1)На клеточную стенку

Важнейшими группами антимикробных препаратов, избирагельно действующих на синтез клеточной стенки бактерий, являются b-лактамы, гликопептиды и липопептиды.

Пептидогликан — основа клеточной стенки бактерий. Синтез предшественников пептидогликана начинается в цитоплазме. Затем они транспортируются через ЦПМ, где происходит их объединение в гликопептидные цепи. Образование полноценного пептидогликана происходит на внешней поверхности ЦПМ. Этот этап включает в себя процесс образования поперечных сшивок гетерополимерных цепей пептидогликана и совершается при участии белков-ферментов (транспептидаз), которые называют пенициллинсвязывающими белками (ПСБ), так как именно они служат мишенью для пенициллина и других b-лактамных антибиотиков.

Ингибирование ПСБ приводит к накоплению в бактериальной клетке предшественников пептидогликана и запуску системы аутолиза. В результате действия аутентических ферментов и увеличения осмотического давления цитоплазмы происходит лизис бактериальной клетки.

Действие липопептидов направлено не на синтез пептидогликана, а на формирование канала в клеточной стенке при необратимом соединении гидрофобной части молекулы липопептида с клеточной мембраной грамположительных бактерий. Образование такого канала приводит к быстрой деполяризации клеточной мембраны из-за выхода калия и, возможно, других ионов, содержащихся в цитоплазме, в результате чего также наступает гибель бактериальной клетки.

2)На синтез белка

Мишенью для этих препаратов являются белоксинтезирующие системы прокариот, которые имеют отличия от рибосом эукариот, что обеспечивает селективность действия этих препаратов. Синтез белка - многоступенчатый процесс, где задействовано множество ферментов и структурных субъединиц. Известны несколько точекмишеней, на которые способны воздействовать препараты этой группы в процессе биосинтеза белка.
Аминогликозиды, тетрациклины и оксазолидиноны связываются с 30S-субъединицей, блокируя процесс еще до начала синтеза белка. Аминогликозиды необратимо связываются с 30S-субъединицей рибосом и нарушают присоединение к рибосоме тРНК, происходит образование дефектных инициальных комплексов. Тетрациклины обратимо связываются с 30S-субъединицей рибосом и препятствуют присоединению нового аминоацила тРНК к акцепторному сайту и перемещению тРНК с акцепторного на донорский сайт. Оксазолидиноны блокируют связывание двух субъединиц рибосом в единый 70S-комплекс, нарушают терминацию и высвобождение пептидной цепи.
Макролиды, хлорамфеникол, линкозамиды и стрептограмины соединяются с 50S-субъединицей и ингибируют процесс элонгации полипептидных цепей при синтезе белка. Хлорамфеникол и линкозамиды нарушают формирование пептида, катализируемого пептидилтрансферазой, макролиды ингибируют транслокацию пептидил тРНК. Однако эффект этих препаратов бактериостатичен. Стрепторамины, хинупристин/дальфопристин ингибируют синтез белка в синергичной манере, оказывая бактерицидное действие. Хинупристин связывает 50S-субъединицу и предупреждает элонгацию полипептида. Дальфопристин присоединяется рядом, изменяет конформацию 50S-рибосомальной субъединицы, увеличивая тем самым прочность связывания с ней хинупристина.

3)На ЦПМ

Несколько классов антимикробных препаратов способны нарушать синтез и функцию бактериальных нуклеиновых кислот, что достигается тремя способами: ингибированием синтеза предшественников пуринпиримидиновых оснований (сульфаниламиды, триметоприм), подавлением репликации и функций ДНК (хиноло- ны/фторхинолоны, нитроимидазолы, нитрофураны) и ингибированием РНК-полимеразы (рифамицины). В большинстве своем в эту группу входят синтетические препараты, из антибиотиков подобным механизмом действия обладают только рифамицины, которые присоединяются к РНК-полимеразе и блокируют синтез мРНК.
Действие фторхинолонов связано с ингибицией синтеза бактериальной ДНК путем блокирования фермента ДНК-гиразы. ДНКгираза является топоизомеразой ΙΙ, которая обеспечивает расплетание молекулы ДНК, необходимое для ее репликации.
Сульфаниламиды - структурные аналоги ПАБК - могут конкурентно связываться и ингибировать фермент, который нужен для перевода ПАБК в фолиевую кислоту - предшественник пуриновых и пиримидиновых оснований. Эти основания необходимы для синтеза нуклеиновых кислот.

4)На нуклеиновые кислоты

Число антибиотиков, специфически действующих на мембраны бактерий, невелико. Наиболее известны полимиксины (полипептиды), к которым чувствительны только грамотрицательные бактерии. Полимиксины лизируют клетки, повреждая фосфолипиды клеточных мембран. Из-за токсичности их применяют лишь для лечения местных процессов и не вводят парентерально. В настоящее время на практике не используют.

Противогрибковые препараты (антимикотики) повреждают эргостеролы ЦПМ грибов (полиеновые антибиотики) и ингибируют один из ключевых ферментов биосинтеза эргостеролов (имидазолы).

1) Понятие “Quorum sensing”.
Чувство кворума (англ. Quorum Sensing) — способность некоторых бактерий (возможно, и других микроорганизмов) общаться и координировать своё поведение за счёт секреции молекулярных сигналов. Назначение чувство кворума — координировать определённое поведение или действия между бактериями того же вида или подвида в зависимости от плотности их населения. Например, оппортунистические патогенные бактерии Pseudomonas aeruginosa могут размножаться в пределах хозяина без ущерба для последнего, пока они не достигают определённой концентрации. Но они становятся агрессивными, когда их число становится достаточным, чтобы преодолеть иммунную систему хозяина, приводя к развитию болезни. Для того чтобы сделать это, бактериям необходимо сформировать биоплёнки на поверхности тела хозяина. Возможно, что терапевтическая ферментативная деградация сигнальных молекул предотвращает образование таких биоплёнок. Разрушение сигнального процесса таким образом — подавление чувства кворума.

2) Бактериальные биопленки. Строение. Значение.
Особую форму колониальной организации микроорганизмов представляют собой биопленки. Они представляют собой микроколонии, сформированные в слизистом матриксе и разделённые открытыми (часто заполняемыми водой) каналами - своего рода аналог примитивной "циркуляторной системы", доставляющей питательные субстраты и убирающей продукты метаболизма. Продуцируемый микробами матрикс препятствует проникновению лекарственных средств, что повышает устойчивость бактерий к антибиотикам в десятки, а то и в сотни раз. В составе биопленки бактерии длительно сохраняются в организме хозяина и становятся устойчивыми к действию как гуморального, так и клеточного иммунитета. Поэтому наличие хронических инфекционных заболеваний определяется именно тем, что бактерии способны образовывать биопленки и, длительно персистируя, сохраняться в организме хозяина. Когда биопленки достигают определенного размера, от них начинают отрываться части, которые с помощью кровотока или по желудочно-кишечному тракту разносятся по организму. Происходит образование новых очагов роста биопленки (аналогия метастазирования злокачественных клеток). Бактерии способны формировать биопленки не только на биологических поверхностях, но и на дереве, пластмассе, металле, например, при транспортировке нефти, на хирургическом инструментарии, эндоскопах, медицинском имплантируемом оборудовании (линзы, катетеры, искусственные клапаны сердца). С биопленками, образующимися на поверхностях стен, полов, кроватей, тесно связана и проблема внутрибольничных инфекций, поскольку ни УФО, ни дезсредства не помогают. Иногда биопленки могут быть полезными, например, их применяют для обеззараживания отработанных и сточных вод. Нормальная микрофлора желудочно-кишечного тракта образует биопленки, которые хорошо и надежно защищают наши слизистые от повреждающих агентов. В природе биопленки распространены повсеместно. Установлено, что свыше 95% существующих в природе бактерий находятся в биопленках. Они формируются в условиях текучести и только после достижения бактериями определенной плотности – от 1 до 10 млн в 1 мл. В этом случае бактерии выделяют высокоспецифичные сигнальные молекулы (автоиндукторы). Автоиндукторы посредством регуляторных белков экспрессируют гены, которые запускают синтез полисахаридов, образующих капсулы на поверхности этой бактериальной массы. В итоге образуется микробное сообщество, где ряд функций все типы клеток выполняют вместе, и в то же время происходит распределение обязанностей. В этом и состоит социальное поведение бактерий. Могут формироваться и сложные сообщества, которые состоят из бактерий разных видов. В одну биопленку объединяются не только грамотрицательные и грамположительные микроорганизмы, но даже простейшие. В этих случаях работают те же принципы, только автоиндукторы имеют более широкую специфичность.

3) Санитарно-биологическое исследование воды, воздуха, почвы.
Санитарно-микробиологическое исследование воды. Вода — естественная среда обитания микробов, которые в большом количестве поступают из почвы, воздуха, с отбросами, стоками. Особенно много микроорганизмов в открытых водоемах и реках. Кроме сапрофитов в воде могут находиться возбудители инфекций животных и человека. При контроле санитарного состояния воды исследованию подлежат: вода централизованного водоснабжения, колодцев, открытых водоемов (реки, озера), плавательных бассейнов, сточные жидкости. Определение микробного числа воды. Водопроводную воду засевают в количестве 1мл, воду открытых водоемов — по 1,0; 0,1; 0,01 мл. Все пробы вносят в стерильные чашки Петри, после чего их заливают 10...12 мл расплавленного и охлажденного до 40...45 °С питательного агара, который тщательно перемешивают с водой. Посевы инкубируют при 37 °С в течение 1...2сут. Воду из открытых водоемов засевают параллельно на две серии чашек, одну из которых инкубируют при 37 ºС в течение суток, другую — 2 сут при 20 °С. Затем подсчитывают количество выросших на поверхности и в глубине колоний и вычисляют микробное число воды — количество микроорганизмов в 1 мл. Минимальное количество воды в мл, в котором обнаруживают бактерии группы кишечных палочек (БГКП), называют коли-титром воды, количество БГКП, содержащихся в 1л исследуемой воды, называют кол и-и ндексом воды. Коли-титр и коли-индекс воды определяют титрационным (бродильным) методом или методом мембранных фильтров.

Санитарно-микробиологическое исследование воздуха. Микрофлора воздуха зависит от микрофлоры почвы и воды. Воздух — неблагоприятная среда для обитания микроорганизмов из-за отсутствия питательных веществ, действия солнечных лучей, высушивания. Наряду с сапрофитами в воздухе могут находиться патогенные бактерии, споры грибов родов Aspergillus, Mucor и др. Санитарную оценку воздуха осуществляют по двум показателям: 1) определение микробного числа воздуха; 2) определение количества санитарно-показательных бактерий — гемолитических стрептококков и стафилококков. Количественные микробиологические методы исследования воздуха основаны на принципах осаждения (седиментации), аспирации или фильтрации. Седиментационный метод осаждения Коха. Чашки Петри с МПА оставляют открытыми на 5...10 мин. Для определения санитарно-показательных бактерий берут чашки Петри с кровяным МПА и время экспозиции увеличивают до 40 мин. Чашки выдерживают при 37 °С и комнатной температуре 24 ч и подсчитывают выросшие колонии. Микробное число воздуха (общее количество бактерий в 1 м3) определяют по формуле Омелянского. Аспирационный метод. Более точный количественный способ определения микробного числа воздуха, так как посев микроорганизмов из воздуха производят с помощью приборов. При использовании аппарата Кротова воздух с заданной скоростью засасывается через щель плексигласовой пластины и ударяется о поверхность питательной среды открытой чашки Петри, находящейся на вращающейся подставке, благодаря чему происходит равномерный посев бактерий из воздуха на поверхность МПА (при определении микробного числа) или кровяного МПА (при выделении гемолитических стафилококков и стрептококков).

Санитарно-микробиологическое исследование почвы. Анализ почвы включает в себя определение микробного числа, коли-тит-ра, перфрингенс-титра и титра термофильных бактерий. По эпидемиологическим признакам проводят определение в почве патогенных микроорганизмов: сальмонелл, шигелл, возбудителей столбняка, ботулизма, злокачественного отека, сибирской язвы. Бактериологический анализ почвы нужен при выборе территории под пастбище, ферму, хозяйственные постройки, детские сады, больницы и др. Предварительно делают отбор проб почвы. На обследуемой территории площадью до 1000 м3 выделяют два участка по 25 м3 (один — вблизи источника загрязнения, другой — в отдалении от него), берут пробы из 5 точек (4 — по углам участка, 1 — в центре) на глубине 10...20 см стерильным совком (из более глубоких мест — с помощью специального бура Некрасова или Френкеля). Пробы почвы по 200...300 г отбирают в широкогорлые стеклянные банки с ватными пробками (можно все взятые с одного участка пробы перемешать и на исследование направить 1 кг). На банки наклеивают этикетки, отправляют с нарочным и сопроводительным письмом. Пробы почвы полагается исследовать сразу же или в течение 6... 18 ч, сохраняя их при температуре не выше 1...5ºС. В лаборатории почву измельчают, освобождают от камней, осколков стекол, корней растений, просеивают через сито, тщательно перемешивают и отвешивают 30 г. В колбу на 500 мл наливают 270 мл стерильной водопроводной воды и вносят в нее отвешенную пробу почвы, все интенсивно встряхивают 10 мин, не давая отстояться частицам суспензии, готовят серию десятикратных последовательных разведений. Для относительно чистых почв достаточно 4 степени разведения, для загрязненных — 6...9 разведений. В штатив ставят нумерованные пробирки с 9 мл стерильной воды в каждой. В первую вносят 1 мл суспензии пробы почвы, смешивают, затем 1 мл из первой пробирки вносят во вторую, смешивают, из нее — 1 мл в третью и т. д. В результате в пробирке № 1 получается разведение 1 : 100, № 2 — 1 : 1000 и т.д. Подготовленные таким образом пробы почвы исследуют.

4) Нормальная микрофлора – это совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся определенным видовым составом и занимающих биотоп в организме. В микробиоценозе различают постоянно встречающиеся виды микроорганизмов – характерные и добавочные - транзиторные. Микрофлора — это самостоятельный экстракорпоральный орган, он имеет характерное анатомическое строение и ему присущи определенные функции.

1.Нормальная микрофлора имеет характерное анатомическое строение, как и любой орган организма.
2.Нормальная микрофлора выполняет присущие только ей функции
3.Нормальная микрофлора имеет свои собственные болезни.
4.Обладает индивидуальной специфичностью, стабильностью и характеризуется анатомическими особенностями - каждая экологическая ниша имеет свой видовой состав.

Микроорганизмы находятся в составе биопленки. Процессы образования биопленки связаны с коллективным поведением бактерий – «quorum sensing» - социальное поведение бактерий. Формирование биопленки-1- я стадия адгезия, 2-я стадия необратимого связывания с поверхностью, 3-я стадии размножения и созревания, 4-я стадия распространения. Микроорганизмы, составляющие нормальную микрофлору, образуют четкую морфологическую структуру – биопленку, толщина которой от 0,1 до 0,5 мкм. Биопленка представлена полисахаридным каркасом, состоящим из микробных полисахаридов и муцина, который продуцируется клетками макроорганизма. В структуре каркаса иммобилизованы микроколонии бактерий, которые располагаются в несколько слоев. В биопленке покрывающей кожу, микроколонии располагаются в 1-2 слоя, в биопленке толстого кишечника – в 500-1000 слоев. Для практической медицины важно, что бактерии в биопленках имеют повышенную выживаемость в присутствии агрессивных веществ - антибиотиков. Персистеры находятся в состоянии полной устойчивости практически ко всем препаратам. С образованием биопленки связывают особенности течения инфекционного процесса при вентилятор-ассоциированных пневмониях, уроинфекциях, инфекционном эндокардите, муковисцидозе, хроническом бактериальном простатите, периодонтите. Возбудители образующие биопленку P.aeruginosa, S.aureus, K. pneumoniae, Coagulasae – negative staphylococcus(CNS), Enterococcusspp., Candidaspp. Тропность биопленок к инертным поверхностям приводит к колонизации венозных, уретральных катетеров, эндотрахеальных трубок, протезов и различных имплантантов. Формирование нормальной микрофлоры ребенка начинается при прохождении плода через родовые пути матери. В процессе его появления на свет происходит быстрое заселение организма микробами из окружающей среды, в первую очередь, из вагины и кишечного тракта матери. Источником микробов может служить больничная среда. Большинство бактерий проходят через организм новорожденного транзитом, часть задерживается на непродолжительное время, другие размножаются и формируют первичную нормальную микрофлору. Нормальная микрофлора, сходная с микрофлорой взрослых, обычно формируется к концу первого месяца после рождения; ее видовой состав пополняется на протяжении первых 3-5 лет жизни ребенка.

2.Функции нормальной микрофлоры
а) защита от экзогенной инфекции и контроль за собственным микробным гомеостазом – это функция колонизационной резистентности – одна из важнейших функций нормальной микрофлоры. Способность нормальной микрофлоры защищать поверхность слизистых оболочек и кожи от патогенных бактерий – мощный механизм противомикробной резистентности.
б) нормальная микрофлора – мощный иммуномодулятор. Она поддерживает иммунокомпетентные клетки в состоянии «постоянной готовности» праймирования (субактивации), что обеспечивает более быстрый и эффективный ответ на инфекцию.
в) нормальная микрофлора принимает активное участие в различных метаболических процессах за счет продукции большого количества ферментов, и образования метаболитов при микробной трансформации эндогенного и экзогенного происхождения. При этом исходный субстрат через каскад биохимических реакций превращается либо в промежуточный, либо в конечный продукт катаболизма.
г) нормальная микрофлора – неограниченный банк генетического материала. Между представителями нормальной микрофлоры постоянно происходит обмен генетического материала, а также его передача патогенным видам, попадающим в ту или иную экологическую нишу.
д) нормальная микрофлора обладает детоксикационными свойствами как в отношении органов, попавших из внешней среды, так и в отношении эндогенной флоры образующей токсические продукты метаболизма.
е) нормальная микрофлора участвует в регуляции газового, водно-солевого обмена, поддерживает рН – среды.
ж) синтезирует витамины, в том числе биотин, рибофлавин, пантотеновую кислоту, витамины К, Е, В 12, фолиевую кислоту.
и)участие в канцеролитических реакциях – способность представителей нормальной микрофлоры нейтрализовать вещества, индуцирующие канцерогенез.
к) морфокинетическая роль – принимает участие в развитии различных органов и систем организма.

5)Дисбактериоз – это любые количественные или качественные изменения типичной для данного биотопа нормофлоры человека, возникающие в результате воздействия на макро и /или микроорганизм различных факторов экзогенного и эндогенного характера или являющиеся следствием каких-либо патологических процессов в организме.

Показатели дисбактериоза:
Микробиологическими показателями дисбактериоза служат:
1.Снижение численности одного или нескольких постоянных видов.
2.Потеря бактериями тех или иных признаков или приобретение новых.
3.Повышение численности добавочных или транзиторных видов.
4.Появление новых, несвойственных данному биотипу видов.
5.Ослабление антагонистической активности нормальной микрофлоры.

Причины развития дисбактериоза. В период новорожденности: осложненное течение беременности и родов у матери, бактериальный вагиноз матери, низкая оценка по шкале Апгар, долгое пребывание в роддоме и возможность заселения организма ребенка госпитальными штаммами. У детей раннего возраста: неблагоприятный преморбидный фон, раннее искусственное вскармливание, диатез, рахит, анемия, физиологическая незрелость моторной функции кишечника. У детей дошкольного и школьного возраста: нерациональное питание, нахождение в закрытых коллективах, гормональная перестройка организма.

Клинические проявления дисбактериоза
1.Дисбактериоз кишечника может проявляться в виде диареи, неспецифического колита, синдрома малой сорбции, дуоденита, язвенной болезни желудка, гастрита, гастроэнтерита.
2.Дисбактериоз органов дыхания чаще протекает в форме нарушений со стороны дыхательных путей, бронхитов, бронхиолитов, хронических, заболеваний легких.
3.Проявлениями дисбактериоза полости рта являются гингивиты, пародонтит, стоматит. 4.Дисбактериоз мочеполовой системы женщин протекает как вагиноз.

В зависимости от степени выраженности клинических проявлений выделяют несколько фаз дисбактериоза:
-компенсированнуюфаза латентная, когда дисбактериоз не сопровождается какими – либо клиническими проявлениями. Уменьшение количества одного из представителей индигенной микрофлоры без изменения других составляющих биоценоза.
- субкомпенсированные, когда в результате дисбаланса нормальной микрофлоры возникают локальные воспалительные процессы. Снижение количества или элиминация отдельных представителей индигенной микрофлоры и увеличение содержания транзиторной условно-патогенной микрофлоры.
- декомпенсированный, при котором в результате нарушения проницаемости клеточной стенки происходит генерализация процесса с возникновением метастатических воспалительных очагов.

Препараты коррекции дисбактериоза.
Пробиотики живые микроорганизмы, обитатели нормальной микрофлоры кишечника: бифидосодержащие препараты, лакто содержащие препараты, коли содержащие препараты.

Симбиотики – это пробиотики, включающие в себя два или более штамма живых пробиотических микроорганизмов, оказывающих стимулирующие друг друга эффекты. Пребиотики – препараты немикробного происхождения, способны стимулировать рост и процессы метаболизма представителей нормальной микрофлоры – это олигосахариды.
Синбиотики – это пробиотические комплексные продукты, в состав которых введены живые пробиотические микроорганизмы и пребиотические субстанции, стимулирующие их рост.
Комбиотики - варианты синбиотических средств, в состав которых помимо пробиотических микроорганизмов и пребиотиков, добавлены другие функциональные пищевые ингредиенты (витаминно-минеральные премиксы, фенол содержащие растительные соединения).
Аутобиотики– это пробиотики и продукты функционального питания на основе аутоштаммов и аутоассоциаций симбиотических микроорганизмов.

6)Бактериофаги (от.лат. Bacteriophagia - разрушающий бактерии) – вирусы бактерий, обладающие способностью специфически проникать в бактериальные клетки, репродуцироваться в них и вызывать их растворение (лизис) или вступающие с ними в симбиоз.
Свойства фагов:
1. Cпецифичность – это способность фага паразитировать только в определённом виде микроорганизмов (видовая специфичность). По названию микроба – хозяина именуют фаги (чумной, стафилококковый, холерный и др.) фаги с более строгой специфичностью, паразитирующие только на определённых представителях данного вида получили название типовых фагов, например: типовые, брюшнотифозные фаги, типовые стафилококковые фаги. Фаги, вызывающие лизис микроорганизмов близких видов, входящих в один род, называются поливалентными, например поливалентный дизентерийный фаг, поливалентный сальмонеллёзный фаг группы ABCDE поливалентный протейный фаг и другие.
2. Антигенность – это способность фагов при парантеральном введении их в организм вызывать выработку специфических к ним антител, которые нейтрализуют литическую активность фага. Фаги содержат типоспецифические и группоспецифические антигены. По типоспецифическим антигенам их делят на серотипы.

Фаги используют в диагностике инфекционных болезней:
а) с помощью известных (диагностических) фагов проводят идентификацию выделенных культур микроорганизмов, т.е. фагодиагностику.
б) с помощью известных типовых бактериофагов можно определить принадлежность выделенной и идентифицированной до вида культуры к тому или иному фаговару внутри вида; этот способ диагностики получил название фаготипирование.
в) с помощью тест-культуры можно определить неизвестный фаг в исследуемом материале, что указывает на присутствие в нем соответствующих возбудителей.

II.Фаги применяют для профилактики и лечения инфекционных заболеваний:
а) фагопрофилактика - метод предупреждения развития некоторых бактериальных инфекций с помощью приема внутрь специфического бактериофага. Применяют для профилактики холеры, дизентерии, брюшного тифа и др.
б) фаготерапия- метод лечения бактериальных инфекций посредством приема внутрь специфического фага.

II.Умеренные фаги используют в генетической инженерии и биотехнологии в качестве векторов для получения рекомбинантных ДНК, используемых для получения биопрепаратов.

7. Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой.
Взаимодействие фагов с бактериями может протекать, как и у других вирусов, по продуктивному, абортивному и интегративному типам. При продуктивном типе заимодействия образуется фаговое потомство, бактерии лизируются; при абортивном типе фаговое потомство не образуется и бактерии сохраняют свою жизнедеятельность, при интегративном типе геном фага встраивается в хромосому бактерии и сосуществует с ней. В зависимости от типа взаимодействия различают вирулентные и умеренные бактериофаги.

Вирулентные бактериофаги взаимодействуют с бактерией по продуктивному типу. Проникнув в бактерию, они репродуцируются с образованием 200—300 новых фаговых частиц и вызывают лизис бактерий. Процесс взаимодействия с бактериями в достаточной мере изучен у бактериофагов, имеющих отросток с сокращающимся чехлом. Он состоит из последовательно сменяющих друг друга стадий и весьма схож с процессом взаимодействия вирусов человека и животных с клеткой хозяина. Однако имеются и некоторые особенности.
Специфическая адсорбция фагов происходит только при соответствии прикрепительных белков вирусов и рецепторов бактериальной клетки липополисахаридной или липопротеиновой природы, находящихся в ее клеточной стенке. На бактериях, лишенных клеточной стенки (протопласты, сферопласты), бактериофаги не могут адсорбироваться. Фаги, имеющие хвостовой отросток, прикрепляются к бактериальной клетке свободным концом отростка (фибриллами базальной пластинки). В результате активации АТФ чехол хвостового отростка сокращается и стержень с помощью лизоцима, растворяющего прилегающий фрагмент клеточной стенки, как бы просверливает оболочку клетки. При этом ДНК фага, содержащаяся в его головке, проходит в форме нити через канал хвостового стержня и инъецируется в клетку, а капсидные оболочки фага остаются снаружи бактерии.
Инъецированная внутрь бактерии нуклеиновая кислота подавляет биосинтез компонентов клетки, заставляя ее синтезировать нуклеиновую кислоту и белки фага. Процесс синтеза вирусных белков и репликация фаговых геномов в бактериальной клетке аналогичны процессу репродукции других вирусов, содержащих двунитевую
ДНК. РНК-полимераза клетки транскрибирует некоторые гены фаговой ДНК, в результате чего образуются ранние иРНК. Рибосомы клетки транслируют иРНК, при этом синтезируется целый ряд ферментов, включая те, которые необходимы для репликации фаговой ДНК. Репликация двунитевой ДНК фагов протекает в соответствии с общим механизмом репликации. После начала репликации фаговой ДНК начинается синтез поздних вирусных иРНК, в результате трансляции которых образуется второй набор вирусспецифических белков, в том числе капсидных белков фагов.
После образования компонентов фага происходит самосборка частиц: сначала пустотелые капсиды головок заполняются нуклеиновой кислотой, затем сформированные головки соединяются с хвостовыми отростками. При литической инфекции в клетке появляется еще один поздний вирусспецифический белок — фаговый лизоцим. Этот фермент воздействует на пептидогликановый слой стенки бактерии, делая ее менее прочной. В конце концов под действием внутриклеточного осмотического давления оболочка клетки разрывается и фаговое потомство выходит в окружающую среду вместе с остальным содержимым бактериальной клетки. Весь литический цикл от адсорбции бактериофага на бактерии до его выхода из нее занимает 20—40 мин.
У некоторых фагов механизм адсорбции, проникновения и высвобождения из клеток совершенно иной. Например, у нитенидных фагов на концах капсидной оболочки имеются минорные белки, с помощью которых эти фаги прикрепляются к половым милям бактерии. Фаговая ДНК вместе с минорным белком проникают в цитоплазму клетки через ее половые пили.
После репликации нуклеиновой кислоты фагов вновь синтезированные белки фаговой оболочки располагаются на клеточной мембране. Сборка и высвобождение нитевидных фагов происходят путем просачивания ДНК через цитоплазматическую мембрану и клеточную стенку бактерии, во время которого они приобретают белковые капсиды. Бактериальная клетка при этом сохраняет свою жизнеспособность.
Взаимодействие фагов с бактериальной клеткой характеризуется определенной степенью специфичности, что явилось основанием для подразделения их на поливалентные фаги, способные взаимодействовать с родственными видами бактерий, моновалентные фаги, взаимодействующие с бактериями определенного вида, и типовые фаги, взаимодействующие с отдельными типами (вариантами) данного вида бактерий.
Умеренные бактериофаги, в отличие от вирулентных, взаимодействуют с чувствительными бактериями либо по продуктивному, либо по интегративному типу. Продуктивный цикл умеренного фага идет в той же последовательности, что и у вирулентных фагов, и заканчивается лизисом клетки. При интегративном типе взаимодействия ДНК умеренного фага встраивается в хромосому бактерии, причем в строго определенную гомологическую область хромосомы, реплицируется синхронно с геномом размножающейся бактерии, не вызывая ее лизиса. ДНК бактериофага, встроенная в хромосому бактерии, называется профагом, а культура

бактерий, содержащих профаг, — лизогенной. Само же биологическое явление сосуществования бактерии и умеренного бактериофага носит название лизогении (от греч. lysis — разложение, genea — происхождение). Профаг, ставший частью хромосомы размножающейся бактерии, передается по наследству от клетки к клетке неограниченному числу потомков. Лизогенные бактерии не образуют структурные вирусные белки и, следовательно, фаговое потомство. В основе сдерживающего механизма репродукции фагов лежит образование в бактерии специфического репрессора — низкомолекулярного белка, подавляющего траскрипцию фаговых генов. Биосинтез репрессора детерминируется генами профага. Наличием репрессора можно объяснить способность лизогенных бактерий прибретать иммунитет (невосприимчивость) к последующему заражению гомологичными или близкородственными фагами. Под иммунитетом в данном случае понимается такое состояние бактерии, при котором исключаются процесс вегетативного размножения вышеуказанных фагов и лизис клетки. Однако термин ≪лизогения≫ отражает по тенциальную возможность лизиса бактерии, содержащей профаг. Действительно, профаги некоторой части лизогенной культуры бактерий могут спонтанно (самопроизвольно) или направленно под действием ряда физических или химических факторов дерепрессироваться, исключаться из хромосомы и переходить в вегетативное состояние. Этот процесс заканчивается продукцией фагов и лизисом бактерий. Частота спонтанного лизиса бактерий в лизогенных культурах весьма незначительна. Частоту лизиса бактерий можно значительно увеличить, воздействуя на лизогенную культуру индуцирующими агентами: УФ-лучами, ионизирующим излучением, перекисными соединениями, митомицином С и др. Сам же феномен воздействия, приводящий к инактивации репрессора, называется индукцией профага. Явление индукции используют в генетической инженерии. Однако спонтанный лизис лизогенных культур может нанести вред микробиологическому производству. Так, если микроорганизмы — продуценты биологически активных веществ — оказываются лизогенными, существует опасность перехода фага в вегетативное состояние, что приведет к лизису производственного штамма этого микроба.
Геном профага может придавать бактерии новые, ранее отсутствовавшие у нее свойства. Этот феномен изменения свойств микроорганизмов под влиянием профага получил название фаговой конверсии (от лат. conversion — превращение). Конвертироваться могут морфологические, культуральные, биохимические, антигенные и другие свойства бактерий. Например, только лизогенные культуры дифтерийной палочки способны вызвать болезнь (дифтерию), так как содержат в хромосоме профаг, ответственный за синтез белкового экзотоксина. Умеренные фаги могут быть дефектными, т.е. неспособными образовывать зрелые фаговые частицы ни в естественных условиях, ни при индукции. Геном некоторых умеренных фагов (Р1) может находиться в цитоплазме бактериальной клетки в так называемой плазмидной форме, не включаясь в ее хромосому. Такого рода умеренные фаги используют в качестве векторов в генетической инженерии.

8. Химиотерапия — это этиотропное лечение инфекционных заболеваний или злокачественных опухолей, которое заключается в избирательном (селективном) подавлении жизнеспособности возбудителей инфекции или опухолевых клеток химиотерапевтическими средствами. Избирательность действия химиотерапевтического препарата заключается в том, что такое лекарственное средство является токсичным для микробов и при этом существенно не затрагивает клетки организма-хозяина.

В основе действия химиотерапевтических средств лежит принцип избирательного угнетения деления бактерий, простейших, вирусов, грибов, гельминтов и злокачественно трансформированных клеток без подавления пролиферации клеток макроорганизма. Термин «химиотерапия» был предложен Паулем Эрлихом.

Принципы химиотерапии:
- использование только того препарата, к которому чувствителен возбудитель инфекции.
- лечение следует начинать как можно раньше после начала заболевания.
- выбирают путь введения и ЛФ препарата для наибольшего контакта с возбудителем.
- лечение начинают с ударных доз и продолжают максимально допустимыми, точно соблюдая интервал между введениями отдельных доз.
- определяют оптимальную продолжительность лечения, доводят курс лечения до конца.
- проводят комбинированную химиотерапию для повышения эффективности лечения.
- при необходимости – повторные курсы лечения для профилактики рецидивов.

10.Антибиотики. Определение. Классификация антибиотиков (см. антибиотики)

11.Принципы рациональной антибиотикотерапии
* Микробиологический принцип требует применять антибиотики по результатам антибиотикограммы. Применять антибиотики с профилактической целью, а также проводить антибиотикотерапию, не дожидаясь бактериологического исследования обоснованно только у больных со злокачественными новообразованиями, а также у пациентов, получающих цитостатики или иммунодепрессанты – при наличии у них гранулоцитопении и лихорадки.
* Фармакологический принцип требует соблюдения при антибиотикотерапии правильной дозировки, применения адекватных методов его введения, соблюдение необходимой продолжительности антибиотикотерапии, знания фармакокинетики препарата, его сочетаемости с другими лекарственными препаратами, применения комбинированной терапии в случае длительного лечения.
* Клинический принцип заключается в том, что: при назначении препарата учитывают, безопасность данного антибиотика для пациента, что зависит от индивидуальных особенностей состояния больного, наличия сопутствующей патологии и т.д.
* Эпидемиологический принцип заключается в том, что: при выборе препарата, учитывается состояние устойчивости микробных штаммов, циркулирующих в данном отделении, стационаре и даже регионе.
* Принцип доступности антибиотика в очаг воспаления заключается в том, что: необходимо проводить мероприятия по устранению причин, препятствующих эффективной антибиотикотерапии - дренирование локального очага инфекции, удаление инородного тела и т.д.
* Принцип оптимальной длительности терапии: заключается в том, что срок лечения антибиотиком, как правило, индивидуален, и зависит от вида возбудителя, но в целом лечение проводится до достижения «клинически явного выздоровления», и еще 3 суток во избежании рецидива инфекции.
* Принцип проведения фармакокинетического мониторинга за уровнем концентрации препарата в крови или в очаге микробного воспаления, что позволит проводить коррекцию схем лечения, увеличить эффект и снизить вероятность побочных эффектов.
* Принцип обязательного проведения микробиологического контроля – сдача контрольных анализов после лечения.

12.Осложнения антибиотикотерапии.
Как всякие лекарственные средства, практически каждая группа антимикробных химиопрепаратов может оказывать побочное действие на макроорганизм и другие лекарственные средства, применяемые у конкретного пациента.
К наиболее частым осложнениям антимикробной химиотерапии относятся:
— дисбиоз (дисбактериоз). Формирование дисбиоза приводит к нарушению функций желудочно-кишечного тракта, развитию авитаминоза, присоединению вторичной инфекции. Предупреждение этих осложнений состоит в назначении по возможности препаратов узкого спектра действия, сочетании лечения основного заболевания с противогрибковой терапией (нистатин), витаминотерапией, применением эубиотиков (пре-, про- и синбиотиков) и т.п.;
— отрицательное воздействие на иммунную систему. Наиболее часто развиваются аллергические реакции. Гиперчувствительность может возникнуть как к самому препарату, так и к продуктам его распада, а также комплексу препарата с сывороточными белками. Аллергические реакции развиваются примернов 10% случаев и проявляются в виде сыпи, зуда, крапивницы,отека Квинке. Относительно редко встречается такая тяжелая форма гиперчувствительности, как анафилактический шок. Это осложнение могут вызывать (З-лактамы (пенипиллины),рифамицины и др. Сульфаниламиды могут вызвать гиперчувствительность замедленного типа. Предупреждение осложнений состоит в тщательном сборе аллергологического анамнеза и назначении препаратов в соответствии с индивидуальной чувствительностью пациента. Известно также, что антибиотики обладают некоторым иммунодепрессивным свойством и могут способствовать развитию вторичного иммунодефицита и ослаблению напряженности иммунитета.

Токсическое действие препаратов чаще проявляется при длительном и систематическом применении антимикробных химиотерапевтических препаратов, когда создаются условия для их накопления в организме. Особенно часто такие осложнения бывают, когда мишенью действия препарата являются процессы или структуры, близкие по составу или строению к аналогичным структурам клеток макроорганизма. Токсическому действию антимикробных препаратов особенно подвержены дети, беременные,пациенты с нарушением функций печени, почек.
Побочное токсическое влияние может проявляться как:
* нейротоксическое (гликопептиды и аминогликозиды оказывают ототоксическое действие вплоть до полной потери слуха за счет воздействия на слуховой нерв);
* нефротоксическое (полиены, полипептиды, аминогликозиды, макролиды, гликопептиды, сульфаниламиды);
* общетоксическое (противогрибковые препараты — полиены, имидазолы);
* угнетение кроветворения (тетрациклины, сульфаниламиды, левомицетин/хлорамфеникол, который содержит нитробензен — супрессор функции костного мозга);
* тератогенное (аминогликозиды,тетрациклины нарушают развитие костей, хрящей у плода и детей,формирование зубной эмали — коричневая окраска зубов, левомицетин/хлорамфеникол токсичен для новорожденнных, у которых ферменты печени не полностью сформированы, хинолоны — действуют на развивающуюся хряшевую и соединительную ткани).
Предупреждение осложнений состоит в отказе от противопоказанных данному пациенту препаратов, контроль за состоянием функций печени, почек и т.п.
Эндотоксический шок (терапевтический) возникает при лечении инфекций, вызванных грамотрицательными бактериями. Введение антибиотиков вызывает гибель и разрушение клеток и высвобождение больших количеств эндотоксина. Это закономерное явление, которое сопровождается временным ухудшением клинического состояния больного.
Взаимодействие с другими препаратами. Антибиотики могут способствовать потенцированию действия или инактивации других препаратов (например, эритромицин стимулирует выработку ферментов печени, которые начинают ускоренно метаболизировать лекарственные средства разного назначения

13) Механизмы устойчивости бактерий к антибиотикам
В последние годы значительно увеличилась частота выделения микробных штаммов, устойчивых к действию антибиотиков.
Антибиотикорезистентность - это устойчивость микробов к антимикробным химиопрепаратам. Бактерии следует считать резистентными, если они не обезвреживаются такими концентрациями препарата, которые реально создаются в макроорганизме. Резистентность к антибиотикам может быть природной и приобретенной.
Природная устойчивость - врожденный видовой признак микроорганизма. Она связана с отсутствием мишени для конкретного антибиотика или ее недоступностью. В этом случае использование данного антибиотика с лечебной целью нецелесообразно. Некоторые виды микробов исходно устойчивы к определенным семействам антибиотиков или в результате отсутствия соответствующей мишени, например микоплазмы не имеют клеточной стенки, поэтому нечувствительны ко всем препаратам, действующим на этом уровне, или в результате бактериальной непроницаемости для данного препарата, например грамотрицательные микробы менее проницаемы для крупномолекулярных соединений, чем грамположительные бактерии, так как их наружная мембрана имеет узкие поры.
Приобретенная устойчивость характеризуется способностью отдельных штаммов микроорганизмов выживать при концентрациях антибиотиков, способных ингибировать основную часть микробной популяции данного вида. При дальнейшем распространении антибиотикорезистентных штаммов они могут стать преобладающими.
Начиная с 40-х годов XX века, когда антибиотики стали внедряться в медицинскую практику, бактерии стали чрезвычайно быстро приспосабливаться, постепенно формируя устойчивость ко всем новым препаратам. Приобретение резистентности - это биологическая закономерность, связанная с адаптацией микроорганизмов к условиям внешней среды. К химиопрепаратам могут адаптироваться не только бактерии, но и остальные микробы - от эукариотических форм (простейшие, грибы) до вирусов. Проблема формирования и распространения лекарственной резистентности микробов особенно значима для внутрибольничных инфекций, вызываемых так называемыми госпитальными штаммами, у которых, как правило, наблюдается множественная устойчивость к разным группам антимикробных химиотерапевтических препаратов (так называемая полирезистентность).
Устойчивость к антимикробным препаратам определяется и поддерживается генами, обусловливающими резистентность, и условиями, способствующими их распространению в микробных популяциях. Эти гены могут быть локализованы как в бактериальной хромосоме, так и в плазмидах, а также могут входить в состав профагов и мобильных генетических элементов (транспозонов). Транспозоны осуществляют перенос генов, обусловливающих резистентность с хромосомы на плазмиды и обратно, а также перенос между плазмидами и бактериофагами.
Возникновение и распространение приобретенной устойчивости к антимикробным препаратам обеспечивается генотипической изменчивостью, связанной в первую очередь с мутациями. Мутации происходят в геноме микробов независимо от применения антибиотика, т.е. сам препарат не влияет на частоту мутаций и не является их причиной, но служит фактором отбора, поскольку в присутствии антибиотика происходит селекция устойчивых особей, тогда как чувствительные погибают. Далее резистентные клетки дают потомство и могут передаваться в организм следующего хозяина (человека или животного), формируя и распространяя резистентные штаммы. Предполагается также существование так называемой коселекции, т.е. селективного давления не только антибиотиков, но и других факторов.

Таким образом, приобретенная лекарственная устойчивость может возникать и распространяться в популяции бактерий в результате:
• мутаций в геноме бактериальной клетки с последующей селекцией (т.е. отбором) мутантов, особенно активно такая селекция идет в присутствии антибиотиков;
• переноса трансмиссивных плазмид резистентности (R-плазмид). При этом некоторые плазмиды могут передаваться между бактериями разных видов, поэтому одни и те же гены резистентности можно встретить у бактерий, таксономически

• далеких друг от друга (например, одна и та же плазмида может быть у грамотрицательных бактерий, у гонококка, резистентного к пенициллину, и у гемофильной палочки, резистентной к ампициллину);
• переноса транспозонов, несущих гены резистентности. Транспозоны могут мигрировать с хромосомы на плазмиду и обратно, а также с плазмиды на другую плазмиду. Таким образом далее гены резистентности могут передаваться дочерним клеткам или при передаче плазмид другим бактериямреципиентам;
• экспрессии генных кассет интегронами. Интегроны - это генетические элементы, которые содержат в себе ген интегразы, специфический сайт интеграции и рядом с ним промотор, что придает им способность интегрировать в себя мобильные генные кассеты (например, содержащие гены резистентности) и экспрессировать присутствующие в них беспромоторные гены.

14) Определение чувствительности бактерий к антибиотикам.
Для определения чувствительности бактерий к антибиотикам (антибиотикограмма) обычно применяют:
- методы диффузии в агар. На агаризованную питательную среду засевают исследуемую чистую культуру микроба, а затем вносят антибиотики. Обычно препараты вносят или в специальные лунки в агаре (количественный метод), или на поверхности посева раскладывают диски с антибиотиками (метод дисков - качественный метод). Результаты учитывают через сутки по наличию или отсутствию роста микробов вокруг лунок (дисков);
- методы определения минимальных ингибирующих (МИК) и бактерицидных (МБК) концентраций, т.е. минимальный уровень антибиотика, который позволяет in vitro предотвратить видимый рост микробов в питательной среде или полностью ее стерилизует. Это количественные методы, которые позволяют рассчитать дозу препарата, так как при лечении концентрация антибиотика в крови должна быть значительно выше МИК для возбудителя инфекции. Введение адекватных доз препарата необходимо для эффективного лечения и профилактики формирования устойчивых микробов. Существуют ускоренные способы с применением автоматических анализаторов.
Молекулярно-генетические методы (ПЦР и др.) позволяют исследовать геном микробов и обнаружить в нем гены резистентности.