6. Микробиологические основы химиотерапии

1.

Микробиологические
основы химиотерапии.
Бактериофаги.
Проведение
идентификации
бактериальной культуры с
помощью бактериофагов.

2. План лекции

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
История становления химиотерапии и
химиопрофилактики
Основные принципы химиотерапии
Антибактериальные преператы
Противовирусные препараты
Возможные осложнения при химиотерапии
Определение чувствительности бактерий
к антибиотикам.
Бактериофаги

3.

1. История становления химиотерапии и
химиопрофилактики
История современных антимикробных средств началась
с открытия Паулем Эрлихом способности анилиновых
красителей убивать трипаносомы.
Роберт Кох применил атоксил (органическое
производное мышьяка) для лечения сонной болезни. Но
через несколько месяцев выяснилось, что этот препарат
вызывает дегенерацию зрительного нерва.
Пауль Эрлих получил препарат сальварсан
(спасающий), который спас жизнь тысячам больных
различными спирохетозами (сифилис, фрамбезия и др.).

4.

П. Ерлих

5.

История открытия антибиотиков.
При изучении сибирской язвы Л.Пастер заметил,
что заражение животного смесью возбудителя и
других бактерий часто мешает развитию
заболевания, что позволило ему предположить,
что конкуренция между микробами может
блокировать патогенные свойства возбудителя.
Впервые идею о возможности применения
существующего антагонизма между микробами
для лечебных целей высказал М.М. Мечников.

6.

Л. Пастер

7.

В 70-х годах ХІХ века русские врачи В.А.
Маннасеин и А.Г. Полотебнов установили
бактерицидные свойства плесневых
грибов (Penicillium glaucum) и
эффективность экстрактов их культур при
лечении инфицированных язв и ран.

8.

Для этого направления ведущее значение
имело открытие А. Флемингом
пенициллинов (1928). Следствием этой
знаменитой «случайности» (в открытую
чашку со стафилококками нечаянно
попала плесень Р. notatum, образовавшая
зону задержки роста) являлось получение
чистого пенициллина (Хоуард Флори и
Эрнст Чейн, 1940) и начало новой эры в
химиотерапии.

9.

А. Флеминг

10.

Е. Чейн

11.

Г. Флори

12.

Первый отечественный пенициллин
(крустозин) был получен З.В. Ермольевой
из P. Crustosum в 1942 году. Активность
крустозина значительно превышала
активность пенициллина, выделенного
Флори и Чейном.

13.

З.В. Ермольева

14.

2. Основные принципы химиотерапии
инфекционных болезней.
Химиотерапевтические препараты должны
обладать следующими свойствами:
1. Микробоцидное или микробостатическое
действие
2. избирательность действия
3. сохранение стабильности структуры при
введении в организм либо образование
активного метаболита
4. способность к проникновению в ткани и
биологические жидкости
5. Отсутствие токсического действия на
ткани макроорганизма.

15.

3. Антибактериальные препараты
К антибактериальным
химиотерапевтическим средствам
относят антибиотики,
сульфаниламидные и другие
препараты.

16.

Сульфаниламиды
Это первые антибактериальные средства широкого
спектра действия, нашедшие применение в медицине
как системные бактериостатики.
Сульфаниламиды проявляют бактериостатическое
действие , конкурентно угнетая дегидроптероат
синтетазу,
что
препятствует
образованию
дегидрофолиевой
кислоты
и
соответственно
тетрагидрофолиевой кислоты, необходимой для
синтеза пуриновых и пиримидиновых оснований. В
результате
подавляется
рост
и
размножение
микроорганизмов.
Спектр
активности
сульфаниламидов:
грамположительные
бактерии
(стрептококки, актиномицеты, палочка сибирской
язвы), грибы, и простейшие.

17.

Антибиотики – (греч. Anti – против +
biosis, жизнь) – химические вещества
биологического происхождения и их
полусинтетические
производные,
избирательно тормозящие рост и
размножение
или
убивающие
микроорганизмы,
а
также
задерживающие
рост
злокачественных опухолей.

18.

Классификация
Антибиотики классифицируют:
1. по происхождению (типу
продуцента),
2. химической структуре,
3. механизму действия,
4. спектру действия.

19.

Классификация по происхождению:
1. Антибиотики, выделенные из грибов:
пенициллины, гризеофульвин и др.
2. из актиномицетов: стрептомицин, тетрациклины,
левомицетин и др.
3. из бактерий: грамицидин, полимиксин и другие
4. из растений: аренарин (бессмертник), иманин
(зверобой), хинин (кора хинного дерева), амицин
(чеснок), рафпанин (редис) и др.
5. из тканей животных: лизоцим, эритрин.
6. Синтетические и полусинтетические.

20.

Классификация по спектру
биологического действия :
1. антибиотики узкого спектра, активные
преимущественно против грам+ или Граммикроорганизмов. Для назначения таких
препаратов необходимо определить
чувствительность возбудителя к ним.
2. антибиотики широкого спектра, эффективные
против многих Гр (+) и Гр (-) бактерий, а также
против простейших. Не требуют определения
чувствительности возбудителя к препарату, но
вызывают массивное уничтожение
нормальной микрофлоры макроорганизма.

21.

Классификация по механизму действия:
1. Ингибиторы
синтеза
пептидогликана:
пенициллины, цефалоспорины, гликопептиды и
др.
2. Ингибиторы синтеза белка – антибиотики
которые нарушают функциональные свойства
рибосом: аминогликозиды, тетрациклины,
левомицетин, макролиды и другие.
3. Антибиотики, нарушающие целостность
цитоплазматической мембраны: полимиксины,
полиеновые антибиотики и др.
4. Ингибиторы транскрипции и синтеза
нуклеиновых кислот: рифампицин.

22.

Устойчивость бактерий к антибиотикам
На фоне применения антибактериального
средства часто происходит селекция штаммов,
способствующая выживанию и последующему
доминированию в популяции бактерий с
резистентностью к ЛС. Подобным путем ряд
штаммов золотистого стафилококка
вырабатывает устойчивость к метициллину.

23.

4. Противовирусные препараты
Этиотропные противовирусные препараты
делятся на группы:
1. Вирулоцидные – убивающие внеклеточные
вирионы на стадии адсорбции (оксолин)
2. Нарушающие адсорбцию, проникновение и
раздевание вириона (ремантадин, амантадин,
арбидол)
3. Нарушающие синтез нуклеиновой кислоты
вируса (ингавирин, ламивудин, ацикловир,
рибавирин и др.)
4. Ингибиторы сборки дочерних популяций
(метисазон)

24.

5. Возможные осложнения при химиотерапии:
1.
Токсические реакции: поражение печени
(тетрациклин, левомицетин, рифампицин),
почек (аминогликозиды, линкомицин),
нарушение функций костного мозга (анемия,
лейко- тромбоцитопения, вплоть до
апластического криза) – поражение органов
кровотворения; поражение центральной и
периферической нервной системы.

25.

Возможные осложнения при химиотерапии:
2.
3.
4.
Дисбактериозы - развиваются после приема
антибиотиков широкого спектра действия,
подавляющих жизнь многих бактерий, в том
числе и непатогенных.
Аллергические реакции: анафилактический шок,
астматический бронхит, ринит, конъюнктивит,
крапивница и др.
Авитаминозы

26.

Возможные осложнения при химиотерапии:
5. Нарушение развития плода
6. Иммунодепрессивные эффекты:
цитостатический эффект препаратов на
иммунокомпетентные клетки (левомицетин,
циклоспорин).

27. 6. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам.

Диско-дифузионный метод – позволяет определить
чувствительность выделенной культуры возбудителя
одновременно к 5-6 антибактериальным препаратам. Не
сложен в постановке, требует сравнительно не больших
материальных и временных затрат.
Для определения используют стерильные бумажные
диски, пропитанные антибиотиками, которые кладут на
чашку Петри с посеянной культурой. Чашки инкубируют
при 37˚С 24 ч. Вокруг дисков, пропитанных
антибиотиками, к которым данная культура проявляет
чувствительность образуются зоны отсутствия роста.

28. 6. Определение чувствительности бактерий к антибиотикам.

29. Вопрос 7 Бактериофаги.

Бактериофаги (фаги) – это вирусы бактерий и
других микроорганизмов.
Открыл бактериофаги Д, Эрелль
в 1917 году.

30. Общая характеристика фагов

Способны размножаться и передавать свои
свойства потомству;
Обладают изменчивостью;
Могут инфицировать только молодые
развивающиеся клетки;

31. Общая характеристика фагов

При определённых условиях вызывают лизис
своих хозяев;
Более устойчивы к воздействию физических и
химических факторов чем вегетативные формы
их хозяев;
Обладают специфичностью.

32. По степени специфичности выделяют:

1.
2.
3.
Поливалентные бактериофаги – поражают
представителей видов, относящихся к одному
роду микроорганизмов;
Видовые бактериофаги – поражают
представителей одного вида;
Типовые бактериофаги – поражают только
определённых представителей вида
(представителей одного фаговарианта и
фаготипа).

33. Название бактериофагов

Бактериофаги называют по названию микробахозяина. Например, фаг, лизирующий
стафилококки, называется стафилококковым,
кишечную палочку – кишечным, сальмонеллы –
сальмонеллезным.

34. Строение бактериофагов

35. Строение бактериофагов

Внутри головки находится нуклеиновая
кислота (ДНК или РНК).
Оболочка фага и отросток состоят из белка. На
конце отростка имеется литический фермент
(лизоцим или гиалуронидаза).

36. Взаимодействие фага с бактериальной клеткой

Вирулентный бактериофаг – вызывает лизис
бактериальной клетки.
Умеренный бактериофаг – лизиса не
вызывает, вступает в симбиоз с микробной
клеткой.

37. Взаимодействие вирулентного фага с клеткой

1.
2.
3.
4.
5.
Адсорбция на клетке;
Проникновение в клетку;
Репликация нуклеиновой кислоты фага и
синтез белков фага;
Сборка фаговых частиц;
Выход фагов из клетки и лизис клетки.

38.

Лизис культуры в жидкой
питательной среде – мутная
среда(1) становится
прозрачной(2)
Лизис культуры на плотной
питательной среде –
негативные колонии фага

39. Взаимодействие умеренного фага с клеткой

Умеренный фаг вступает в симбиоз с клеткой,
встраиваясь в её хромосому. При этом
образуется профаг.
Профаг репродуцируется совместно с
хромосомой и может передаваться
неограниченному числу потомков.

40. Взаимодействие умеренного фага с клеткой

При определённых условиях профаг
выходит из хромосомы в цитоплазму,
превращается в вирулентный фаг и лизирует
клетку.
Переходя в вирулентную форму, фаг может
захватить часть хромосомы клетки и
перенести её в другую клетку, в результате
чего данная клетка получает новые свойства.

41. Взаимодействие умеренного фага с клеткой

Явление симбиоза профага с микробной
клеткой называется лизогения.
Бактериальные культуры, заражённые
умеренным фагом называются лизогенными.

42. Применение бактериофагов

Вирулентные фаги
Фаготерапия – лечение инфекционных
заболеваний;
Фагопрофилактика – специфическая
профилактика инфекционных заболеваний;
Фагодиагностика – выделение фага из
организма больного;

43. Применение бактериофагов

В эпидемиологии для установления
источника и факторов передачи инфекции;
Дифференцировка бактериальных культур с
целью установления их видовой
принадлежности.

44. Применение бактериофагов

Умеренные бактериофаги
В генетике бактерий как фактор
изменчивости;
В генной инженерии.

45. Препараты фагов

Таблетки
Свечи
Жидкие формы – суспензии.