44. Бактериофагия. Умеренный бактериофаг. Лизогения. Конверсия фагом.

Умеренные фаги лизируют не все клетки в популяции, с частью из них они вступают в симбиоз, в результате чего ДНК фага встраивается в хромосому бактерии.

В таком случае геномом фага называют профаг.

Профаг, ставший частью хромосомы клетки, при ее размножении реплицируется синхронно с геном бактерии, не вызывая ее лизиса, и передается по наследству от клетки к клетке неограниченному числу потомков. Биологическое явление симбиоза микробной клетки с умеренным фагом (профагом) называется лизогенией, а культура бактерий, содержащая профаг, получила название лизогенной.

Это название отражает способность профага самопроизвольно или под действием ряда физических и химических факторов исключаться из хромосомы клетки и переходить в цитоплазму, т. е. вести себя как вирулентный фаг, лизирующий бактерии.

Лизогенные культуры по своим основным свойствам не отличаются от исходных, но они невосприимчивы к повторному заражению гомологичным или близкородственным фагом и, кроме того, приобретают дополнительные свойства, которые находятся под контролем генов профага.

Изменение свойств микроорганизмов под влиянием профага получило название фаговой конверсии.

Последняя имеет место у многих видов микроорганизмов и касается различных их свойств: культуральных, биохимических, токсигенных, антигенных, чувствительности к антибиотикам и др.

Кроме того, переходя из интегрированного состояния в вирулентную форму, умеренный фаг может захватить часть хромосомы клетки и при лизисе последней переносит эту часть хромосомы в другую клетку.

Если микробная клетка станет лизогенной, она приобретает новые свойства. Таким образом, умеренные фаги являются мощным фактором изменчивости микроорганизмов.

45. Понятие "патогенность" и "вирулентность" микроорганизмов. Классификация микроорганизмов по патогенности. Факторы, влияющие на вирулентность возбудителей.

Патогенность - это потенциальная способность микроорганизмов вызывать инфекционный процесс (генетически детерминированный, видовой признак, являющийся качественной характеристикой)

Например, патогенные виды Vibrio cholerae, S. Typhi, N. gonorrhoeae способны вызывать соответствующую инфекцию у человека, но не у других видов.

Но этот диапазон патогенности у разных микробов различный.

Если названные микроорганизмы патогенны только для человека, то число восприимчивых хозяев для других микроорганизмов значительно больше и не ограничивается только человеком.

Для Mycobacterium tuberculosis составляет 9 видов, У. pestis — 11 видов,

Br. abortus — 21 вид и тд, включая не только животных, но и птиц.

Патогенные виды микробов реализуют свою способность вызывать инфекционный процесс у большинства особей популяции восприимчивого вида макроорганизма.

Если же способность микроба вызывать инфекцию у восприимчивого вида макроорганизма в значительной степени определяется состоянием иммунитета особей популяции и, как правило, инфекция развивается в условиях иммунодефицита, то такие виды микробов называются условно-патогенными, например Escherichia coli, Staphylococcus epidermidis, Klebsiella pneumoniae.

Вирулентность – фенотипическое выражение патогенности, т.е каким образом реализуется патогенность в зависимости от условий( количественная характеристика индивидуальный признак)

Если штамм Vibrio cholerae выделен от больного А, погибшего от холеры, значит, он оказался по отношению к этому индивидууму высоковирулентным.

Степень вирулентности конкретного штамма внутри популяции патогенного вида микроорганизмов можно оценивать по клиническому течению инфекционного процесса у человека, от которого выделен данный штамм;

На модели экспериментальной инфекции проводят количественную оценку вирулентности штамма, используя условно принятые единицы измерения вирулентности: DLM и LD50. DLM (от лат. Dosis letalis minima) — наименьшее количество микробных клеток, способное вызвать гибель 95% животных восприимчивого вида определенной массы, пола и возраста при определенном способе заражения и в течение заданного времени.

LD50 — количество бактерий, вызывающее гибель 50% животных в эксперименте.

В ряде случаев с экспериментальной целью определяют DCL (от лат. Dosis certa letalis) — смертельную дозу, вызывающую 100% гибель инфицированных животных.

Вирулентность возбудителя можно регулировать в сторону как ее снижения, так и повышения.

Снижение вирулентности штаммов называют аттенуациеп (ослаблением).

С другой стороны, известно, что путем пассажа (проведения) через организм восприимчивых животных удается повысить вирулентность возбудителя, что нередко бывает необходимо при проведении экспериментальных работ.

К условиям, регулирующим вирулентность возбудителя, относят химический состав бактерийной клетки, особенности ее метаболизма, структуру генома и среду обитания (экологию).

Классификация микроорганизмов по патогенности:

-Условно-патогенные – вызывают заболевания при определенных условиях. Это те микроорганизмы, которые не имеют рецепторов и не фиксируются на эпителии дыхательных путей. Защитные механизмы бронхов и легких быстро и легко их элиминируют. И только нарушение защитных механизмов приводит к их агрессии.

Условно-патогенные микробы встречаются среди всех категорий микробов: бактерий (Staphylococcus, Corynebacterium, Clostridium, Escherichia, и др.), микоплазм (Mycoplasma)и тд.

Поскольку эти микроорганизмы лишены тропности к тем или иным тканям, то заболевания не имеют выраженной специфичности и больше зависят от степени поражения органа, чем от патогенных свойств возбудителя.

Важные условия их развития — массивность инфицирования и нарушения сопротивляемости организма. Чем более выражены эти нарушения, тем более широкий спектр микроорганизмов способен вызывать инфекционные поражения.

Для заболеваний, вызванных Условно-патогенными микробами, характерен ряд особенностей: они развиваются у недоношенных и ослабленных детей, людей с пониженной иммунологической реактивностью в результате соматических заболеваний, оперативных вмешательств -Безусловно-патогенные – (патогенные) болезнетворные, т.е способные вызвать инфекционное заболевание. Это микроорганизмы, имеющие комплементарные рецепторы к рецепторам поверхности клеток респираторного тракта. Это дает возможность адгезии микроорганизмов к слизистой дыхательных путей с последующим размножением микроорганизмов. К ним относятся возбудитель чумы (Yersinia pestis), возбудитель холеры (Vibrio cholerae), Neisseria meningitides , Proteus mirabilis и тд

-Непатогенные ( сапрофитные) – непатогенные, неболезнетворные, не вызывают заболеваний у человека. Это микроорганизмы, которые могут вызывать воспаление лишь в случаях крайней степени нарушения иммунитета.

К ним относятся аэробные и анаэробные сапрофиты, контаминированные в верхних дыхательных путях

Примеры- Bifidobacterium bifidum, Lactobacillus casei

Факторы патогенности бактерий Это факторы, которые

1.Обеспечивают микроорганизму проникновение, распространение, размножение в хозяине,

2. Преодоление его защитных реакций,

3. Нарушение его гомеостаза

1. Фактор колонизации

-Колонизация — расселение микроорганизмов в определенном биотопе хозяина.

Этот этап инфицирования организма начинается с адгезии — прикрепления возбудителя к клеткам организма у входных ворот инфекции. За прикрепление микроба отвечают специальные структуры — адгезины. У грамотрицательных бактерий в этот процесс включаются пили (ворсинки), белки наружной мембраны, а у грамположительных микроорганизмов — тейхоевые кислоты, поверхностные белки.

Таким образом, адгезия и последующая колонизация — начальные (ранние) стадии патогенеза инфекционного процесса.