbakterier og noen andre som vokser i R-form.
I løpet av dissosiasjonsprosessen, sammen med en endring i morfologien til koloniene, endres de biokjemiske, antigene, patogene egenskapene til bakterier og deres motstand mot fysiske og kjemiske miljøfaktorer.
Mutasjoner som fører til S-R-dissosiasjon klassifiseres som innsetting, siden de oppstår etter integrering av ekstrakromosomale arvelighetsfaktorer, inkludert tempererte fager, i det bakterielle kromosomet. Hvis denne mutasjonen fører til tap av gener som kontrollerer dannelsen av determinante polysakkaridenheter av LPS i gramnegative bakterier, dannes R-mutanter. De danner grove kolonier, endrer deres antigene egenskaper og reduserer patogenisiteten kraftig. Hos difteribakterier er S-R-dissosiasjon assosiert med deres lysogenisering av de tilsvarende bakteriofagene. I dette tilfellet danner R-formene et toksin. I andre bakterier oppstår R-former etter integrering av R-plasmider, transposoner eller Is-sekvenser i deres kromosom. R-former av pyogene streptokokker og en rekke andre bakterier dannes som følge av rekombinasjoner.
Den biologiske betydningen av S-R-dissosiasjon er at bakterier oppnår visse selektive fordeler som sikrer deres eksistens i menneskekroppen eller i det ytre miljø. Disse inkluderer høyere motstand av S-former mot fagocytose av makrofager og den bakteriedrepende effekten av blodserum. R-former er mer motstandsdyktige mot miljøfaktorer. De bevares over lengre tid i vann og melk.
Samtidig kompliserer S-R-dissosiasjon i mange tilfeller den bakteriologiske diagnostiseringen av en rekke infeksjonssykdommer, for eksempel Sonnes dysenteri, escherichiose forårsaket av E. coli O124, etc.
Standard manifestasjon av modifikasjon er inndeling av en homogen populasjon i to eller flere typer. Fenomenet ble først studert av Veul og Felix (1917). Etter forslag fra de Craif (1921) ble det kalt dissosiasjon av mikrober. Vanligvis forekommer dissosiasjoner under forhold som er ugunstige for den opprinnelige befolkningen (høy ionekonsentrasjon, suboptimal temperatur, overdrevent alkalisk miljø), under kulturaldring (for eksempel under langtidslagring) eller under påvirkning av antiserum, bakteriofager og potente midler. Enkle manifestasjoner av dissosiasjoner tilgjengelig for observasjon er endringer i utseendet og strukturen til bakteriekolonier på faste næringsmedier og vekstegenskaper i flytende medier.
For å utpeke dissosierende kolonier foreslo Arkwright (1921) de første bokstavene i engelske navn:
S-kolonier[fra engelsk glatt, glatt],
R-kolonier[fra engelsk ujevn, grov],
M-kolonier[fra engelsk mucoid, slimete],
D-kolonier[fra engelsk dverg, dverg].
Dissosiasjonen fortsetter vanligvis i S -» R-retningen, noen ganger gjennom dannelsen av mellomliggende slimhinnekolonier (M). Den omvendte (RS) overgangen observeres mye sjeldnere. De fleste bakterier som er patogene for mennesker, danner S-kolonier; Unntaket er patogenene til tuberkulose, pest, miltbrann og noen få andre.
Det bør man huske på dissosiasjoner er ledsaget av endringer i de biokjemiske, morfologiske, antigene og patogene egenskapene til patogener.
dissosiasjon av bakterier
FaseVARIASJON – splitting av en homogen populasjon bakterie på alternativer. Fra tilfeldige mutasjoner D. b. er preget av en høy frekvens av forekomst og reversering av varianter, som utgjør 10 –2 – 10 –4 per celledeling, samt den konstante naturen til genetiske endringer, physiol. – biokjemi. og morfologiske egenskaper. Den mest kjente er S-R-dissosiasjon, når, ved gjensåing av avlinger på tette miljøer I stedet for kolonier av den glatte typen (glatt) - S-former - karakteristisk for den initiale varianten (fase I), dannes grove kolonier med en ujevn kant (ru) - R-former (fase II). Fenomen D. b. må tas i betraktning under diagnostiske studier, i mikrobiol. produksjon.
Dissosiasjon av bakterier
en av formene for intrapopulasjonsvariabilitet, som består i utseendet i populasjonen av individer og kloner som skiller seg fra den opprinnelige typen i formen til koloniene og en rekke andre egenskaper. Den mest kjente er S - R dissosiasjon. De fleste eubakterier, når de dyrkes på faste medier under optimale forhold og når de er isolert fra bakterier, danner runde, skinnende kolonier med glatte kanter og en jevn konveks overflate, kalt S-form. Hos gamle raser, når de dyrkes under ugunstige forhold, når de er isolert fra det ytre miljø og fra rekonvalesent pasienter, opptrer individer i populasjonen, som danner større, flatere kolonier med ujevn kant og en ru matt overflate, betegnet R-form. Sammen med formen på koloniene fører S - R-dissosiasjon til endringer i andre egenskaper, spesielt agglutinabilitet i buljong, saltoppløsninger, fremmedstoffer, tap av kapsel og motilitet, reduksjon i enzymatisk aktivitet, virulens, toksigenisitet, antigenisitet, immunogenisitet , følsomhet for fager, fysisk. og chem. faktorer, økt fagocytabilitet, etc. Endringer i de fleste egenskaper er basert på tap eller undertrykkelse av evnen til å syntetisere lipopolysakkaridsidekjeder i bakteriecelleveggen . R-former kan noen ganger gå tilbake til sin opprinnelige form. Fenomen D. b. må tas i betraktning under diagnostiske studier, i produksjon av bakterielle preparater, mikrobiol. industri.
33. Rekombinasjon i bakterier: transformasjon, transduksjon, konjugering.
Rekombinasjon (utveksling av genetisk materiale) i bakterierforskjellig fra rekombinasjoner på eukaryoter :
Bakterier har flere rekombinasjonsmekanismer;
Ved rekombinasjon i bakterier dannes det ikke en zygote, som i eukaryoter, men merozygote(bærer hele den genetiske informasjonen til mottakeren og en del av den genetiske informasjonen til giveren i form av et tillegg);
I en rekombinant bakteriecelle endres ikke bare kvaliteten, men også mengden genetisk informasjon.
Transformasjon- Dette utveksling av genetisk informasjon i bakterier ved å introdusere et ferdig DNA-preparat i mottakerbakteriecellen(spesielt tilberedt eller direkte isolert fra donorcellen). Oftest skjer overføring av genetisk informasjon når mottakeren dyrkes på et næringsmedium som inneholder donor-DNA. For å oppfatte donor-DNA under transformasjon, må mottakercellen være i en viss fysiologisk tilstand (kompetanse), som oppnås ved spesielle metoder for behandling av bakteriepopulasjonen.
Under transformasjon overføres enkelt (vanligvis 1) karakteristikker. Transformasjon er det mest objektive beviset på forbindelsen mellom DNA eller dets fragmenter med en spesiell fenotypisk egenskap, siden et rent DNA-preparat introduseres i mottakercellen.
Transduksjon- utveksling av genetisk informasjon i bakterier ved å overføre den fra donor til mottaker ved hjelp av tempererte (transduserende) bakteriofager.
Transduserende fager kan overføre 1 eller flere gener (trekk).
Transduksjon skjer:
Spesifikt - det samme genet overføres alltid;
Uspesifikk - forskjellige gener overføres.
Det er koblet sammen med lokalisering av transduserende fager i donorgenomet:
Ved spesifikk transduksjon er de alltid plassert på ett sted på kromosomet;
Når de er uspesifikke, er lokaliseringen deres inkonsekvent.
Konjugasjon- utveksling av genetisk informasjon i bakterier ved å overføre den fra donor til mottaker under direkte kontakt. Etter dannelsen av en konjugasjonsbro mellom giveren og mottakeren, kommer en tråd av donor-DNA inn i mottakercellen gjennom den. Jo lengre kontakt, jo mer av donor-DNA kan overføres til mottakeren.
Basert på avbrudd av konjugasjon med visse intervaller, er det mulig å bestemme rekkefølgen av gener på bakteriekromosomkonstruksjonen kromosomkart over bakterier (produsere kartlegging av bakterier).
F+-celler har en donorfunksjon.
Viktige tegn på kolonier- deres størrelse og form. Kolonier kan være store eller små.
Størrelse på kolonier, kolonistørrelser- et tegn som lar deg skille mellom ulike arter, slekter og til og med typer bakterier. I de fleste tilfeller kolonier Gram-positive bakterier er mindre enn kolonier av Gram-negative bakterier.
Kolonier av bakterier kan være flat, hevet, konveks, ha et forsenket eller hevet senter (fig. 11-15).
Et annet viktig tegn er form av kolonikanter(Fig. 11-16). Når du studerer koloniformer ta hensyn til overflaten: matt, skinnende, glatt eller ru. Kolonikanter kan være glatt, bølget, fliket (dypt skåret), taggete, erodert, frynset, etc.
Kolonidissosiasjoner
Størrelser og former på kolonier kan ofte endre seg. Slike endringer er kjent som dissosiasjon. Oftest funnet S-dissosiasjon Og R-dissosiasjon. S-kolonier rund, glatt og konveks, med glatte kanter og en skinnende overflate. R-kolonier- uregelmessig i form, grov, med taggete kanter.
Koloni farge
Når du ser på avlinger, vær oppmerksom på koloni farge. Oftere er de fargeløse, hvite, blåaktige, gule eller beige; sjeldnere - rød, lilla, grønn eller svart. Noen ganger blir kolonier iriserende, det vil si at de skimrer med alle regnbuens farger [fra gresk. iris, regnbue]. Farging oppstår som et resultat av bakteriers pigmentdannende evne. På spesielle differensierende medier, inkludert spesielle ingredienser eller fargestoffer, kan kolonier få en rekke farger (svart, blå, etc.) på grunn av inkludering av fargestoffer eller deres restaurering fra en fargeløs form. I dette tilfellet er fargen deres ikke assosiert med dannelsen av noen pigmenter.
Laster inn...