ДИАГНОСТИКА ОКИ Комиссаров А. Г. СПб ГБУЗ «Городская поликлиника № 75» бактериологическая лаборатория
Понятие об ОКИ Кишечные инфекции – инфекционные заболевания с фекально оральным механизмом передачи , характе ризующееся острым (реже хроническим) течением , поражением различных отделов желудочно кишечно го тракта , сопровождающееся диареей , рвотой , бо лями в животе , лихорадкой и интоксикацией организ ма.
Основные клинические формы ОКИ Острый гастроэнтерит. • Острый гастроэнтероколит. • Острый (хронический) колит. •
Этиология ОКИ Вирусы q. Бактерии q. Токсины бактерий q. Простейшие. q
Возбудители ОКИ бактериальной этиологии Патогенные энтеробактерии : рода Salmonella - рода Shigella - рода Yersinia рода Escherichia Бактерии рода Campylobacter Патогенные вибрионы: Vibrio cholerae
Возбудители ОКИ бактериальной этиологии Листерии (Listeria monocytogenes) Условно патогенные энтеробактерии , вызывающие пищевые токсикоинфекции , обусловленные чрезмерным размножением возбудителей в пищевых продуктах преимущественно рода Klebsiella spp, Citrobacter spp. , Enterobacter spp. , Proteus spp.
Токсины бактерий , вызывающие дисфункции ЖКТ Энтеротоксины , продуцируемые энте ротоксигенными штаммами золотис того стафилококка. Токсины А и В Clostridium difficile, вызывающие псевдомембранозный колит.
Вирусы РНК-содержащие вирусы: Ротавирусы человека серогруппы А Норовирусы II генотипа (Калицивирусы, вирусы типа Норволк) Астровирусы Энтеровирусы (вирусы Коксаки А и В , полиови русы , энтеровирусы 68 71 серотипов , ECHO-ви русы. 2. ДНК-содержащие вирусы: Аденовирусы группы F 1.
Вирусы
Патогенез ОКИ вируснойэтиологии Внутриклеточная репликация внутри энтероцитов с последующей их гибелью , ферментативной недо статочностью , нарушением всасывания воды и элек тролитов с нарушением водно солевого обмена. Особенности вирусных кишечных инфекций: короткий инкубационный период. острейшее начало протекают по типу гастроэнтерита самоограничивающееся заболевания
Патогенез ОКИ вируснойэтиологии
Механизмы патогенеза ОКИ бактериальной этиолгии Продукция экзотоксинов (холера , эшери хиозы , вызванные ЭТКП , ЭГКП) Проникновение внутрь энтероцитов (бак териальная дизентерия , эшерихиозы) Механическое повреждение эпителия ки шечника (ЭПКП , ЭАг. КП) Инвазия в подслизистую оболочку ЖКТ (иерсинии , Salmonella typhi)
Лабораторная диагностика ОКИ Проводится на основе следующих документов: СП 3. 1. 1. 3108 13 «Профилактика острых кишечных инфекций» МУК 4. 2. 2746 10 «Порядок применения молекуляр но генетических методов при обследовании очагов ОКИ с групповой заболеваемостью» МУ 4. 2. 2039 05 «Техника сбора и транспортировки биоматериалов в микробиологические лаборатории» . МУ помикробиологическойдиагностикезаболеваний, вызываемыхэнтеробактериями, 1984 МУ 3. 1. 1. 2969 11 «Эпидемиологический надзор
Лабораторная диагностика ОКИ МУ 3. 1. 1. 2969 11 «Эпидемиологический надзор , лабораторная диагностика и профилактика норовирусной инфекции» МУ 3. 1. 1. 2957 11 «Эпидемиологический надзор , лабораторная диагностика и профилактика ротавирусной инфекции» МР «Бактериологическая диагностика брюшного тифа и паратифов А, В и С» СП 3. 1. 1. 2137 06 « Профилактика брюшного тифа и паратифов» СП 3. 1. 7. 2616 10 «Профилактика
Лабораторная диагностика ОКИ СП 3. 1. 7. 2616 10 «Профилактика сальмонеллеза» МУ «Лабораторная ядиагностика сальмонеллезов, обнаружение сальмонелл впищевых продуктах и объектах окружающей среды» СП 3. 1. 7. 2615 10 «Профилактика иерсиниоза» МУ 3. 1. 1. 2438 09 «Эпидемиологический надзор и профилактика псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза»
Лабораторная диагностика ОКИ СП 3. 1. 094 96 «Профилактика и борьба с заразными болезнями общими для человека и животных. Иерсиниозы. » СП 3. 1. 7. 2816 10 «Профилактика кампилобактериоза среди людей» МР «Микробиологичекая диагностика кампилобактериоза» МУ 3. 1. 7. 1104 02 «Эпидемиология и профилактика листериоза» СП 3. 1. 7. 2817 10 «Профилактика листериоза у людей» МУК 4. 2. 2218 07 «Лабораторная диагностика холеры»
Исследуемый материал Фекалии Ректальные мазки Моча (для диагностики иерсиниозов , брюшного тифа , паратифов) Кровь (для диагностики брюшного тифа , паратифов) Кровь с целью серодиагностики методом РНГА
Правила забора фекалий Забор производит персонал ЛПУ из судна , горшка, простерилизованных без помощи дезинфектантов (автоклавированием , «сухим жаром» или кипячением в 1% растворе соды. ) Патологический материал , содержащий примеси крови , слизи или гноя, забирают в объеме 2 3 г с помощью стерильного шпателя или ложки и помещают в стерильные баночки , закрывающиеся крышкой. Если сроки доставки испражнений в бактериологичес кую лабораторию не превышают 2 х часов , то материал можно хранить в холодильнике или специальном термоконтейнере при температуре 4 6ºС
Контейнер для забора фекалий
Забор материала при помощи ректальной петли Активный забор при помощи ректальных тампонов или петель. Тампон или петлю вводят в прямую кишку на глубину 6 10 см. Сразу после взятия тампоны помещают в пробирки с транспортными средами. (глицериновая смесь , среда Кэри Блэйр) Доставка в течение 2 х часов
Ректальные петли
Взятие материала в амбулаторных условиях • Помочь пациенту лечь на правый бок спиной к вам, попросить его прижать колени к животу. • Извлечь ректальную петлю из пробирки, удерживая ее только за пробку (пробирка остается в штативе). • Другой рукой раздвинуть ягодицы и бережно ввести петлю в анальное отверстие. • Взять материал со стенок прямой кишки легкими круговыми движениями. • Извлечь петлю из анального отверстия и, не касаясь наружной поверхности пробирки, опустить петлю в пробирку.
Взятие материала в амбулаторных условиях
Забор рвотных масс и мочи Рвотные массы и промывные воды желудка Отбирают в стерильные контейнеры в объеме 50 100 мл. Моча (для диагностики иерсиниозов, брюшного тифа, паратифов) Отбирают среднюю порцию свободно выпущенной мочи в стерильный кон тейнер.
Забор крови на гемокультуру Кровь забирают с помощью шприца в первую неделю заболевания из локтевой вены в объеме 10 мл (в более поздние сроки в объеме 15 20 мл). Посев крови осуществляют у «постели больного» в среду Раппопорт или желчный б н в соотношении 1: 10.
Правила забора крови для серодиагностики ОКИ Забор производят из локтевой вены в объеме 5 10 мл в стерильную пробирку(при использо вании вакуумных систем для забора крови – вакуетты с красной крышкой) в начальном периоде заболевания (4 5 й день заболевания) и через 7 10 дней Рекомендуется исследовать парные сыворотки.
Пробирки для забора кровидля серодиагностики
Правила забора материала для ПЦР и ИФА Забирают в первые дни заболевания, для сбора используют стерильные контейнеры, Пробы забирают стерильной лопаточкой , заполняя исследуемым материалом 1/3 флакона. Исследование мазков неинформативно из за низкого содержания в них возбудителей. Образцы хранят при комнатной температуре – до 6 часов, при температуре 2 8ºС –в течение 3 суток. При температуре 20⁰С – до 1 мес.
Основные методы диагностики ОКИ Бактериологический метод ПЦР Инфекционная иммунодиагностика: Экспресс диагностика ( Выявление АГ вирусов и простейших методом ИФА/ИХ) Серодиагностика (Выявление АТ методом РНГА (РПГА) , ИФА. Лабораторная диагностика ОКИ должна быть комплексной.
Характеристика бактерий рода Salmonella Бактерии рода Salmonella -Грам( ) палочки, подвижные, лактозонегативные, продуцируют сероводород , не требовательны к питательным средам. Могут размножаться в организме человека и животных зооантропонозы (искл. S. typhi антропоноз). Имеют сложную антигенную структуру (О и Н антигены, Н антигены ) , 2500 сероваров. Вид, имеющий медицинское значение S. enterica subsp. еntericа.
Сальмонеллы
Сальмонеллы
Медицинское значение Наибольшее медицинское значение имеют сальмонеллы группы ABCDE S. typhi брюшной тиф. (антропоноз) Другие сальмонеллы вызывают сальмонеллёзы по типу пищевых токсикоинфекций. (зооантропонозы) Наиболее часто выделяется Salmonella enteritidis. Внутрибольничные сальмонеллёзы вызванные , S. typhimurium.
Лабораторная диагностика сальмонеллеза. Основной метод диагностики –бактериологический Вспомогательные – ПЦР и серодиагностика методом РНГА с сальмонеллезными диагностикумами. Сложности с выделением сальмонелл связаны с наличием в кишечной флоре 1011 конкурентных микроорганизмов 300 400 видов, травмированием клеток при их транспортировке, перемежающимся выделением с испражнениями. Для преодоления этого при выделении сальмонелл обязательно используются среды обогащения.
Среды обогащения для выделения сальмонелл Среды селективного обогащения : Селенитовый бульон – высокоселективная ПС. Магниевая среда Среда Мюллер Кауфмана (Тетратионатная среда: тиосульфат натрия + раствор Люголя и мел) Готовится extempore. Желчный бульон(Среда Раппопорт) Среды неселективного обогащения (забуферен ная пептонная вода)
Схема исследования Посев в среду обогащения, инкубация 18 24 ч 37⁰С. Высев на элективно дифференциальную среду: SS агар, Ксилозо лизин деоксихолатагар (XLD агар) Висмут сульфит агар. Hektoen Enteric Agar
Схема исследования
Рост сальмонелл на XLD-агаре
Рост сальмонелл на Hektoen. Enteric агаре
Бактерии рода Эшерихии Типовой род сем ва Энтеробактерий. Грам( ) палочки, нетребовательны к питательным средам, широко распространены в ОС. Вид Е. coli имеет медицинское значение. Объединяет обширную гетерогенную группу эшерихий, отличающихся между собой по биологичес ким свойствам( серологическим , биохимическим , патогенным) Антигенная структура: К антиген , O антиген , Н антиген. Используется в идентификации.
Классификация эшерихий Е. coli по патогенным способностям и антигеной структуре подразделятся на: 1) Условно патогенные варианты – входят в состав нормальной микробиоты кишечника) 2) Патогенные эшерихии: Диареегенныеэшерихии (Диарогенныеэшерихии) Эшерихии, вызывающие заболевания внекишечной локализации (уропатогенные эшерихии)
Диареегенные эшерихии 1)ЭПКП –энтеропатогенные кишечные палочки 2)ЭИКП-энтероинвазивные кишечные палочки 3)ЭТКП-энтеротоксигенные кишечные палочки 4)ЭГКП-энтерогеморрагические кишечные палочки 5)Энтероаггрегативные КП (ЭАКП) 6)Диффузнадгезивные КП
Лабораторная диагностика эшерихиозов 1. Основной метод диагностики – бактериологический 2. Дополнительный – молекулярно-генетический (ПЦР) «Амплисенс. Эшерихиозы FL» : ЭПКП , ЭИКП , ЭТКП , ЭГКП , ЭАг. КП
Бактериологический метод диагностики эшерихиозов. Посев на дифференциально диагностические питательные среды : агар Эндо , Мак Конки. Откол лактозонегативных колоний на полиугле водные среды (трехсахарный агар) Идентификация на основе изучения биохимичес ких и антигенных свойств.
Рост эшерихий на среде Эндо
Схема исследования на ЭПКП
Бактерии рода Shigella
Характеристика рода Shigella Грам( ) палочки. Неподвижны. Биохимическая активность слабо выражена. На питательных средах формируют бесцветные лактозонегативные колонии. Антигенная структура: 1)К антиген(капсульный) 2)О антиген(ЛПС КС) Существует антигенная изменчивость, связанная с переходом в R форму.
Классификация бактерий рода Shigella 4 вида(относятся к 4 подгруппам A D) 1)S. dysenteriae(12 сероваров) повышается инфицирующая 2)S. flexneri(1 6 сероваров, подсеровары) 3)S. boydii(18 сероваров) 4)S. sonnei (сероваров не имеtт, но есть биовары)
Клиническое значение бактерий рода Shigella Клиническое значение: Патогенные бактерии , вызывают шигеллёзы (бактериальную дизентерию). Антропоноз. Факторы патогенности: Способность к внутриклеточной инвазии Продукцию цитотоксинов и нейротоксинов (дизентерия Григорьева Шига). Неустойчивы в окружающей среде , наиболее устойчивы S. sonnei (пищевые вспышки)
Патогенез шигеллеза
Лабораторная диагностика шигеллеза Методы лабораторной диагностики: 1)Бактериологический основной( «золотой стандарт» ) 2)Молекулярно генетический (ПЦР ) дополнительный. 3)Серологический(РПГА) вспомогательный
Лабораторная диагностика шигеллеза Посев на элективно дифференциальные среды: Бактоагар. Плоскирева Среда Эндо ЭМС агар Инкубация 37ºС 18 24 часа. Откол лактозонегативных колоний на 1 из полиуглеводных сред(трехсахарный агар) Идентификация выделенной культуры по совокуп ности биохимических и антигенных свойств.
Рост шигелл на питательных средах для первичного выделения
Схема лабораторной диагностики шигеллеза
Характеристика бактерий рода Yersinia Грамотрицательные , не образующие спор и капсул палочковидные бактерии , обладающие перитрихиальными жгутиками , но подвижность проявляется при температуре до 28ºС. Факультативные анаэробы. Неприхотливы к питательным средам. На трехсахарномагаре : диффузное окрашивание среды в яркий малиновый цвет. Являются психрофильными микроорганизмами (температурный оптимум роста 28 30ºС); однако они могут , хотя и гораздо медленнее ,
Характеристика бактерий рода. Yersinia Являются психрофильными микроорганизмами (температурный оптимум роста 28 30ºС); Однако они могут , хотя и гораздо медленнее , размножаться при температуре 4 10ºС. Олигокарбофилы – способны расти на средах с обедненным составом (пептонная вода) и «голодных» средах , фосфатно буферном растворе , 0, 9% растворе хлорида натрия , кипяченой воды. Иерсинии чрезвычайно устойчивы в объектах окружающей среды ( в почве до 4 х мес. )
Классификация иерсиний 11 видов бактерий. 3 вида имеют медицинское значение: 1. Yersinia enterocolitica– возбудитель иерсиниоза. По антигенным свойствам подразде ляется на серовары: наибольшее значение имеют О: 3 , О: 5, 27 и О: 9. 2. Yersinia pseudotuberculosis – возбудитель псевдотуберкулеза. Yersinia pestis возбудитель чумы
Yersinia pestis
Лабораторная диагностика иерсиниозов Проводится огласно следующим документам: МУ 3. 1. 1. 2438 -09 «Эпидемиологический надзор и профилактика псевдотуберкулеза и кишечного иерсиниоза» СП 3. 1. 7. 2615 -10 «Профилактика иерсиниоза»
Лабораторная диагностика иерсиниозов Основные методы диагностики: Бактериологический метод – «золотой стандарт» Молекулярно генетический – методом ПЦР в реальном времени. Серологический метод выявление антител к Yersinia enterocolitica O 3 и O 9 , Yersinia pseudotuberculosis
Бактериологический метод диагностики иерсиниозов Схема проведения бактериологического исследования включает «обогащение» при низкой температуре и использование дифференциально диагностических сред для выделения и идентификации культур. Питательные среды для первичного посева: СБТС – дифференциально диагностическая среда для выделения иерсиний с бромтимоловым синим. Ср. Эндо При проведении «холодового обогащения» исследуемый материал в пептонно кали
Бактериологический метод диагностики иерсиниозов При проведении «холодового обогащения» исследуемый материал в пептонно калиевой среде помещают в холодильник и выдерживают в нем до первого положительного высева , но не более 10 дней. Высев проводят на плотные питательные среды: 2 3 сут. 5 7 сут. 10 сут Высевы производить петлей из верхней трети слоя среды ( но не с поверхности).
Бактериологическая диагностика иерсиниозов При использовании среды Эндо для ингибирова ния роста проводят щелочную обработку. Метод основан на относительной устойчивости иерсиний к щелочи по сравнению с другими энтеробактериями. Щелочная обработка проводится перед каждым высевом со среды ПК на плотную среду. Посевы инкубируют при 26˚± 2˚С. Просмотр колоний через 48 ч
Рост иерсиний на среде СБТС
Рост иерсиний на среде Эндо
Схема исследования на иерсиниоз
Кампилобактерии. Лабораторная диагностика кампилобактериоза. Кампилобактериозы – группа зоонозных бактериальных инфекций , вызываемых бактери ями рода Campylobacter , протекающие преиму щественно как ОКИ и характеризующиеся пора жением ЖКТ , с тенденцией к генерализации процесса с развитием септицемии и поражением различных органов и систем.
Характеристика бактерий рода Campylobacter Кампилобактеры Грамотрицательные , неспорооразующие подвижные спиралевидные бактерии S образной формы , имеют 1 2 полярно расположенных жгутика. Не утилизируют углеводы , в качестве источника энергии используют аминокислоты. Микроаэрофильные бактерии , требующие для своего роста пониженной концентрации кислоро да(3 5%) и повышенного содержания углекислого газа. В строго аэробных и анаэробных условиях не растут. Требовательны к питательным средам.
Кампилобактерии
Классификация кампилобактерий Семейство Spirillaceae Род Campylobacter включает в себя 27 видов. Широко распространены в природе , как комменсалы ЖКТ присутствуют в кишечнике почти всех животных (особенно птиц) , которые являются природным резервуаром.
Классификация кампилобактерий В зависимости от температурного диапазона роста делят на 2 группы: 1. Термофильные –температурный оптимум 42 43ºС Campylobacter jejuni Campylobacter coli Campylobacter lari 2. Нетермофильные –температурный оптимум 37ºС Campylobacter fetus ( улицсиммунодефицитами)
Механизм заражения Механизм заражения: фекально оральный. Путь: водный , пищевой. Ведущий – пищевой (мясо птицы , говядина , молоко ) Вакуумная упаковка пищевых продуктов и полуфабрикатов способствует выживаемости кампилобактеров. Необходима сравнительно низкая доза возбудителя. Протекает по типу энтероколита.
Механизм заражения камплобактериозом
Лабораторная диагностика кампилобактериоза Проводится согласно: СП 3. 1. 7. 2816 10 «Профилактика кампилобактериоза среди людей» МР «микробиологическая диагностика кампилобактериоза» 2008 г. Показания: Больные ОКИ контактные Взятие материала в ранние сроки , до начала антибиотикотерапии.
Исследуемый материал Нативные испражнения (без консерванта , если они поступают в лабораторию в течение 4 часов). Ректальные смывы Промывные воды желудка , рвотные массы
Лабораторная диагностика Бактериологический метод – основной. Молекулярно генетический – дополнительный. Серологические методы – вспомогательные.
Бактериологическй метод диагностики кампилобактериоза Бактериологический –основной, обеспечивает постановку этиологического диагноза и контроль освобождения организма от возбуди теля. Выделение чистой культуры возбудителя с использованием специальных питательных сред и микроаэрофильных условий культивирования при заданной температуре (42ºС) , и последующей ее идентификации. Изучение культуральных и биохимических свойств позволяет идентифицировать бактерии рода Campylobacter
Бактериологический метод диагностики кампилобактериоза Посев материала. 2 варианта: Посев на селективные питательные среды Посев с использованием ядерных фильтров. Посев на селективные питательные среды. Посев материала непосредственно на ПС тампоном, петлей.
Бактериологический метод диагностики кампилобактериоза Основные питательные среды для первичного посева: Кровяной эритрит агар Угольный эритрит агар Кампилобакагар С обязательным использованием аэротолерантных и селективных добавок –смесь антибиотиков с целью подавления сопутствующей микрофлоры. Инкубация 48 ч в микроаэрофильных условиях при 42˚С.
Бактериологический метод диагностики кампилобактериоза
Культуральные свойства кампилобактерий
Культуральные свойства кампилобактерий
Рост кампилобактерий на кампилобакагаре
Понятие о дисбактериозе кишечника Дисбактериоз – это стойкое качественное и (или) количественное изменение микрофлоры ЖКТ , возникающее при различных неблагоприятных воздействиях на организм. Микробиота (микрофлора): 1. Резидентная 2. Транзиторная (случайная)
Понятие о дисбактериозе кишечника Резидентная микробиота: 1. Облигатная – 90% 2. Факультативная Облигатная: 1. Анаэробная: бифидобактерии , бактероиды , эубактерии , лактобактерии. 2. Микроаэрофильная: лактобактерии. 3. Аэробная: типичная кишечная палочка.
Понятие о дисбактериозе кишечника Факультативная микробиота: 1. Условно патогенные энтеробактерии 2. Стафилококки 3 Неферментирующие бактерии. 4. Грибы рода Candida Функции микробиоты: 1. Антагонистическая 2. Регуляторная 3. Витаминообразующая
Лабораторная диагностика дисбактериоза кишечника Показания для исследования: 1. Затянувшееся реконвалесценция после ОКИ. 2. Длительная кишечная дисфункция неясной этиологии. 3. Обострение хронических заболеваний. Основной метод диагностики – бактериологический. Исследование проводится согласно ОСТ «Протокол ведения больных. Дисбактериоз кишечника» 2003 г.
Лабораторная диагностика дисбактериоза кишечника. Исследуемый материал : нативный свеже собранный кал , допускается хранение при t°=+4°C. Доставка в лабораторию не позднее 2 часов. В лаборатории фекалии суспендируются в физи ологическом растворе в соотношении 1: 10 Делается ряд серийных разведений от 10^1 до 10^11 в пробирках с физиологическим раствором.
Лабораторная диагностика дисбактериоза кишечника Из определенных разведений производится высев на набор плотных , полужидких и жидких питательных сред: среда Эндо – для выделения типичной кишечной палочк и условно патогенных энтеробактерий. среда Чистовича – для выделения стафилококков. среда Сабуро – для выделения грибов. среда МРС (Рагозы) – для выделения лактобактерий. среда Блаурока для выделения бифидобактерий. 5% кровяной агар
Лабораторная диагностика дисбактериоза Производится количественный учет выросших колоний на питательных средах из соответству ющих разведений. Идентификация выделенных культур , определе ние чувствительности к бактериофагам. Выписка результата исследования с микробиоло гическим заключением.
Образец результата исследования на дисбактериоз кишечника
Диплококки , располагающиеся попарно (двойные кокки). К диплококкам относятся пневмококки , менинго кокки , гонококки. Neisseria meningitidis ( менингококк)
Спорообразующие палочковидные бактерии Клостридии –анаэробные спорообразующие палочковидные бактерии , диаметр спор которых превышает диаметр микробной клетки. Clostrudium tetani (Столбнячная палочка)
Коккобактерии очень короткие палочковидные бактерии. К коккобактериям относятся бруцеллы , гемофиль ные бактерии , коклюшные палочки. Bordetella pertussis
Извитые бактерии q Вибрионы Спириллы Спирохеты
Вибрионы изогнутые палочки , похожие на запятую. Вибрионы подвижны за счет 1 полярно распо ложенного жгутика (монотрихи). Vibrio cholerae (Холерный вибрион)
Спириллы имеют форму длинных изогнутых ( от 4 до 6 витков) палочек. К спириллам относятся кампилобактерии , хелико бактерии и мобилункусы. Подвижны за счет пучка жгутиков лофотрихи. Сampylobacter jejuni
Cпирохеты Спирохеты — длинные и тонкие клетки с большим числом (от 6 до 15 и более) мелких витков: Боррелии ( Borrelia spp. ) –шаг спирали переменный Лептоспиры ( Leptospira spp. ) – много мелких завитков и 2 крупных завитка на концах. Трепонемы ( Treponema spp. ) – много постоянных завитков. Все спирохеты подвижны засчет наличия эндожгутиков.
Спирохеты Borrelia burgdorferi – возбудитель клещевого иксодового боррелиоза.
Размеры бактериальной клетки Клетки бактерий очень малы. Их измеряют в микрометрах (мкм), а детали тонкой структуры – в нанометрах (нм). Кокки обычно имеют диаметр около 0, 5 – 0, 4 мкм. Ширина палочковидных форм бактерий в большинстве случаев колеблется от 0, 5 до 1 мкм, длина от 2 до 10 мкм.
Особенности структуры бактерий Отсутствие внутренних мембран. Мембрана только внешняя цитоплазматическая. Отсутствие оформленного ядра , в отличие от эукариот у бактерий – нуклеоид. Область цито плазмы , в которой расположена 1 кольцевидно замкнутая ДНК ( «хромосома» )
Структура бактерий Бактериальная клетка состоит из органоидов. Облигатные органоиды – органоиды , без кото рых бактерии существовать не могут. Цитоплазматическая мембрана , цитоплазма , нуклеоид и рибосомы. q Факультативные органоиды – обеспечивают до полнительные функции. Клеточная стенка , капсула , пили (фимбрии) , жгутики , плазмиды и включения.
Схема строения бактериальной клетки
Структура бактериальной клетки К внешним структурам бактериальной клетки обычно относят: капсулу, жгутики, фимбрии ( пили) , а также клеточную стенку, под которой расположена цитоплазматическая мембрана. Внутреннее содержимое бактерий представлено цитоплазмой, в которой находятся нуклеоид, рибосомы , плазмиды, а также разнообразные включения.
Структура бактериальной клетки Клетки большинства бактерий окружены слизистым слоем, расположенным поверх клеточной стенки — капсулой. По химическому составу капсулы большинства бактерий представлены полисахаридами. Капсула выполняет защитную функцию от неблагоприятных условий внешней среды , а также защищает патогенные микроорганизмы от от фагоцитоза в организме хозяина.
Структура бактериальной клетки Клеточная стенка — один из главных элементов структуры бактериальной клетки. Клеточная стенка обладает определенной ригидностью, т. е. жесткостью, и вместе с тем эластичностью. Основа клеточной стенки – муреин. Функции: Защитная (от осмотического давления) Формообразующая Транспортная Участие в делении клетки Рецепторная
Строение клеточной стенки По строению выделяют: Грамположительные бактерии (Фирмакутные) Грамотрицательные бактерии (Грациликутные) Молликутные (Микоплазмы) – бактерии , лишенные клеточной стенки. Грамвариабельные бактерии (Gardnerella vaginalis)
Строение клеточной стенки Грамположительных бактерий 1 слой муреина (пептидогликана) , пронизанный тейхоевыми кислотами.
Структура клеточной стенки Грамотрицательных бактерий Многослойная Состоит из внешней мембраны , муреинового слоя и периплазматического пространства.
Ультраструктура бактериальной клетки В основе цитоплазматической мембраны лежит бислой липидов. Липиды составляют 15 50% сухой массы цитоплазматической мембраны. Около 50% поверхности цитоплазматической мембраны составляют мембранные белки. Они полностью или частично погружены в липидный бислой, некоторые белки располагаются на его поверхности.
Цитоплазматическая мембрана представлена двойным слоем фосфолипидов, пронизанным транспортными белками пермеазами Функции: Энергетическая место локализации фермен тов, участвующих в синтезе энергии. Транспортная Защитная , обеспечивает химическое постоян ство цитоплазмы за счет избирательной про ницаемости.
Цитоплазматическая мембрана Цитоплазматическая мембрана бактерий служит главным барьером между цитоплазмой клетки и окружающей внешней средой. При разрушении цитоплазматической мембраны бактериальная клетка погибает. Нередко мембрана дает внутрицитоплазматические впячивания (инвагинации), приводящие к образова нию особых структур — мезосом На мезосомах бактерий наряду с дыхательными системами ферментов располагаются специфичные ферментные системы, участвующие в таких процессах, как азотфиксация и хемосинтез.
Цитоплазматическая мембрана Общая толщина мембраны составляет приблизительно 7 8 нм. Цитоплазматическая мембрана играет роль осмотического барьера, контролирующего транспорт веществ в бактериальную клетку и из нее. Пассивный транспорт за счет простой диффузии. Активный транспорт за счет ферментов пермеаз.
Жгутики (Флагеллы) Это полые белковые нити из белка флагеллина. Факультативный органоид. Двигательная функция У большинства бактерий расположены снаружи Монотрихи 1 полярно расположенный жгутик Vibrio cholerae
Жгутики (Флагеллы) Лофотрихи – имеют пучок жгутиков на 1 конце бактериальной клетки. Helicobacter pylori
Жгутики (Флагеллы) Амфитрихи – имеют 2 пучка жгутиков на обоих полюсах бактериальной клетки. (Пр. Синегной ная палочка) Перитрихи – жгутики расположены равномерно по всей поверхности бактериальной клетки. Salmonella spp.
Жгутики (Флагеллы) У спирохет жгутик располагается под клеточной стенкой , его вращение приводит к изгибанию всего тела бактериальной клетки.
Пили (Фимбрии) Небольшие полые отростки , расположенные по всей поверхности бактериальной клетки. 2 типа пилей: Общего типа , имеют множество подтипов. Sex-пили Пили общего типа обеспечивают адгезию – прикрепление бактерий к поверхности. Sex-пили обеспечивают конъюгацию – процесс передачи генетической информации между бак териями.
Цитоплазма Под цитоплазматической мембраной у бактерий находится цитоплазма. Это коллоидная система, состоящая из воды, белков, жиров, углеводов, минеральных соединений и других веществ. Цитоплазма бактерий содержит различные структурные элементы — генетический аппарат, рибосомы и включения. Остальная часть цитоплазмы представлена цитозолем.
Цитоплазма Цитозоль — это фракция цитоплазмы, которая имеет гомоген ную консистенцию и состоит главным образом из белковых макро молекул (растворимых РНК, ферментных белков, продуктов и субстратов различных реакций).
Рибосомы В цитоплазме находятся рибосомы — органоиды , состоящие из РНК (60%) и белка (40%) и имеющие форму круглых или несколько удлиненных структур диаметром около 20 нм. Каждая бактерия содержит от нескольких тысяч до десятков тысяч рибосом. Значительная часть рибосом связана с цитоплазматической мембраной, остальные свободно распределяются в цитоплазме. Рибосомы участвуют в синтезе белка не как изолированные частицы, а в виде агрегатов, называемых полирибосомами, или полисомами. Рибосомы – являются мишенью антибиотиков.
Генетический аппарат В цитоплазме бактериальных клеток расположена структура, эквивалентная ядру и называемая нуклеоидом, которая содержит ДНК. Бактериальная ДНК по форме представляет собой свернутую в кольцо нить длиной 1, 1 1, 6 мм, называемую также бактериальной хромосомой. Кроме нуклеоида в цитоплазме бактериальной клетки могут находиться в сотни раз более короткие кольцевые нити ДНК – плазмиды – внехромосомные факторы наследственности , несущие дополнительную генетичес кую информацию о вирулентности , антибиотико рези стентности.
Включения Включения. В цитоплазме клеток бактерий часто содержатся гранулы различной формы и размеров. Разнообразные включения не являются структурами, абсолютно необходимыми для жизнедеятельности бактерий, и могут присутствовать в клетках или отсутствовать. Как пример , зерна волютина у коринебактерий.
Споры и спорообразование Бактерии некоторых родов способны образовывать споры, или эндоспоры, — внутриклеточные тельца сферической или эллиптической формы. При формировании спор увеличения числа организмов не происходит, поэтому спорообразование нельзя считать способом размножения бактерий.
Споры и спорообразование Обычно споры появляются, когда бактерии испытывают недостаток питательных веществ или в среде их обитания в большом количестве накапливаются продукты обмена ве ществ. Споры представляют собой стадию покоя и приспособлены для выживания в неблагоприятных условиях среды.
Споры и спорообразование Процесс спорообразования. Первая стадия характеризуется репликацией ДНК с образованием двух и более нуклеоидов, которые локализуются в виде осевого тяжа вдоль бактериальной клетки. На второй стадии происходит перемещение бактериальной хромосомы к полюсу клетки. Впоследствии меньшая часть цитоплазмы с заключенной в нее хромосомой отделяется от остальной цитоплазмы цитоплазматической мембраной.
Споры и спорообразование В итоге возникают две, разделенные мембраной, неравные клетки: большая и малая. Клеточная стенка бактерии в этом делении участия не принимает. В результате образуется округлая проспора, окруженная двумя мембранами. Третья стадия характеризуется отделением проспоры от мембраны большой клетки.
Споры и спорообразование На четвертой стадии между двумя мембранами проспоры образуется толстый слой коры, или кортекса, состоящего из прочно соединенных молекул пептидогликана. Пятая стадия характеризуется формированием к периферии от наружной мембраны проспоры споровых покровов, состоящих из нескольких слоев, главным образом белков. У некоторых бактерий поверх покровов споры формируется еще одна структура — экзоспориум, часто состоящий из многих слоев.
Методы изучения морфологии и структуры бактерий Основной метод – микроскопический (бактерио скопический) Данный метод позволяет оценить размер , форму и взаимное расположение клеток , наличие допол нительных структур (спор , капсул , жгутиков , включений) А также оценить тинкториальные свойства –вос приимчивость к тем или иным красителям.
Бактериоскопический метод диагностики Метод диагностики инфекционных заболеваний, основанный на обнаружении в исследуемом ма териале бактерий с помощью различных мето дов микроскопии : световая микроскопия люминесцентная темнопольная фазово контрастная Наиболее часто в практической работе используют световую микроскопию окрашенных препаратов.
Бактериоскопический метод диагностики Основные методы окраски препаратов: Простые – основаны на использовании 1 кра сителя с целью изучения формы и взаимного расположения клеток. Пример. Окраска метиленовым синим Сложные методы окраски – основаны на обработке препарата комбинацией из несколь ких красителей , протрав , фиксирующих и диф ференцирующих растворов для выявления особенностей структуры микробных клеток.
Окраска по методу Грама Особенностью окраски является неодинаковое отношение различных бактерий к красителям: генцианвиолету , кристалвиолету. Грамположительные микробы (стафилококки, стрептококки) дают прочное соединение с ком плексом краситель – йод , не обесцвечиваются при воздействии на них спиртом , вследствие чего не изменяют первоначально принятый фиолетовый цвет.
Окраска по методу Грама Грамоотрицательные микроорганизмы (гонокок ки , менингококки , энтеробактерии и др. ) образуют с генцианвиолетом и йодом непрочное соединение , легко разрушающееся под воздейст вием спирта , в результате чего они обесцвечива ются и затем окрашиваются фуксином , приобре тая красный цвет. Отношение к окраске по Граму является важным таксономическим признаком.
Метод окраски по Граму Фиксированный мазок окрашивают генцианви олетом в течение 2 минут при помощи бумажки , пропитанной краской. Промывка водой Наносят раствор Люголя ( 1 минута). Сливают раствор Люголя, для обесцвечивания на носят несколько капель 96% спирта на 30 секунд. Препарат промывают водой и докрашивают воддным фуксином (2 мин). Промывают водой, высушивают и микроскопируют.
Результат окраски по Граму Грамположительные бактерии окрашиваются основной окраской в темно фиолетовый цвет , грамотрицательные бактерии , воспринимая до полнительную окраску , приобретают ярко крас ный цвет.
Результат окраски по Граму
Грамотрицательные бактерии
Грамположительные бактерии
Другие сложные методы окраски Окраска кислотоустойчивых бактерий по Цилю Нильсену. Окраска по Романовскому Гимза (выявление боррелий в мазках из крови , выявление хлами дий в урогенитальных мазках) Окраска спор по методу Ожешко Окраска капсул по методу Гинса Окраска жгутиков серебрением по методу Морозова. Окраска зёрен волютина по Нейссеру.
КЛАССИФИКАЦИЯ МИКРООРГАНИЗМОВ Комиссаров А. Г. Врач бактериолог СПб ГБУЗ «Городская поликлиника № 75»
Основы современной классификации микроорганизмов Систематика – раздел микробиологии , задачами которого являются всестороннее описание видов микроорганизмов , выяснение родственных отно шений между ними , объединение их во взаимо связанные и взаимоподчиненные группы (таксоны) и составление на этой основе классификации. Систематика включает в себя : Классификацию Номенклатуру Идентификацию
Основы современной классификации микроорганизмов Классификация – распределение микроорганизмов по группам со сходными внешними и генетически ми признаками. Таксономия – учение о принципах и методах клас сификации. Таксон единица классификации Классификацию разрабатывает Международный комитет по систематике.
Классификация микроорганизмов Надцарство Безъядерные (Acariota) Микроорганизмы Царство Вирусы (Vira) Надцарство Предъядерные (Procariota) Царство Бактерии (Bacteria) Надцарство Ядерные (Eucariota) Царство Грибы ( Fungi) Царство Простейшие (Protozoa)
Вирусы Безъядерные микроорганизмы Состоят из нуклеиновой кислоты (ДНКили РНК ) и белкового капсида, у сложных вирусов имеется липопротеидная оболочка
Этапы взаимодействия вирусов(бактериофагов ) и клетки.
Бактериофаги Бактериофаг вирус бактерий.
Классификация микроорганизмов Царство Отдел Класс Порядок Семейство Род Вид Подвид
Биовары микроорганизмов Вариант данного вида микроорганизмов , отличаю щийся по каким либо биологическим свойствам. Серовары – вариант , отличающийся по антигенным свойствам. Фаговары – по чувствительности к бактериофагам. Биохемовар(Хемовар) – по биохимическим свойствам.
Номенклатура микроорганизмов Номенклатура – правила наименования в соответствии с международными правилами. Пример Bordetella pertussis Первое название рода Bordetella Второе название вида – pertussis Для некоторых бактерий указывается подвид и или серовар. пример. Salmonella enterica Serovar Typhi Klebsiella pneumoniae subsp. ozaenae
Идентификация микроорганизмов Идентификация – определение принадлежности изучаемого микроорганизма к тому или иному таксону (роду , виду) по совокупности биологи ческих свойств: морфологических , антигенных, биохимических , цитопатогенных (для вирусов) В рутинной практике проводится идентификация выделенных изолятов (штаммов ) до вида или рода, в отдельных случаях обязательным является определение биоваров (сероваров , хемоваров)
Культуральные методы диагностики инфекционных заболеваний Бактериологический – метод диагностики инфек ционных заболеваний , основанный на посеве ис следуемого материала на питательные среды , с целью выделения чистой культуры микроорганиз ма и последующей ее идентификацией и определе нием чувствительности к антибактериальным пре паратам и бактериофагам. В основе бактериологичесекого метода лежит культи вирование микроорганизмов в лабораторных усло виях
Основные понятия Чистая культура – биомасса клеток , состоящая из микроорганизмов , принадлежащих одному ви ду и являющихся потомством одной микробной клетки. Штамм – культура бактерий одного вида , выде ленная из разных источников и в разное время. Вид – совокупность микроорганизмов , имеющих единое происхождение и генотип , сходных по морфологическим и биологическим свойствам.
Методы выделения чистых культур Принцип механического разобщения микробных клеток Необходимо получить на плотной среде изолиро ванные колонии , при этом допускается , что коло ния является потомством одной клетки. Главное , чтобы колония была образована микроорганизма ми 1 вида. Глубинный посев по Коху (в санитарной микро биологии для подсчета ОМЧ)
Методы выделения чистых культур Метод посева истощающим штрихом Посев производится при помощи петли или там пона на чашку с плотной питательной средой. Материал втриают петелей в поверхность у края чашки , затем петлю прожигают , далее материал рассевают параллельными штрихами по поверхности среды. (Пр. Секторный посев мочи)
Методы выделения чистых культур Посев тампоном Содержимое тампона засевают штрихами у края чашки , одновременно вращая тампон , затем этим же тампоном или петлей делают рассев на поверхности питательной среды. Посев шпателем по Дригальскому Материал наносят пипеткой или петлей , а затем стеклянным или металлическим шпателем втира ют по поверхности агара. При этом левой рукой придерживают крышку чашки и вращая ее.
Методы выделения чистых культур Методы , основанные на особенностях в биологических свойствах данного возбудителя. Предварительная щелочная обработка для выделе ния иерсиний , холерных вибрионов. Выделение спорообразующих бактерий после про грева исследуемого материала. Различие в размерах микроорганизмов. Посев на кампилобактерии при помощи трековых фильтров.
Выделение и идентификация чистых бактериальных культур I этап III этап • Микроскопия нативного материала • Посев исследуемого материала на набор питательных сред. • Изучение культуральных свойств колоний. Изучение колоний под малым увеличением микроскопа и в окрашенном мазке. • Отсев (Пересев) на скошенный питательный агар для накопления чистой культуры. • Идентификация выделенной культуры по комплексу биологических свойств : морфология и тинкториальные свойства , биохимические свойства, антигенный свойства и др. • Определение чувствительность к антибиотикам. Выдача окончательного ответа.
Особенности физиологии бактерий Метаболизм бактерий – это единство двух противоположных процессов – синтеза и распада. По источнику энергии микробы делятся на: фотототрофы – получают энергию солнечного света хемотрофы : хемоорганотрофы и хемолитотрофы Хемоорганотрофы делятся на аутотрофы и гетеро трофы. Гетеротрофы нуждаются в готовых органических соединениях. Сапрофиты утилизируют мёртвую органику , а паразиты – живую (патогенные м/о)
Физиология бактерий Бактерии расщепляют питательные вещества во внешней среде за счет экзоферментов , а затем в виде мономеров транспортируют внутрь клетки. Транспорт питательных веществ осуществляют специальные ферменты пермеазы активный транс порт против градиента концентрации , либо прос той диффузией по градиенту концентрации – пас сивный транспорт.
Физиология бактерий По отношению бактерий к кислороду различают: Аэробы Облигатные анаэробы Факультативные анаэробы Микроаэрофилы По отношению к температуре культвирования: Мезофилы ( оптимальная t ºC = 35 -37ºC) Термофилы (оптимальная t ºC = 42 ºC) Психрофилы (оптимальная t ºC = 28 -30 ºC)
Скачать презентацию ДИАГНОСТИКА ОКИ Комиссаров А Г СПб ГБУЗ Городская
Диагностика ОКИ.ppt