Диссоциация бактерий. Характеристика S-форм и R-форм, клиническое значение.
Стандартное проявление модификации - разделение однородной популяции на два или несколько типов. Феномен впервые исследовали Вёйль и Феликс (1917). По предложению де Крайфа (1921), он получил названиедиссоциация микробов. Обычно диссоциации возникают в условиях, неблагоприятных для исходной популяции (высокая концентрация ионов, неоптимальная температура, избыточно щелочная среда), при старении культуры (к примеру, при длительном хранении) либо под действием антисыворотки, бактериофагов и сильнодействующих агентов. Простые проявления диссоциаций, доступных для наблюдений, - изменение вида и структуры бактериальных колоний на твёрдых питательных средах и особенности роста в жидких средах.
Для обозначения диссоциирующих колоний Аркрайт (1921) предложил первые буквы английских названий:
S-колонии [от англ. smooth , гладкий],
R-колонии [от англ. rough , шероховатый],
М-колонии [от англ. mucoid , слизистый],
D-колонии [от англ. dwarf, карликовый].
Диссоциация обычно протекает в направлении S -ʼʼ R, иногда через образование промежуточных слизистых (М) колоний. Обратный (R S) переход наблюдают значительно реже. Большинство патогенных для человека бактерий образует S-колонии; исключение составляют возбудители туберкулёза, чумы, сибирской язвы и немногие другие.
Следует помнить, что диссоциации сопровождаются изменениями биохимических, морфологических, антигенных и патогенных свойств возбудителей.
Диссоциация бактерий. Характеристика S-форм и R-форм, клиническое значение. - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Диссоциация бактерий. Характеристика S-форм и R-форм, клиническое значение." 2017, 2018.
Baeothryon A. Dietr. – Пухонос Eriophorum L. – Пушица 1................ Стебель с 1 верхушечным колоском. Растение образует плотные дерновины или кочки................ ............................................................................................................................................................ Е. vaginatum +................ Соцветие из 3-10... .
COBRA Программы бизнес-планирования Программы финансового анализа Программы инвестиционного анализа Тема1. Информационные технологии формирования бизнес-планов. Лекция 10. Информационные технологии формирования... .
Вазовая система ввода-вывода (Basic Input Output System – BIOS) является, с одной стороны, составной частью аппаратных средств, с другой – одним из программных модулей ОС. Возникновение данного названия связано с тем, что BIOS включает в себя набор программ ввода-вывода. С помощью этих... .
Baeothryon A. Dietr. – Пухонос Стебли 3-гранные, в основании с узкими буровато-желтоватыми матовыми чешуевидными влагалищами, верхние с короткой (до 1 см дл.) листовидной пластинкой; растение образует дерновину. 2 нижние кроющие чешуи бесплодные. Волоски пуховки... .
М.7.3. Каковы граничные условия в задаче о сосредоточенной силе на полупространстве? М.7.2. Чему равны напряжения непосредственно под сосредоточенной силой? Какое предположение делается в отношении зоны, расположенной непосредственно у сосредоточенной...
A: Вы уже ознакомились с договорным правом? – Do you already know … … ? B: Да. Теперь я хотел бы заключить с вами контракт. – Yes, I do. And now I’d like … with you. A: Вы уполномочены заключать контракт? – Are you entitled … ? B: Конечно. Наша компания уполномочила меня на это. – Certainly. I’m … to it by our company. A:... .
Бактериальная колонизация – заселение ареала и образование микробного сообщества.
В лабораторных условиях колонизация - рост бактерий в виде колоний (отдельных округлых образований на плотных питательных средах (ППС).
В естественных условиях рост бактерий происходит в виде биопленок (рост на поверхности ППС).
По скорости своего размножения бактерии превосходят все другие организмы. В благоприятных условиях бактерии могут делится каждые 20 мин, образуя огромные по численности колонии.
При недостатке питательных веществ рост колонии бактерий останавливается. Многие бактерии при этом начинают образовывать споры, которые служат для сохранения особей, а не для размножения. Образуя спору, бактерия вырабатывает очень плотную оболочку. Споры предотвращают высыхание бактерии, способны переносить низкую или высокую температуры. Споры могут сохранять жизнеспособность сотни лет.
49. Особенности строение и функции бактериальной биопленки
В настоящее время признано, что большинство микроорганизмов в естественных и искусственно созданных окружающих средах существует в виде структурированных, прикрепленных к поверхности сообществ – биопленок.
Биопленка - микробное сообщество, характеризующееся клетками, которые прикреплены к поверхности или друг к другу, заключены в матрикс синтезированных ими внеклеточных полимерных веществ
Этапы образования биопленки:
Обратимая адгезия
Необратимая (рецепторно - опосредованная) адгезия (экзополисахариды)
Созревание биопленки
экспрессия генов, отвечающих за синтез сигнальных молекул:
Гр(+) - ацил-гомосериновые лактоны,
Гр(-)- короткоцепочечные пептиды
Состав матрикса: полисахариды микроорганизма и кислые полисахариды (муцин – продуцирует макроорганизм),
Феномен взаимодействия между бактериями получил название «quorum sensing или «чувство кворума
QS - бактериальный язык общения
(образование биопленок, патогенность, синтез антибиотиков)
Продукция экзогенных факторов патогенности бактериями в составе биопленок происходит только по достижению ими определенной критической массы бактериальных клеток, достаточных для преодоления защитных механизмов организма и успешного развития инфекционного процесса.
Доказана роль микробных биопленок в возникновении и развитии таких распространенных заболеваний, как:
инфекции, связанных с катетеризацией сосудов, вызванные Staphylococcus aureus и др. грамположительными микроорганизмами
инфекции сердечных клапанов и суставных протезов, вызываемые стафилококками
пародонтит, вызываемый рядом микроорганизмов полости рта
инфекции мочевыводящих путей, вызываемые Е. col i и др. патогенами,
инфекции среднего уха, вызываемые, например Haemophilus influenzae
Экологические преимущества биопленок
Облегчение доступа питательных веществ и метаболическая кооперация
Защита от негативных воздействий окружающей среды
Резистентность к антибактериальным агентам
Резистентность к антибактериальным агентам:
инактивация антибиотиков внеклеточными полимерами или ферментами,
замедлением метаболизма и, соответственно, уменьшение скорости роста микроорганизмов в условиях лимитирования питательных веществ в биопленке, из-за чего антибактериальный препарат диффундирует из биопленки быстрее, чем успеет на них подействовать,
экспрессия возможных генов резистентности
возникновение в биопленке под воздействием антибиотиков микроорганизмов-персистентов
Стратегии преодоления резистентности и борьбы с биопленками:
предотвращение первичного инфицирования имплантата,
минимизация начальной адгезии микробных клеток,
разработка методов проникновения через матрикс биопленки различных биоцидов с целью подавления активности связанных биопленкой клеток
разрушение матрикса
Принципы рациональной антибиотикотерапии.
Принципы рациональной антибиотикотерапии
Микробиологический принцип. Антибиотики следует применять только по показаниям, когда
заболевание вызвано микроорганизмами, в отношении которых существуют эффективные
препараты. Для их подбора необходимо до назначения лечения взять у больного материал для
исследования, выде- "
лить чистую культуру возбудителя и определить его чувствительность к антибиотикам.
Чувствительность к антибиотикам, или антибиотикограмму, определяют с помощью методов
разведения и диффузии (к ним относится метод бумажных дисков). Методы разведения
являются более чувствительными: с их помощью выясняют, какой антибиотик эффективен по
отношению к данному микроорганизму, и определяют его необходимое количество.
минимальную подавляющую концентрацию (МПК).
Фармакологический принцип. При назначении антибиотика необходимо определить правильную
дозировку препарата, необходимые интервалы между введением лекарственного средства,
продолжительность антибиотикотерапии, методы введения. Следует знать фармакокинетику
препарата, возможности сочетания различных лекарственных средств.
Как правило, лечение инфекционных болезней производится с помощью одного антибиотика
(моноантибиотикотерапия). При заболеваниях с длительным течением (подострый септический
эндокардит, туберкулез и др.) для предупреждения формирования антибиотикорезистентности
применяют комбинированную анти-
биотикотерапию.
Клинический принцип. При назначении антибиотиков учитывают общее состояние больных,
возраст, пол, состояние иммунной системы, сопутствующие заболевания, наличие
беременности.
Эпидемиологический принцип. При подборе антибиотика необходимо знать, к каким
антибиотикам устойчивы микроорганизмы в среде, окружающей больного (отделение, больница,
географический регион). Распространенность устойчивости к данному антибиотику не
остается постоянной, а изменяется в зависимости от того, насколько широко используется
антибиотик.
Фармацевтический принцип. Необходимо учитывать срок годности и условия хранения
препарата, так как при его длительном и неправильной хранении образуются токсичные
продукты деградации.
Изменчивость у бактерий может быть ненаследуемой (модификационной) и генотипической (мутации, рекомбинации). Ненаследственная (средовая, модификационная) изменчивость обусловлена влиянием внутри- и
внеклеточных факторов на проявление генотипа. При устранении фактора, вызвавшего
модификацию, данные изменения исчезают.
Временные, наследственно не закрепленные изменения, возникающие как адаптивные реакции бактерий на изменения окружающей среды, называются модификациями (чаще - морфологические и биохимические модификации). После устранения причины бактерии реверсируют к исходному фенотипу.
Стандартное проявление модификации- распределение однородной популяции на две или более двух типов- диссоциация. Пример- характер роста на питательных средах: S- (гладкие) колонии, R- (шероховатые) колонии, M- (мукоидные, слизистые) колонии, D- (карликовые) колонии. Диссоциация протекает обычно в направлении Sà R. Диссоциация сопровождается изменениями биохимических, морфологических, антигенных и вирулентных свойств возбудителей.
Одной из форм мутаций является диссоциация (от лат. dissociatio . расщепление) .
возникновение в популяции микроорганизмов особей, отличающихся от исходных
микроорганизмов внешним видом и структурой колоний, так называемых S-и R-форм (от англ,
smooth . гладкий, rough . шероховатый). S-формы колоний. круглые, влажные, с блестящей
гладкой поверхностью, ровными краями; R-формы образуют колонии неправильной формы,
непрозрачные, сухие с зазубренными краями и неровной шероховатой поверхностью.
Различному внешнему виду колоний соответствует ряд свойств. Чаще S-формы более
вирулентны, клетки имеют нормальную морфологию, биохимически "более активны, обычно
выделяются в остром периоде заболевания; у капсульных видов хорошо развиты капсулы, у
подвижных видов имеются жгутики. Гладкие (S) и шероховатые (R) колонии являются крайними
формами диссоциации, между которыми могут встречаться переходные формы. Диссоциация
рассматривается как явление генетической природы, связанное с хромосомными мутациями
генов, контролирующих синтез липополисахаридов клеточной стенки бактерий.
Диссоциация известна у многих видов. Обычно она выявляется в стареющих культурах.
Диссоциация возникает и в природных условиях (у патогенных микроорганизмов в живом
организме). Большинство микроорганизмов имеет полноценные свойства, находясь в S-форме,
однако существуют исключения: для ми-кобактерий туберкулеза, бацилл сибирской язвы и
возбудителя чумы нормальной является R-форма колоний.
Своеобразной формой изменчивости является R-S-диссоциация бактерий. Она возникает спонтанно вследствие образования двух форм бактериальных клеток, которые отличаются друг от друга по характеру образуемых ими колоний на твердой питательной среде. Один тип - R-ко лонии (англ. rough - неровный) - характеризуется неровными краями и шероховатой поверхностью, второй тип - S-колоний (англ. smooth- гладкий)- имеет круглую форму, гладкую поверхность. Процесс диссоциации, т.е. расщепления бактериальных клеток, формирующих оба типа колоний, обычно протекает в одном направлении: от S- к R-форме , иногда через промежуточные стадии образования слизистых колоний. Обратный переход R- в S-форму наблюдается реже . Для большинства вирулентных бактерий характерен рост в виде S-формы колоний. Исключение составляют микобактерии туберкулеза, иерсинии чумы, сибиреязвенные бактерии и некоторые другие, которые растут в R-форме.
В процессе диссоциации одновременно с изменением морфологии колоний меняются биохимические, антигенные, патогенные свойства бактерий, их устойчивость к физическим и химическим факторам внешней среды.
Мутации, которые приводят к S-R-диссоциации, относятся к инсертационным, поскольку они возникают после встраивания внехро-мосомных факторов наследственности, в том числе и умеренных фагов в бактериальную хромосому. Если эта мутация приводит к утрате генов, контролирующих образование детерминантных полисаха-ридных звеньев ЛПС у грамотрицательных бактерий, то образуются R-мутанты. Они формируют шероховатые колонии, изменяют свои антигенные свойства и резко ослабляют патогенность. У дифтерийных бактерий S-R-диссоциация связана с их лизогенизацией соответствующими бактериофагами. При этом R-формы образуют токсин. У других бактерий R-формы возникают после интеграции в их хромосому R-плазмиды, транспозонов или Is-последовательностей. R-формы пиогенных стрептококков и ряда других бактерий образуются в результате рекомбинаций.
Биологическое значение S-R-диссоциации состоит в приобретении бактериями определенных селективных преимуществ, обеспечивающих их существование в организме человека или во внешней среде. К ним относится более высокая устойчивость S-форм к фагоцитозу макрофагами, бактерицидному действию сыворотки крови. R-формы обладают большей устойчивостью к факторам окружающей среды. Они более длительное время сохраняются в воде, молоке.
Вместе с тем S-R-диссоциация во многих случаях усложняет бактериологическую диагностику ряда инфекционных заболеваний, например дизентерии Зонне, эшерихиоза, вызванного Е. coli О124 и др.
«Вирусы неклеточная форма жизни» - Количество видов. Задания для групп. Размеры вирусов. Дмитрий Иосифович Ивановский. Работа в группах. Более 500 видов у позвоночных животных. Человек противостоит вирусам. Название предложил голландский ботаник Мартин Бейеринк в 1895 году. Электронная микрофотография бактериофагов на бактериальной клетке.
«Вирусы человека» - Способы передачи вирусных заболеваний. . Оспа. Корь. Из-за высокой мутабельности вирусов лечение вирусных заболеваний довольно сложно. Свинка. Роль вирусов в жизни человека. Попытки использовать вирусы на пользу человечеству довольно немногочисленны. Вирусы являются возбудителями многих опасных болезней человека, животных и растений.
«Вирус» - Примером сложно организованных вирусов служат возбудители гриппа игерпеса. Как выглядят вирусы. Классификация. Примером таких вирусов является вирус табачной мозаики. Капсид построен изкапсомеров - белковых комплексов, состоящих, в свою очередь, изпротомеров. Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку.
«Биология тема Вирусы» - Продолжительность проекта -2 урока. Состав УМП. Ученики вместе с учителем.(10мин.) 3.Практический: Сборка материалов. Информационный Категория уч-ся (9-10 классы) Предмет - биология Длительность - среднесрочный. Развивающие: Способствовать формированию информационной культуры. Создание презентации и буклета.
«Клетка вируса» - Открытие вирусов. Размножение вирусов. Основное подразделение вирусов, содержащих дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК). Профилактика СПИДа. СПИД. Структура вируса. Лист, пораженный вирусом. Вирус табачной мозаики. Вирус – неклеточная форма жизни. Цель: “Показать вирусы как неклеточную форму жизни”. Другие вирусы выделяются способом, напоминающим почкование.
«Вирусы» - Табачная мозаика. История вирусов. 1. ДНК двухнитчатая 2. ДНК однонитчатая. Понятие о вирусах-. Роль вирусов в биосфере. Размеры различных вирусов колеблются от 20 (парвовирусы) до 500 (мимивирусы) и более нанометров. Некоторые вирусы имеют также внешнюю липидную оболочку. B. Оболочечный вирус (например, герпесвирус).
Всего в теме 11 презентаций
