Антибиотики. Механизмы проявления чувствительности и устойчивости микроорганизмов к антибиотикам

Открыл Флемминг в 1928г, затем были созданы синтетические. Это продукты жизнедеятельности живых Ò, а т/же синтетические в-ва, обладающие способностью убивать или тормозить рост и размножение мкÒ in vivo et in vitro. Известно >1000 антибиотиков и >2 тыс НМС, способных тормозить рост и размножение. Но выбор АБ ограничен, т.к. большая их часть ТОКСИЧНЫ для МКÒ.

По МЕХАНИЗМУ ДЕЙСТВИЯ выделяют: БАКТЕРИЦИДНЫЕ (убивают) и БАКТЕРИОСТАТИЧЕСКИЕ (тормозят рост и размножение, после устранения АБ рост и размножение возобновляются).

ТРЕБОВАНИЯ к АБ:

1) Min влиять на ## МКÒ.

2) Max антимикробный эффект в условиях МКÒ.

3) Медленно развивающаяся зависимость со стороны мкÒ.

4) Хорошо растворяться и быть устойчивы в обычных услових хранения.

5) Сохранять антимикробное действие вне зависимости от среды.

6) Антимикробное действие должно проявляться вне зависимости от того, где находится мкÒ – внутри или вне #.

7) Желательно, чтобы обладал иммуностимулирующим действием.

КЛАССИФИКАЦИЯ:

1. По происхождению:

1) продуцируются БАКТЕРИЯМИ (грамицидин, полимиксин) – борьба м/у мкÒ в естественных условиях

2) синтезируются АКТИНОМИЦЕТАМИ (стрептомицин, неомицин) – род Streptomyces основной продуцнет антибиотиков.

3) Продуцируются ПЛЕСНЕВЫМИ ГРИБАМИ (пенициллин, циклоспорин) – род Penicillium, первый антибиотик.

4) РАСТИТЕЛЬНОГО происхождения (аллицин)

5) ЖИВОТНОГО происхождения (лизоцим, интерферон)

2. По спектру антимикробного действия:

1) УЗКИЙ спектр действия – только на гр+ или гр–

2) ШИРОКОГО АНТИБАКТ спектра действия – на гр+ и гр–

3) ШИРОКОГО спектра действия – на Б!!, + хламидий, риккетсий, спирохет

4) АНТИГРИБКОВОГО действия (нистатин, леваин)

5) Действующие на МИКОБАКТЕРИИ – лечат tbc (стрептомицин)

6) ПРОТИВООПУХОЛЕГО действия – действуют на синтез НК

7) с ИММУНОСУПРЕССИВНЫМ действием – при пересадке органов.

3. По механизму действия:

1) Подавляющие синтез # СТЕНКИ мкÒ (пенициллин). Если мкÒ переходит в L–форму, АБ не эффективен.

2) Нарушающие ПРОНИЦАЕМОСТЬ мбны, оказывают бактерицидное действие (нистатин, грамицидин).

3) Нарушающие СИНТЕЗ БЕЛКА (эритромицин, тетрациклин) – действуют только на 70S рибосомы.

4) Ингибирующие ДЫХАТЕЛЬНУЮ ЦЕПЬ – бактерицидное (цианиды).

5) Нарушающие СИНТЕЗ НК – не только на Б!!, но и на В!!, раковые # (бактериостатическое).

Устойчивость мкÒ к АБ делится на:

НЕГЕНЕТИЧЕСКАЯ: 1) утрата рецепторов к АБ на поверхности Б!!

2) ↓ метаболической активности Þ АБ, действующие на синтез не работают

3) если микроб расположен внутри # хозяина, то многие АБ не могут на них воздействовать, т.к. не проникают в ## МКÒ

ГЕНЕТИЧЕСКАЯ – проявляется чаще. Обусловлена следующими факторами:

1) НЕХРОМОСОМНЫЕ – плазмиды (R-плазмида), придающие устойчивость. Чем больше генов в плазмиде, тем более устойчивы Б!!

R-плазмида содержит гены, контролирующие синтез ферментов, которые разрушают антибиотик (пенициллаза или бета–лактамаза). Плазмиды передаются в процессе конъюгации в пределах вида или рода.

2) ХРОМОСОМНЫЕ – определяются Мт в структуре самой хромосоме. В основном они вызываются транспозонами и IS–элементами. Если в популяции появляется устойчивый мутант, то он выживает и активно размножается, а остальные гибнут. Þ При лечении не рекомендуется использовать один и тот же АБ, т.к. с устойчивой инфекцией бороться гораздо сложнее.

КОСВЕННАЯ РЕЗИСТИВНОСТЬ – при заражении смешанной инфекцией устойчивые мкÒ будут разрушать АБ, предотвращая его воздействие на чувствительные мкÒ (они будут выжывать).

28. Нормальная микрофлора тела человека. Её роль в организме. Гнотобиология.

Пока ребенок находится в утробе, он стерилен. При рождении и в течение нескольких лет после рожде­ния в различных его биотопах формируется определённая мкФ. Аутомикрофлора взрослого че­ловека остается постоянной.

По большей части мкФ у всех людей одинакова, но в составе микробиоценозов есть индивидуальные различия (в основном коли­чественные, иногда качественные). Обмен мкФ (дет са­ды, ясли, школы, казармы, больницы и др) м.б. опасным, т.к. многие мкÒ являются условно-патоген­ными.

При использо­вании АБ для лечения больных возможна ги­бель отдельных представителей аутофлоры Þ такие нарушения нужно корректировать.

МкФ кожи. Различают собственную и транзиторную (быстро погибает под влиянием бактерицидных свойств кожи и антагонизма аутохтонных видов).

Постоянная мкФ – стафилококки (в первую очередь эпидермальные, т/же золотистые, сапрофитные) и коринебактерии. МЕСТО ОБИТАНИЯ – роговой слой кожи, сальные железы, волосяные мешочки. Т/же – стрептококки, Candida, спорообразующие аэробные бактерии. КОЛИ­ЧЕСТВО мкÒ на разных участках кожи зависит от пола, возраста и состояния здоровья (от нескольких сотен до тысяч на 1 см²). Наиболь­шее число мкÒ – в склад­ках кожи, видовой состав сильно меняется по мере прибли­жения к естественным выходам полостей.

ЗНАЧЕНИЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ мкФ кожи: выявление общей резистентности (по индексу бактерицидности), в динамике лечения антибиотиками, гормонами, лучевой терапии. Обследованию под­вергаются также персонал клиник, детских учреждений и др.

ЖКТ. Желудок. Несмотря на попадание с большого кол-ва мкÒ, в 1 мл желудоч­ного содержимого обнаруживается лишь несколько десятков ты­сяч особей (в основном – кислотоустойчивые лактобактерии, дрожжи и др.). Большинство погибают под действием HCl желудоч­ного сока.

Тонкая кишка. В 12-ПЕРСТНОЙ КИШКЕ – количество 10⁴–10⁵ / 1 мл – лактобактерии (отличаются по адгезивным свойствам от тех, что на­ходят в полости рта и желудка), бифидумбактерии, фекальные стрептококки. По ходу кишки мкФ меняется: ↑ кол-во перечис­ленных видов и появляются представители, характер­ные для толстой кишки.

Толстая кишка – мкФ наиболее разнообразна и велика по сравнению со всеми другими биотопами по числу видов и количеству микробов – 10⁹—10¹¹ / 1 г со­держимого. Преобладают анаэробы: бифидумбактерии, бактероиды, лактобактерии, клостридии (составляют 96-99%). Аэробы и факультативные анаэробы (1-4%) – энтеробактерии, стафилококки, стрептококки (в основном фекальные), Candi­da, кишечные амебы и др.

В мкФ ЖКТ различают МУКОЗНУЮ (М) (связана со слизистой оболочкой вследствие выраженной адгезии) и ПРОСВЕТНУЮ (П) флору.

М-флора более стабильна, представлена бифидум–и лактобактериями, они обусловливают КОЛОНИЗАЦИОННУЮ РЕЗИСТЕНТНОСТЬ толстой кишки, конкурируя с пат и условно-пат мкÒ за рецепторы эпителиальных ##.

П-флора кроме бифидум- и лакто­бактерий включает и другие мкÒ.

Состав мкФ кишечника меняется в течение жизни: сразу после рождения, развивается бифидум-флора (стимулируют вещества в грудном молоке), она формируется на 5-6 день и становит­ся основой микробиоценоза здорового ребенка. Их кол-во составляет 10⁹–10¹⁰ / 1 г. У детей, искусственно вскармливаемых, и у недо­ношенных формирование бифидумфлоры замедлено Þ кишечные палочки, энтерококки, стафилококки и лактобактерии Þ чаще страдают кишечными заболеваниями.

Дыхательные пути. Большая часть мкÒ воздуха задерживается в ПОЛОСТИ НОСА, где погибает через некоторое время. Собственная мкФ носа = стафилококки, дифтероиды, нейссерии, у некоторых – условно-пат золотистые стафилококки (резидентное носительство).

Слизистая ТРАХЕИ И БРОНХОВ почти стерильна благодаря очищению воздуха при прохождении через ВДП, отдельные мкÒ выбрасываются движениями ворсинок эпителия или уничтожают­ся макрофагами. При нарушении активности эпителия (ингаляционный наркоз, ЗОД, им­мунодефициты) мкÒ могут проникнуть в глубь брон­хиального дерева. МЕЛКИЕ БРОНХИ, АЛЬВЕОЛЫ, паренхима легких стерильны.

Незрелость детского Ò, особенно у недоношенных (↓ синтеза сурфактанта, недостаточная продукция IgА) → несовершенство защитных механизмов ОД, м.б. причиной респираторных заболе­ваний.

Конъюнктива глаза. Бактерицидная СЛЕЗНАЯ ЖИДКОСТЬ уничтожает большинство мкÒ. Но здесь могут обитать в небольших кол-вах коринебактерии, стафилококки, стрептококки пневмонии. При снижении естественной защиты → воспалительные процессы, эндогенные инфекции.

МПС. Почки, мочеточники и мо­ча в мочевом пузыре стерильны. В нижней части уретры встреча­ются стрептококки, бактероиды, коринебактерии, микобактерии и гр– Б!! кишечного происхождения. На наружных половых органах обитают микобактерии смегмы (морфологичес­ки сходные с tbc), и сапрофитная трепонема (сходна с возбудителем сифилиса), а т/же стафилококки, микоплазмы.

МкФ влагалища формируется спустя 12–24ч после рождения, сначала состоит из молочнокислых бактерий, полученных от матери при родах. Затем появляются энтерококки, стрептококки, стафи­лококки, коринебактерии. С наступлением половой зрелости (↑ эстрогенов, ↓ рН влагалищного секрета) развиваются палочки Додерлайна. Полость матки стерильна.

Различают несколько КАТЕГОРИЙ ЧИСТОТЫ влагалища здоровых женщин:

1. рН кислая, много палочек Додерлайна, др мкÒ почти нет;

2. и 3: рН слабокислая или слабощелочная, кроме па­лочек Додерлайна (мало), есть стрепто–, стафилококки и обнаруживаются лейкоци­ты;

4. рН щелочная, много лейко­цитов, единичные палочки Додерлайна и множество др мкÒ (стафило–, стрептококки, м.б. энтеробактерии, бактероиды и др).

На состояние мкФ влагалища благоприятно влияет беременность (часто 3 категория → во 2 и даже в 1). Гормональная перестройка благоприятствует развитию молочнокислой флоры, с которой встречается новорожденный. Прерывание беременности → изменения микрофлоры в неблаго­приятную сторону, частые воспалитель­ные процессы (эндогенной инфекцией).

Функции мкФ. ЗАЩИТНАЯ – относится к факторам ЕСТЕСТВЕН­НОГО ИММУНИТЕТА, т.к. большинство аутохтонных мкÒ антагонисты по отношению к патогенам. Особенно – бифидум- и лактобактерии (выделяют кислоты, спирты, лизоцим, бактериоцины, ингибируют выделение энтеропатогенными эшерихиями ТЛ токсина, способствуют всасыванию кальция, Fe, синтезируют АК и белки, витамины). Своевременное формирование и заселе­ние микробиоценоза бифидумбактериями у грудных детей отражаются на здоровье не только в раннем возрасте, но на протяжении всей жизни.

МкФ ЖКТ способствуют ПИЩЕВАРЕНИЮ: обмен липидов, жиров и жирных кислот, разложение желчных кислот, образование стеркобилиногена, копростерина. Обмен белка – разлагают с образованием индола, скатола, фенола, что способствуют перистальтике. Кислоты и газы – благоприятно влияют на обмен веществ, перистальтику, процессы всасывания и образования кала.

ИММУНИЗИРУЮ­ЩЕЕ СВОЙСТВО. Бактери­альная мкФ способствует организации и созреванию им­мунной системы. В опытах на стерильных животных (ГНОТОБИОНТАХ) показано, что масса и количество центров раз­множения в лимфоузлах безмикробных Ж!! ↓ в несколько раз. Гнотобионты не способны сохранить свое здоровье при контакте с мкÒ, и погибают от инфекционных процессов, вызываемых у них такими видами, к которым Ж!!, выросшие в обычных условиях, не восприимчивы вовсе.

При переохлаждении, перегревании, нарушении сна, психических стрессовых воздействиях, ИО и др. нарушаются взаимоотношения МКÒ и населяющей его тело микрофлоры → микро­бы-симбионты распространя­ются, проникают во внутр среду и вызывают патологические процессы.

Нарушение кач и кол-венного состава мкФ тела чка, перемещение ее в другие биотопы –дисбактериоз (дисбиоз, дисмикробиоз).

29. Микрофлора окружающей среды. Её значение в экологии.

САНИТАРНАЯ МБ изучает санитарное состояние среды и мкФ, а т/же её опасность. Люди и теплокровные Ж!! – основные источники распространения большинства инфекционных болезней. Наиболее массивное выделение патогенных мкÒ происходит воздушно-капельным или фекально-оральным ПУТЁМ. Сан/МБ исследование необходимо для РЕШЕНИЯ вопроса о наличии или отсутствии мкÒ, патогенных для чка, на объектах окр среды. Обнаружить их в окр среде сложно Þ определяют загрязнение ВЫДЕЛЕНИЯМИ чка или Ж!!. Если загрязнение есть, то вполне вероятно, что вместе с выделениями в среду попали и патогенные мкÒ. Т.о, определение фекального или воздушно-капельного загрязнения достаточно надёжно при оценки потенциальной опасности для здоровья чка.

Полости тела чка, сообщающиеся с внеш средой, заселены N мкФ. Обнаружение представителей этой мкФ свидетельствует о загрязнении соответствующими выделениями, т/е мкÒ называются САНИТАРНО-ПОКАЗАТЕЛЬНЫМИ. Они должны отвечать следующим требованиям, должны:

1) постоянно и в больших кол-вах содержаться в выделениях чка и большого круга теплокровных Ж!!

2) не должны иметь прир резервуара или естественных мест обитания

3) сохранять жизнеспособность в столько же, сколько и патогенные мкÒ, выводимые из Ò теми же путями

4) интенсивно размножаться в окружающей среде

5) легко обнаруживаться МБ методами и подвергаться кол-венному определению

6) достаточно типичными, чтобы их дифференциальная диагностика осуществлялась без особого труда.

САН-ПОКАЗАТЕЛЬНЫЕ мкÒ В РАЗЛ ОБЛАСТЯХ СРЕДЫ

ВОДА – кишечные палочки и энтерококки.

ПОЧВА – кишечные палочки, энтерококки, Clostridium perfringens, термофилы.

ВОЗДУХ– стрепто- (зеленящие и гемолитические), патогенные стафилококки.

ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ – кишечные палочки, энтерококки, патогенные стафилококки, протей.

ПРЕДМЕТЫ обихода – киш палочки, энтерококки, патогенные стафилококки.

МЕТОДЫ САН-БИОЛ ИССЛЕДОВАНИЙ

1. Определение суммарного обсеменения (микробного числа) объектов.

2. Определение и титрование санитарно-показательных мкÒ.

3. Обнаружение патогенных мкÒ или продуктов их жизнедеятельности.

4. Определение микробной порчи изучаемых субстратов.

ПОЧВА. Плотность мкФ особенно высока в черноземных почвах, хорошо удобряемых сероземах. Максимальна на глубине 10-20 см, в верхнем слое и на глубине >1-2м мкÒ мало. МкÒ почвы осуществляют синтез биомассы и аккумуляцию энергии, фиксируют N, обеспечивают броже­ние, гниение, нитрификацию и денитрификацию, трансформацию S, P и других элементов. Почва содержит также мкÒ, поступающие из во­ды, воздуха и от животных. С водой в почву попадают патоген­ные и условно-патогенные мкÒ. В нор­мально функционирующей почве интенсивно протекает процесс самоочищения: органические вещества перераба­тываются в гумус и почва освобожда­ется от несвойственных ей грибов и бактерий.

Сроки выживания патогенных микробов в поч­ве зависят от их вида и интенсивности процессов самоочищения. Аспорогенные пат и условно-пат Б!!, В!! выживают в течение нескольких дней – месяцев; споры возбудителей столбняка, сибир­ской язвы, анаэробной инфекции – мно­го лет. Для возбудителей ботулизма, актиномикоза, глубоких микозов – естественная среда обитания.

Сан/МБ состояние почвы оценивается по отношению кол-ва термофильных Б!! и бактерий – показателей фекального загрязнения. Преобладание санитарно-показательных бактерий → санитарно неблагополучные почвы. Для определения давности фе­кального загрязнения почвы определяют несколько Ò. Присутствие в почве Е. coli и Strepto­coccus faecalis указывает на свежее; Citrobacter и Enterobacter – не свежее, a Clostridium perfringens – на давнее загрязнение. Более точная оценка – с помощью определения коли-индекса (кол-во БГКП в 1 г поч­вы), перфрингенс-титра (масса почвы, в которой обнаружена особь вида Cl.perfringens), общей численности са­профитных, термофильных и нитрифицирующих бактерий в 1 г почвы.

ВОДОЕМЫ. Вода открытых водоемов (как и почва) – естественная среда обитания разн Б!!, Г!!, В!!, П!!. В грунтовых водах – единичные мкÒ. Кол-венный и кач состав микробиоценозов за­висит от концентрации минеральных и орг в-в, физ-хим состояния, t°С, рН, кон­центрации О₂ и СО₂ и др. Состав мкÒ на поверхно­сти воды и на дне различен. В иле активно протекают гниение и брожение, хемоаутотрофноый и гетеротрофный синтез. На поверхности – образуется пленка, в которой протекает фотосинтез. В прибрежной зоне открытых водоемов, особенно вблизи крупных населенных пунктов, вода содержит большое количество заносных патоген­ных и условно-патогенных микробов.

Сроки выживания зависят от вида, дозы, t°С воды, степени насыщения органическими ве­ществами, рН, солнечная радиация, тип водоисточника. Споры возбудителя сибирской язвы могут сохра­няться в воде годы; многие месяцы –энтеровирусы, сальмонеллы, лептоспиры, вирус гепатита А; дни – недели — возбудители дизентерии, холеры, бруцеллеза.

Сан/МБ состояние оценивается по:

1) микробному числу (кол-во хемоорганотрофных бактерий в 1 мл воды);

2) коли-титру (наимень­ший объем воды, в котором обнаруживается БГКП)

3) коли-индексу (кол-во БГКП в 1 л воды).

Т/ же определяют наличие энтерококков, сальмонелл, холерного вибриона, энтеровирусов.

Согласно ГОСТу на питьевую водопроводную воду, ее коли-титр должен быть ≥300, коли-индекс – ≤3, а микробное число – ≤100.

ВОЗДУХ непригоден для размножения мкÒ (недостаточно влаги и пит в-в + солнечная радиация и высушивание). Обнаруживаемые микробы посту­пают из почвы, с поверхностей. Видовой и численный состав мкФ зависит от интенсивности солнечной радиации, ветра, осадков, покро­ва почвы, плотности населения и др. Преобладают споры грибов, актиномицетов, бацилл, пигментообразующие виды аспорогенных бактерий. В жилых помещениях содержится в основ­ном мкÒ дыхательных путей и кожи чка.

Сан/МБ состояние по:

1) микробному числу (количеству осо­бей в 1 м³ воздуха),

2) наличию сан-показательных Б!! – представителей микрофлоры дыхательных путей (гемолитические стрептококки, золотистый стафилоккок).

ЗНАЧЕНИЕ мкÒ ДЛЯ ОКР СРЕДЫ

Участ­вуют в круговороте веществ, нитрифицирующие Б!! разлагают аммиак, соли аммония и азотистой кислоты, фиксируют N (важно для растений), разлагают орг в-ва, образуют гумус (↑ плодородие почв), участвуют в круговороте C, S, P и др элементов, разрушают попадающие в воду и почву ксенобиотики (обычно не встречаются в природе, появляются в результате деятельности человека).

С развитием молекулярной генетики возникла проблема за­щиты природы от искусственных мутантов, а с выходом человека в космос – предупреждение заноса на нашу планету внеземных и попадания в космос земных микроорганизмов.